(57)【要約】  【課題】自動焦点検出を実現するための、より小型のモジュール及びシステムを提供する。  【解決手段】システムは、補助モジュール１０及び撮像モジュール２０を有する。撮像モジュール２０は、撮像素子２２、それに重ねられるレンズ２３、及び撮像素子２２からの信号を処理し、レンズ２３の位置を調節する信号処理手段１１を含む。補助モジュール１０は、撮像素子１２、それに重ねられるレンズ１３、及び撮像素子１２からの信号を処理し、距離情報を信号処理手段２１に提供する信号処理手段１１を含む。撮像モジュール２０のレンズ２３は、補助モジュール１０からの距離情報による焦点距離に粗く位置合わせされた後、自身の微調整により正確に合焦される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子、該撮像素子に重なる光学部品を含む光学系、及び被写体に応じて前記撮像素子に対する前記光学部品の焦点位置を調節する焦点調節機構を含む撮像モジュールと、前記焦点調節機構に前記被写体の距離情報を提供する測距用の補助モジュールとを備え、前記撮像モジュールの前記焦点調節機構が、前記距離情報を基に粗調整を行った後に前記撮像素子からの情報により微調整を行う自動焦点検出システムにおいて、
前記補助モジュールは、補助用撮像素子、該補助用撮像素子に重なる補助用光学部品を含む補助用光学系、及び前記被写体に応じて前記補助用撮像素子に対する前記補助用光学部品の焦点位置を調節する補助用光学系調節機構を備え、前記撮像モジュールにおける前記光学部品の移動範囲よりも狭い範囲内で前記補助用光学部品を移動させて前記補助用撮像素子を介して得られる映像情報から前記焦点位置を決定し、該焦点位置から前記距離情報を得ることを特徴とする自動焦点検出システム。
【請求項２】
前記補助モジュールの前記補助用光学部品が移動する間は、前記撮像モジュールの前記光学部品は静止されることを特徴とする、請求項１に記載の自動焦点検出システム。
【請求項３】
前記補助モジュールの前記補助用光学部品が移動する間に、前記撮像モジュールの前記光学部品が移動することを特徴とする、請求項１に記載の自動焦点検出システム。
【請求項４】
前記補助モジュールは、前記撮像モジュールと一体とされることを特徴とする、請求項１に記載の自動焦点検出システム。
【請求項５】
前記撮像モジュールの前記光学部品は、前記補助モジュールの前記光学部品に相対移動可能にして支持されることを特徴とする、請求項６に記載の自動焦点検出システム。
【請求項６】
撮像素子、該撮像素子に重なる光学部品を含む光学系、及び被写体に応じて前記撮像素子に対する前記光学部品の焦点位置を調節する焦点調節機構を含む撮像モジュールと、前記焦点調節機構に前記被写体の距離情報を提供する測距用の補助モジュールとを備え、前記撮像モジュールの前記焦点調節機構が、前記距離情報を基に粗調整を行った後に前記撮像素子からの情報により微調整を行う自動焦点検出システムにおいて、
前記補助モジュールは、補助用撮像素子、該補助用撮像素子に重なる補助用光学部品を含む補助用光学系、及び前記被写体に応じて前記補助用撮像素子に対する前記補助用光学部品の焦点位置を調節する補助用光学系調節機構を備え、前記補助用光学部品を連続的に変形して前記補助用撮像素子を介して得られる映像情報から前記焦点位置を決定し、該焦点位置から前記距離情報を得ることを特徴とする自動焦点検出システム。
【請求項７】
前記補助モジュールの前記補助用光学部品が変形する間に、前記撮像モジュールの前記光学部品が移動することを特徴とする、請求項６に記載の自動焦点検出システム。
【請求項８】
撮像素子、該撮像素子に重なる光学部品を含む光学系、及び被写体に応じて前記撮像素子に対する前記光学部品の焦点位置を調節する焦点調節機構を含む撮像モジュールの前記焦点調節機構に、前記焦点距離の決定のために前記被写体の距離情報を提供する測距用の補助モジュールにおいて、
補助用撮像素子、該補助用撮像素子に重なる補助用光学部品を含む補助用光学系、及び前記被写体に応じて前記補助用撮像素子に対する前記補助用光学部品の焦点位置を調節する補助用光学系調節機構を備え、前記撮像モジュールにおける前記光学部品の移動範囲よりも狭い範囲内で前記補助用光学部品を移動させて前記補助用撮像素子を介して得られる映像情報から前記焦点位置を決定し、該焦点位置から前記距離情報を決定して出力することを特徴とする自動焦点検出システムのための補助モジュール。
【請求項９】
前記補助用撮像素子は、波長の異なる光を検出可能な素子を含み、各波長の検出値を基にして前記焦点距離を決定することを特徴とする、請求項８に記載の補助モジュール。
【請求項１０】
前記波長の異なる光として、それぞれ赤、緑、青の波長域にある光を基準にすることを特徴とする、請求項８に記載の補助モジュール。
【請求項１１】
撮像素子、該撮像素子に重なる光学部品を含む光学系、及び被写体に応じて前記撮像素子に対する前記光学部品の焦点位置を調節する焦点調節機構を含む撮像モジュールの前記焦点調節機構に、前記焦点距離の決定のために前記被写体の距離情報を提供する測距用の補助モジュールにおいて、
補助用撮像素子、該補助用撮像素子に重なる補助用光学部品を含む補助用光学系、及び前記被写体に応じて前記補助用撮像素子に対する前記補助用光学部品の焦点位置を調節する補助用光学系調節機構を備え、前記補助用光学部品を連続的に変形して前記補助用撮像素子を介して得られる映像情報から前記焦点位置を決定し、該焦点位置から前記距離情報を決定して出力することを特徴とする自動焦点検出システムのための補助モジュール。
【請求項１２】
前記補助用光学部品は、電圧制御される液体を含むレンズを有することを特徴とする、請求項１１に記載の補助モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ或いは携帯端末が有するカメラ装置のための自動焦点検出（オートフォーカス）を行うシステムに関するもので、特にそれを補助するためのモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従前より、高性能のデジタルカメラ等の応用では、自動焦点検出の為に、必要な物体までの距離を検出する測距センサが使われている（非特許文献１参照）。この種のセンサは、オートフォーカス（ＡＦ）モジュールと称される。モジュールは、二つの光学系を有し、それぞれは、センサが狭ピッチにしてライン状に配置されたセンサアレイを含む。光学系及びセンサアレイは、単一のパッケージとして構成されるので、モジュールは、２つの光学系が並置される横長の外形を成す。
【０００３】
モジュールは、パッシブ型又はアクティブ型の動作を行う。即ち、モジュールは、撮影する物体の光学像または補助光として照射した光がその物体によって反射されて戻ってくる光を２つの光学系により受けてこれをセンサアレイ上に結像することができる。
【０００４】
このセンサアレイで検出された情報は、撮像装置の制御手段へと提供され、センサ上の位置関係から物体までの距離を演算して、求められた位置に焦点が来るように、撮像装置の光学系における光学部品を変位させる。さらに、必要であれば、光学部品の位置は、撮像装置の信号処理部からのコントラスト等を基にした情報に従って微調整される（特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照）。尚、焦点を変更できる光学系としては、レンズ等の光学部品の位置を変更するもの以外に、液体により構成される光学部品の形状を変更するものも知られている（特許文献４、及び特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２０００−９８２１７号
【特許文献２】特開２００３−３５８６１号
【特許文献３】特開２００３−２６２７８９号
【特許文献４】特表２００１−５１９５３９号
【特許文献５】特表２００２−５４０４６４号
【非特許文献１】富士時報  Vol.76, No.3, 2003, pp175-177
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のオートフォーカスモジュールは、基本的に２つの光学系とセンサを具え、その距離測定精度を上げるべく、互いの距離を一定寸法以上離すことが要求される。その結果、モジュールは、センサアレイの延びる方向に沿って寸法が大きくなってしまう。そのようなモジュールを携帯電話やそれに準ずる寸法の小型の携帯端末に実装させると、必要以上の容積を占めることになってしまい望ましくない。
【０００６】
また、かかるモジュールの製造に関しても、二つのセンサアレイの性能に厳密な対称性が必要となるため、高精度の光学系設計や組上げ精度が要求される。したがって、製造が比較的難しく、改善された方式の採用が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、自動焦点検出のための測距用途に用いられる小型で製造容易な補助モジュール及びそれを含む実用的なシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、主画像の焦点調節機構を含む撮像モジュールと、測距用の補助モジュールとを含む自動焦点検出システムについての改良されたシステムを提供する。撮像モジュールは、撮像素子、撮像素子に重なる光学部品を含む光学系、及び撮像素子に対して適切な焦点位置となるよう光学部品の位置を調節する焦点調節機構を含む。一方、補助モジュールは、補助用撮像素子、補助用撮像素子に重なる補助用光学部品を含む補助用光学系、及び補助用光学系調節機構を備える。補助用光学系調節機構は、撮像モジュールにおける光学部品の可動範囲よりも狭い範囲内で補助用光学系を移動させて補助用撮像素子を介して得られる映像情報から焦点位置を決定し、その焦点位置から距離情報を得る。補助用光学系は、焦点調節機構の光学系に比してより速い速度で移動するようにしても良い。焦点調節機構は、この距離情報を基に焦点距離の粗調整を行った後、撮像素子からの情報により微調整を行う。
【０００９】
補助モジュールの補助用光学部品が移動する間は、撮像モジュールの光学部品は静止されても良いが、その移動の間に、撮像モジュールの光学部品を移動させても良い。後者によれば、一定の場合には、合焦までの時間を短縮化できる。
【００１０】
補助モジュールは、異なる波長の光を受け、それら全ての焦点位置の情報を基準にして焦点距離を決定することができる。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長域にある光に対するが基準とされる。
【００１１】
補助モジュールは、撮像モジュールと一体とすることができる。この場合、撮像モジュールの光学系は、補助モジュールの光学系に支持され、且つその光学系に対して相対的に移動可能としても良い。これにより、撮像モジュールの光学系が補助モジュールの光学系に連動し、合焦までの時間を短縮化できる。
【００１２】
他の場合には、補助用光学部品は移動することなく連続的に変形され、それによって光学系の焦点距離を変更しつつ検出して得られた映像情報から焦点位置を決定し、さらに、その焦点位置から距離情報を得るよう構成される。この場合も、補助用光学部品が変形する間は、撮像モジュールの光学部品は静止させても良いが、移動させても良い。また補助用モジュールで、典型的にはＲＧＢとされる複数の波長を別個に検出するようにしても良い。
【００１３】
さらに、本発明は、撮像モジュールの焦点調節機構と協働する小型の測距用の補助モジュールを提供する。補助モジュールは、補助用撮像素子、補助用光学系、及び補助用光学系調節機構を備え、撮像モジュールにおける光学部品の移動範囲よりも狭い範囲内で補助用光学部品を移動させて焦点位置を決定し、その焦点位置から距離情報を決定して撮像モジュールに出力できるよう構成される。
【００１４】
補助用撮像素子は、波長の異なる光を検出可能な素子を含み、各波長の検出値を基に焦点距離を決定するようにしても良い。例えば、赤、緑、青の波長域にある光を基準にすることができる。
【００１５】
補助モジュールの補助用光学系は、焦点距離を変更するためにその光学系を移動することなく変形するものであっても良い。例えば、電圧駆動により液体の界面形状を変更することのできる液体レンズが利用される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、補助モジュールは単一の光学系により実現されるので、パッケージ実装寸法を小型化できる。したがって、携帯電話等のモバイル機器におけるカメラ装置への応用等、さらなる小型化が要求される用途に対して好適である。加えて、補助用光学系調整機構が、主画像焦点調節機構よりも短い範囲内で補助用光学系を移動させて、あるいは変形させて補助用撮像素子を介して得られる映像情報から焦点位置を決定するが、後述の実施形態の中で説明するように、この構成を採用することにより、合焦のための時間を短縮化することができる。したがって、シャッターを押してから撮影までの間の時間の遅れをより小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明の最良の好適実施形態となる自動焦点検出システム、及びそれに用いられる補助モジュールについて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を示す概略図である。システムは、カメラ装置５０に、内蔵される撮像モジュール２０及びそれに補助的に使用される補助モジュール１０を含む。撮像モジュール２０は、被写体を撮影するためのモジュールであり、補助モジュール１０は、撮像モジュール２０へ距離情報を提供し、自動焦点検出（オートフォーカス）の作用のために補助的に用いられるモジュールである。両者の光軸が、Ｃ１、Ｃ２としてそれぞれ示される。補助モジュール１０から撮像モジュール２０への信号伝送のために通信手段が設けられる。また、図示しないが、両者の相対的位置を固定するために、適当な位置決め手段が設けられる。通信手段、及び位置決め手段もカメラ装置５０に含まれる。
【００１９】
補助モジュール１０、及び撮像モジュール２０は、相互に類似の構成を有する。撮像モジュール２０は、撮像素子２２及びレンズ（光学部品）２３を有する。レンズ２３は、支持体２６に支持され、その支持体２６がレール２５に沿って移動可能とされる。レンズ２３の可動域を含む光学系を破線２４で示している。支持体２６の移動手段として、典型的には、電動のモータまたはアクチュエータを使ったスライダー機構の使用が考えられる。
【００２０】
撮像素子２２からの画像情報は、信号処理手段２１に提供される。また、レール２５に沿う方向のレンズ２３の位置も、図示しないセンサ等の手段により検知され、信号処理手段２１に提供される。信号処理手段２１では、コントラスト情報、明度情報等の画像情報とレンズ２３の位置情報について信号処理が成される。その信号を基に、支持体２６、即ちレンズ２３を焦点位置に置くための位置調整が行われる。さらに、信号処理手段２１は、レンズ２３が適正な焦点位置に置かれた際の画像情報を処理し、それを適正な形式で出力することができる。
【００２１】
一方、補助モジュール１０も、撮像素子１２及びレンズ１３を有する。レンズ１３は、支持体１６に支持され、その支持体１６がレール１５に沿って移動可能とされる。ここで、レンズ１３の可動範囲は、撮像モジュール２０のレンズ２３の可動範囲よりも短くされ、後述のように、同じ距離にある被写体に対して撮像モジュール２０よりも焦点距離が短くなるよう設計されている点に注意すべきである。レンズ２３の可動域を含む光学系を破線１４で示している。
【００２２】
撮像素子１２からの画像情報は、信号処理手段１１に提供される。信号処理手段２１では、コントラスト情報、明度情報等の画像情報とレンズ１３の位置情報について信号処理が成される。その信号を基に、支持体１６、即ちレンズ１３を焦点位置に置くための位置調整が行われる。信号処理手段１１は、レンズ１３が適正な焦点位置に置かれたときの距離情報を、撮像モジュール２０の信号処理手段２１に提供する。
【００２３】
図２は、被写体の位置に対応する撮像モジュール及び補助モジュールのそれぞれの光学系におけるレンズの変移量を示す図である。図２を参照して、本実施形態における補助モジュール１０及び撮像モジュール２０による焦点検出の作用について説明する。
【００２４】
初期段階では、補助モジュール１０及び撮像モジュール２０は、物体画像が無限遠に焦点が合っている位置、撮像素子１２、２２に対して最近接の位置に置かれ、撮像素子１２、２２のそれぞれがこれを検知する。信号処理手段１１、２１はその映像の情報を参照している。
【００２５】
焦点検出の第１段階では、補助モジュール１０のレンズ１３が、所定のステップで前方に繰り出しながら、コントラスト等の映像情報を観察する。信号処理手段１１は、各ステップにおける映像情報の信号を処理することにより、補助モジュール１０の光学系１４に対して焦点位置を検出する。例えば、焦点位置は、画像のコントラストがピークを示す位置として決定される。図２に示すように、補助モジュール１０の光学系１４では、光学長が短く、撮像モジュール２０の光学系２４よりも短い距離Ｆ１だけ移動することによって焦点を合わせられ、あるいはその位置を通過する。後者の場合、例えば、焦点位置の通過は、コントラストの低下により判断される。かかる焦点位置の決定、或いは、その通過の検出によって、信号処理手段１１は、被写体の概略の位置を、図２中のＦ１に対応する点Ａ１から決定することができる。
【００２６】
焦点検出の第２段階では、前段階で粗く決定された焦点位置の情報が撮像モジュール２０の信号処理手段２１に提供され、撮像モジュール２０のレンズ２３が対応する焦点位置に位置合わせされる。この位置は、補助モジュール１０におけるレンズ１３の変移ステップによって決まるものであり、本質的に誤差を含むように粗く決定された位置である。図２中に示すように、補助モジュール１０における点Ａ１の被写体距離に対して、撮像モジュール２０では点Ａ２が交差する。したがって、レンズ２３は、点Ａ２に対応するＦ２の変移量だけ移動される。図２に示す補助モジュール１０、撮像モジュール２０における光学系１４、２４のレンズ１３、２３の変移量の相関は、カメラ装置３０に内蔵される図示しない記憶装置に記憶され得る。
【００２７】
なお、レンズ２３の移動は、第１段階で補助モジュール１０におけるレンズ１３が移動する間にも行われ得る。この場合、レンズ２３は、変移量に対応して予め決定される所定の速度で移動されても良いし、他の場合には、信号処理手段２１が、レンズ１３の位置についての情報を補助モジュール１０の信号処理手段１１から受け、レンズ２３の移動速度を決定するようにしても良い。
【００２８】
焦点検出の第３段階では、レンズ２３が、粗く決定された焦点位置から、撮像モジュール２０の撮像素子２２が検知する映像情報を基にして微調整され、適切な焦点距離へと変位される。これにより、焦点位置への正確な位置決めが成され、撮像モジュール２０による被写体の撮影が可能となる。
【００２９】
この方法によれば、従来のこの種のシステムに比較して、測距センサとしての補助モジュールを小型に構成できることと合わせて、補助モジュール１０のレンズ１３の移動距離を短く済ませることができるので、比較的短時間で測距を行うことができ、結果として、撮影までの時間を十分短くすることができる。
【００３０】
図３は、本発明の第２の好適実施形態となる、異なる波長の光、即ち異なる色の補助光を用いた自動焦点検出システムの構成を示す概略図である。また、図４は、図３のシステムにおける補助モジュールで検出される各色に対するコントラスト信号値の例を示す図である。図３中には、カメラ装置１５０内の補助光源１７０、及び補助モジュール１１０を示し、撮像モジュールは省略している。補助モジュール１１０と撮像モジュールとの協働作用は第１の実施形態と同様であるので、以下には、補助光源１７０を用いたときに、補助モジュール１１０で焦点距離を決定する方法について説明する。補助モジュール１１０中で、第１の実施形態の補助モジュール１０と同様の作用を示すものは、参照番号に１００を加えて示している。
【００３１】
補助光源１７０としては、異なる波長の光として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色を発光する光源が用意される。典型的な光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）とされる。図中の補助光源１７０は、三色の光源が一体にして示されるが、例えば各色の発光ダイオードが同一基板に実装されるような型のものであっても良い。  
【００３２】
一方、補助モジュール１１０の撮像素子１１２は、例えば、ＣＣＤ或いはＣＭＯＳセンサにより構成され、その画素表面にＲＧＢの各色の色フィルタを配置する。これにより、撮像素子１１２は、補助光源１７０の発光色の光を個別に検知できる。
【００３３】
第１の実施形態における第１の段階に対応する、補助モジュール１１０で焦点距離を決定する工程では、被写体に対して、補助光源からの光が照射される。この場合、光学系１１４のレンズ１１３に対して、焦点距離は波長に依存するので、レンズ１１３を移動するときには、図４に示すように、各色についてのコントラスト信号の検出ピーク位置に若干のずれを生じる。したがって、コントラスト信号を連続的に観察し、このずれ値による補正を加えることによって、補助モジュールによる焦点距離をより高い分解能で決定することができる。
【００３４】
図５は、本発明の第３の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を示す概略図である。本実施形態のシステムは、前述の実施形態で説明した補助モジュールと撮像モジュールとが一体に構成された複合モジュール２１０をカメラ装置２５０内に内蔵する。
【００３５】
複合モジュール２１０は、前述の補助モジュールのレンズに対応する第１のレンズ２１３及び撮像モジュールのレンズに対応する第２のレンズ２２３を含む光学系２１４を有する。レンズ２１３を通過する光は、第１の撮像素子２１２によって検知され、レンズ２２３を通過する光は、第２の撮像素子２２２によって検出される。第１及び第２の撮像素子２１２、２２２は、それぞれ第１及び第２の信号処理手段２１１、２２１に接続される。なお、第１及び第２の信号処理手段２１１、２２１は、単一の手段として構成されても良い。
【００３６】
本実施形態の基本的な作用は、前述の他の実施形態と同様である。即ち、本実施形態の焦点検知の方法によれば、第１の工程で、第１のレンズ２１３に対応する撮像素子２１２より検知して得られるコントラスト他の映像情報から粗く焦点距離を決定し、それをもとに撮影に用いられる第２レンズ２２３を粗く決定された焦点位置に移動させ、その後、第２のレンズ２２３に対応する撮像素子２２２により検知して得られる映像情報に基づいて、直接的に第２のレンズ２２３を適正な焦点距離に移動させて微調整を行う。撮影した画像は、信号処理手段２２１で処理されて所定の形式で出力される。
【００３７】
本実施形態における特徴的な点は、第１及び第２のレンズ２１３、２２３の可動手段の構造にある。図示されるように、第１のレンズ２１３は、レール２１５上を移動可能な支持体２１６に支持される。支持体２１６は、第２のレンズ２２３を支持する支持体２１７がその上を移動可能とするレール２２５を一体的に具える。この構成によれば、第１にモジュールの全体の占める容積を小さくすることができるという点を有する。第２に、前述した第１の実施形態の変形例と同様に、第１のレンズ２１３が移動する間に第２のレンズ２２３を移動させるので、焦点距離の位置合わせを比較的短時間にすることができる。特に、本実施形態では、過度の変移量を防止するための不要な信号処理を要しない点も利点となる。
【００３８】
図６は、本発明の第４の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を示す概略図である。自動焦点検出システム３５０は、第１の好適実施形態と同様に、撮像モジュールと協働する補助モジュール３１０を含む。撮像モジュールの作用は、第１の実施形態と共通するので図示しない。即ち、補助モジュール３１０は、距離情報をラフに検出し、その距離情報を図示しない撮像モジュールへと提供する。
【００３９】
本実施形態で特徴的な点は、補助モジュールの光学系に液体を利用したレンズ装置３１４を用いている点である。このレンズ装置は、相互に組み合わせられる凹状部材３４０及び蓋部材３６２の内側に画定される密閉空間内にオイル３８０と導電性水溶液３７０とを有する。オイル３７０は、絶縁体である蓋部材３６２の内面に被着される。オイル３８０と導電性水溶液の界面形状における屈折を利用してレンズの集光作用が提供される。図示されるように、凹状部材３４０及び蓋部材３６２の中央近傍には、液体によるレンズ効果を補正するための追加のレンズ部３４１、３６３が設けられる。
【００４０】
この種の液体レンズによる光学系は、前述の特許文献４、５に記載されているものと原理を共通にする。オイル３８０と導電性水溶液３７０との界面形状を制御するために電場を利用する。図示されるように、蓋部材３６２の外面の周方向に沿って第１の電極３９１が設けられ、凹状部材３４０の傾斜する内側面に沿って第２の電極３９２が設けられる。即ち、蓋部材３６２の内面を挟んで両側に第１及び第２の電極３９１、３９２が配置される。  
【００４１】
蓋部材３６２の内面には、端縁に沿って親水性となるよう表面処理した部分３６５が形成される。したがって、通常の状態では、導電性水溶液３７０は、蓋部材３６２の内面のうち、その表面処理部分３６５にのみ接する。しかしながら、第１及び第２の電極３９１、３９２間に電圧を印加して電場を生じさせると、表面処理部分３６５の内側部分３５５の化学的性質が変質し、導電性水溶液の濡れ性が改善される。これにより、導電性水溶液３７０は部分３５５にも濡れることになり、オイル３８０の形状は、実線の形状から破線のような形状に変化する。変化の程度、即ち濡れ性が改善される部分３５５の部分の面積は、電場の強度に応じて変化する。したがって、印加電圧を変化させることによって、オイル３８０の変形の度合いを変更し、集光の特性を制御することができる。
【００４２】
そこで前述の他の実施形態と類似するように、第１及び第２の電極３９１、３９２間の電圧を徐々に大きくし、あるいは十分大きくしてから徐々に小さくするように変化させて、撮像装置３１２によって映像情報を検知する。検知した映像情報は、信号処理手段３１１で随時処理され、コントラスト情報などの映像情報を得る。
【００４３】
信号処理手段３１１は、印加電圧の制御を行い、得られる情報から被写体の距離をラフに決定する。決定された距離情報は、図示しない撮像モジュールに提供され、撮像モジュールで精度の高い焦点合わせが行われる。この構成によれば、光学系を機械的に移動する機構が不要であり、比較的単純な構成にして、合焦のための高速の制御が可能であるという利点を有する。
【００４４】
以上のように、本発明の好適となる実施形態について詳細に説明したが、これはあくまでも例示的なものであって、本発明を制限するものではなく、当業者によってさらに様々な変形変更が可能である。例えば、第１の実施形態で、単純に補助モジュール及び撮像モジュールを機械的に結合しても良いし、また、第３の実施形態で補助光源を用いることもできる。また、各実施形態に示すレンズは、単一のものでなく複数枚が機械的に協働して変移するものであっても良いし、レンズを移動させる移動手段としては、接触式或いは非接触式の様々な構造のものが考えられる。さらに第４の実施形態では、追加の光学系として凸形状のレンズのみでなく凹形状のレンズを用いることもでき、通常状態の液体レンズの形状も凹凸の種々の形状に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を示す概略図である。
【図２】被写体の位置に対応する撮像モジュール及び補助モジュールのそれぞれの光学系におけるレンズの変移量を示す図である。
【図３】本発明の第２の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を部分的に示す概略図である。
【図４】図３のシステムにおける補助モジュールで検出される各色に対するコントラスト信号値の例を示す図である。
【図５】本発明の第３の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を示す概略図である。
【図６】本発明の第４の好適実施形態となる自動焦点検出システムの構成を部分的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、１１０、３１０  補助モジュール  
１１、１１１、２１１、３１１  信号処理手段
１２、１１２、２１２、３１２  撮像手段
１４、１１４、２１４、３１４  補助用光学系
２０  撮像モジュール
２１、２２１  信号処理手段
２２、２２２  撮像手段
２３、レンズ
１７０  補助光源
２１０  複合モジュール
【図１】
2006119290.tif 000003
【図２】
2006119290.tif 000004
【図３】
2006119290.tif 000005
【図４】
2006119290.tif 000006
【図５】
2006119290.tif 000007
【図６】
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