CN1080408A

CN1080408A - 相机用自动对焦电路

Info

Publication number: CN1080408A
Application number: CN 92104998
Authority: CN
Inventors: 竹松良行
Original assignee: TAKEMATSU Y
Current assignee: TAKEMATSU Y
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-05

Abstract

一种相机用自动对焦电路，用以防止在使摄影透镜在近距离位置与远距离位置的二个位置移动时发生焦点对整的错误动作。它具有接收自相机的光源投光后被摄物的反射光的第1、第2受光元件，将这些第1、第2受光元件的各个输出变换成脉动电压，同时设置识别各个脉动电压的峰值部分的振幅差而输出测距信号之自动对焦电路，且通过与上述测距信号对应动作之电磁机构而将摄影透镜驱动到对焦位置。

Description

本发明涉及一种用于小型相机之自动对焦电路。

在一般小型相机上，通常具有在近距离的对焦位置与在远距离的对焦位置之两个位置上使透镜镜头移动之简易自动对焦机构。

如图6所示的是这种自动对焦机构的电路图，在此电路图中，在测距动作之前必须预先充电的电容器12是通过电流限制电阻13而与电池电源11并联连接。

开关14是与快门钮的中段下压动作连动而关闭的连动开关，在该连动开关14接通时，测距动作即会开始。

同时，显示于下段电路的变频器（C-MOS）15与电容器16及电阻17共同形成延迟电路。

该延迟电路在电路安定之后就会使发光二极管点亮发光。

由于延迟电路的延迟时间的过程中，上述变频器15的输出会从低电压变化成高电压，而由比较器18、电容器19、电阻20、21、22构成的定时器就会启动。也就是说比较器18的输出在定时的时间内会成为低电压，作为点灯开关而起作用的晶体管23就会接通，将红外线发光二极管24点亮。而且，该红外线发光二极管24受到已经预先充电的电容器25的放电电流而点亮启动。

另一方面，红外线发光二极管24的光由被摄物所反射，并由上段电路的第1光电二极管26与第2光电二极管27所受光。

此外，这些第1、第2光电二极管26、27是被做成受光面在一起并为一体构成之受光器28。

其中第1光电二极管26的输出是通过计算放大电路29与电容器30变成脉动电压V1，同样的，第2光电二极管27的输出则通过计算放大电路31与电容器32而变成脉动电压V2。

这些脉动电压V1、V2受到比较器33的比较。也就是说，当V1＞V2时，比较器33的输出就会成为高电压，当V1＜V2时，就会成为低电压。因此仅在V1＞V2之情况时作为电磁机构34之供电开关而作用的晶体管35、36就会通导。所以晶体管35、36、电磁机构34等形成了透镜驱动电路。

该现有机构的受光器28在被摄体较远时就会输出成V1＞V2，被摄物较近时就会输出成V1＜V2。

由此可知，当被摄物较远时，比较器33的输出就会成为高电压，电磁机构34就会供电，且后述的透镜镜头就会被驱动到远距离对焦位置。

此外，图6所示的电路线37是用来防止比较器33错误动作的，且二极管38是用来保持晶体管35、36的通导状态，电阻39与电容器40是用来防止噪音的。另外，53是用来提高晶体管35的基极电压而使透镜驱动电路移动到动作准备的电阻。

图7是具备自动对焦机构的透镜镜头部分之剖面图;图8是该透镜镜头部分的正面图。

其中，透镜镜头41固定在环状部42上，且设在该环状部42的导引臂43、44则在自相机基板45突出的导引支柱46、47之上，并使透镜镜头41作进退移动（在图7为上下行进方向）。

又，透镜镜头41由于螺旋弹簧48的扩压作用而时常前进，并成为近距离对焦位置。而且，在该对焦位置时，导引臂43则与设在导引支柱46上的止动环49接触。

如图所示，上述电磁机构34是由固定于相机基板45上的支持器50、电磁铁51、动作杆52所构成。

只要该电磁机构34不被供电时，由于动作杆52并未被吸引，因此不会驱动透镜镜头41。此时，透镜镜头41即成为前进的近距离对焦位置。

电磁机构34有如上述被供电时，由于动作杆52会被电磁铁52所吸引，该动作杆52就会将导引臂43压下而使透镜镜头41后退。由于该后退移动，透镜镜头41就成远距离对焦位置。

上述的自动对焦机构，如将其快门钮压下操作时，由于其中段压下而使连动开关14关闭，包括变频器15的延迟电路动作后，具备比较器18的定时器就会启动。

于是在该定时器的定时时间内红外线发光二极管24就会点亮。

红外线发光二极管24的光引起的被摄体的反射光被第1、第2光电二极管26、27受光时，就会进行依照三角测量原理的测距动作。

此时，第1、第2光电二极管26、27的输出放大电压的脉动电压V1、V2如果成为V1＜V2时，有如前述，比较器33的输出即成为低电压，则晶体管35、36保持断开的状态，其结果为电磁机构34维持非激磁状态，透镜镜头41即成图7所示的前进位置的近距离对焦位置。

在此状态下将快门钮压下到最终段时，快门就会动作而进行近距离摄影。

上述的脉动电压如果成为当V1＞V2时，比较器33的输出即成为高电压，而由于晶体管35、36为通导的状态，因此电磁机构34即被供电。其结果电磁机构34的动作杆52被电磁铁52所吸引，该动作杆52就会压动导引臂43使透镜镜头41后退，而移动到远距离对焦位置。

在此状态下，快门钮如果被压下到最终段时，快门就会动作而进行远距离摄影。

而且，电磁机构34由于在动作初期接受电容器12的放电电流，而以很强的力量使透镜镜头41后退，其后通过电流限制电阻13接受电池电源电流而使透镜镜头41保持在后退的位置。

上述自动对焦机构在远距离摄影时可能会引起错误动作。

亦即，当照射于受光器28的被摄物像A偏向如图9所示的第1光电二极管26之侧时，如图10所示，脉动电压V1、V2就会发生较大的振幅差，比较器33可以充分识别这些电压V1、V2。不过这种情况是被摄物处在不很远的情况。

可是，当被摄物越远，被摄物像A的偏离就会越少，例如如图11所示时，脉动电压V1、V2就会成为如图12所示振幅差很少，比较器33识别这些电压V1、V2就会变得困难。

此时，比较器33即使为远距离摄影，可是仍然为低电压输出，因此透镜镜头41就有在前进的近距离对焦位置压下快门的可能。

有鉴于上述的实情，本发明是以开发无论其为近距离摄影或远距离摄影，都能确实进行近距离对焦与远距离对焦动作的自动对焦电路为其目的。

为了达成上述的目的，在本发明中，作为第一发明，我们提议在具有光源与接受该光源所发出的光的被摄物反射光的第1、第2受光元件，而在具备使这些第1、和第2受光元件所输出的脉动电压放大的电路，与比较各个脉动电压而在满足所设定的关系时即能输出测距信号的比较电路，与使摄影透镜和该测距信号对应动作而移动到近距离对焦位置或远距离对焦位置的任何一个位置的透镜驱动电路之相机用自动对焦电路中，以设置一个定时器使其动作随同上述光源的开始点亮而开始动作，并在上述脉动电压的峰值经过后的时刻立即完毕，当上述透镜的驱动电路和该定时器的输出对应动作而移行到准备动作时，在该动作准备下使上述测距信号输入而使透镜驱动的构成为其特征之相机用自动对焦电路。

作为第二发明，我们提议在上述第1发明中，设置一个定时器使上述光源的点亮会在上述脉动电压的峰值经过后的时刻立即熄灭，在该定时器的定时时间中，使上述透镜驱动电路移行到动作准备所构成为其特征之相机用自动对焦电路。

作为第三发明，我们提议在具有光源与接受该光源所发出的光之被摄物反射光的第1、第2受光元件，而在具备使这些第1、第2受光元件所输出的脉动电压放大的电路，与比较各个脉动电压而在满足所设定的关系时即能输出测距信号的比较电路，与使摄影透镜和庐测距信号对应动作而移动到近距离对焦位置或远距离对焦位置的任何一个位置的透镜驱动电路之相机用自动对焦电路中，以具备使光源从开始点亮到上述脉动电压到达峰值之前的所定时间内，阻止测距信号输入到上述透镜驱动电路的信号阻止电路为其特征之相机用自动对焦电路。

作为第四发明，我们提议在具有光源与接受该光源所发出的光之被摄物反射光的第1、第2受光元件，而在具备使这些第1、第2受光元素所输出的脉动电压放大的电路，与比较各个脉动电压而在满足所设定的关系时即能输出测距信号的比较电路，与使摄影透镜和该测距信号对应动作而移动到近距离对焦位置或远距离对焦位置的任何一个位置的透镜驱动电路之相机用自动对焦电路中，以设一个定时器使其动作随同上述光源的开始点亮而开始动作，并在上述脉动电压的峰值经过后的时刻立即完毕，当上述透镜的驱动电路和该定时器的输出对应动作而移行到准备动作时，在该动作准备下使上述测距信号输入而使透镜驱动的构成，同时也以具备使光源从开始点亮到上述脉动电压到达峰值之前的所定时间内，阻止测距信号输入到上述透镜驱动电路的信号阻止电路为其特征之相机用自动对焦电路。

第1发明及第2发明的自动对焦电路是因透镜驱动电路输入直至脉动电压的峰值经过后的时间内的测距信号而动作，而不是由于脉动电压的往下部分使比较电路输出的测距信号的输入而动作。因此，透镜驱动电路就会依据识别比较电路在最后输入的脉动电压的峰值部分所输出的测距信号而动作。

第3发明的自动对焦电路中，将到达脉动电压的峰值以前的上升部分输入时之比较电路的输出（测距信号），由于受到信号阻止电路的阻止，因此不会输入到透镜的驱动电路。

因此，透镜的驱动电路就会只依据识别脉动电压之峰值以后的部分所输出的测距信号而动作。

第4发明的自动对焦电路中，透镜驱动电路只依据识别脉动电压的峰值的部分的比较电路的输出而动作。

图1 是显示本发明的一个实施例之自动对焦电路图;

图2 是显示并不很远的被摄物的成像状态的受光器的简略图;

图3 是显示在图2的成像状态下的脉动电压与该电压的识别部分的波形图;

图4 是显示远距离被摄物的成像状态的受光器的简略图;

图5 是显示在图4的成像状态下的脉动电压与该电压的识别部分的波形图;

图6 是显示作为现有例的自动对焦电路的电路图;

图7 是具备自动对焦机构的透镜镜头部分之剖面图;

图8 是该透镜镜头部分的正面图;

图9 是显示并不很远的被摄物的成像状态的受光器的简略图;

图10 为图9所显示的成像状态下的脉动电压的波形图;

图11是显示在远距离的被摄物的成像状态的受光器的简略图;

图12为图11所显示的成像状态下的脉动电压的波形图。

接下来，对本发明的一个实施例配合图面予以说明。其中，图1为与本发明有关之自动对焦电路图。在这个图面中，与图6的现有例相同的电路零件带有相同的记号，因此该等的说明将予省略。

在本实施例中，由比较器18，电容器19，电阻20、21、22形成的定时器造成了在脉动电压V1、V2的峰值经过后的立即的时刻T2（参照图3、图5）使红外线发光二极管24熄灭的构造。

也就是说，上述定时器是以使其在延迟电路的变频器15成为高电压输出的时刻开始计时，当脉动电压V1、V2经过峰值之后立即终止计时来设定它的定时时间。

于是，红外线发光二极管24就会从上述定时器的计时开始时间点亮，而在脉动电压V1、V2的峰值经之后的立即的时刻T2熄灭。

另一方面，在本实施例中，除了设置将晶体管23与红外线发光二极管24的连接点P，与比较器33的输出点Q通过电阻60而连接的电路线61之外，并具备通过电容器62及电阻63而把基极连接在上述电路线61的晶体管64。该晶体管64形成测距信号的信号阻止电路，其集电极及发射极则分别连接在比较器33的输出电路侧及接地电路侧上。而且，连接在该晶体管64的基极～发射极之间的电阻65是作为偏压用的。

上述信号阻止电路的晶体管64在晶体管23呈通导状态时，也就是红外线发光二极管24发光时，会把所发生的连接点P的电压作基极输入并使其呈通导状态。而且，在依据电容器62及电阻63的时常数所决定的时间经过时，就会回归为切断状态。

亦即，上述晶体管64形成了依据电容器62及电阻63的时常数，使其从红外线发光二极管24开始点亮，到脉动电压V1、V2到达峰值以前的所定时刻T1（参照图3、图5）就会切断的构成。

如此构成的信号阻止电路，就会成为把直至比较器33输出时的时刻T1为止的测距信号，由于晶体管64的通导而予以阻止，并把该时刻T1以后输出的测距信号送到包含晶体管35的透镜驱动电路。

上述的自动对焦电路，当快门钮在中段压下中使连动开关14通导，并由于定时电路的启动使红外线发光二极管24点亮时，信号阻止电路的晶体管64就会呈通导的状态。而且，比较器33的输出点Q的电位会因电路线61而上升，因此透镜驱动电路将成为动作准备状态。而且，把接受被摄物之反射光的第1、第2光电二极管26、27的输出加以放大的脉动电压V1、V2就会输入于比较器33，这些电压V1、V2就会受到比较。

如前面所述，当脉动电压V1＜V2时，比较器33就会成为低电压输出，因此电磁机构34仍然为非激磁，而透镜镜头41就成近距离对焦位置。在此状态下将快门钮压下到最终段时，就会进行近距离摄影。

并且，这个时候由于定时器计时终了时红外线发光二极管24就会熄灭，因此在时刻T2时除了脉动电压V1、V2会消灭外，透镜驱动电路同时会从动作准备状态回到通常状态。

在脉动电压V1＞V2时，比较器33虽然会成为高电压输出，但是到T1时刻为止，由于信号阻止电路的晶体管64已经通导，因此从该比较器33输出的测距信号就不会输入到透镜驱动电路。

经过T1时刻之后，由于晶体管64会回复到切断状态，由于从比较器33输出的测距的测距信号（高电压输出）使晶体管35、36通导，电磁机构34就会受到供电。

其结果，由于该电磁机构34的激磁动作，使透镜镜头41受到驱动，因而移动到远距离对焦位置。

在到达脉动电压V1、V2的峰值经过后的时刻T2时，红外线发光二极管24就会熄灭，因此由于这些电压V1、V2的消灭，使比较器33成为零输出，而且，透镜驱动电路的动作准备状态虽然会被解除，可是由于包含二极管38的保持电路的动作，使晶体管35、36继续维持通导，因此电磁机构34就会把透镜镜头41保持在远距离对焦位置。

在上述状态下，把快门钮作最终压下时，快门就会动作，并进行远距离摄影。

此外，如果将快门钮的压下操作释放时，由于连动开关14的开放，且由于各电路的回归与电磁机构34等复动，使透镜镜头41回到近距离对焦位置。

图2及图3是与在现有例所说明的图9及图10相同，图4及图5则与在现有例所说明的图11及图12相同。

从这些图面可知，在远距离摄影时，由于夹在脉动电压V1、V2的峰值的时刻T1～T2之间的比较器33所输出的测距信号，透镜镜头41就会被移动驱动到远距离对焦位置。

在以上的实施例中，我们把从近距离对焦位置控制到远距离对焦位置的自动对焦电路作了说明，不过本发明也能够很容易地实施成藉弹簧的弹力而停止在远距离对焦位置的透镜镜头，以电磁机构而使其移动驱动到近距离对焦位置之自动对焦机构。

此外，在移动透镜镜头中的复数透镜中的一片透镜，以使焦点对整的自动对焦机构中，也可以把它做成以电磁机构使对焦用的一片透镜移动驱动的构造。

再者，在实施本发明时，也可以做成在连动开关关闭期间使光源点亮，并设置使透镜驱动电路在到达时刻T2为止移行到动作准备状态的定时器，而且，也可以分别实施该定时器与到达时刻T1为止将会阻止测距信号的阻止电路。

有如上述，在与本发明的自动对焦电路，由于其构成是以把第1、第2受光元件的输出放大后的各个脉动电压的峰值部分予以比较，使测距信号输出，所以能够以各个脉动电压的振幅差较大的部分所识别的测距信号驱动摄影透镜，从而能够成为错误动作极少的自动对焦电路。

Claims

1、一种相机用自动对焦电路，具有光源与接受该光源所发出的光并由被摄物反射后的反射光的第1、第2受光元件；将这些第1、第2受光元件所输出的脉动电压放大的放大电路；比较各个脉动电压并在满足所设定的关系时，即能输出测距信号的比较电路；使摄影透镜和该测距信号对应动作而移动到近距离对焦位置或远距离对焦位置的任何一个位置的透镜驱动电路；其特征在于，设置一个定时器使其动作随同上述光源的开始点亮而开始、并在上述脉动电压的峰值经过后的时刻立即终了；上述透镜的驱动电路根据该定时器的输出相应动作而移行到准备动作，在该动作准备下使上述测距信号输入而使透镜驱动。

2、如权利要求1所述之相机用自动对焦电路，其特征在于，所述定时器，在该定时器的定时时间中，使上述透镜驱动电路移行到动作准备。

3、一种相机用自动对焦电路，具有光源与接受该光源所发出的光并由被摄物反射后的反射光的第1、第2受光元件;将这些第1、第2受光元件所输出的脉动电压放大的放大电路;比较各个脉动电压并在满足所设定的关系时即能输出测距信号的比较电路;使摄影透镜和该测距信号对应动作而移动到近距离对焦位置或远距离对焦位置的任何一个位置的透镜驱动电路;其特征在于，具备使光源从开始点亮到上述脉动波电压到达峰值之前的所定时间内，阻止测距信号输入到上述透镜驱动电路的信号阻止电路。

4、一种相机用自动对焦电路，具有光源与接受该光源所发出的光并由被摄物反射后的反射光的第1、第2受光元件;将这些第1、第2受光元件所输出的脉动电压放大的放大电路;比较各个脉动电压并在满足所设定的关系时即能输出测距信号的比较电路;使摄影透镜和该测距信号对应动作而移动到近距离对焦位置或远距离对焦位置的任何一个位置的透镜驱动电路;其特征在于，设一个定时器使其动作随同上述光源的开始点亮而开始、并在上述脉动电压的峰值经过后的时刻立即终了;上述透镜的驱动电路和该定时器的输出相应动作而移行到准备动作，在该动作准备下使上述测距信号输入而使透镜驱动;同时具备使光源从开始点亮到上述脉动电压到达峰值之前的所定时间内，阻止测距信号输入到上述透镜驱动电路的信号阻止电路。