(57)【要約】      （修正有）【課題】強い外光が入射された場合であっても外光による誤動作をおこしにくい近接センサ、および該センサを備えた電子機器を提供する。【解決手段】近接センサ、および該近接センサを備えた電子機器は、赤外光を所定の時間間隔で間欠発光する発光部と、対象物に反射し戻ってきた前記発光部が発光した赤外光を受光する受光部と、前記受光部での受光信号レベルを検出する検出部と、を備え、該検出部は、第一の検出結果として、赤外光発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、さらに、第二の検出結果として、赤外光非発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、前記第二の検出結果が第一の閾値以上である場合に反射対象物がないと判断し、前記第二の検出結果が第一の閾値よりも低く、かつ、第一の検出結果が第二の検出結果より大きく、さらに、第一の検出結果が第二の閾値以上である場合に反射対象物があると判断する。【選択図】図１
2019132586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光を所定の時間間隔で間欠発光する発光部と、
対象物に反射し戻ってきた前記発光部が発光した赤外光を受光する受光部と、
前記受光部での受光信号レベルを出力する検出部と、を備え、
該検出部は、第一の検出結果として、赤外光発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、
さらに、第二の検出結果として、赤外光非発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、
前記第二の検出結果が第一の閾値以上である場合に反射対象物がないと判断し、
前記第二の検出結果が第一の閾値よりも低く、かつ、第一の検出結果が第二の検出結果より大きく、さらに、第一の検出結果が第二の閾値以上である場合に反射対象物があると判断するセンサ、または該センサを備えた電子機器。
【請求項２】
前記第二の検出結果が第一の閾値以上である場合に、赤外光の間欠発光を停止し、前記第二の検出結果が第三の閾値未満になったことを検出した時に赤外光の間欠発光を再開することを特徴とする請求項１に記載のセンサ、または該センサを備えた電子機器。
【請求項３】
前記第三の閾値は第一の閾値よりも低く、かつ、第二の閾値よりも高いことを特徴とする請求項２に記載のセンサ、または該センサを備えた電子機器。
【請求項４】
赤外光を一定の時間間隔で間欠発光する発光部と、
対象物に反射し戻ってきた前記発光部が発光した赤外光を受光する受光部と、
前記受光部での受光信号レベルを出力する検出部と、
前記赤外光の発光周期の整数倍の期間内における前記検出部の検出結果の平均値および、受光信号レベルが前記平均値よりも大きなサンプル数と平均値よりも小さなサンプルの比率を演算する演算部と、
さらに平均値を上回るサンプルと下回るサンプルがランダムに発生しているのか周期的に発生しているのかの出現パターンを識別する識別部とを備え、
演算および識別した結果が、間欠発光する赤外光の発光、非発光期間の比率と等しい時に反射対象物があると判定するセンサ、および該センサを用いた電子機器。
【請求項５】
検出部の検出した前記平均値が第四の閾値以上である場合に、赤外光の間欠発光を停止し、前記平均値が第四の閾値よりも低い第五の閾値未満になったことを検出した時に赤外光の間欠発光を再開することを特徴とする請求項４に記載のセンサ、または該センサを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被対象物が近接しているか否かの検出を行うセンサ、および該センサを備えた電子機器に関する
【背景技術】
【０００２】
デジタル一眼レフカメラでは撮影時の画角やピント合わせは、光学式接眼型ファインダあるいは機器本体の背面に設けられたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ等からなる電子式直視型モニタを撮影環境に合わせて選択し使用している。また、一部のミラーレスカメラやコンパクトデジタルカメラでは、光学式接眼型ファインダの代わりに電子式接眼型ファインダを用い、同様に、撮影環境に合わせて電子式直視型モニタと切り替えて使用している。
【０００３】
これら接眼型ファインダと直視型ファインダの切替えは、ユーザーが切替えスイッチを用いて手動で行う他、近接センサを用い、ユーザーが接眼型ファインダを覗く行為を検出して自動的に切り換える機能を備えたものがある。
【０００４】
近接センサでは、発光部から照射された赤外光が対象物に反射し戻ってきたものを受光部で検出することによって対象物の有無を判別している。この近接センサを接眼型ファインダの近傍に配置することで、撮影者が該ファインダに顔を近づけたことを検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２１０３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら強い外光が近接センサの受光部に入射された場合その光を対象物からの反射光と誤認識し、対象物が無いにもかかわらず対象物があるものと誤判定してしまうことがある。その結果、直視型モニタで被写体を確認している最中に、画像表示先が勝手に接眼型ファインダに切り替わってしまうという問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、近接センサに強い外光が入射された場合であっても外光による誤動作をおこしにくいセンサ、および該センサを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のセンサ、および該センサを備えた電子機器は、
赤外光を所定の時間間隔で間欠発光する発光部と、
対象物に反射し戻ってきた前記発光部が発光した赤外光を受光する受光部と、
前記受光部での受光信号レベルを検出する検出部と、を備え、
該検出部は、第一の検出結果として、赤外光発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、
さらに、第二の検出結果として、赤外光非発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、
前記第二の検出結果が第一の閾値以上である場合に反射対象物がないと判断し、
前記第二の検出結果が第一の閾値よりも低く、かつ、第一の検出結果が第二の検出結果より大きく、さらに、第一の検出結果が第二の閾値以上である場合に反射対象物があると判断する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外光誤動作をおこしにくい近接センサおよび該センサを備えた電子機器を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャート
【図２】本発明の近接センサをデジタルカメラに適用した時の、実施形態１に係る機能構成例を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態１に係る各部の波形と閾値の関係を示す図
【図４】本発明の実施形態２に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施形態２に係る各部の波形と閾値の関係を示す図
【図６】本発明の実施形態３に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施形態３に係る各部の波形と閾値の関係を示す図
【図８】本発明の実施形態に係るデジタルカメラの外観図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では電子機器の一例としてデジタルカメラに本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明はデジタルカメラに限らず、近接センサを備えたデジタルビデオカメラやスマートフォン等が含まれてもよい。
【００１２】
［第１の実施の形態］
図１は、実施形態１に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャートである。
【００１３】
図２は、該デジタルカメラの機能構成例を示すブロック図である。図８は本発明の実施形態に係るデジタルカメラの外観図である。なお、図２に示す機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
撮像光学系１０１は、フォーカスレンズやズームレンズを含むレンズ群、及び絞りを含み、撮像光学系駆動部１０８からの指示に応じて、ズームレンズを光軸方向に移動させてズーム倍率（或いは焦点距離）を変更可能である。また、撮像光学系駆動部１０８からの指示に応じて、絞りの開口径も変更可能である。撮像光学系駆動部１０８は、撮像光学系１０１を所定の位置に駆動する駆動装置を含む。
【００１４】
撮像素子１０２は、撮像面に光電変換素子を配置して被写体画像を撮像する撮像素子である。撮像素子１０２は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像素子であってよい。撮像光学系１０１により結像された被写体光学像を光電変換し、さらに不図示のＡ／Ｄ変換回路によってアナログ・デジタル変換して、画素単位のデジタル信号（画像データ）を出力する。
【００１５】
撮像系信号処理部１０３は、撮像素子１０２から出力された画像データあるいは映像データ（以下、単に画像データともいう）に対して各種補正処理等の画像信号処理を行って、処理後の画像データを記録再生系信号処理部１０４に出力する。記録再生系信号処理部１０４は、入力した画像データに対して例えば所定の符号化方式に従って符号化してその情報量を圧縮し、記録に適したデータに変換する。記録再生系信号処理部１０４によって処理されたデータは記録媒体１０９に記録される。記録媒体１０９は、記録再生系信号処理部１０４から出力された画像データを記録するためのメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等を含む。
【００１６】
直視型表示装置１０５および接眼型表示装置１０６は、記録再生系信号処理部１０４から出力された画像データ、ライブビュー表示のための映像データ、またはデジタルカメラ１００の操作のための操作画面（メニュー画面）等を表示する画像モニタである。直視型表示装置１０５および接眼型表示装置１０６はデジタルカメラ１００の使用状態に応じて排他的にあるいは同時に画像を表示する。直視型表示装置１０５および接眼型表示装置１０６は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー等の表示デバイスであれば何でもよい。
【００１７】
近接センサ１１３は赤外光の発光部、受光部からなるセンサで、接眼型表示装置１０６の近傍に配置され赤外光を接眼型表示装置１０６の表示方向に向けて照射する。近接センサ１１３の受光部で検出した受光信号は検出部１０７へ供給される。検出部１０７は、第一の検出結果として赤外光発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、さらに、第二の検出結果として赤外光非発光期間の前記受光部での受光信号レベルを出力し、制御部１１０へ供給する。
【００１８】
制御部１１０では、第二の検出結果が第一の閾値以上である場合に反射対象物がないと判断する。また、前記第二の検出結果が第一の閾値よりも低く、かつ、第一の検出結果が第二の検出結果より大きく、さらに、第一の検出結果が第二の閾値以上である場合に反射対象物があると判断する。制御部１１０は反射対象物があると判断した場合、直視型表示装置１０５の表示をオフし、接眼型表示装置１０６の表示をオンするよう制御する。逆に反射対象物が無いと判断した場合、直視型表示装置１０５の表示をオンし、接眼型表示装置１０６の表示をオフするよう制御する。
【００１９】
操作スイッチ１１１はデジタルカメラ１００の電源入り切りや、各種モード切り替え等を行うスイッチであり、その選択結果を制御部１１０へ通知する。検出スイッチ１１２は直視型表示装置１０５が通常撮影用の位置にあるのか、対面撮影用の位置にあるのかを検出するスイッチであり、その検出結果を制御部１１０へ通知する。
【００２０】
制御部１１０は、例えばＣＰＵあるいはＭＰＵであり、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭの作業エリアに展開して実行することにより、デジタルカメラ１００全体を制御する制御部である。制御部１１０は操作スイッチ１１１、検出スイッチ１１２からの信号を受信して各操作内容に応じて各部を制御する。  次に図１を用いて本実施形態の動作の流れを説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０１にて近接センサ１１３の発光部が赤外光の間欠発光を開始する。
【００２１】
次にステップＳ１０２にて制御部１１０は検出部１０７から出力された赤外光非発光期間の受光信号レベル（第二の検出結果）を第一の閾値と比較する。第二の検出結果が第一の閾値以上である場合、制御部１１０は外光誤動作と判断し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４にて直視型表示装置１０５の表示をオンし、ステップＳ１０５にて接眼型表示装置１０６の表示をオフする。
【００２２】
ステップＳ１０２にて第二の検出結果が第一の閾値未満であったとき、次にステップＳ１０６にて制御部１１０は第二の検出結果と赤外光発光期間の受光信号レベル（第一の検出結果）とを比較する。ステップＳ１０６にて制御部１１０が、第一の検出結果が第二の検出結果以下であると判定したとき、外光誤動作であると判断する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０６にて制御部１１０が、第一の検出結果が第二の検出結果より大きいと判定したとき、次にステップＳ１０７にて第一の検出結果を第二の閾値と比較する。
【００２３】
ステップＳ１０７にて第一の検出結果が第二の閾値未満であると判定したとき、制御部１１０は接眼型表示装置１０６を未使用の状態であると判断し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０４にて直視型表示装置１０５の表示をオンする。ステップＳ１０７にて第一の検出結果が第二の閾値以上であると判定した時、接眼型表示装置１０６を使用していると判断し（ステップＳ１０９）、直視型表示装置１０５の表示をオフし（ステップ１１０）接眼型表示装置１０６の表示をオンする（ステップＳ１１１）。
【００２４】
図３は本実施例における各部の波形と閾値の関係を示している。図３＿ａは反射対象物があり外光が無い時の近接センサ１１３の受光部の受光信号レベルと、検出部１０７の第一の検出結果（赤外光発光期間）と第二の検出結果（赤外光非発光期間）を表している。第一の検出結果が第二の検出結果以上であり、かつ、第一の検出結果が第二の閾値を超えているため反射対象物があると判断できる。
【００２５】
図３＿ｂは近接センサ１１３の受光部を遮るものがなく強い外光が入射しているときの検出部１０７の第一の検出結果と第二の検出結果を表している。第二の検出結果が第一の閾値を超えているため外光による誤動作と判断できる。図３＿ｃは近接センサ１１３の受光信号レベルが図３＿ｂよりも低い時である。検出部１０７の第二の検出結果は第一の閾値よりも低いが、第一の検出結果が第二の検出結果と同レベルであり第二の検出結果より大きくないため外光誤動と判断できる。
【００２６】
図３＿ｄは外光と対象物からの反射光が混ざった状態である。第二の検出結果が第一の閾値よりも低く、かつ、第一の検出結果が第二の検出結果よりも大きい。さらに第一の検出結果が第二の閾値を超えているため反射対象物があると判断できる。図３＿ｄにおいて、第一の検出結果が第二の閾値よりも低い場合は、反射対象物と接眼型表示装置１０６の距離が離れている状態であり、接眼型表示装置１０６は未使用であると判断できる。
【００２７】
［第２の実施の形態］
図４は、実施形態２に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャートである。なお、実施形態２における該デジタルカメラの機能構成例は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
図４において、ステップＳ１０１にて近接センサ１１３の発光部が赤外光の間欠発光を開始する。次にステップＳ１０２にて制御部１１０は、検出部１０７から出力された赤外光非発光期間の受光信号レベル（第二の検出結果）を第一の閾値と比較する。第二の検出結果が第一の閾値以上である場合、制御部１１０は外光誤動作と判断する（ステップＳ１０３）。次にステップＳ２０１にて近接センサ１１３の赤外光の間欠発光を停止する。
【００２９】
次にステップＳ２０２にて制御部１１０は、第二の検出結果を第三の閾値と比較し、第二の検出結果が第三の閾値以上であると判定するステップとＳ１０４にて直視型表示装置１０５の表示をオンする。続けて、ステップＳ１０５にて接眼型表示装置１０６の表示をオフする。ステップＳ２０２にて制御部１１０によって検出部１０７の第二の検出結果が第三の閾値よりも低いと判定したとき、ステップＳ１０１に戻り赤外光の間欠発光を再開する。
【００３０】
ステップＳ１０２にて第二の検出結果が第一の閾値未満であったとき、次にステップＳ１０６にて制御部１１０は第二の検出結果と赤外光発光期間の受光信号レベル（第一の検出結果）とを比較する。ステップＳ１０６にて制御部１１０が、第一の検出結果が第２の検出結果以下であると判定したとき外光誤動作であると判断し、ステップＳ１０４にて直視型表示装置１０５の表示をオンする。ステップＳ１０６にて制御部１１０が、第一の検出結果が第二の検出結果より大きいと判定したとき、次にステップＳ１０７にて第一の検出結果を第二の閾値と比較する。
【００３１】
ステップＳ１０７にて第一の検出結果が第二の閾値未満であると判定したとき、制御部１１０は接眼型表示装置１０６を未使用の状態であると判断し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０４にて直視型表示装置１０５の表示をオンする。ステップＳ１０７にて第一の検出結果が第二の閾値以上であると判定した時、接眼型表示装置１０６を使用していると判断し（ステップＳ１０９）、直視型表示装置１０５の表示をオフし（ステップ１１０）接眼型表示装置１０６の表示をオンする（ステップＳ１１１）。
【００３２】
図５は本実施例における各部の波形と閾値の関係を示している。図５＿ａは近接センサ１１３の受光部を遮るものがなく強い外光が入射しているときの検出部１０７の第一の検出結果と第二の検出結果を表している。第二の検出結果が第一の閾値を超えているため外光による誤動作と判断し、近接センサ１１３の赤外光の間欠発光を停止する。
【００３３】
図５＿ｂは近接センサ１１３の受光信号レベルが図５＿ａよりも低い時である。使用者が接眼型表示装置１０６を覗こうと顔を近づけることによって外光が遮られ始めている状態がこれに当てはまる。ここで検出部１０７の第二の検出結果が第三の閾値を下回ったため近接センサ１１３の赤外光の間欠発光を再開する。図５＿ｃは外光と対象物からの反射光が混ざった状態である。第二の検出結果が第一の閾値よりも低く、かつ、第一の検出結果が第二の検出結果よりも大きい。さらに第一の検出結果が第二の閾値を超えているため反射対象物があると判断できる。
【００３４】
図５＿ｃにおいて、第一の検出結果が第二の閾値よりも低い場合は、反射対象物と接眼型表示装置１０６の距離が離れている状態であり、接眼型表示装置１０６は未使用であると判断できる。
【００３５】
本実施例によれば、近接センサ１１３が強い外光を検出している間は赤外光の発光を休止することにより、無駄な電力の消費を抑えることができる。
【００３６】
［第３の実施の形態］
図６は、実施形態３に係る近接センサを、電子機器の一例としてデジタルカメラに適用した時の制御処理の一連の動作を示すフローチャートである。なお、実施形態３における該デジタルカメラの機能構成例は実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３７】
図６において、ステップＳ３０１にて近接センサ１１３の発光部が一定のデューティ比の赤外光の間欠発光を開始する。ステップＳ３０２にて制御部１１０は、発光周期の整数倍の時間内における検出部１０７から出力された受光レベルの平均値を算出する。次にステップＳ３０３にて制御部１１０は、各受光信号のレベルを前記求めた平均値と比較し、平均値を上回っているサンプル数と平均値を下回っているサンプル数の比率を求める。さらに平均値を上回るサンプルと下回るサンプルがランダムに発生しているのか周期的に発生しているのかの出現パターンを確認する。
【００３８】
次にステップＳ３０４にて制御部１１０は前記求めたサンプル数の比率、および出現パターンが近接センサ１１３の発光部が発光する赤外光の発光デューティ比と等しいか判定する。等しいと判定した時、ステップＳ３０５にて前記求めた平均値が第四の閾値以上か判定する。第四の閾値以上であると判定した場合接眼型表示装置１０６を使用していると判断し（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０７にて直視型表示装置１０５の表示をオフする。続けてＳ３０８にて接眼型表示装置１０６の表示をオンする。
【００３９】
ステップＳ３０４にて、赤外光の発光デューティと、平均値を上回っているサンプル数と平均値を下回っているサンプル数の比率とが等しくないと判定した時は反射対象物がなく接眼型表示装置１０６を使用していないと判断する（ステップＳ３０９）。次にステップＳ３１０にて直視型表示装置１０５の表示をオンし、ステップＳ３１１にて接眼型表示装置１０６の表示をオフする。
【００４０】
図７は本実施例における各部の波形と閾値の関係を示している。図７＿ａは受光信号レベルの平均値を上回るサンプル、下回るサンプルがランダムに発生しているため対象物による反射光はないと判断できる。
【００４１】
図７＿ｂおよび図７＿ｃは平均値を上回るサンプル数、下回るサンプル数の比率が近接センサ１１３の発光部の発光デューティと等しく、さらに平均値を上回るサンプル、下回るサンプルが発光部の発光デューティと等しく周期的に発生している。さらに平均値が第四の閾値以上であるため、反射対象物があると判断できる。
【００４２】
図７＿ｄは平均値を上回るサンプル数、下回るサンプル数の比率が近接センサ１１３の発光部の発光デューティと等しく、さらに平均値を上回るサンプル、下回るサンプルが発光部の発光デューティと等しく周期的に発生している。しかし、平均値が第四の閾値未満であるため、反射対象物と接眼型表示装置１０６の距離が離れている状態であり、接眼型表示装置１０６は未使用であると判断できる。
【００４３】
本実施形態によれば、近接センサ１１３の発光部の発光デューティが分かっていれば赤外光の発光タイミングと受光信号レベル検出タイミングの同期を取る必要がない。
【００４４】
なお、本実施形態において検出部１０７から出力された受光レベルの平均値が所定値よりも大きい時に、実施形態２と同様に近接センサ１１３の発光部の間欠発光を止めることにより、無駄な電力の消費を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００  デジタルカメラ
１０７  検出部
１１０  制御部
１１３  近接センサ
【図１】
2019132586.tif 000003
【図２】
2019132586.tif 000004
【図３】
2019132586.tif 000005
【図４】
2019132586.tif 000006
【図５】
2019132586.tif 000007
【図６】
2019132586.tif 000008
【図７】
2019132586.tif 000009
【図８】
2019132586.tif 000010