JPH10161009A - カメラ及びそのユーザを補助する出射ビームの供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 景色のなかの対象物，人物及び動物に対する
ダメージ又は損傷の危険性を抑制するために過剰な電力
を利用しない自動フォーカスビームを用いたカメラを提
供する。 【解決手段】 カメラ１０は、カメラ本体１２と、景色
３４からの光を受けてその光を上記カメラ本体１２内の
焦点平面上にフォーカスさせる対物レンズ１４とを備え
ている。まず、エミッタ１８が、電力を受容して、全体
として上記対物レンズ１４の光軸に沿って方向付けられ
て景色３４における対象物３２から反射されるビーム６
６を生成する。次に、センサ２２が、上記対象物から反
射されたビームの一部の強度レベルを測定する。続い
て、エミッタ制御部４２が、上記センサ２２により測定
された強度レベルが所定レベルと異なる場合に、上記エ
ミッタ１８の出力電力を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体的には撮像装
置に、より詳しくは、指示補助手段を備えた若しくは備
えていない自動フォーカスカメラ、及び、かかるカメラ
を作動させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラは、対物レンズを通して周辺の景
色の写真を撮影する撮像装置として有用である。例え
ば、写真スチルカメラは、シャッタボタン等の撮像ボタ
ンが十分に押し下げられた場合に、光電子的にメモリ
に、若しくは光化学的にフィルム帯に、像を保存する。
スチルカメラでは、シャッタボタンを押し下げることに
より、シャッタが開放され、景色からの光が対物レンズ
を通過し、レンズの焦点平面に配置されたフォトダイオ
ードのアレイ又はフィルム帯上に到達することが可能と
なる。ビデオカメラ又は映画カメラは、再生時に動作の
錯覚をもたらす一連の像を撮影するものである。

【０００３】カメラのユーザは、典型的には、カメラの
ビューファインダを通して眺め、カメラを関心のある景
色のなかの特定のポイント又は対象物にカメラを定め
る。光の弱い状況下のような、若しくは込み入った景色
におけるような場合には、時として、カメラを向けてレ
ンズをフォーカス（焦点合わせ）する景色のなかのポイ
ントを判断し難い。景色のなかで敏速に動く対象物を追
う、あるいは自由な撮影が求められるようなまた別の場
合には、ビューファインダを通して見ることなく、カメ
ラを位置設定することが望ましい。

【０００４】これら及びまた別の理由に関連して、幾つ
かのカメラは、景色における対象物までの距離を測定
し、ユーザに対して鮮明な像を保証するためにカメラの
焦点を調整する自動フォーカスシステムを備えている。
他のカメラには、カメラのユーザが、景色においてカメ
ラを定める位置を判断する助けをする種々の指示補助シ
ステムが装備されている。一般的には、かかる自動フォ
ーカス用の、あるいは指示補助用のシステムは、その出
力ビームが実質的にカメラの対物レンズの光軸に合わせ
て並列する赤外線の不可視光又は可視光の光源を有して
いる。対象物から反射された一部のビームが検出され、
対象物までの距離を判断するためには、従来の三角測定
技術が用いられる。単一の可視ビームは、自動フォーカ
スシステム及び指示補助システムの両方において利用さ
れ得る。ユーザが、景色のなかの対象物がビームにより
照明されることを観察した場合には、対象物からの光
が、対物レンズを通じて、撮像用の焦点平面上に指向す
ることが保証される。指示補助ビームは、ビューファイ
ンダを用いて若しくは用いることなく、目的とする対象
物上に配置され得る。

【０００５】例えば、米国特許出願第４８２７３０２号
は、出射ビームがカメラ内のセンサへ反射され、また、
三角の位置関係が対象物までの距離を判断するために用
いられる自動フォーカスシステムを備えたカメラを開示
している。また、米国特許出願第５１８９４６３号は、
カメラを位置設定すべくビューファインダを通して見る
必要性をなくするようなレーザ指示システムを備えたビ
デオカメラを開示している。ドイツ特許出願第２２５２
８３６号は、随意にレーザを備え得る、フラッシュライ
ト及び写真カメラの組み合わせを開示している。これに
よれば、写真に撮られる対象物を指示するためにカメラ
のレンズに並列するビームが出射される。上記レーザ
は、カメラのレンズの方向付けを容易にするものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】カメラのユーザが容易
に確認し得るように、出射ビームは十分に明るいことが
重要である一方で、そのビームが、景色のなかの人物又
は動物の気になるほど極端に明るいものでないことも重
要である。加えて、ビームの出力電力は、ビームによ
り、景色における対象物，人物又は動物が害を加えられ
るか、若しくは甚だしく悩まされるほど大きなものでな
いことが重要である。例えば、もし、指示補助ビームが
レーザのようなデバイスにより生成され、そのビームが
景色における人物又は動物の目の瞳孔に入れば、また、
もし、そのレーザの出力電力が十分に大きければ、その
レーザビームは、網膜に損傷を与える可能性を有する。
この起こり得る問題が、赤外線出射レーザからのビーム
のように、ビームが不可視である場合に、特に煩わしい
ものとなる。その結果、指示補助ビームの出力電力を制
御可能とすることが再び望まれるのである。

【０００７】そこで、周辺の景色における対象物，人物
及び動物に対するダメージ又は損傷の危険性を抑制する
ために、過剰な電力を使用しない自動フォーカスビーム
（指示補助ビームであり得る）を備えたカメラが必要と
なる。本発明は、前述した１つ又はそれ以上の問題を克
服するためのものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるカメラは、
カメラ本体と、景色における対象物からの光を受けてそ
の光を上記カメラ本体内の焦点平面上にフォーカスさせ
るための対物レンズと、上記対象物から反射するように
全体として上記対物レンズの光軸に沿って方向付けられ
たビームを生成するための出力電力レベルを有するビー
ムエミッタと、上記対象物から反射された上記ビームの
一部の強度レベルを測定するとともに、第１の信号を生
成するためのセンサとを有している。上記ビームエミッ
タが、指示補助システムの一部である場合には、そのビ
ームは、ユーザに可視でなければならない。もし、上記
ビームエミッタが、自動フォーカスシステムの一部であ
れば、そのビームは可視であっても、あるいは不可視で
あってもよい。いずれのケースにおいても、本発明に従
って、反射される一部のビームの強度レベルが所定レベ
ルと異なる場合には、出力電力を調整するための第１の
信号に応じる制御部が含まれる。

【０００９】上記カメラは、上記ビームエミッタ及びセ
ンサを始動させるための第１の位置に、また、撮像動作
を開始させるための第２の位置に押し下げられ得る撮像
ボタンを備えてもよい。また、上記制御部は、撮像ボタ
ンが第１の位置に押し下げられた場合にのみ、上記ビー
ムエミッタに電力を供給し得る。上記ビームエミッタ
は、指示補助システム、若しくは自動フォーカスシステ
ム、又はその両方の一部であってもよい。上記制御部
は、上記反射された一部のビームが所定レベルに達する
まで、出力電力を上げることができる。１つの実施の形
態では、上記制御部は、出力電力を階段式に上げる。ま
た、上記制御部は、パルス幅変調技術を用いて、出力電
力を上げてもよい。上記カメラが自動フォーカスシステ
ムを有する場合には、上記制御部は、上記反射された一
部のビームが所定レベルに達した場合に、対象物までの
距離を測定し得る。また、上記カメラは、光を焦点平面
上にフォーカスさせるために、距離の決定に応じて、レ
ンズの位置を調整するための機構を有してもよい。

【００１０】また別の実施の態様では、上記カメラが、
カメラのユーザが幾つかの写真モードの中から選択し得
る写真モード選択スイッチを有しており、この選択の
後、上記制御部は出力電力の初期量を自動的に調整する
ことができる。上記スイッチは、撮影されるべき景色の
異なるタイプに対応する複数の位置を有してもよい。景
色の各タイプは、異なる初期量の出力電力を有してもよ
く、上記スイッチの各位置について、上記制御部は、上
記反射された一部のビームが所定レベルに達するまで、
出力電力を上記初期量から上げることが可能である。上
記写真モード選択スイッチは、上記制御部がビームエミ
ッタを機能停止させるための付加的な位置を有してもよ
い。上記スイッチの各位置について、上記制御部は、上
記反射された一部のビームが所定レベルに達した場合
に、対象物までの距離を決定してもよく、また、上記カ
メラも、光を焦点平面上にフォーカスさせるために、対
象物までの距離の決定に応じて、レンズの位置を調整す
るための自動フォーカスシステムを有してもよい。

【００１１】また別の実施の態様に係るカメラは、カメ
ラ本体と、景色における対象物からの光を受けてその光
を上記カメラ本体内の焦点平面上にフォーカスさせるた
めの対物レンズと、上記対象物から反射するように全体
として上記対物レンズの光軸に沿って方向付けられたビ
ームを生成するための出力電力レベルを有するビームエ
ミッタと、典型的には異なる距離にあってそれぞれ出力
電力レベルの安定量を要する撮影される異なるタイプの
景色に対応する複数の位置を有しており、カメラのユー
ザが安定した出力電力レベルのための量を選択し得る写
真モード選択スイッチと、上記出力電力レベルを特定の
景色に必要な量に設定するための上記位置に応じる制御
部とを有してもよい。上記ビームは、それが、指示補助
システムの一部である場合に可視であろうが、自動フォ
ーカスシステムの一部である場合には、可視であっても
不可視であってもよい。上記カメラは、光を焦点平面上
にフォーカスさせるために、上記スイッチの位置の変化
に応じて、レンズの位置を調整するための自動フォーカ
スシステムを有してもよい。上記写真モード選択スイッ
チは、上記制御部がビームエミッタを機能停止させるた
めの付加的な位置を有してもよい。

【００１２】本発明に係る方法は、カメラの対物レンズ
を通した景色における対象物の像を撮影すべく、カメラ
をフォーカスする、若しくは指向させる際に、又はその
両方の場合に、カメラのユーザを補助するための出射ビ
ームをもたらすのに有用である。このため、上記方法
は、カメラの撮像ボタンの押し下げを検出し、エミッタ
から全体としてカメラの対物レンズの光軸に並列する所
定強度レベルのビームを出射することにより上記押し下
げに反応し、上記対象物からビームを反射させて、上記
対象物によりカメラに反射されたビームの一部の強度を
測定し、反射されたビームの一部の強度が所定レベルと
異なる場合に、ビームの強度レベルを調整するステップ
を有するものである。上記ビームは、指向補助としての
利用については可視であろうが、自動フォーカスシステ
ムにおける利用について、可視であっても不可視であっ
てもよい。上記強度レベルは、階段式に増大させられ
る。ビームの衝撃係数（duty cycle）を高めるために
は、パルス幅変調技術が用いられてもよい。出力電力
は、上記反射されたビームの一部が所定レベルに達する
まで増大させられ得る。上記方法は、上記反射されたビ
ームの一部が所定レベルに達した場合に、上記対象物ま
での距離を決定し、光を焦点平面上にフォーカスさせる
ために、上記距離の決定に応じて、レンズの位置を調整
する付加的なステップを有してもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１
は、カメラ本体１２を有するカメラ１０が示している。
このカメラ本体１２においては、対物レンズ１４により
撮像用に周囲の景色からの光が焦点平面上に導かれる。
ビーム出射用のエミッタが付与されるカメラは、例え
ば、保存用の電子メモリに、若しくは露光用のハロゲン
化銀フィルム帯に像を記録するスチルカメラ、又はビデ
オカメラ、あるいは、映画フィルムカメラ等の種々の撮
像デバイスでいずれであってもよい。本発明の実施の形
態は、写真スチルカメラに関して記載されるものであ
る。カメラ１０のユーザは、ビューファインダ１６を通
して景色を眺めることができる。

【００１４】図１及び２に示すように、上記カメラ１０
は、全体としてレンズ１４の光軸２０に位置が合ったビ
ームを生じるレーザダイオード等のビームエミッタを有
している。前述したように、このビームは、適用次第
で、可視であっても、赤外線のように不可視であっても
よい。そのビームが指示の補助として用いられる場合、
それは、景色における対象物の一部を照明すべく可視で
あり、その結果、例えば、ユーザは、対象物上で小さな
赤い点を確認するであろう。当然ながら、他の色を出射
するレーザを用いてもよい。従来の距離ビームセンサ２
２は、カメラの制御部が既知の三角測定技術により上記
対象物までの距離を測定することを可能とするために、
対象物からセンサ２２へ反射される出射ビームの一部の
強度及び角度を測定するものである。センサ２２は、上
記レーザダイオードにより出射された光の波長バンドに
極めて敏感であるように選択されたフォトダイオードを
有してもよい。レーザダイオードが出射する波長バンド
における光のみを通過させるために、上記フォトダイオ
ードの前に、フィルタを配置してもよい。以下に詳細に
説明するように、本発明の１つの実施の形態に従って、
反射された可視ビームの強度が所定レベルより下である
場合、エミッタ１８の出力電力は増大する。結果とし
て、対象物上のビームの可視性がユーザに確保される一
方、電力の消費が最小限に抑制され、上記ビームにより
照明される景色中の対象物又は人物に対するダメージの
危険性が軽減される。景色から反射される周辺光の強度
を検出するためには、周辺光を検出するセンサ２４を設
けてもよい。

【００１５】上記カメラ１０は、景色の像を撮影すべく
カメラ機構を作動させるために用いられる従来の撮像ボ
タン２６を有している。スチルカメラでは、撮像ボタン
２６が、従来の２ポジションスイッチであってもよく、
この場合には、ボタンを第１の位置まで押圧することに
より、上記ビームエミッタ１８が作動させられ、そし
て、ボタンを第２の位置まで押圧することにより、ビー
ムエミッタ１８が作動停止されて、カメラ１０の撮像機
構が作動させられる。かかる２ポジションスイッチは、
共に譲渡された米国出願第５５４３８８９号に示されて
おり、引用することにより、本記載に組み込まれる。ス
チルカメラでは、例えば、撮像機構はシャッタ（不図
示）を有するであろう。撮像の間に上記ビームエミッタ
を作動停止することにより、撮影した像において指示補
助ビームが見えないことが保証される。当業者は、他の
タイプのカメラには、撮影した像における対象物上に指
示補助ビームが存在しないように、別の方法でエミッタ
を制御する必要があることを理解するであろう。例え
ば、ビデオカメラは、指示補助ビームが、実際の像記録
の間に削除されること、及び、当業者に知られた垂直帰
線消去時間の間に照明されることを可能とする撮像ボタ
ンを有することになる。景色の照明を補うためには、フ
ラッシュユニット２８を用いてもよい。

【００１６】本発明の幾つかの実施の形態では、上記ビ
ームエミッタの初期出力電力が、ユーザが撮影される景
色のタイプに従って位置取りする写真モード選択スイッ
チ３０により制御され得る。詳細には図２〜５を参照し
て以下に説明するように、スイッチ３０が、ビームエミ
ッタ１８が機能しない「オフ」モードに対応する第１の
位置、また、エミッタ１８が、被写体に対して起こり得
る被害をなくするために機能しない「クローズアップ」
に対応する第２の位置、エミッタ１８が低電力レベルＡ
で機能する「ポートレート（つまり肖像）」に対応する
第３の位置、エミッタ１８が中電力レベルＢで機能する
「グループ」に対応する第４の位置、エミッタ１８が高
電力レベルＣで機能する「風景」に対応する第４の位
置、エミッタ１８が電力レベルＣで機能する「動作」に
対応する第５の位置、エミッタ１８が、センサ２２が精
密な範囲（accurate ranging）についてのレベルの強度
を有する反射ビームを検出するまで、電力レベルＡに始
まって電力レベルＣに増大するように、増大的に機能す
る「オートマチック」に対応する第５の位置を有しても
よい。

【００１７】図２に示すように、上記カメラ１０は、景
色３４における対象物３２からの光が対物レンズ１４に
入射し、撮像媒体３８が配置されている焦点平面３６上
にフォーカスされるような視野を有している。上記撮像
媒体は、例えば、撮影した像のデジタル表示用のフォト
ダイオードのような電子光受容体のアレイを有しても、
あるいは、露光された後現像されるハロゲン化銀フィル
ム帯又はプレートを有してもよい。カメラ制御部４０
は、エミッタ制御部４２及びシステムクロック４４を備
えている。接続ライン４６が、上記制御部４２から電力
源４８まで延びている。上記電力源は、例えば、他のカ
メラシステムにも電力供給するカメラバッテリーを有し
てもよい。反射された可視ビームの強度が、対象物まで
の信頼性のある範囲に必要な所定レベルより下にある場
合に、エミッタ１８の出力電力が増大し得るように、接
続ライン５０が上記制御部４２からエミッタ１８まで延
びている。接続ライン５２が電力源４８とエミッタ１８
との間に延在している。カメラ制御技術における当業者
によく知られるように、距離ビームセンサ２２は、位置
を感知するデバイスであってもよい。該デバイスの作用
は、景色における対象物からの反射光を受けた上で、対
象物までの距離を測定するために利用され得る信号をも
たらすことである。もし、不十分な反射光がかかるセン
サに入射すれば、典型的なカメラ制御部は、カメラのテ
イキング・レンズを無限遠に設定する位に、興味の対象
が十分に遠方にあることを導き出す。本発明の制御部で
は、エミッタ１８に対する電力が増大し、また別の範囲
が試される。

【００１８】続いて記述するように、各実施態様では、
好ましくは、ビームが可視である場合にしっかりと照明
するように知覚し得る程度に、エミッタ１８が十分に速
くパルスオン・オフされる。そして、そのビームの出力
電力が、エミッタ１８の衝撃係数を制御することにより
制御される。接続ライン５４が、制御部４０と距離ビー
ムセンサ２２との間に延在している。接続ライン５６
が、制御部４０と周辺光センサ２４との間に延在してい
る。接続ライン５８が、制御部４０と、焦点平面３６上
に対象物３２からの光をフォーカスすべく、矢印６２に
より示されるように、レンズ１４を前後に移動させ得
る、従来のレンズフォーカスモータ６０との間に延在し
ている。従来の方式において、モータ６０の作用は、エ
ミッタ１８、センサ２２及び対象物３２の間の３角形に
より測定されるような対象物までの距離に依存してい
る。最後に、接続ライン６４が、制御部４２と写真モー
ド選択スイッチ３０との間に延在している。

【００１９】図３〜５を参照して、本発明の種々の実施
の形態の作用について説明する。第１の自動的に範囲を
決める実施態様では、写真モード選択スイッチ３０が省
略されるか、若しくは「オート」の位置まで設定されて
いる。いずれにしても、エミッタ１８の出力電力は、セ
ンサ２２が、対象物３２までの距離の確実な測定に必要
とされる所定の最小レベルよりも上にある反射ビームの
強度を測定するまで、増大的に増加する。図３は、エミ
ッタ１８のレーザ出力電力レベル、時間中に順次行う範
囲設定の試行、及び、対象物３２までの軸２０に沿った
距離の間に適した関係のグラフ表示である。図４は、い
かにして、図３の電力レベルＡ，Ｂ及びＣが、カメラか
らの次第に大きくなる距離における対象物に対応するか
を示している。図３及び４の情報は、カメラ制御技術に
おける当業者が容易に理解する従来の方式で、ルックア
ップテーブルとして、制御部４２に保存される。

【００２０】ユーザが、上記撮像ボタン２６をその第１
の位置まで押した場合、制御部４０，４２は、エミッタ
１８に、対象物がカメラからＤ２の距離内にある場合に
適切である電力レバルＡで、対象物３２に向かうビーム
６６を出射させる。ビーム６６の一部は、対象物３２か
ら距離ビームセンサ２２へ反射される。この距離ビーム
センサ２２は、反射ビームの強度及び角度に比例した信
号を制御部４０に送信するものである。もし、センサ２
２における反射ビームの一部の強度が、対象物３２がカ
メラ１０からの距離Ｄ１よりも近くにあること、すなわ
ち、エミッタ１８の安全使用に関して近すぎる（約４フ
ィート、つまり１．２２メートル）ことを指示していれ
ば、制御部４２が、レーザの電力レベルを、レベルＡか
ら０まで、若しくは指示補助としての出射ビームの使用
に十分である安全な低レベルまで下げることが可能であ
る。ビーム６６の消滅は、対象物３２がカメラに近すぎ
ることを、ユーザに知らせる。上記制御部４２は、出射
ビーム６６をなくするよりも、知覚し得る時間間隔でビ
ームを点滅させるような他の動作をとるように設定され
ることも可能である。しかしながら、ビームをなくする
場合には、バッテリー電力が維持される。

【００２１】これに対して、センサ２２に測定された強
度が、対象物３２までの距離の正確な測定に必要とされ
る所定レベルよりも下にある場合には、第２の範囲設定
の試行が為される。この第２の試行では、制御部４２
が、レベルＡから、対象物がカメラからＤ３の距離内に
ある場合に適切であるレベルＢへ、レーザ電力レベルを
上げる。もし、センサ２２に測定された強度が、所定レ
ベルに等しいか、若しくはそれより上にあれば、対象物
３２までの範囲が、制御部４０により決定されて、適切
なフォーカスに必要な位置へレンズ１４を移動させるよ
うにモータ６０に指示が与えられる。しかし、センサ２
２に測定される強度が、なお、所定レベルよりも下にあ
る場合には、第３の範囲設定の試行が為される。当業者
には、適切であれば、いずれの数の範囲設定も、図３の
情報に含まれて、制御部４２に記憶され得ることが認識
されるであろう。第３の試行では、制御部４２が、レベ
ルＢから、対象物がカメラからＤ４の距離内にある場合
に適切であるレベルＣへ、レーザ電力レベルを上げる。
もし、センサ２２に測定された強度が、所定レベルに等
しいか、若しくはそれよりも上にあれば、レンズ１４
が、前述したように、適切なフォーカスについての位置
へ移動させられる。もし、センサ２２に測定された強度
が、なお、所定レベルよりも下にあれば、対象物３２
は、カメラから本質的に無限遠の距離にあるものとされ
る。そして、制御部４０は、フォーカスを無限遠に設定
するようにモータ６０に指示を与える。範囲設定の後、
適切なフォーカスが得られると、ユーザが撮像ボタン２
６をその第２の位置へ押し下げた場合には、像の撮影が
続いて行われる。

【００２２】図３及び４は、写真モード選択スイッチ３
０が、ユーザにより、図２に示されたオートモードに設
定されている場合の、低い周辺光レベルでの範囲設定の
作用に適した関係を示している。このオートマチックモ
ードでは、ユーザがスイッチ３０の設定により写真の目
的について特定していないため、制御部４２が、最初の
範囲設定の試行として、最も低く、最も安全な電力レベ
ルＡを選択する。簡略化のために、階段式に増大する簡
単な関係が、図３に示されている。しかしながら、当業
者には、連続的な範囲設定の試行を伴う非直線的な電力
レベルの増大もまた有用であることが明らかであろう。
図３の関係は、景色における対象物が、景色と景色との
間に僅かにのみ変化する反射性を有することを推定する
ものである。当業者には、景色に最適なビームが、ある
程度、景色における対象物の反射性に依存することが認
識されるであろう。

【００２３】前述したように、図３の情報は、制御部４
２におけるルックアップテーブルに保存されることにな
る。初期電力レベルＡ，Ｂ及びＣの選択は、図４におい
て説明した推定に基づくものである。例えば媒体及び高
い周辺光レベルについても、同様の情報が保存されるこ
とになる。当業者には、光のレベルの数がこれに限定さ
れるものでないこと、及び、図３のような情報が、所望
の数の周辺光レベルについて保存され得ることが明らか
であろう。カメラの作用では、適切なレーザ電力レベル
の増大の関係を選択するために、上記周辺光レベルが、
センサ２４を用いて測定され、制御部４２のルックアッ
プテーブルに保存された情報と比較されることとなる。
図３に示すように、電力レベルＡ，Ｂ及びＣは、一般
に、カメラ１０から対象物３２までの次第に大きくなる
距離に対応している。制御部４２が出射ビーム６６の出
力電力を制御することを可能とするためには、当業者に
知られた標準的な技術が用いられ得る。図３は、対象物
までの距離に対する出力電力の関係が、最大出力電力Ｐ
_maxまで、全体として増大するものであることを示して
いる。すなわち、図３は、対象物３２がカメラ１０から
より遠くに離れるほど、より大きなレーザ電力が、制御
部４２により認められることを示している。この関係
は、低い周辺光の条件下で、指示補助として、可視ビー
ムが用いられる場合に、カメラからその対象物までの距
離にかかわらず、ユーザが、対象物上の明るさに割合に
等しいビームを知覚し得ることを保証するものである。
当業者には、図３のものに類似した関係が、より高い周
辺光レベルについて、容易に決定されることが認識され
るであろう。例えば、共に譲渡された米国出願第５５４
３９８９号及び米国出願第５５４６１５６号を参照せ
よ。これらは、引用することにより、本記載に組み込ま
れる。

【００２４】図３に示すような範囲設定の試行とビーム
出力電力との間にある階段式の関係は、実施する方がむ
しろ簡単である。すなわち、図３に示すような電力範囲
は、Ｄ１〜Ｄ４のような対象物までの距離にほぼ対応す
る幾つかの間隔に分割され得る。ビーム出力電力は、各
範囲設定の試行に伴って増大するが、１つの範囲設定の
試行の中では一定である。このように、ビーム出力電力
は、範囲設定の試行が変化した場合にのみ変化する。連
続した範囲設定の試行では、対象物についての反射光の
いずれかが、対象物までの距離を決定するのに十分であ
るセンサ２２からの信号をもたらすまで、若しくはエミ
ッタ１８の出力電力がレベルＰ_maxに達するまで、制御
部４２が、エミッタ１８に対する電力の増大をもたらし
得る。この結果、エミッタ制御部４２により実施される
べきデータポイントの数は、最小になる。図示された実
施の形態では、たった４つの距離の間隔が示されてい
る。しかしながら、その数はこれに限定されるものでな
い。当業者には、直線関係又は正弦関係のような、より
連続に近い関係が、より大きなデータポイントの数を必
要とすることが明らかであろう。

【００２５】本発明の第２の実施の形態では、写真モー
ド選択スイッチ３０が装備されており、前述した第１番
目から第６番目の位置のいずれか１つに設定され得る。
当然ながら、カメラからの他の距離に対応する他のモー
ドとして、付加的な位置が加えられてもよい。第７番目
の「オート」の位置は、第１の実施の形態について記述
したように、自動的に範囲を決めるために、随意装備さ
れるものである。図５は、写真モード選択スイッチ３０
の各位置についてのエミッタ１８の電力レベルを示す付
加的なルックアップテーブルとして、制御部４２に保存
されることとなる情報を示している。「オフ」及び「ク
ローズアップ」のモードについては、電力レベルは０で
ある。また、この電力レベルは、「ポートレート」モー
ドについてはレベルＡであり、「グループ」モードにつ
いてはレベルＢであり、「風景」及び「動作」モードに
ついてはレベルＣである。

【００２６】カメラを使用する前に、ユーザは、各露光
前にカメラから対象物までの概算距離に適したモードを
選択することに注意して、６つのモードのうちの１つに
ついての所望の位置にスイッチ３０を回す。ユーザが撮
像ボタン２６をその第１の位置まで押し下げた場合、制
御部４２は、スイッチ３０の位置を確かめる。もし、ユ
ーザが「オフ」又は「クローズアップ」モードを選択し
ていれば、エミッタ１８は、制御部４２により機能停止
状態に保たれる。「クローズアップ」モードでは、制御
部４２は、レンズ１４の位置を適宜に設定するように、
モータ６０に信号を与える。もし、ユーザが「ポートレ
ート」モードを選択していれば、制御部４２は、図４及
び５の情報を含むルックアップテーブルを確かめ、対象
物が４フィート（１．２２メートル）の範囲内にあるこ
とを推定する。そして、上記制御部４２は、電力レベル
Ａで作用してビーム６６を生じるようにエミッタ１８に
信号を与え、レンズ１４の位置を適宜に設定するよう
に、モータ６０に信号を与える。もし、ユーザが「グル
ープ」モードを選択していれば、制御部４２は、上記ル
ックアップテーブルを確かめ、対象物が８フィート
（２．４４メートル）の範囲内にあることを認識する。
そして、上記制御部４２は、電力レベルＢで作用してビ
ーム６６を生じるようにエミッタ１８に信号を与え、レ
ンズ１４を適宜に位置させるように、モータ６０に信号
を与える。もし、ユーザが「風景」又は「動作」モード
を選択していれば、上記制御部４２は、上記ルックアッ
プテーブルを確かめ、対象物が最大範囲にあることを認
識する。そして、制御部４２は、電力レベルＣで作用し
てビーム６６を生じるようにエミッタ１８に信号を与
え、レンズ１４を適宜に位置させるように、モータ６０
に信号を与える。選択したスイッチ３０の位置に適した
フォーカスが得られれば、ユーザが撮像ボタン２６をそ
の第２の位置まで押し下げた場合に、像の撮影が行われ
る。もし、前述したスイッチ３０の設定のいずれかにつ
いて、初期電力レベルが、極めて高いセンサ２２の強度
をもたらす場合には、上記制御部４２が、「オート」モ
ードへ自動的に変更し得る。

【００２７】本発明の第３の実施の形態では、写真モー
ド選択スイッチ３０が装備されており、前述した第１番
目から第６番目の位置のいずれか１つに設定され得る。
第７番目の「オート」の位置がまた装備されてもよい。
しかしながら、第３の実施の形態では、ユーザが「ポー
トレート」、「グループ」、「風景」若しくは「動作」
モードのいずれか１つを選択した場合、自動的に範囲が
決定される。これら４つのモードの各々について、自動
範囲決定は、ちょうど第１の実施の形態のように、電力
レベルＡで始まる。

【００２８】ユーザが撮像ボタン２６をその第１の位置
まで押し下げた場合、制御部４２は、スイッチ３０の位
置を確かめる。もし、ユーザが「オフ」又は「クローズ
アップ」モードを選択していれば、エミッタ１８は、制
御部４２により機能停止状態に保たれる。「クローズア
ップ」モードでは、制御部４２は、レンズ１４の位置を
適宜に設定するように、モータ６０に信号を与える。も
し、ユーザが「ポートレート」モードを選択していれ
ば、制御部４２は、図３、４及び５の情報を含むルック
アップテーブルを確かめ、初期の、また、最大の電力レ
ベルが、ポートレートについてはレベルＡであるべきこ
とを認識する。そして、上記制御部４２は、電力レベル
Ａで作用してビーム６６を生じるようにエミッタ１８に
信号を与える。もし、センサ２２に測定された強度が、
対象物３２がカメラ１０から距離Ｄ１より近くにある、
すなわち、エミッタ１８の安全使用に関して近すぎるこ
とを示していれば、上記制御部４２は、レベルＡから０
まで、あるいは、指示補助としての出射ビームの使用に
十分である低い安全なレベルまで、レーザ電力レベルを
下げる。ビーム６６の消滅は、照準ビームの使用につい
て、対象物がカメラに近すぎることをユーザに知らせ
る。もし、レベルＡにおいて、センサ２２により測定さ
れた強度が、対象物３２までの距離の正確な測定に必要
な所定レベルよりも下にあれば、制御部４０は、特に図
示しないが、ポートレートにしては対象物がカメラから
遠すぎることをユーザに警告するために、警報音を出す
ことも可能である。その場合、ユーザは、自動フォーカ
スシステムが電力レベルＡで機能するように、写真モー
ド選択スイッチ３０を再度位置決めするか、対象物によ
り近づく必要がある。もし、センサ２２に測定された強
度が、上記所定レベルに等しいか、若しくはそれより上
にあれば、対象物３２までの範囲が制御部４０により決
定される。そして、制御部４０は、適切なフォーカスに
必要な位置にレベル１４を移動させるように、モータ６
０に指示を与える。範囲設定の試行の後、ポートレート
に適したフォーカスが得られれば、ユーザが撮像ボタン
２６をその第２の位置まで押し下げた場合に、像の撮影
が行われる。

【００２９】もし、ユーザが「グループ」モードを選択
していれば、制御部４２は、図３、４及び５の情報を含
む上記ルックアップテーブルを確かめ、初期電力レベル
がレベルＡであるべきこと、及び、最大電力レベルが、
グループについてレベルＢであるべきことを認識する。
そして、上記制御部４２は、電力レベルＡで作用してビ
ーム６６を生じるようにエミッタ１８に信号を与える。
もし、センサ２２に測定された強度が、対象物３２がカ
メラ１０から距離Ｄ１より近くにある、すなわち、エミ
ッタ１８の安全使用に関して近すぎることを示していれ
ば、上記制御部４２は、レベルＡから０まで、あるい
は、指示補助としての出射ビームの使用に十分である低
い安全なレベルまで、レーザ電力レベルを下げる。も
し、レベルＡにおいて、センサ２２により測定された強
度が、対象物３２までの距離の正確な測定に必要な所定
レベルよりも下にあれば、第２の範囲設定の試行が為さ
れる。第２の試行において、制御部４２は、レベルＡか
らあるレベル、すなわち、レベルＡとレベルＢとの間の
通路（ｗａｙ）の３分の１まで、電力レベルを上げる。
もし、付加的な範囲設定の試行が必要であれば、レベル
ＡとレベルＢとの間の通路の３分の２において、第３の
試行を為すことが可能である。更に、第４の試行が、レ
ベルＢにおいて為され得る。当業者には、便宜的であれ
ばいかなる数の電力レベルを用いてもよい。電力レベル
の数は、最終の電力レベルを求める所望の回数と一致す
るものである。もし、電力レベルＢにおいて、センサ２
２に測定された強度が、なお、対象物３２までの距離の
正確な測定に必要な所定レベルよりも下にあれば、制御
部４０は、特に図示しないが、グループにしては対象物
がカメラから遠すぎることをユーザに警告するために、
警報音を出すことも可能である。その場合、ユーザは、
自動フォーカスシステムがより高い電力レベルで機能す
るように、写真モード選択スイッチ３０を再度位置決め
する必要がある。センサ２２に測定された強度が、上記
所定レベルに等しいか、若しくはそれより上にあれば、
対象物３２までの範囲が制御部４０により決定される。
そして、制御部４０は、適切なフォーカスに必要な位置
にレンズ１４を移動させるように、モータ６０に指示を
与える。範囲設定の試行の後、グループに適したフォー
カスが得られれば、ユーザが撮像ボタン２６をその第２
の位置まで押し下げた場合に、像の撮影が行われる。

【００３０】もし、ユーザが「風景」又は「動作」モー
ドを選択していれば、上記制御部４２は、図３、４及び
５の情報を含む上記ルックアップテーブルを確かめ、初
期電力レベルがレベルＡであるべきこと、及び、最大電
力レベルが、これらのモードについてレベルＣであるべ
きことを認識する。そして、上記制御部４２は、電力レ
ベルＡで作用してビーム６６を生じるようにエミッタ１
８に信号を与える。もし、センサ２２に測定された強度
が、対象物３２がカメラ１０から距離Ｄ１より近くにあ
る、すなわち、エミッタ１８の安全使用に関して近すぎ
ることを示していれば、上記制御部４２は、レベルＡか
ら０まで、あるいは、指示補助としての出射ビームの使
用に十分である低い安全なレベルまで、レーザ電力レベ
ルを下げる。もし、レベルＡにおいて、センサ２２によ
り測定された強度が、対象物３２までの距離の正確な測
定に必要な所定レベルよりも下にあれば、第２の範囲設
定の試行が為される。第２の試行において、制御部４２
は、レベルＡからレベルＢまで、電力レベルを上げる。
もし、付加的な範囲設定の試行が必要であれば、第３の
試行が、あるレベル、すなわち、レベルＢとレベルＣと
の間の通路（ｗａｙ）の３分の１で為され得る。更に、
第４の試行が、レベルＢとレベルＣとの間の通路の３分
の２において為され得る。もし、電力レベルＣにおい
て、センサ２２に測定された強度が、なお、対象物３２
までの距離の正確な測定に必要な所定レベルよりも下に
あれば、制御部４０は、対象物のためのフォーカスを無
限遠に設定するようにモータ６０に指示を与える。セン
サ２２に測定された強度が、上記所定レベルに等しい
か、若しくはそれより上にあれば、対象物３２までの範
囲が制御部４０により決定される。そして、制御部４０
は、適切なフォーカスに必要な位置にレンズ１４を移動
させるように、モータ６０に指示を与える。範囲設定の
試行の後、適切なフォーカスが得られれば、ユーザが撮
像ボタン２６をその第２の位置まで押し下げた場合に、
像の撮影が行われる。

【００３１】エミッタ１８の出力電力を制御するため
に、制御部４２は種々の技術を用いてもよい。各実施の
形態では、出力ビームがレーザビームであり、それを制
御する方法は、一般に、パルス幅変調技術と呼ばれるも
のである。出力ビームがレーザビームである場合には、
ビームが観察者の目の瞳孔を通過する場合にダメージを
もたらし得る値よりも大きくならないように、最大電力
出力レベルが選択される。上記パルス幅変調技術は、指
示補助ビームの明るさの知覚レベルについて、電力の消
費を抑制する。

【００３２】上記ビームの出力電力を制御するパルス幅
変調技術が、図６、７及び８においてより詳細に示され
ている。このパルス幅変調技術は、システムクロック４
４とともに用いられる。図６は、３つのクロック周期に
ついてエミッタ１８をオンし、そして、３つのクロック
周期についてエミッタ１８をオフする５０％の衝撃係数
（duty cycle）のパルス信号６８を示している。図７
は、６６．６７％の衝撃係数のパルス信号７０を示して
いる。当業者には、図７のパルス信号７０が、その「オ
ン」時間が図６のパルス信号６８のものを越えて増大す
るため、増大された出力電力のビームをあらわしている
ことが明らかであろう。つまり、パルス信号７０は、４
つのクロック周期についてエミッタ１８をオンし、そし
て、２つのクロック周期についてエミッタ１８をオフす
るものである。同様に、図８は、１６．６７％の衝撃係
数のパルス信号７２を示しており、そのパルス信号７２
は、１つのクロック周期についてエミッタ１８をオン
し、そして、５つのクロック周期についてエミッタ１８
をオフするものである。精密な出力電力により、ユーザ
は、一定の明るさを有するビームを知覚することができ
る。以上の説明を考慮すれば、当業者には、ビームの出
力電力を所望に制御するために、パルス幅衝撃係数の信
号を種々に変更し得ることが認識されるであろう。

【００３３】上記システムクロック４４は、エミッタ１
８の自動停止についての、ビームの露光制限を可能とす
るものである。この特徴は、例えば、エミッタがレーザ
ビームを生じる場合に重要であり、景色３４における対
象物３２が一定の照明に露光され得る最大時間を制限す
るのに好ましい。その結果、損傷の危険性が軽減される
こととなる。カメラのユーザが撮像ボタン２６を押すこ
とによりエミッタを作動させた場合、エミッタ制御部４
２は、ユーザがボタンをしっかりと押し下げる時間の長
さを判断するために、システムクロック４４を用いる。
ユーザがカメラ１０を安定させ、その結果、ビーム６６
がボタン押圧の全継続時間に同じ箇所に照準されること
はありそうもない。それにもかかわらず、上記エミッタ
制御部は、ビームに対する露光時間を制限するために、
一定のボタン押圧の所定時間間隔の後、エミッタ１８を
停止させる。このことが、過剰なビーム露光による損傷
の危険性を抑制するとともに、電力源４８における電力
消費を節約する。上記エミッタのビームは、ユーザが撮
像ボタンを離した後にのみ、再度作動させられ得る。

【００３４】以上のように、本発明に従って組み立てら
れたカメラは、ビューファインダを用いることなく、関
心のある対象物の像を撮影するためにカメラを位置設定
する際に、ユーザを補助し得る、指示補助ビームを出射
する。ビームの出力電力は、最小の電力消費、及び、ダ
メージ又は損傷の危険の抑制を実現した上で、ユーザが
周辺光及びカメラ〜対象物間の距離の変化において全体
として等しい明るさのビームを知覚し得るように制御さ
れる。

【００３５】以下、本発明の他の特徴について記述す
る。請求項１〜請求項３のいずれか一に記載の特徴に加
えて、本発明は、次の特徴を有してもよい。 ａ．上記ビームが可視であり、指示補助として有用であ
ることを特徴とする請求項１記載のカメラ。 ｂ．上記反射の一部を利用する自動フォーカスシステム
を備えたことを特徴とする請求項１記載のカメラ。 ｃ．上記エミッタが可視レーザ光源を有することを特徴
とする請求項１記載のカメラ。 ｄ．上記エミッタ及びセンサの動作を開始させる第１の
位置まで、及び、撮像動作を開始させる第２の位置まで
押し下げられ得る撮像ボタンを有することを特徴とする
請求項１記載のカメラ。上記制御部は、上記撮像ボタン
が上記第１の位置まで押し下げられた場合にのみ、上記
エミッタへ電力を供給する。 ｅ．上記制御部が、出力電力を階段式に増大させること
を特徴とする請求項１記載のカメラ。

【００３６】ｆ．上記エミッタが可視レーザ光源を有
し、上記制御部が、パルス幅変調技術を用いて上記出力
電力を増大させることを特徴とする請求項１記載のカメ
ラ。 ｇ．上記写真モード選択スイッチが、撮影される様々な
タイプ（カメラから異なる距離にある）の景色に対応す
る複数の位置を有しており、各タイプの景色が、上記出
力電力の異なる初期量を有しており、上記スイッチの各
位置について、上記制御部が、反射光が上記所定レベル
に達するまで、上記出力電力を初期量から増大させるこ
とを特徴とする請求項１記載のカメラ。 ｈ．上記写真モード選択スイッチが、上記制御部がエミ
ッタを機能停止させる付加的な位置を有していることを
特徴とする特徴ｇによるカメラ。 ｉ．上記光を焦点平面上にフォーカスさせるために、対
象物までの距離の測定に応じて、レベルの位置を調整す
るための自動フォーカスシステムを有しているととも
に、上記スイッチの各位置について、上記制御部が、上
記反射光が所定レベルに達した場合に、対象物までの距
離を測定することを特徴とする特徴ｇによるカメラ。 ｊ．上記写真モード選択スイッチが、撮影される様々な
タイプ（カメラから異なる距離にある）の景色に対応す
る複数の位置を有しており、各タイプの景色が、上記出
力電力の異なる初期量を有しており、上記スイッチの各
位置について、上記制御部が、上記反射光が上記所定レ
ベルを越えた場合に、上記出力電力を初期量から減少さ
せることを特徴とする請求項１記載のカメラ。

【００３７】ｋ．上記制御部が、上記反射光が所定レベ
ルに達するまで上記出力電力を増大させることを特徴と
する請求項１記載のカメラ。 ｌ．上記光を焦点平面上にフォーカスさせるために、対
象物までの距離の測定に応じて、レンズの位置を調整す
るための自動フォーカスシステムを有しているととも
に、上記制御部が、上記反射光が所定レベルに達した場
合に、対象物までの距離を測定することを特徴とする特
徴ｋによるカメラ。 ｍ．上記ビームが可視であり、指示補助として有用であ
ることを特徴とする請求項２記載のカメラ。 ｎ．上記反射光を利用する自動フォーカスシステムを有
することを特徴とする請求項２記載のカメラ。 ｏ．上記写真モード選択スイッチが、上記制御部がエミ
ッタを機能停止させる付加的な位置を有していることを
特徴とする請求項２記載のカメラ。

【００３８】ｐ．上記調整ステップが、強度レベルを階
段式に増大させることからなることを特徴とする請求項
３記載の方法。 ｑ．上記調整ステップが、ビームの衝撃係数を増すため
に、パルス幅変調技術を用いることを特徴とする請求項
３記載の方法。 ｒ．上記調整ステップが、上記反射光が所定レベルに達
するまで、出力電力を増大させることを特徴とする請求
項３記載の方法。 ｓ．上記反射光が所定レベルに達した場合に、対象物ま
での距離を測定し、上記光を焦点平面上にフォーカスさ
せるために、上記距離の測定に応じて、レンズの位置を
調整するステップを有する特徴ｒ記載の方法。 ｔ．上記ビームが可視であり、指示補助として有用であ
ることを特徴とする請求項３記載の方法。 ｕ．上記ビームが可視であることを特徴とする請求項３
記載の方法。 ｖ．上記ビームが不可視であることを特徴とする請求項
３記載の方法。 ｗ．上記ビームが赤外線であることを特徴とする請求項
３記載の方法。 ｘ．上記エミッタが可視レーザ光源を備えていることを
特徴とする特徴ｂ記載のカメラ。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明に
よれば、様々な効果がもたらされる。まず、反射出力ビ
ームの測定強度が所定レンズよりも下にある場合に、ビ
ームの出力電力レベルを増大させることにより、初期電
力レベル又はビームの強度を低くすることができる。そ
の結果、景色において、カメラのユーザが見ることがで
きる比較的低電力のビームを用いることができる。その
上、景色における人物又は動物に損傷を与える危険が抑
制される。また、電力が節約される。更に、景色の指示
若しくは自動フォーカスに適した反射強度をもたらすこ
とになるビームの電力レベルを求めるために、時間周期
が最小限に抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従って構成されたカメラの斜視図で
ある。

【図２】 図１に示すカメラのブロック構成図である。

【図３】 エミッタ出力電力、範囲設定の試行数及び対
象物までの距離の間にある相互関係を示すグラフであ
る。

【図４】 電力レベルに基づく上記相互関係の表であ
る。

【図５】 写真モード設定スイッチの各モードに基づく
上記相互関係の表である。

【図６】 エミッタの出力電力を制御するパルス幅変調
技術における第１のパルス信号表示である。

【図７】 上記パルス幅変調技術における第２のパルス
信号表示である。

【図８】 上記パルス幅変調技術における第３のパルス
信号表示である。

【符号の説明】

１０…カメラ １２…カメラ本体 １４…対物レンズ １６…ビューファインダ １８…ビームエミッタ ２０…光軸 ２２…距離ビームセンサ ２４…周辺光センサ ２６…撮像ボタン ２８…フラッシュユニット ３０…写真モード選択スイッチ ３２…対象物 ３６…焦点平面 ４２…エミッタ制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラ本体と、 景色における対象物からの光を受けてその光を上記カメ
   ラ本体内の焦点平面上にフォーカスさせるための対物レ
   ンズと、 ユーザが撮影される景色のタイプを指定し得る写真モー
   ド選択スイッチと、 上記対象物から反射するように全体として上記対物レン
   ズの光軸に沿って方向付けられたビームを生成するため
   の出力電力レベルを有するエミッタと、 上記対象物から反射されている上記ビームの一部の強度
   レベルを測定して、第１の信号を生成するためのセンサ
   とを備えたことを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 カメラ本体と、 景色における対象物からの光を受けてその光を上記カメ
   ラ本体内の焦点平面上にフォーカスさせるための対物レ
   ンズと、 上記対象物から反射するように全体として上記対物レン
   ズの光軸に沿って方向付けられたビームを生成するため
   の出力電力レベルを有するエミッタと、 カメラから異なる距離にあってそれぞれに出力電力レベ
   ルの各量を要する異なるタイプの景色に対応する複数の
   位置を有しており、カメラのユーザが出力電力レベルに
   ついての量を選択し得る写真モード選択スイッチと、 上記光を焦点平面上にフォーカスさせるために、上記写
   真モード選択スイッチの位置の変化に対応して、上記レ
   ンズの位置を調整するための自動フォーカスシステム
   と、 上記出力電力レベルを特定の景色に必要とされる各量に
   調整するための上記位置に応じる制御部とを備えたこと
   を特徴とするカメラ。
3. 【請求項３】 カメラの対物レンズを通した景色におけ
   る対象物を撮影するために、カメラをフォーカスする、
   若しくは指向させる際に、又はその両方の場合において
   カメラのユーザを補助する出射ビームを供給する方法で
   あって、 撮影される景色のタイプを選択し、 カメラの撮像ボタンの押し下げを検出し、 カメラのエミッタから全体としてカメラの対物レンズの
   光軸に並列する所定強度レベルのビームを出射すること
   により上記押し下げに反応し、 上記対象物からビームを反射させて、 上記対象物によりカメラに反射されたビームの一部の強
   度を測定し、 反射されたビームの一部の強度が所定レベルと異なる場
   合に、ビームの強度レベルを調整するステップを有する
   ことを特徴とするカメラのユーザを補助する出射ビーム
   の供給方法。