JP5353126B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、被照明体を照明する照明装置を備えるカメラ等の撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device such as a camera including an illumination device that illuminates an object to be illuminated.
従来、自動焦点検出機能を備えるカメラにおいては、撮影領域内に設定される自動焦点検出エリアの位置に応じて、自動焦点検出用の補助光(AF補助光)の投光角度を変更できるようにした技術が知られている(下記特許文献1参照)。この技術では、AF補助光を射出する光源(LED)及びその前側に設けられた光学部材(コリメータレンズ)を一体的にハウジング(可動筒)に固定し、該ハウジングを角度調整手段(ボイスコイルモータ)によって角度調整することにより、AF補助光の投光角度を変更できるようにしている。
Conventionally, in a camera having an automatic focus detection function, the projection angle of auxiliary light for automatic focus detection (AF auxiliary light) can be changed according to the position of the automatic focus detection area set in the imaging region. This technique is known (see
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、光源、光学部材及びハウジングを一つのユニットとして、その全体を角度調整手段により角度調整するようにしているため、角度調整手段にユニット全体を角度調整可能な程度の駆動力が要求され、小型・軽量化、及び低コスト化の支障になるという問題があった。
However, in the technique described in
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、小型・軽量化及び低コスト化の支
障となることが少ない照明装置を備える撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus including an illuminating device that is less likely to hinder downsizing, weight reduction, and cost reduction.
本発明に係る撮像装置は、対象に向けて光束を発する光源と、前記光源からの光路中に配置され前記光に指向性を与える光学部材と、前記光学部材の前記光束に対する角度を調整する調整手段とを有し、前記光学部材が透明な板状の基部と該基部に立設された板状部とを有する照明装置と、光学系による被写体の像を撮像する撮像素子とを備えて構成される。
An imaging apparatus according to the present invention includes a light source that emits a light beam toward an object, an optical member that is disposed in an optical path from the light source and that directs the light, and an adjustment that adjusts an angle of the optical member with respect to the light beam. and means, configured the includes a lighting device optical member has a plate-like portion provided upright on the base and the base portion of the transparent plate, and an imaging device that captures an image of an object by the optical system Is done.
本発明によれば、光学部材の角度を調整手段により調整するようにしたので、光源及び光学部材等を一体としてその全体を角度調整するようにした従来技術と比較して、調整手段として、光学部材のみの角度調整ができる程度の駆動力を有するもの、即ち、より駆動力の小さいものを用いることができる。従って、装置の小型・軽量化及び低コスト化を図ることができるという効果がある。 According to the present invention, since the angle of the optical member is adjusted by the adjusting means, the optical means is used as the adjusting means in comparison with the conventional technique in which the light source and the optical member are integrally adjusted. A member having a driving force that can adjust the angle of only the member, that is, a member having a smaller driving force can be used. Therefore, there is an effect that the apparatus can be reduced in size, weight, and cost.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る撮像装置としてのカメラの全体構成を示す図、図2は同じく外観を示す正面図、図3は同じく外観を示す背面図である。この実施形態のカメラはレンズ交換が可能な一眼レフ方式のデジタルカメラ(電子カメラ)である。但し、本発明は、コンパクトデジタルカメラ、その他の方式のデジタルカメラにも適用可能である。また、デジタルカメラにも限定されず、フィルムカメラ(銀塩カメラ)にも適用可能である。さらに、撮像装置は、その名称に限定されることもなく、撮像機能を有する携帯電話やPDA等のあらゆる電子装置等が含まれる。 FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a camera as an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing the same appearance, and FIG. 3 is a rear view showing the same appearance. The camera of this embodiment is a single-lens reflex digital camera (electronic camera) capable of lens replacement. However, the present invention is also applicable to a compact digital camera and other types of digital cameras. Further, the present invention is not limited to a digital camera, and can be applied to a film camera (silver salt camera). Further, the imaging device is not limited to its name, and includes any electronic device such as a mobile phone or PDA having an imaging function.
図1において、カメラCMは、カメラ本体(カメラボディ)CB及びカメラ本体CBに交換可能に装着される撮影レンズCLを備えて構成されている。但し、撮影レンズCLはカメラ本体CBに固定して設けられているものであってもよい。 In FIG. 1, the camera CM includes a camera body (camera body) CB and a photographic lens CL that is interchangeably attached to the camera body CB. However, the photographing lens CL may be fixed to the camera body CB.
カメラ本体CBの上部には、光学式のファインダ部が設けられている。カメラ本体CBの内部には、撮像面に結像される被写体の像を画像信号に変換して出力するCCD(又はCMOS等)からなる撮像素子10が設けられている。撮像素子10の前面側には、遮光部材を機械的に駆動して露光時間を調節するためのメカニカルシャッタ11が設けられている。 An optical viewfinder is provided on the upper part of the camera body CB. Inside the camera body CB, there is provided an image pickup device 10 composed of a CCD (or CMOS or the like) that converts an image of a subject formed on the image pickup surface into an image signal and outputs the image signal. A mechanical shutter 11 for adjusting the exposure time by mechanically driving the light shielding member is provided on the front side of the image sensor 10.
また、カメラ本体CB内には、撮影レンズCLの光路内に配置されるミラーダウン位置と、撮影レンズCLの光路から待避されるミラーアップ位置との間で回動可能なクイックリターンミラー13が設けられている。クイックリターンミラー13は、その裏面側(下側)に、サブミラー14を備えており、ミラーダウン位置にあるクイックリターンミラー13のハーフミラー部を透過した一部の光は、サブミラー14で反射されて、位相差検出方式の焦点検出装置15に入射されるようになっている。
In the camera body CB, a
撮影レンズCLは、被写体の像を撮像素子10の撮像面上に結像させるための光学系である。撮影レンズCLの鏡筒内には、メインレンズやフォーカスレンズ等を含むレンズ群31及び撮像素子10へ入射させる光の量を調節するための可変開口絞り32等が設けられている。フォーカスレンズは、撮影レンズCLの光軸AXに沿う方向に移動可能に設けられており、光軸AXに沿う方向の位置がエンコーダ33により検出されるとともに、レンズ・絞り用駆動モータ34によって光軸AXに沿う方向に移動されるようになっている。可変開口絞り32の開口径(絞り段数)は、レンズ・絞り用駆動モータ34により、変更されるようになっている。
The photographing lens CL is an optical system for forming an image of a subject on the imaging surface of the image sensor 10. In the lens barrel of the photographic lens CL, a
レンズ・絞り用駆動モータ34の作動は、レンズ情報通信回路35を介して、カメラ本体CBの制御装置(CPU)41によって制御される。レンズ情報通信回路35は、不図示の記憶部(ROM)を備え、この記憶部には、レンズ情報(焦点距離情報、イメージサークル径、その他のレンズに関する情報)が予め記憶されており、このレンズ情報は、必要に応じてカメラ本体CB内の制御装置41に供給される。
The operation of the lens /
カメラ本体CBの上部に配置されるファインダ部は、焦点板(フォーカシングスクリーン)20、ペンタ(ダハ)プリズム21、測光部(測光素子)22、ファインダ窓23等を含んで構成されている。
The finder unit disposed on the upper portion of the camera body CB includes a focusing screen (focusing screen) 20, a penta (dach)
カメラ本体CBの上部には、被写体の輝度やコントラストが低い場合に、自動焦点検出(AF)に必要な照明を供給する照明装置として、AF補助光ユニット16がほぼ正面を指向して配置されている。このAF補助光ユニット16の詳細については、後述する。また、カメラ本体CBの上部には、ポップアップ方式の内蔵フラッシュ(閃光装置)17が設けられている。
An AF
カメラ本体CBの背面には、TFT(Thin Film Transistor)方式等の液晶パネルからなる画像表示モニタ(表示部)12が設けられている。 An image display monitor (display unit) 12 made of a liquid crystal panel such as a TFT (Thin Film Transistor) method is provided on the back surface of the camera body CB.
焦点検出装置15は、詳細図示は省略するが、撮影領域内に設定される複数の焦点検出エリア(測距点)について、縦方向と横方向に関する焦点位置を検出するクロスセンサ方式の検出装置であり、その内部に、視野マスク、コンデンサレンズ、ミラー、マスク板、セパレータレンズ、及びセンサ部等を備えて構成されている。
Although not shown in detail, the
焦点検出エリアは、この実施形態では、撮影領域内(画角内)の所定の11箇所に設定されている。ファインダ部には、これら11箇所の焦点検出エリアにそれぞれ対応して、図18に示されているように、ファインダ窓23を介して目視可能な指標A1〜A11が配置されている。なお、焦点検出エリアの数や位置は、これに限定されず、他の数、他の配置であってもよい。また、以下では、かかる指標A1〜A11を焦点検出エリアA1〜A11と称することがある。
In this embodiment, the focus detection areas are set at predetermined 11 locations within the imaging region (within the angle of view). In the finder portion, indicators A1 to A11 that are visible through the
カメラ本体CB内に設けられた制御装置(CPU)41はマイクロコンピュータ等によって構成され、制御装置41は、不図示のメモリから制御プログラムを読み込み、実行することにより、このカメラCMの各部を制御して、自動焦点調整動作を含む撮影に関する動作を行うとともに、後述するAF補助光の照射方向(投光方向)の制御等を行う。 A control device (CPU) 41 provided in the camera body CB is constituted by a microcomputer or the like. The control device 41 reads and executes a control program from a memory (not shown) to control each part of the camera CM. In addition to performing operations related to photographing including an automatic focus adjustment operation, control of the irradiation direction (light projection direction) of AF auxiliary light, which will be described later, and the like are performed.
撮像素子10は、制御装置41からの制御信号に従ってCCD駆動回路42によって駆動され、撮影レンズCLを透過した被写体光を受光して画像信号(蓄積電荷としてのアナログ信号)を出力する。撮像素子10からの画像信号は、不図示のA/D変換回路によりデジタル信号に変換され、画像処理回路43に送られる。
The image sensor 10 is driven by the
画像処理回路43は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等で構成され、A/D変換回路から出力されるデジタル信号の原画像データ(RAW画像データ)を画像メモリ44へ出力する。また、画像処理回路43は、デジタル信号である原画像データに対して、ホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整等の画像処理を行う。なお、画像メモリ44は、SRAM、VRAM、又はSDRAM等から構成されている。
The
画像圧縮部45は、所定の圧縮形式(JPEG、TIFF形式等)で圧縮する圧縮処理を行う。原画像データ又は圧縮処理後の画像データは、撮影日時、露出、シャッタ秒時、サムネイル、その他の撮影に関する情報とともに、Exif(Exchangeable image file format)等の所定の形式で、カードインタフェース46を介して着脱可能に装着されたメモリカード47に記録される。メモリカード47は、可搬性を有する情報記録媒体であり、例えば、CFカード、SDカード、スマートメディア等が用いられる。
The
画像表示回路48は、制御装置41による制御の下、画像表示モニタ12を駆動する回路である。画像表示モニタ12には、再生画像(メモリカード47に記録された画像)又は撮像素子10からのリアルタイム画像であるライブビュー画像(スルー画像)を表示することができる。また、この画像表示モニタ12には、撮影情報や項目選択のためのメニュー等を表示することもできる。測光部22や焦点検出装置15からの検出信号は、制御装置41に供給される。制御装置41は、撮影時又はライブビュー画像の表示時には、メカニカルシャッタ11やクイックリターンミラー13等の動作を制御する。
The image display circuit 48 is a circuit that drives the
カメラ本体CBの上面、前面及び背面には、撮影を指示するためのレリーズ釦SW1、連写モードと通常モードとを切換設定するための連写モード切換SW(スイッチ)SW2、焦点検出エリア(測距点)の位置を選択するためのセレクタ釦SW3、セレクタ釦SW3で選択した位置を決定するためのSET釦(決定釦)を含む複数の釦SW4等が設けられている。なお、釦SW4には、SET釦の他、電源をオン/オフする電源釦、撮影モード(ファインダ表示モード、ライブビュー表示モード等を含む)を選択するためのモード選択釦、及び画像表示モニタ12にメニュー(選択項目)等を表示させるためのメニューボタン等が含まれる。
On the top, front, and back of the camera body CB, a release button SW1 for instructing photographing, a continuous shooting mode switch SW (switch) SW2 for switching between a continuous shooting mode and a normal mode, a focus detection area (measurement) A selector button SW3 for selecting the position of the distance point), a plurality of buttons SW4 including a SET button (decision button) for determining the position selected by the selector button SW3, and the like are provided. The button SW4 includes a SET button, a power button for turning on / off the power, a mode selection button for selecting a shooting mode (including a finder display mode, a live view display mode, and the like), and the
モード選択釦が操作されることによって、ファインダ表示モードに設定されると、クイックリターンミラー13は、ミラーダウン位置に設定される。これにより、撮影者はファインダ窓23を介して、撮影レンズCLからの被写体の光学像を目視できるようになっている。この状態では、サブミラー14によって、撮影レンズCLからの光の一部がAF検出装置15に導かれ、位相差検出方式のAF動作が実行される。
When the mode selection button is operated to set the finder display mode, the
静止画の撮影操作(レリーズ釦SW1が全押しされる操作)がなされると、クイックリターンミラー14がミラーアップ位置に切り換えられ、これとほぼ同時にメカニカルシャッタ11が作動された後、クイックリターンミラー14はミラーダウン位置に速やかに戻される。これにより、1枚の静止画像が撮影され、メモリカード47に記録される。なお、この場合には、測光部22による測光値等に基づき適正露出が求められ、シャッタスピードや絞りが制御されるようになっている。
When a still image shooting operation (an operation in which the release button SW1 is fully pressed) is performed, the quick return mirror 14 is switched to the mirror-up position. Is quickly returned to the mirror down position. Thereby, one still image is taken and recorded in the
モード選択釦が操作されることによって、画像表示モニタ12にリアルタイム画像(スルー画像)を表示するライブビュー表示モードに設定されると、クイックリターンミラー14は、ミラーアップ位置に切り換えられるとともに、メカニカルシャッタ11が開放されて、それぞれその状態を継続的に維持する。ライブビュー表示モードでは、撮影レンズCLにより結像され、撮像素子10から順次出力される画像は、所定のフレームレートで画像表示モニタ12にリアルタイム表示される。
When the mode selection button is operated to set the live view display mode in which a real-time image (through image) is displayed on the
このライブビュー表示モードでは、撮影者は画像表示モニタ12に表示された画像を見ながら、所望の撮影を行うことができる。このモードでは、コントラスト検出方式のAFが行われるようになっている。コントラスト検出方式のAFとは、フォーカスレンズ(31)を、所定間隔(ピッチ)でステップ移動させつつ、撮影した各画像に基づいて焦点評価値(例えば、撮像素子10から得られる焦点検出エリアに係る部分の画像信号の高周波成分の積算値等)を算出し、これらの焦点評価値を相対評価して、該焦点評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置(ピントが合う位置)として、該フォーカスレンズの位置を調整するものである。
In this live view display mode, the photographer can perform desired photographing while viewing the image displayed on the
コントラスト検出方式における焦点検出エリアは、この実施形態では、上述した位相差方式における焦点検出エリアA1〜A11(図18参照)と同様に11箇所に固定的に設定されているものとする。ライブビュー表示モードでは、各焦点検出エリアは、画像表示モニタ12にそれぞれの位置を示す指標として枠線が表示画像に重畳して表示されるようになっている。 In this embodiment, the focus detection areas in the contrast detection method are assumed to be fixedly set at 11 locations in the same manner as the focus detection areas A1 to A11 (see FIG. 18) in the phase difference method described above. In the live view display mode, each focus detection area is displayed on the image display monitor 12 with a frame line superimposed on the display image as an index indicating the position.
なお、コントラスト検出方式では、位相差検出方式のように焦点検出エリアを固定的に設定する必要はないので、撮影領域内の任意の位置に設定し得るようにしてもよい。この場合には、画像表示モニタ12に焦点検出エリアを示す指標として単一のカーソル(枠線等)を表示し、セレクタ釦SW3を操作して、表示画像内の任意の位置にそのカーソルを移動させることにより、焦点検出エリアを撮影領域内の任意の位置に設定できるようにしてもよい。
In the contrast detection method, the focus detection area does not need to be fixedly set unlike the phase difference detection method, and may be set at an arbitrary position in the imaging region. In this case, a single cursor (frame line or the like) is displayed as an index indicating the focus detection area on the
測距点位置検出回路49は、複数の焦点検出エリアA1〜A11のうち、焦点を自動検出すべきものとして現在選択されている焦点検出エリアの位置を検出する回路である。AF補助光制御回路50は、制御装置41による制御の下、測距点位置検出回路49により検出された現在選択されている焦点検出エリアの位置に基づいて、AF補助光ユニット16の点灯制御及び投光角度を調整する回路である。撮像素子座標決定回路51は、例えばコントラスト検出方式において、上述したカーソルで任意の位置に焦点検出エリアを設定できるようにする場合に、そのカーソルの座標位置を決定する回路である。
The ranging point
図4は本発明の実施形態に係る照明装置としてのAF補助光ユニット16の詳細を示す断面図である。説明の便宜上、図4内に表示されているように、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照して説明する。このXYZ直交座標系において、Y方向は撮影レンズCLの光軸AXに概略平行する方向であり、X方向はカメラの左右方向、Z方向はカメラの上下方向である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing details of the AF auxiliary
このAF補助光ユニット16は、LED61、ルーバー部材62、3個(同図では2個のみ表示)のピエゾアクチュエータC1,C2,C3、及びハウジング63を備えて構成されている。LED61は、照明対象としての被写体に向けて光束を発する光源であり、ルーバー部材62は、LED61から発せられた光の光路中に配置され、当該光に対して指向性を付与する光学部材である。3個のピエゾアクチュエータC1,C2,C3は、ルーバー部材62のLED61から発せられた光束に対する角度を調整する調整手段である。
The AF auxiliary
ハウジング63は、その一方の端面が開口され、他方の端面が実質的に閉塞された概略筒状(例えば、円筒状)の部材であり、ここでは開口側に外側に折り曲げられた円板状のフランジ部63aを有している。LED61はハウジング63の内部の閉塞面63bに概略正面(+Y方向)を指向して取り付けられている。ハウジング63のフランジ部63aには、図5に示されているように、ルーバー部材62が3個のピエゾアクチュエータC1,C2,C3を介して、3点支持されている。
The
図6はルーバー部材62を示す正面図、図7は図6のa−a線に沿った断面図である。ルーバー部材62は、これらの図6及び図7に示されているように、透明な板状の基部62a、及び基部62aにそれぞれ立設された複数の板状部62bを備えて構成されている。ここでは、基部62aは透明な薄い円板状の部材からなり、各板状部62bは同じく透明な薄い環状体(ここでは、円筒状の部材)からなり、基部62a及び板状部62bは一体的に形成されている。各板状部62bは、径の異なるものが3つ設けられており、概略同心円状に配設されている。一例として、基部62aの直径は5.0mm程度、各板状部の板厚及び配設間隔はそれぞれ0.5mm程度、各板状部62bの高さ(Y方向の寸法)は1.0mm程度である。
6 is a front view showing the
なお、ここでは、ルーバー部材62は透明な部材としたが、白色等に着色された半透明な部材であってもよい。基部62aを透明な部材として、板状部62bを半透明な部材としてもよい。
Here, the
ピエゾアクチュエータC1,C2,C3は、AF補助光制御回路50により印加される電圧に応じて変位するピエゾ素子(必要に応じて、変位量を拡大するための増幅機構)等を備えた駆動手段である。3個のピエゾアクチュエータC1,C2,C3は、XZ平面内において概略正三角形の頂点に相当する位置にそれぞれ配置されている(図5参照)。ピエゾアクチュエータC1,C2,C3は、それぞれY方向に変位するように設けられている。各ピエゾアクチュエータC1,C2,C3の変位量を互いに異ならせることにより、ルーバー部材62の角度(姿勢)を所定の範囲内で任意に変更することができる。これにより、AF補助光ユニット16によるAF補助光の投光方向を調整することができる。
The piezo actuators C1, C2, and C3 are driving means including a piezo element (amplifying mechanism for enlarging the amount of displacement if necessary) or the like that is displaced according to the voltage applied by the AF auxiliary
また、各ピエゾアクチュエータC1,C2,C3の変位量を互いに同じに設定すれば、ルーバー部材62の姿勢はそのままで、ルーバー部材62をY方向に平行移動させることもできる。これにより、AF補助光ユニット16によるAF補助光の投光領域の大きさを調整することができる。
Further, if the displacement amounts of the piezoelectric actuators C1, C2, and C3 are set to be the same, the
AF補助光ユニット16のハウジング63はカメラ本体CBのフレームに固定されている。なお、この実施形態では、LED61、ルーバー部材62、ピエゾアクチュエータC1,C2,C3、及びハウジング63を単一のユニットとして、カメラ本体CBのフレームに取り付けるようにしたが、ルーバー部材62を、ピエゾアクチュエータC1,C2,C3を介してハウジング63に取り付けるのではなく、ピエゾアクチュエータC1,C2,C3を介してカメラ本体CBのフレームに取り付けるようにしてもよい。
The
次に、AF補助光ユニット16のルーバー部材62の角度制御(投光方向制御)を含む制御系の動作について、図8〜図10に示すフローチャートを参照して説明する。なお、これらは、特に断らない限り、制御装置41による指示を中心とした処理を示している。図8はAF動作の概略を示すフローチャート、図9は図8のステップS104(合焦指示)の詳細を示すフローチャート、図10は図9のステップS203(AF補助光点灯指示)の詳細を示すフローチャートである。なお、ここでは、ファインダ表示モードに設定されており、焦点検出装置15を用いて位相差方式の焦点検出動作が行われるものとして説明する。
Next, the operation of the control system including the angle control (light projection direction control) of the
まず、図8を参照する。この処理は、レリーズ釦SW1の半押しによって開始される。処理が開始されると、撮影レンズCLに対して、レンズ情報通信回路35を介して、焦点距離や絞り値等のレンズ情報を取得するためのレンズ情報取得指示を行い(S101)、これに応じて送られるレンズ情報を取得する。なお、ここでは、簡単のため、撮影レンズCLとして単焦点レンズが装着されているものとして、ここで取得するレンズ情報のうちの焦点距離は、撮影レンズCLの記憶部(ROM等)に記憶設定されたものである。 First, referring to FIG. This process is started by half-pressing the release button SW1. When the process is started, a lens information acquisition instruction for acquiring lens information such as a focal length and an aperture value is issued to the photographing lens CL via the lens information communication circuit 35 (S101). Lens information to be sent. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that a single focal lens is mounted as the photographing lens CL, and the focal length of the lens information acquired here is stored in the storage unit (ROM or the like) of the photographing lens CL. It has been done.
なお、カメラ本体CBの制御装置41に付属するメモリに、装着される得る撮影レンズCLの識別情報に対応して、それぞれの焦点距離等を予め記憶保持しておき、撮影レンズCLから当該撮影レンズCLの識別情報を取得して、該識別情報に基づいて該制御装置41のメモリから対応する焦点距離を取得するようにしてもよい。また、撮影レンズCLがズームレンズである場合には、焦点距離が動的に変更されるので、変更に応じて異なる焦点距離を取得することになる。 In addition, in the memory attached to the control device 41 of the camera body CB, each focal length and the like is stored in advance in correspondence with the identification information of the photographic lens CL that can be attached, and the photographic lens CL then the photographic lens. CL identification information may be acquired, and the corresponding focal length may be acquired from the memory of the control device 41 based on the identification information. Further, when the photographing lens CL is a zoom lens, the focal length is dynamically changed, so that different focal lengths are acquired according to the change.
次いで、測距点位置検出回路49に、現在設定されている測距点の位置、即ち、複数の焦点検出エリアのうち、選択されている焦点検出エリア(以下、選択焦点検出エリアということがある)の位置の確認を指示する測距点位置確認指示を行い(ステップS102)、これに応じて送られる選択焦点検出エリアの位置を取得する。その後、測光部22に露出測定決定のための測光指示を行い(ステップS103)、これに応じて送られる測光値に基づいて、露出調整を行う。次いで、AF(自動焦点調整)のための合焦指示を行う(ステップS104)。
Next, the focus detection point
合焦指示(ステップS104)の詳細は、図9に示されている。合焦指示が行われると、焦点検出装置15により、選択焦点検出エリアについて、焦点位置の検出が行われ、被写体に合焦できたか否かの合焦判定を行う(ステップS201)。ステップS201において、合焦OKと判定した場合(YESの場合)には、図9の処理を終了する。ステップS201において、合焦OKでないと判定した場合(NOの場合)には、低輝度・低コントラストであるか否かを判定する(ステップS202)。
Details of the focus instruction (step S104) are shown in FIG. When the focus instruction is given, the
ステップS202において、低輝度・低コントラストであると判定した場合(YESの場合)には、AF補助光の点灯指示を行い(ステップS203)、図9の処理を終了する。ステップS202において、低輝度・低コントラストでないと判定した場合(NOの場合)には、異常フラグを設定して(ステップS204)、図9の処理を終了する。 If it is determined in step S202 that the luminance is low and the contrast is low (in the case of YES), an instruction to turn on the AF auxiliary light is issued (step S203), and the processing in FIG. If it is determined in step S202 that the brightness and contrast are not low (NO), an abnormality flag is set (step S204), and the process of FIG. 9 is terminated.
AF補助光点灯指示の詳細は、図10に示されている。AF補助光点灯指示が行われると、図8のステップS101で取得された焦点距離と、同じく図8のステップS102で確認された選択焦点検出エリアの位置とに基づいて、ルーバー部材62の傾斜角を求める(ステップS301)。
Details of the AF auxiliary light lighting instruction are shown in FIG. When the AF auxiliary light lighting instruction is performed, the inclination angle of the
ここで、制御装置41に付属するメモリには、ルーバー部材62の傾斜角に関するデータテーブルが予め記憶設定されている。このデータテーブルの具体例が、図17に示されている。図17に示されているように、このデータテーブルは、カメラ本体CBに装着可能な撮影レンズCLの焦点距離(mm)、画角(°)に対応して、各焦点検出エリアの撮影領域の中心からの位置に応じた傾斜角(最大角)が設定されたテーブルである。
Here, a data table related to the inclination angle of the
また、図18は撮影者がファインダ窓23を覗いた場合に目視することができる焦点検出エリア(指標)を表している。図18中には、図4、図6及び図7に対応して、XYZ直交座標系が表示されている。図18において、11個の焦点検出エリアA1〜A11の位置は、次のように設定されている。即ち、矩形の撮影領域ARの中心位置を0%位置とし、該撮影領域ARの四隅位置を通る仮想円上の位置を100%位置として、同心円上の位置を表現した場合に、焦点検出エリアA1は0%位置に設定され、焦点検出エリアA2〜A5は20%位置に設定され、焦点検出エリアA6〜A11は70%位置に設定されている。図17のデータテーブル内の、「0%位置」、「20%位置」、及び「70%位置」の表示は、これらにそれぞれ対応している。
FIG. 18 shows a focus detection area (index) that can be seen when the photographer looks into the
例えば、カメラ本体CBに焦点距離50mmの撮影レンズCLが装着されており、図18に斜線を付して示すように、選択焦点検出エリアとして焦点検出エリアA2が選択されている場合には、制御装置41は、焦点距離50mm(図17中に*1が付されている)に対応するとともに、20%位置(図17中に*2が付されている)に対応する傾斜角4.6°を抽出する。 For example, when a photographing lens CL having a focal length of 50 mm is attached to the camera body CB and the focus detection area A2 is selected as the selected focus detection area as shown by hatching in FIG. 18, the control is performed. The apparatus 41 corresponds to a focal length of 50 mm (indicated by * 1 in FIG. 17) and an inclination angle of 4.6 ° corresponding to a 20% position (indicated by * 2 in FIG. 17). To extract.
図10に戻って、焦点検出エリアA1〜A11の撮影領域ARの中心を基準とした方位は既知である、例えば、焦点検出エリアA2は撮影領域ARの中心を通り、Z軸上に存在することは既知であるので、ルーバー部材62を仰角4.6°だけX軸回りに回転させるために必要な3個のピエゾアクチュエータC1,C2,C3の駆動量を幾何学的に算出し(ステップS302)、これらの算出した駆動量に基づいて、各ピエゾアクチュエータC1,C2,C3を駆動することにより、ルーバー部材62を傾斜させる(ステップS303)。
Returning to FIG. 10, the azimuth | direction on the basis of the center of imaging | photography area | region AR of focus detection area A1-A11 is known, for example, focus detection area A2 passes along the center of imaging | photography area AR, and exists on a Z-axis. Is known, and the driving amounts of the three piezoelectric actuators C1, C2, C3 necessary for rotating the
次いで、LED61に通電して発光させることにより、焦点検出エリアA2に対応した位置を指向して、AF補助光を照射することができる(ステップS304)。AF補助光の点灯により、図10の処理は終了し、図9に戻って、更に図9の処理も終了し、図8のステップS105において、撮影レンズCLのレンズ情報通信回路35を介してレンズ・絞り用駆動モータ34にレンズ駆動指示を行い、これに対応してフォーカスレンズが光軸AXに沿って移動されて、合焦が完了し、図8の処理が終了する。
Next, by energizing the
なお、ここでは、データテーブル(図17)から対応する傾斜角を抽出して、この傾斜角と焦点検出エリアの上述した方位とから各ピエゾアクチュエータC1,C2,C3のそれぞれの駆動量を算出するようにしたが、図17のような各焦点距離と傾斜角(0%位置、20%位置、70%位置)とからなるデータテーブルに代えて、各焦点距離と各焦点検出エリアA1〜A11にそれぞれ対応して、ピエゾアクチュエータC1,C2,C3の各駆動量を設定したデータテーブルを用いるようにしてもよい。 Here, the corresponding inclination angle is extracted from the data table (FIG. 17), and the respective driving amounts of the piezoelectric actuators C1, C2, C3 are calculated from the inclination angle and the above-described azimuth of the focus detection area. However, instead of the data table including the focal lengths and the inclination angles (0% position, 20% position, 70% position) as shown in FIG. 17, the focal lengths and the focus detection areas A1 to A11 are displayed. A data table in which the driving amounts of the piezoelectric actuators C1, C2, and C3 are set correspondingly may be used.
また、上述した実施形態では、装着された撮影レンズCLの焦点距離、及び選択焦点検出エリアの位置からルーバー部材62の傾斜角を、予め作成されたデータテーブル(図17)に基づいて求めるようにしたが、撮影レンズCLの焦点距離、及び選択焦点検出エリアの位置から幾何学的にルーバー部材62の傾斜角をその都度、算出するようにしてもよい。特に、装着された撮影レンズCLがズームレンズである場合には、ズーム倍率に従って焦点距離が連続的に変化するため、図17のような離散的なデータテーブルを用いるよりも、その都度、幾何学的に算出する方がよいかも知れない。
Further, in the above-described embodiment, the inclination angle of the
さらに、撮影レンズCLの焦点距離に一致する焦点距離がデータテーブル(図17)に存在しない場合には、最も近い焦点距離に対応する傾斜角を抽出し、あるいは前後の焦点距離に対応する傾斜角から補間(直線補間、曲線補間)して対応する傾斜角を算出するようにしてもよい。 Further, when the focal length that matches the focal length of the photographing lens CL does not exist in the data table (FIG. 17), the tilt angle corresponding to the closest focal length is extracted, or the tilt angle corresponding to the front and rear focal lengths. The corresponding inclination angle may be calculated by interpolation (linear interpolation, curve interpolation).
また、コントラスト検出方式の焦点検出を行う場合であって、上述した位相差方式の焦点検出の場合のように焦点検出エリアが固定されていない場合、即ち焦点検出エリアの位置を上述したカーソル等を移動させて撮影領域内の任意の位置に設定し得る場合にも、撮影レンズCLの焦点距離、及び該カーソル等で指定された焦点検出エリアの位置から幾何学的にルーバー部材62の傾斜角をその都度、算出するようにするとよい。但し、この場合にも、撮影領域内での位置に関して離散的に設定されたデータテーブルを用い、補間等により傾斜角を算出するようにしてもよい。
Further, in the case of performing focus detection by the contrast detection method, and when the focus detection area is not fixed as in the case of the phase difference method focus detection described above, that is, the position of the focus detection area is set to the above-described cursor or the like. Even when it can be moved and set at an arbitrary position in the imaging region, the inclination angle of the
ところで、ルーバー部材62の構成は、LED61からの光に指向性を付与できるものであれば、どのようなものでもよい。次に、ルーバー部材62の各種変形例について説明する。
By the way, the configuration of the
図11はルーバー部材の第1変形例を示す正面図、図12は図11のa−a線に沿った断面図である。この第1変形例のルーバー部材65は、板状の基部65aに板状部65bを立設して構成されている。基部65aは図6及び図7の基部62aと実質的に同じであり、板状部65bの構成が図6及び図7の板状部62bと異なっている。即ち、各板状部65bは、それぞれ短冊状の板状体からなり、その長手方向がZ方向に設定されるとともに、X方向(第1方向)に沿って互いに略平行に配列されている。ここでは、板状部65bの数は9枚を表示しているが、1枚以上であればよい。
FIG. 11 is a front view showing a first modification of the louver member, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG. The
図13はルーバー部材の第2変形例を示す正面図、図14は図13のa−a線に沿った断面図である。この第2変形例のルーバー部材66は、板状の基部66aに板状部66bを立設して構成されている。基部66aは図6及び図7の基部62aと実質的に同じであり、板状部66bの構成が図6及び図7の板状部62bと異なっている。即ち、各板状部66bは、それぞれ短冊状の板状体からなり、その長手方向がX方向に設定されるとともに、Z方向(第1方向)に沿って互いに略平行に配列されている。ここでは、板状部66bの数は9枚を表示しているが、1枚以上であればよい。このルーバー部材66は、図11及び図12に示したルーバー部材65を略90°回転して設けたものと実質的に同一である。
FIG. 13 is a front view showing a second modification of the louver member, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line aa of FIG. The
図15はルーバー部材の第3変形例を示す正面図、図16は図15のa−a線に沿った断面図である。この第3変形例のルーバー部材67は、板状の基部67aに板状部67bを立設して構成されている。基部67aは図6及び図7の基部62aと実質的に同じであり、板状部67bの構成が図6及び図7の板状部62bと異なっている。即ち、図6及び図7の板状部62bに代えて、複数の板状部67b及び複数の板状部67cを設けたものである。
FIG. 15 is a front view showing a third modification of the louver member, and FIG. 16 is a sectional view taken along the line aa in FIG. The
各板状部67b及び各板状部67cは、それぞれ短冊状の板状体からなり、各板状部67bはその長手方向がZ方向に設定されるとともに、X方向に沿って互いに略平行に配列されている。各板状部67cはその長手方向がX方向に設定されるとともに、Z方向に沿って互いに略平行に配列されている。この第3変形例における板状部67b,67cは、第1変形例の板状部65bと第2変形例の板状部66bとを組み合わせたものと実質的に同じ、即ち格子状に配置されている。ここでは、板状部67b,67cの数はそれぞれ6枚を表示しているが、それぞれ1枚以上であればよい。板状部67b,67cの数を各1枚とした場合には、基部67aの中心で交差するように十字に配置することができる。
Each plate-
ルーバー部材の構成は、上記に例示したもの以外であってもよい。また、板状部62b,65b,66b,67b,67cは基部62a,65a,66a,67aに対して、直角に配置されている必要はなく、基部の板面に対して斜交していてもよい。
The configuration of the louver member may be other than those exemplified above. Further, the plate-
また、上述した実施形態においては、選択手段としてのセレクタ釦SW3に操作により、予め設定された複数の焦点検出エリアA1〜A11のうちの何れかを選択し、選択された焦点検出エリア(例えば、A2)に応じて、ルーバー部材62の傾斜角を調整するようにしている、即ち焦点検出エリアを手動で選択するようにしている。これに対して、テンプレートマッチング等を用いて、光学系の像面における被写体の位置を認識する認識手段により、被写体の動きを自動追跡し、この認識手段の追跡結果に従って焦点検出エリアを移動させるようにしてもよい。なお、このような被写体追跡については、例えば、特開2008−5110号公報に開示されている。この場合には、このような認識手段によって認識された被写体の位置に応じて、ルーバー部材62の傾斜角を調整する。
In the above-described embodiment, by operating the selector button SW3 as a selection unit, any one of a plurality of preset focus detection areas A1 to A11 is selected, and the selected focus detection area (for example, According to A2), the inclination angle of the
さらに、上述した実施形態では、複数の焦点検出エリアのそれぞれに対応してルーバー部材62の角度調整を行うようにしたが、互いに隣接する複数の焦点検出エリアについての焦点検出結果の平均値(例えば、図18において、A5,A6,A10,A11の4つの焦点検出エリアの焦点検出結果の平均値)に基づいて、AF動作を実施するような場合には、これらの複数(4つ)の焦点検出エリアが包含的に照明されるようにルーバー部材62の角度を調整するようにするとよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the angle adjustment of the
上述した実施形態によれば、AF補助光ユニット16のLED61やハウジング63はカメラ本体CBに固定されており、ルーバー部材62のみを、3個のピエゾアクチュエータC1,C2,C3からなる調整手段により調整して、AF補助光の投光角度を調整するようにしているので、調整手段として該ルーバー部材62の角度調整を行い得る程度の小さい出力のものを用いることができ、AF補助光ユニット自体を小型・軽量、低コストとすることができ、ひいては、カメラを小型・軽量、低コストとすることができる。また、同様にルーバー部材62のみを駆動するため、ルーバー部材62の角度調整の応答性も向上することができる。
According to the above-described embodiment, the
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
CM…カメラ、CB…カメラ本体、10…撮像素子、15…焦点検出装置、16…AF補助光ユニット、41…制御装置、49…測距点位置検出回路、SW1…レリーズ釦、SW3…セレクタ釦、61…LED、62,65,66,67…ルーバー部材、62a,65a,66a,67a…基部、62b、65b,66b,67b、67c…板状部、63…ハウジング、C1〜C3…ピエゾアクチュエータ、A1〜A11…焦点検出エリア(指標)。
CM ... Camera, CB ... Camera body, 10 ... Image sensor, 15 ... Focus detection device, 16 ... AF auxiliary light unit, 41 ... Control device, 49 ... Range finding position detection circuit, SW1 ... Release button, SW3 ...
Claims (7)
光学系による被写体の像を撮像する撮像素子と
を備えることを特徴とする撮像装置。 A light source that emits a light beam toward an object, an optical member that is disposed in an optical path from the light source and that directs the light, and an adjustment unit that adjusts an angle of the optical member with respect to the light beam. A lighting device having a transparent plate-like base member and a plate-like portion standing on the base;
An image pickup apparatus comprising: an image pickup device that picks up an image of a subject by an optical system.
前記焦点検出位置を選択する選択手段とを更に備え、
前記調整手段は、前記選択手段によって選択された焦点検出位置に応じて前記角度を調整することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 Detection means for detecting a focus adjustment state of the optical system with respect to focus detection positions set at a plurality of positions in an image plane of the optical system;
Selecting means for selecting the focus detection position;
The imaging apparatus according to claim 5 , wherein the adjustment unit adjusts the angle according to a focus detection position selected by the selection unit.
前記調整手段は前記認識手段によって認識された被写体の位置に応じて前記角度を調整することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 Recognizing means for recognizing the position of the subject in the image plane of the optical system;
The imaging apparatus according to claim 5 , wherein the adjustment unit adjusts the angle according to a position of a subject recognized by the recognition unit.
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