(57)【要約】【課題】簡素にして、検出対象物の検出性能を大幅に向上し得る物体検出装置を提供する。【解決手段】投光パネル２３は少なくとも略正面に光束を導く光学特性を持つ光学素子を形成し、受光パネル２４は投光パネル２３に近い側に略正面の光束を導く光学特性を持つフレネルレンズと、投光パネル２３から遠い側に投光パネルの方向からの光束を導く光学特性を持つプリズムとを形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象物に向けて投光するための投光素子と、
前記投光素子に隣接して配置され、前記投光素子からの投光のうち前記検出対象物からの反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子の前方に配置される受光光学部材と、
前記受光素子の出力に応じて前記検出対象物の有無を判別する判別手段とから構成される物体検出装置であって、
前記受光光学部材の一方の端部に前記反射光を前記受光素子に導くプリズムを形成することを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記受光光学部材の少なくとも中央部に、正のパワーを持つ光学素子を形成することを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記受光光学部材の少なくとも中央部に、フレネルレンズを形成することを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記受光光学部材の少なくとも中央部に凸レンズを形成することを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【請求項５】
検出対象物に向けて投光するための投光素子と、
前記投光素子の前方に配置される投光光学部材と、
前記投光素子からの投光のうち前記検出対象物からの反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力に応じて前記検出対象物の有無を判別する判別手段とから構成される物体検出装置であって、
前記投光光学部材の一方の端部に前記投光素子の光束を前記受光素子の前方に導くプリズムを形成することを特徴とする物体検出装置。
【請求項６】
前記投光光学部材の少なくとも中央部に、正のパワーを持つ光学素子を形成することを特徴とする請求項５に記載の物体検出装置。
【請求項７】
前記投光光学部材の少なくとも中央部に、フレネルレンズを形成することを特徴とする請求項５に記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出対象物の有無を判別する物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影者がカメラに接近したことを検出する接眼検知機能を有するカメラには特許文献１に記載されたものがある。以下、図１０に基づいて簡単に説明する。ファインダ接眼部近傍に赤外LED（以下IREDとする）１００１を配置し、投光レンズ１００２を用いてファインダを覗く使用者に向けて赤外光を投光する。使用者がファインダ近傍に顔を近づけたときには、使用者の顔によって赤外光が反射し、受光レンズ１００３を通して受光IC１００４によって受光される。この時、受光IC１００４の出力信号はHIとなり、これを受けてカメラはファインダ近傍に顔がある、と判断する。赤外光を反射するものがないときには、赤外光が受光IC１００４に帰ってこないので、受光IC１００４の出力信号はLOとなり、カメラはファインダ近傍に顔はない、と判断する。
【０００３】
【特許文献１】特開平05-72599号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１記載の接眼検知手段の構成は、投光光路と受光光路が交わる極めて限定された範囲でしか反射光を得ることができない。従って、例えば特にファインダ近傍のエリア１００５は不感帯となり、被写体の顔を検出できないこととなってしまう。
【０００５】
本発明はかかる実情に鑑み、簡素にして、検知性能を大幅に向上し得る物体検出装置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】
【０００６】
本発明による物体検出装置は、検出対象物に向けて投光するための投光素子と、前記投光素子に隣接して配置され、前記投光素子からの投光のうち前記検出対象物からの反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の前方に配置される受光光学部材と、  前記受光素子の出力に応じて前記検出対象物の有無を判別する判別手段とから構成される物体検出装置であって、前記受光光学部材の一方の端部に前記反射光を前記受光素子に導くプリズムを形成することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による物体検出装置は、検出対象物に向けて投光するための投光素子と、前記投光素子の前方に配置される投光光学部材と、前記投光素子からの投光のうち前記検出対象物からの反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力に応じて前記検出対象物の有無を判別する判別手段とから構成される物体検出装置であって、前記投光光学部材の一方の端部に前記投光素子の光束を前記受光素子の前方に導くプリズムを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成により投光範囲を近傍から遠方まで拡大することが可能となるので、近傍から遠方まで、広い範囲を検知範囲とした接眼検知装置を実現する。この場合、構成が簡単であり、小さく安い装置構成によって実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図１乃至図９に基づいて本発明の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるカメラの背面斜視図である。図において、１はカメラ、即ちレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラ(以下、D-SLRカメラと略する)である。２はファインダであり、使用者がカメラが捕らえる画像を確認するために接眼して観察するための窓である。３は外部表示であり、窓越しに例えばLEDバックライトで照明されたTFT-LCDやOLEDなどで構成される表示器７が配置されており、撮影時の露出等の情報を表示したり、撮影した画像を表示したりするためのものである。
【００１０】
４は接眼検知窓であり、可視光カット・赤外光透過な材質でできた窓部材を有し、カメラ内部側には後述する顔検知センサを構成する部品が配置されている。５はハイノーズアダプタであり、使用者の鼻がファインダ接眼を阻害することがないようにアイポイントを延長するためにファインダ２に装着するアクセサリである。６はアイカップであり、使用者がファインダ接眼した際に痛さを感じないように、またメガネ等を傷つけることがないように、顔にあたる部分をゴムにより形成したファインダ接眼部に装着するアクセサリである。本実施形態ではハイノーズアダプタ５を介して装着している。
【００１１】
一般的なD-SLRとして、例えば不図示のレリーズ釦によってレリーズ動作を開始するなどの機能を有しているが、ここでは一般的な機能の説明は省略する。
【００１２】
図２乃至図６を用いて、本発明の実施形態に係る接眼検知ユニットの構成を説明する。図２及び図３は本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの斜視図である。図４及び図５は本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの展開斜視図であり、図２及び図３にそれぞれ対応している。図６は本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの受光レンズの斜視図である。
【００１３】
これらの図において、２１はフレキシブルプリント基板（以下FPCとする）であり、投光素子実装部２１ａ及び受光素子実装部２１ｂとコネクタ端子部２１ｃとを電気的に接続し、カメラ１側との電気的な接続を行っている。２２は投光素子であり、赤外LEDチップを内蔵しており、通電することで赤外光を発光する。２３は投光パネルであり、本実施形態にて説明する投光素子２２は指向性の強いLEDなので、投光部２３ａは赤外透過、可視光カットのフィルタリング特性のみを持ち、光学パワーは持っていない。もしも投光素子２２のLED自身の指向性が弱い場合には、投光部２３ａに正のパワーを持つレンズ（凸レンズ）を形成することで、検知効率のよい接眼検知装置とすることが可能となる。２４は受光パネルであり、２４ａは主受光部、２４ｂは近距離受光部である。これらの光学的な構成は、後ほど詳述する。２５は受光素子であり、赤外光を受光するとHI信号を、受光しないとLO信号を出力する。
【００１４】
２６はホルダであり、接眼検知ユニットに必要な部品を保持する構造部品である。２７はカバーであり、ホルダ２６に取り付けられた部品が外れることがないように押さえるための部品である。
【００１５】
FPC２１はホルダ２６に対して、穴２１ｄとピン２６ａによって位置決めされ、カバー２７のFPC押さえ部２７ａによって押さえつけられて固定される。投光素子２２はホルダ２６の投光素子挿入部２６ｂに差し込まれて接着することで固定される。
投光パネル２３及び受光パネル２４は、ホルダ２６に組み付けることで投光パネル２３の爪部２３ｂ，２３ｃ及び受光パネル２４の爪部２４ｃ，２４ｄがホルダ２６内の係合部に引っ掛かって組み付けられる。
【００１６】
カバー２７はホルダ２６のピン２６ｃ，２６ｄとカバー２７の穴２７ｂ及び長穴２７ｃとをそれぞれ位置決めとして、爪２７ｄ，２７ｅがホルダ２６の係合部２６ｅ，２６ｆと係合することで組み付けられる。
最後に接眼検知ユニットは不図示のカメラのバックカバーに対してピン２６ｇ，２６ｈによって位置決めされ、カバー２７のネジ穴２７ｆ，２７ｊ（図３）及びホルダ２６のネジ穴２６ｉ，２６ｊを介してネジ２８，２９を用いて固定される。
【００１７】
次に、図６乃至図８を用いて接眼検知ユニットの光学的構成に関して説明する。図７は本発明の実施形態における光学レイアウトを表す上面図である。図８は本発明の実施形態における近距離検知のための光学レイアウトを表す上面拡大図である。
これらの図において、３１は投光範囲であり、投光素子２２が持つ光学特性によってLEDの発光光が投影される範囲を示す。３２は主受光範囲であり、受光パネル２４の主受光部２４ａに形成されたフレネルの持つ正のパワーの光学特性によって主受光範囲３２にある光を受光素子２５に集める。なお、主受光部２４ａにおいて凸レンズを形成することも可能である。
【００１８】
従って、投光範囲３１と主受光範囲３２の交差するエリア、即ち主反応範囲３３（図７の点斜線部）に反射する物体が存在するとき、投光素子２２から発光した赤外光を受光素子２５が受光することとなり、受光素子２５の出力信号がHIとなる。これらの光束は投光素子２２／受光素子２５の正面の成分を利用するので投光光のパワーが大きい。また、受光光のパワーも拡散反射の中心のパワーの大きい成分を見ていることになるので、反応性に優れ、投光素子２２に流す電流が低くても受光素子２４からは十分な反応が得られる。
【００１９】
受光パネル２４において、主受光部２４ａとともに形成されている近距離受光部２４ｂはプリズムとなっている。これは入射面に対して斜めから入光した光が屈折して角度を変え、側面にて全反射し、射出面で再度屈折して受光素子２４に光束を導くようなプリズムである。入斜面はカメラ外観でもあるので、フラットな面としてあり、射出面の角度によって光束が受光素子２２に向かうように設定してある。
【００２０】
この近距離受光部２４ｂによって受光することができる範囲が近距離受光範囲３４であり、このうち投光範囲３１と交差する範囲が近距離受光範囲３５（図７の点斜線部）である。ここで受光する光線は拡散反射成分の中でも角度の付いたパワーの小さな成分を見ている。しかし、光線のパワーは投影距離の二乗に反比例して減少することが知られている。近距離受光部２４ｂに入ってくる光はその投影距離が十分に近いので、受光素子２２を反応させるパワーとしては十分なパワーが得られる。
【００２１】
このような構成をとることで、投光素子２２、投光パネル２３と受光パネル２４、受光素子２５を近くにレイアウトすることが可能となり、主反応範囲３３を遠方にまで設定することができる。その結果、反応距離は投光光のパワー（輝度）を上げれば上げるほど、遠方でも反応する接眼検知ユニットとすることができる。また、主反応範囲３３と近距離反応範囲３５はユニットからの距離がオーバーラップするように設定されており、主反応範囲３３によって見ることができない近側も連続的に見ることが可能となる。
【００２２】
図９は本発明の実施形態における顔検知センサの動作を表すフローチャートである。ステップS91から動作を開始する。ステップS92にて投光素子２２を発光する。ステップS93にて受光素子２４が受光する。
【００２３】
ステップS94で受光素子２４の受光レベルをチェック、予め設定した所定値よりも大きな受光レベルであればステップS95に進んで顔検知フラグを“1”にセットする。所定値よりも小さな受光レベルであればステップS96に進んで顔検知フラグを“0”にセットし、その後はどちらもステップS97にて一連のフローを終了する。なお、このフローは、不図示のカメラ動作を電子制御するマイクロコンピュータによって行われ、このマイクロコンピュータによって撮影者の接眼状態の判定を行う。
【００２４】
カメラ1においては、顔検知フラグが“1”であれば、使用者がファインダ２を覗いていると判断して、表示器７を消灯することで使用者に不必要な眩しさを感じさせることを防ぐ。顔検知フラグが“0”であれば使用者はファインダ２を覗いてはおらず、外部表示を確認している可能性が高いので表示器７を消灯しない。
【００２５】
なお、本実施形態においては、投光素子２２の投光特性から、受光パネル２４に対して近距離受光部２４ｂとしてプリズムを設ける構成を説明した。投光素子２２の投光特性によっては、同様のプリズムを投光パネル２３に対して設けることで、受光パネル２４の方向へ光束を導き、投光光を主受光範囲の近距離側に投光する構成を取ることも可能である。また、双方に対してプリズムを設けることで、より近距離での反応性を高めることも可能となる。
【００２６】
また、本発明の実施形態の説明にはD-SLRカメラを用いたが、その他のコンパクトタイプのデジタルカメラや、フイルムを用いたSLRカメラ、レンズシャッタカメラ、ビデオカメラに対して顔検知センサを構成する際にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態を施したカメラの背面斜視図である。
【図２】本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの展開斜視図である。
【図５】本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの展開斜視図である。
【図６】本発明の実施形態を構成する接眼検知ユニットの受光レンズの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の光学レイアウトを表す上面図である。
【図８】本発明の実施形態の近距離検知のための光学レイアウトを表す上面拡大図である。
【図９】本発明の実施形態の顔検知センサの動作を表すフローチャートである。
【図１０】従来例の光学レイアウトを表す上面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…カメラ、２…ファインダ、２１…FPC、２２…投光素子、２３…投光パネル、２４…受光パネル、２５…受光素子、２６…ホルダ、２７…カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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