JPH0474683B2

JPH0474683B2 -

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Publication number: JPH0474683B2
Application number: JP57139694A
Authority: JP
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1982-08-13
Publication date: 1992-11-26
Also published as: JPS5930510A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、非合焦時における走査方式に特徴を
有する自動合焦装置に関するものである。

自動合焦装置において、主要被写体以外の物体
の測距視野内への侵入や手振れ等によつて対象が
一時的に変化した場合に不必要な撮影レンズの走
査を防止するよう、従来より多くの提案がなされ
ている。例えば、全撮影範囲をいつくかの範囲に
分割する事、即ち全撮影距離範囲に対応する撮影
レンズの全走査範囲をいくつかの範囲に分割し、
撮影者によつて選択された撮影距離範囲に対応す
る走査範囲のみ走査する様に撮影レンズを駆動さ
せる方式のものがある。しかしながら、この様な
方式はいずれも被写体に応じてその都度走査範囲
の設定を手動で行なわれなければならないため、
かなりの経験と熟練を要すると共に操作の繁雑化
や設定忘れによる誤動作を生じさせ、その上、走
査中に被写体が急に設定走査範囲内から外へ移動
した時などには、新たに迅束に焦点整合すること
が不可能になる等の不都合があつた。

本発明は、上記の不都合を解決するべく、主要
被写体以外の物体の測距域への侵入や手振れ等に
よつて生ずる測距対象の一時的な変化により撮影
レンズが主要被写体に合焦した状態から不必要に
走査を開始した時、無駄に走査時間を費やす事な
く迅速に元の合焦状態に復帰する様な一連の動作
を自動的に行なうような自動合焦装置を提供する
事を目的とする。

第１図は一眼レフレツクスカメラに採用した本
発明の一実施例の原理的な図で、支持部材１，２
により支持された撮影レンズ３の後方には焦点板
上に形成されたフイールドレンズLf及びレンズ
３の光軸に関して対称に配置された一対の再結像
レンズ４，５がある。そして撮影レンズ３の透過
光束の一部はフイールドレンズLf、及びその後
方に配置された再結像レンズ４，５を介して一対
の光電素子６，７の受光面上に夫々導かれる。一
対の光電素子６，７はそれぞれ像位置検出用の光
電変換器として作用するものであり、具体的には
それぞれ光電素子アレイから成る。光電素子６，
７の各受光面は不図示の固定焦点面（フイルム
面）と共役な位置（あるいはその近傍）に置か
れ、この各受光面上には撮影レンズ３を通過し且
つフイールドレンズLf及び再結像レンズ４，５
を透過した光によりそれぞれ被写体像が形成され
る。各受光面上の被写体像は撮影レンズ３の光軸
方向の移動に伴なつて第１図中の光軸と直角な方
向へ移動し、光電素子６，７は受光面上を移動す
る各被写体像に関する信号を出力する。そして同
一の被写体像が光電素子６，７上で所定の位置関
係となると撮影レンズ３がその被写体に合焦した
状態、即ちその被写体像が固定焦点面上に結像す
る状態となる。上記各部材４，５，６，７により
撮影レンズ３の透過光を受光する受光手段を構成
している。処理手段としての処理回路８は一対の
光電素子アレイ６，７からの出力信号を各入力
し、これを比較することにより、両信号が相関状
態にあるか無相関状態にあるかを判断する。ここ
で相関状態とは各光電素子アレイ６，７の出力よ
り対象とする被写体に対して撮影レンズ３が合
焦、前ピン、後ピンのいずれの状態にあるかを適
切に判断できる状態（焦点位置認識状態）であ
り、無相関状態とはこのような適切な判断ができ
ない状態（焦点位置非認識状態）である。本実施
例の場合、撮影レンズが被写体の合焦位置近傍に
ある時に相関状態となり、撮影レンズが被写体の
合焦位置近傍からはずれると無相関状態となる。
このように処理回路８は相関、無相関を判断し、
さらに、相関状態にあることを判断した時には、
前ピン、後ピン、合生の判断を行なう。そしてそ
の結果に基づいて、モーター駆動回路９を介して
モーター１０を駆動させ、ギヤーヘツド１１の回
転により支持部材１，２を前後に動かして被写体
に合焦するよう撮影レンズ３を駆動させる。又、
無相関状態にあることを判断した時には、処理回
路８は駆動回路９を介してモーター１０を駆動さ
せ至近と無限遠の間の全走査範囲に亘つて走査す
るよう撮影レンズ３を動かす。この走査は相関状
態を光電素子６，７からの出力信号により探索し
たところ即ち捜しあてたところで終了する。

一方、導電部材１２は撮影レンズ３の支持部材
２に連動して動く部材で、撮影レンズ３が至近位
置に移動するとVccに印加された電気接点１３の
電位を該導電部材１２を介して電気接点１５に伝
達し、又撮影レンズ３が無限遠位置に移動すると
グランドに印加された電気接点１４の電位を該導
電部剤１２を介して電気接点１５に伝達する。そ
して、この電気接点１５の電位は至近と無限遠の
制限位置を識別させる信号として処理回路８に入
力されており、処理回路８は、撮影レンズ３が至
近位置にあつてなお且つ合焦状態にない時は、撮
影レンズ３を無限遠位置方向に反転させ、逆に、
撮影レンズ３が無限遠位置にあつてなお且つ合焦
状態にない時は、撮影レンズ３を至近位置方向に
反転させる。

制御回路２１は、相関状態にあるか無相関状態
にあるかを示す相関信号を、処理回路８から端子
２２を介して入力する。又、端子２３，２４から
は撮影レンズ３がどちらの方向に駆動されている
かを示す信号を入力し、端子２５からはモーター
１０、ギヤーヘツド１１等の駆動系の部分から撮
影レンズ３の移動量に関連した信号を入力する。
本実施例においては、モーター１０の出力軸の回
転に連動して回転する反射部と非反射部を有する
パターン２６によつて、発光素子２７の発光束を
断続的に反射させ、受光素子２８によつてこれを
検知してパルス信号に変換し、端子２５に伝達し
ている。制御回路２１はこれらの入力をモニター
し、端子２２からの相関信号により、相関状態か
ら無相関状態に移つたことを検知した時点で、第
２図の流れ図で示すように、端子２５からのパル
ス信号をカウンターでカウントし始め、設定装置
２９によつて端子３０を介してあらかじめ設定さ
れたパルス数―ここで仮にそのパルス数をｋ個と
する―だけカウントした時点で、端子３１を介し
て処理回路８に、撮影レンズ３の移動方向を反転
させる信号を出力してその移動方向を反転させ
る。同時に制御回路２１内のカウンターがリセツ
トされる。なおここで、全移動量の多い、もしく
は焦点距離の長い撮影レンズにおいては、一般的
に全移動量を駆動手段により駆動するに要する駆
動時間が長かつたり、被写界の単位距離範囲に対
応する撮影レンズの移動量が大きくなつたりす
る。従つて、その様な撮影レンズを有するレンズ
鏡筒においては、設定装置２９によつて設定され
るパルス数ｋを、撮影レンズの全移動量や焦点距
離の長さに対応させて、比較的大きい値に設定し
てやることが望ましい。又、制御回路２１は、パ
ルス数のカウントを始め、その値がｋに達する以
前に、無相関状態から相関状態に戻つたり、もし
くは無限遠や至近の制限位置に到達してそこで反
転したりした場合には、カウントを終了しカウン
ターをリセツトするようになつている。

以上の様な制御回路２１の動作が流れ図にして
第２図に示されている。尚、上記各部材２６，２
７，２８、及び各装置２１，２９により制御手段
を構成している。

次に第１図における以上の様な機能を有する各
素子や回路の具体例の詳細を説明する。第１図に
おいては、前述の如くレンズ３の固定焦点面と共
役な位置にそれぞれ光電素子アレイ６，７が設け
られているが、この例では、各アレイ６，７は第
３図に示される如く８つの光電素子P₁〜P₈，
P₁′〜P₈′から構成されている。又、撮影レンズ３
が合焦すべき被写体に合焦された場合、撮影レン
ズ３と再結像レンズ４，５によつてそれぞれ光電
素子アレイ６，７上に形成される被写体の光像
と、アレイ６，７との位置関係が同一となるよう
に、再結像レンズ４，５、アレイ６，７の位置関
係等が定められている。従つて、合焦状態のと
き、１対のアレイ６，７の位置的に対応する光電
素子P₁とP₁′…，P₈とP₈′の入射光強度はそれぞれ
等しくなる。又、撮影レンズ３による被写体の像
がフイールドレンズLfの前方に形成された時
（前ピンの時）、アレイ６上の像は下方へ、他方ア
レイ７上の像は上方へ移動する。逆に、撮影レン
ズ３による像がフイールドレンズLfの後方に形
成された時（後ピンの時）、アレイ６，７上の像
はそれぞれ前ピンのときと逆方向へ移動する。ア
レイ６の各光電素子₁〜P₈の光電出力はそれぞれ
線型増幅され又は、対数増幅されたりして、その
光電出力に関連した電気出力V₁〜V₈としてアレ
イ６の出力端子６ａ〜６ｈより出力される。アレ
イ７の光電素子P₁′〜P₈′の光電出力も同様であつ
て関連電気出力V₁〜V₈が、出力端子７ａ〜７ｈ
より出力される。

次にこの関連電気出力V₁〜V₈，V₁′〜V₈′の処
理を行なう処理回路８の説明を第４図〜第８図を
用いて行なう。第４図において空間周波数成分抽
出回路１０７は、入力端子６ａ〜６ｈは夫々同一
符号のアレイ６の出力端子６ａ〜６ｈに接続され
ている。この様に本実施例の図面では、或る回路
の出力端子と他の回路の入力端子とに共に同一符
号を付してあるとき、その出力端子と入力端子と
は互に接続されていることを表わす。この抽出回
路１０７はアレイ６の光像の特定の第１空間周波
数成分を表わす第１電気信号V₁とその1/2の空間
周期の空間周波数成分を表わす第２電気信号V₂
とを、上記関連電気出力V₁〜V₈から抽出する。
第２空間周波数成分は第１空間周波数成分と異な
る空間周期を持つものであればよく、上記例に限
るものでない。この第１電気信号V₁はアレイ６
上の光像が、素子の配列方向に変位した時、その
変位に応じて、一定の関係で変化する位相情報
φ₁と、その抽出空間周波数成分の大きさを表わ
す大きさ情報r₁とを含む。第２電気信号V₂も同
様で、位相情報φ₂と大きさ情報r₂を含む。他方の
空間周波数成分抽出回路１０８は、回路１０７と
同一のもので、アレイ７の関連電気出力V₁′〜
V₈′から、そのアレイ上の光像の第１、第２空間
周波数成分を抽出しそれらをそれぞれ表わす第
１、第２電気信号V₁′，V₂′を作る。この第１、第
２電気信号V₁′，V₂′はそれぞれ位相情報φ₁′，
φ₂′大きさ情報r₁′，r₂′を含む。

尚、空間周波数成分抽出回路１０７，１０８の
原理及び具体的な構成例は特開昭55−98710号に
詳細に開示されている。空間周波数成分抽出回路
１０７，１０８の第１電気信号V₁，V₁′の位相下
φ₁−φ₁′は、第５図ａに示す如く撮影レンズが合
焦位置にあるとき零となり、前ピン位置では例え
ば正となり、後ピン位置では負となり、その差の
大きさは合焦位置からのずれ量に応じて大きくな
る。

第２電気信号V₂，V₂′の位相差φ₂−φ₂′につい
ても第５図ｂに示す如く同様である。ところが第
５図ａ，ｂから明らかなように、合焦位置から大
きく前ピン又は後ピン位置へずれた場合にも位相
差φ₁−φ₁′、φ₂−φ₂′が零となつてしまうので、こ
の位相差のみから合焦検出を行うと誤つてしまう
恐れがある。これを防止するために、対物レンズ
が合焦位置近傍であることを検出する相関検出部
１０９が設けられている。この相関検出部１０９
は、相関関数Ｉ＝｛｜V₁−V₁′｜＋２₇ 〓ⁿ⁼² ｜v_o−v_o′｜＋｜v₈−v₈′｜｝／₇ 〓ⁿ⁼¹ ｛｜v_o−v_o＋１｜＋｜v_o′−v_o′＋１｜｝を算出する。この相関関数Ｉの分子は、物体の輝
度分布がほぼ一様であるとき小さくなり、それに
応じて分母も小さくなるので、この相関関数は輝
度分布に無関係に、撮影レンズの焦点位置に依存
するような規格化されたものとなつている。詳述
すると合焦位置のときVi＝Vi′であるから分子が
零となり、Ｉ＝０となり、アレイ６上の像がアレ
イ７上の像に対して相対的に光電素子１個分ずれ
ているような後ピン又は前ピンのきの物体の輝度
分布に無関係にV₂′＝V₁、V₃′＝V₂、…V₈′＝V₇
又はV₂＝V₁、V₃＝V₂′…V₈＝V₇′がそれぞれ成立
するので、Ｉ＝１となる。こうして、この相関関
数Ｉは第５図ｃに示す如く合焦位置α、像の相対
位置が１光電素子分ずれた前ピン位置β、同様の
後ピン位置γの３点で規格化されている。もちろ
んこのような規格化された相関関数はこれに限る
ものでなく、種々のものが考えられる。

例えば、 I′＝₈ 〓ⁿ⁼¹ ｜v_o−v_o′｜／（r₁＋r₁′＋r₂＋r₂′）でもよい。

次に制御部１１０を第６図、第７図を用いて詳
細に説明する。第６図において、位相情報φ₁，
φ₁′を表わす交流信号は夫々スイツチング用FET
１１１，１１２を介して波形整形回路１１３，１
１４に入力される。同様に位相情報φ₁，φ₁′を表
わす交流信号は夫々スイツチング用FET１１５，
１１６を介して上述の波形整形回路１１３，１１
４に入力される。一対のFET１１１，１１２と
一対のFET１１５，１１６は択一的にオンオフ
される。前ピン、後ピン信号作成用Ｄ−フリツプ
フロツプ１１７（以下フリツプフロツプはFFと
略記する。）は、整形回路１１３，１１４の両矩
形波出力の位相差の正負に応じてそのＱ出力端子
がＨレベル又はＬレベル出力を発生する。即ちＤ
−FF１１７はFET１１１，１１２がオンの場
合、Ｑ出力が位相差φ₁−φ₁′＞０のとき即ち前ピ
ンのときＨレベルとなり、位相差φ₁−φ₁′＜０の
とき即ち後ピンのときＬレベルとなり、又FET
１１５，１１６がオンの場合、Ｑ出力がφ₂−
φ₂′＞０のとき即ち前ピンのとき、Ｈレベル、φ₂
−φ₂＜０のとき即ち後ピンのときＬレベルとな
る。排他的論理和回路１１８は、波形整形回路１
１３，１１４の出力の位相差の絶対値即ち｜φ₁
−φ₁′｜又は｜φ₂−φ₂′｜を出力する。抵抗R₁とコ
ンデンサC₁とから成る平滑回路は回路１１８の
出力を平滑する。合焦信号作成用比較器１１９は
平滑された位相差の絶対値｜φ₁−φ₁′｜又は｜φ₂
−φ₂′｜と基準電圧Vf₁と比較し、前者が後者より
小さいとき合焦信号としてＨレベル信号を出力す
る。ここで基準電圧Vf₁の大きさは撮影レンズの
焦点深度を考慮に入れて撮影レンズが合焦状態に
なつたときに比較器１１９が合焦信号を発生する
様に選定されている。この様に要素６，７，１０
７，１０８，１１３〜１１９は、前ピン、後ピ
ン、合焦信号を作成する焦点検出装置を構成す
る。比較器１２０とその入力抵抗R₂〜R₆及びイ
ンバータINV１から構成される選択回路は、第
１空間周波数成分と第２空間周波数成分のいずれ
に基づき焦点検出信号を作成するかを決定するも
のである。この入力抵抗R₂〜R₅はすべて同一抵
抗値で、抵抗R₆の２倍の値を有する。比較器１
２０は第１空間周波数成分に関する大きさ情報
r₁，r₁′の和の1/2と、第２空間周波数成分の大き
さ情報r₂，r₂′の和とを比較し、前者が大きいと
き、Ｈレベル出力となり、位相φ₁，φ₁′に関する
FET１１１，１１２をオンし、他方後者が大き
いとき、Ｌレベル出力となりインバータINV１
を介して位相φ₂，φ₂′に関するFET１１５，１１
６をオンする。尚、大きさ情報r₁とr₁′の和を1/2
倍したのは、第２空間周波数成分に関する位相情
報の方が、第１空間周波数成分に比べて精度が良
い為である。こうして、Ｄ−FF１１７と比較器
１１９はアレイ６，７上の光像中の第１空間周波
数成分がその第２空間周波数成分に比べて充分大
きいとき、前者の位相情報φ₁，φ₁に基づき、又
その逆のとき、後者の位相情報φ₂，φ₂′に基づき、
夫々前ピン信号又は後ピン信号及び合焦信号を出
力する。被写体像のコントラストが低いと、第
１、第２空間周波数成分の大きさが小さくなり、
位相差φ₁−φ₁′又はφ₂−φ₂′はノイズの影響が大き
くなるため前ピン、後ピン及び合焦信号の精度が
低下する。そこでアレイ上の被写体像のコントラ
ストが高いか低いかを検出するコントラスト検出
回路が設けられている。このコントラスト検出回
路は、比較器１２２〜１２５、基準電圧言Vf₂，
Vf₃、ORゲートOR１，OR２，OR３、ANDゲ
ートAND１，AND２から構成されている。この
比較器１２２，１２３は夫々第１空間周波数成分
の大きさr₁，r₁′と基準電圧Vf₂とを比較し、その
大きさr₁，r₁′が焦点検出信号の精度を充分保障で
きる程、大きいとき、夫々Ｌレベルとなる。同様
に比較器１２４，１２５は第２空間周波数成分の
大きさr₂，r₂′が上記精度を保証できる程大きいと
き夫々Ｌレベルとなる。第１空間周波数成分が大
きい為選択回路の比較器１２０がＨレベル出力と
なると、インバータINV１はＬレベル出力とな
る。従つて、ANDゲートAND２は強制的にＬレ
ベルとなり、大きさr₁，r₁′が共に、上述の程度大
きいときのみ、ORゲートOR３がＬレベル出力
となる。逆に、第２空間周波数成分が大きい場合
にはANDゲートAND１が強制的にＬレベル出力
となるので、ORゲートOR３は、大きさr₂，r₂′が
共に上述の程度大きいときＬレベル出力となる。
比較器１２６は、相関信号Ｉと基準電圧Vf₄とを
比較し、前者が後者より小さい時Ｈレベル出力と
なり、逆の時Ｌレベル出力となる。このＨレベル
出力及びＬレベル出力は撮影レンズが合焦位置の
近傍所定範囲内及び外にあることを示す合焦近傍
所定範囲内信号及び範囲外信号として働く。この
合焦近傍所定範囲内とは第５図に示す如く、位相
差信号φ₁−φ₁′，φ₂−φ₂′が前ピンのとき正、後ピ
ンのとき負となることを保証する様に定められて
いる。本実施例では合焦近傍所定範囲内信号が出
力されている時が前述した相関状態であり、範囲
外信号が出力されている時が無相関状態である。
加算回路１２７は、第１、第２アレイ６，７の全
電気出力v₁〜v₃，v₁′〜v₃′を加算する。従つて、
この回路１２７の出力は両アレイ上の被写体像の
明るさを表わす。比較器１２８は加算回路１２７
の出力と基準電圧Vf₅とを比較し、上述の焦点検
出を行うことが出来ない程被写体輝度が低いとき
Ｈレベル出力となる。

分圧抵抗R₇とR₈は、この自動合焦装置の駆動
電源の電圧Vccを分圧する。電源電圧検出用比較
器１２９は、この分圧電圧と基準電圧Vf₆とを比
較し、電源電圧Vccが自動合焦装置の正常動作を
保証し得る値以上のときＨレベル信号をそれ以下
のときＬレベル信号を出力する。

以上をまとめると、前ピン、後ピン信号用端子
T₁には前ピンのときＨレベル信号が、後ピンの
ときＬレベル信号が出力され、合焦信号用端子
T₂には合焦のときＨレベル信号が出力され非合
焦のときＬレベル信号が出力され、コントラスト
信号用端子T₃には被写体像が高コントラストで
あるときＬレベル信号が、低コントラストである
ときＨレベル信号が夫々出力され、合焦近傍所定
範囲信号用端子T₄には撮影レンズが合焦位置の
近傍所定範囲内にあるときＨレベル信号が、外に
あるときＬレベル信号が夫々出力され、そして、
輝度信号用端子T₅には、被写体輝度が焦点検出
に充分な程高いときＬレベル信号が、低いときＨ
レベル信号が夫々出力される。又、電源電圧検出
信号用端子T₆には電源電圧がこの自動合焦装置
の正常動作に充分であるときＨレベル信号が夫々
出力される。

次に、第６図の各出力に基づき、撮影レンズを
駆動する撮影レンズ駆動系を第７図により説明す
る。第７図において、入力端子T₁〜T₆は夫々同
一符号の第６図の出力端子T₁〜T₆に接続されて
いる。入力端子T₇には、第１図に示したように
撮影レンズが無限遠位置に達した時Ｌレベル信号
が入力され、撮影レンズが至近位置に達した時Ｈ
レベル信号が、それ以外の時はオープン状態の信
号が入力される。抵抗R₁₀〜R₁₃は、R₁₀＜R₁₁＜
R₁₂＜R₁₃となるように設定されているため、撮
影レンズが∞位置で端子T₇がＬの時、比較器１
４８，１４９の出力は共にＨとなり、撮影レンズ
が至近位置で端子T₇がＨの時は比較器１４８，
１４９の出力は共にＬとなり、上記以外の端子
T₇がオープンの時は比較器１４８がＬ、比較器
１４９がＨとなる。インバーター１５０は比較器
１４９の出力を反転する。

入力端子T₈は後述する撮影レンズ駆動の阻止
を解除する解除信号が入力される。

端子T₁はインバータINV２を介してノアゲー
トNOR１に接続されると共に、直接にノアゲー
トNOR１に接続される。両ノアゲートNOR１，
NOR２の各々の他方の入力端子は共に端子T₄に
接続される。ノアゲートNOR１の出力端子はFF
１３０のセツト入力端子と、ナンドゲート
NAND１の一方の入力端子に、又ノアゲート
NOR２の出力端子はFF１３０のリセツト入力端
子と、ナンドゲートNAND２の一方の入力端子
とに夫々接続される。ナンドゲートNAND１，
NAND２はその他方の入力端子が夫々比較器１
４８とインバーター１５０の出力に接続される。
FF１３０は、端子T₄に印加される信号が合焦近
傍所定範囲内信号Ｈから範囲外信号Ｌに変化した
時、その変化直前における端子T₁に入力された
前ピン信号又は後ピン信号を上記範囲外信号の発
生中記憶する。このFF１３０のＱ出力は順次ア
ンドゲートAND３、オアゲートOR４、ナンドゲ
ートNAND３を介してノアゲートNOR３に送ら
れ、又出力はアンドゲートAND４、オアゲー
トOR５、ナンドゲートNAND４を介してノアゲ
ートNOR４に送られる。モータ駆動回路９はノ
アゲートNOR３とNOR４の出力により制御さ
れ、撮影レンズをノアゲートNOR３がＨレベル
出力の時前ピン駆動、即ち無限遠位置に向けて駆
動し、他方ノアゲートNOR４がＨレベル出力の
時後ピン駆動、即ち至近位置に向けて駆動し、両
者がＬレベルの時、駆動を停止する。アンドゲー
トAND３，AND４の各々の他の二つの入力端子
は共にナンドゲートNAND５の出力端子の出力
端子及びオアゲートOR６の出力端子に夫々接続
される。このオアゲートOR６の両入力端子はイ
ンバーター１５１を介して入力端子T₄と、イン
バータINV３を介して端子T₂とに夫々接続され
る。ノアゲートNOR５は両入力端子が夫々アン
ドゲートAND３，AND４の出力端子に、出力端
子がアンドゲートAND５，AND６に夫々接続さ
れる。このアンドゲートAND５，AND６の出力
端子は夫々オアゲートOR４，OR５に接続され
る。アンドゲートAND７は両入力端子が端子T₃
と、インバーターINV４及び１５１を介して端
子T₄とに夫々接続され、出力端子がノアゲート
NOR３とNOR４に接続される。端子T₅はノアゲ
ートNOR３とNOR４に、端子T₆はナンドゲート
NAND３とNAND４に夫々接続される。比較器
１４８とインバーター１５０の出力はFF１３２
のセツト入力端子とリセツト入力端子とに夫々接
続され、このFF１３２のＱ出力端子はインバー
タINV５を介してアンドゲートAND５と、直接
にアンドゲートAND６に夫々接続される。比較
器１４８とインバーター１５０の出力は又オアゲ
ートOR７を介してFF１３３のセツト入力端子に
接続される。このFF１３３のＱ出力端子はナン
ドゲートNAND５の入力端子に、クリア端子Ｃ
１はインバーターINV６及び１５１を介して端
子T₄に接続される。端子T₈とインバーター１５
１の出力はナンドゲートNAND６の入力端子に
夫々接続され、このナンドゲートの出力端子は
FF１３４とFF１３５の各々のクリア端子Ｃ１に
接続される。FF１３４のセツト入力端子はイン
バーター１５０の出力に、Ｑ出力端子はFF１３
５のＤ入力端子に、夫々接続され、FF１３５の
クロツク入力端子はコンパレーター１４８の出力
に、出力端子はナンドゲートNAND３と
NAND４の入力端子及び、被写体情報回路１３
６に夫々接続される。被写体情報検出回路１３７
は、焦点検出対象の被写体の輝度やコントラスト
等の情報を検出する。記憶回路１３６はFF１３
５の出力がＬレベルとなつたとき、検出回路１
３７の出力を記憶する。解除回路１３８は、記憶
回路１３６の記憶値と検出回路１３７の検出出力
とを比較し、両者の差が所定値以上になつたとき
端子T₈にＬレベル出力を送出する。

以上において、ノアゲートNOR１，NOR２，
FF１３０、モータ駆動回路９などから撮影レン
ズ駆動装置を構成し、ナンドゲートNAND３，
NAND４，FF３４，３５から駆動阻止装置を構
成する。

第８図に第７図の記憶回路、被写体情報検出回
路、解除回路の具体的構成例を示す。

第８図において、検出回路１３７は、第４図の
第１、第２空間周波数成分の大きさ情報r₁，r₁′，
r₂，r₂′を加算し、加算出力V₀を出力する加算回
路１４０と、ボルテージフオロワ１４１とから構
成され、記憶回路１３６は、FF１３５の出力
がＨレベル、Ｌレベルの時夫々オン、オフとなる
スイツチングFET１４２と、このFET１４２を
介してボルテージフオロワ１４１に接続された記
憶用コンデンサＣ２とから構成される。解除回路
１３８は、基準電圧源１４３，１４４と、電圧源
１４３の出力とコンデンサＣ２の出力とを比較す
る比較器１４５と、電圧源１４４の出力とコンデ
ンタＣ２の出力と比較する比較器１４６と、出力
抵抗Ｒ２２，Ｒ２３と、比較器１４５，１４６の
出力によりオンオフ制御されるトランジスタ１４
７と、その出力抵抗Ｒ２４とから構成され、トラ
ンジスタ１４７のコレクタに端子T₈が接続され
る。

この様な構成であるので、今、FF１３５の
出力がＨレベルであるときFET４２がオンであ
るので比較器１４５の反転入力端子にはボルテー
ジフオロワ１４１を介して加算出力V₀が、非反
転入力端子には、加算出力V₀から基準電圧１４
３を引いた電圧が夫々印加される。又比較器１４
６の反転入力端子には加算出力V₀に基準電圧１
４４を加えた電圧が、非反転入力端子には加算出
力V₀が夫々印加される。従つて、FET１４２が
オンのとき、両比較器１４５，１４６は共に被写
体情報、即ち、加算出力V₀に無関係にＬレベル
出力となり、トランジスタ１４７をオフし端子
T₈にＨレベル信号を送出する。

FF１３５のがＬレベル出力となると、FET
１４２がオフとなり、コンデンサＣ２はそのとき
の加算出力V₀を充電電圧として記憶する。その
後被写体が変化して、加算出力V₀が変化し、こ
れが記憶電圧より所定値以上大きくなると比較器
１４５がＨレベル出力となる。同様に変化した加
算出力V₀が記憶電圧より所定値以下小さくなつ
た場合には比較器１４６がＨレベルとなる。比較
器１４５と１４６の一方のＨレベル出力によりト
ランジスタ１４７がオンし、端子T₈がＬレベル
となり、モータ駆動阻止を解除する。

この様に、第８図の例では被写体情報が記憶値
に対して所定値以上増大又は減少した時、上記解
除を行つている。しかしこの解除は上記所定値以
上の増大及び減少の一方のみにより行う様にして
もよい。又被写体情報として上述の例ではコント
ラストに関連する情報を選んだが、被写体輝度を
含む、被写体の変化に対応して変化しやすい情報
であればいかなるものであつてもよい。

この様に、ノアゲートNOR３，NOR４の出力
が第１図の説明で述べた処理回路８の出力とな
り、駆動回路９は処理回路８の出力に従いモータ
１０の正転、逆転、停止を行なう。

次に、制御回路２１に関してその内容の具体例
を第９図を用いて動作とともに説明する。第９図
において、その入出力端子２２〜２５，３０，３
１は第１図と共通である。

いま、ある主要被写体に撮影レンズ３が合焦し
ている状態で、この自動合焦装置を備えたカメラ
と上述した主要被写体との間に別の物体が瞬間的
に侵入、退避した場合について考える。このよう
な場合、別の物体の侵入に伴なつて処理回路８は
相関状態から無相関状態に移つたことを検出す
る。そして撮影レンズ３はこの別の物体に関する
相関状態を探索するべく処理回路８の出力により
上記主要被写体の合焦位置から外れる。その直後
に、上記別の物体が退避してしまうと、従来装置
ならばここで撮影レンズ３が全走査範囲（∞から
至近の）に亘つて駆動され再び主要被写体に合焦
するようこの主要被写体に関する相関状態の探索
走査か長い時間をかけて行われる。しかしなが
ら、本実施例では以下のように相関状態から無相
関状態に移つた時点から撮影レンズ３が所定量
（ｋパルス分）駆動されたことを制御回路２１で
検出し、この時点で制御回路２１の出力により撮
影レンズ３の駆動方向を反転し、撮影レンズ３を
主要被写体に関する合焦位置にすばやく戻すこと
ができる。即ち上述の如く別の物体が侵入してき
て、相関状態から無相関状態へ移つたとすると、
端子２２の相関信号（第６図端子T₄の出力、撮
影レンズ３が合焦近傍所定範囲内にあるか範囲外
にあるかを識別する信号）は、処理回路８の働き
によりＨからＬに変化する。この信号はインバー
ター３２によつてＬからＨへの変化に変換され
る。フリツプフロツプ３３はこのＬからＨへ変化
するパルスの立ち上がりで動作して、その出力端
子Ｑの出力をＬからＨに変える。従つて、端子２
５からのパルス信号は撮影レンズ３の移動ととも
にANDゲート３４を介してカウンター３５の入
力端子INに順次入力される。カウンター３５は
このパルス数をカウントし、その数が端子３０を
介して設定されたパルス数ｋになるまでカウント
を行なう。即ち、相関状態から無相関状態に移つ
た時点の位置からｋパルス分だけ撮影レンズ３が
駆動されたことを検出する。そしてカウント数が
ｋになつた時点で出力端子OUTの信号をＬから
Ｈに変える。この段階で撮影レンズ３の移動方向
が例えば至近位置から無限遠位置への方向である
時には、処理回路８の働きにより端子２３がＨ端
子２４がＬになつているためNANDゲート３６
はＨを出力し、ANDゲート３７はＨを出力する。
よつて、PNPトランジスター３８はOFFし、
NPNトランジスター３９はONして、トランジ
スター３９のエミツタの電位が端子３１に伝達さ
れ、端子３１の電位をグランドにする。この時、
撮影レンズ３は上述の如く至近位置から無限遠位
置方向へ駆動されているため、電気接点１５の電
位は撮影レンズ３が至近と無限遠の両制限位置の
間にある時はオープンであり、無限遠位置にある
時は電気接点１４を介してグランドである。従つ
て、トランジスター３９のONによる端子３１の
グランドの電位は、電気接点１５からの信号との
間で不都合を生じる事なく、処理回路８に入力さ
れ、処理回路８、駆動回路９などを介して撮影レ
ンズ３の移動方向を至近位置への方向に反転させ
る。

又、逆にカウンター３５がｋパルスカウントし
た段階で、撮影レンズ３が無限遠位置から至近位
置方向へ駆動されている場合には、処理回路８の
働きにより端子２３がＬ、端子２４かＨになつて
いるため、NANDゲート３６及びANDゲート３
７は共にＬを出力し、これによつてPNPトラン
ジスター３８かON、NPNトランジスター３９
がOFFし、端子３１の電位はトランジスター３
８のONによりＨになり、撮影レンズ３の移動方
向を無限位置への方向へ反転させる。この時も
又、端子３１のＨの電位が、電気接点１５からの
信号との間で不都合を生じることはない。

一方、抵抗４０〜４５はその抵抗値がR₅＞R₆
＞R₇＞R₈となるように設定されているため、電
気接点１５及びトランジスター３８，３９により
制御される端子３１の電位がＨの時はコンパレー
ター４６，４７の出力は共にＬとなり、端子３１
の電位がＬの時はコンパレーター４６，４７の出
力は共にＨとなる。又、端子３１がオープンの時
（トランジスター３８，３９がOFFで、且つ電気
接点１５がオープンの時）にはコンパレーター４
６がＨ、コンパレーター４７がＬをそれぞれ出力
する。従つて、これらの両出力を入力とする排他
的NORゲート４８は、端子３１がＬもしくはＨ
の時、即ち撮影レンズ３が無限遠もしくは至近の
制限位置にある時、あるいはカウンター３５がｋ
パルスのカウントを完了した時にＨを出力し、そ
の他の時はＬを出力する。ORゲート４９は排他
的NORゲート４８と相関信号の端子２２からの
信号を入力としているため、撮影レンズ３が無限
遠や至近の制限位置に達した場合、カウンター３
５がｋパルスカウント後に撮影レンズ３の移動方
向を反転した場合、あるいはｋパルスカウント中
に相関信号がＬからＨに変わつた場合のいずれに
おいてもORゲート４９の出力はＬからＨに変わ
る。この時、フリツプフロツプ３３とカウンター
35はORゲート４９の出力パルスの立ち上がり時
に動作してリセツトされる。尚、フリツプフロツ
プ３３とカウンター３５がリセツトされると、カ
ウンター３５はその出力端子OUTにＬを出力す
るため、端子２３，２４の電位にかかわらず
NANDゲート３６の出力はＨ、ANDゲート３７
の出力はＬとなり、トランジスター３８，３９を
共にOFFにする。従つて、端子３１の電位は電
気接点１５の電位しだいとなり、処理回路８は制
御回路２１とは無関係に光電素子６，７及び接点
１５の出力に基づいて、撮影レンズ３の移動を制
御するようになる。この様にして、制御回路２１
は、パルス数がｋに達した時、パルス数がｋに達
する前に無相関状態から相関状態に移つた時、あ
るいはパルス数がｋに達する前に撮影レンズが至
近位置又は無限遠位置で移動方向を反転させられ
た時にカウンター３５をリセツトするようになつ
ている。

上述の様にして、本実施例は撮影レンズ３があ
る主要被写体に合焦している状態で、カメラと上
記主要被写体との間に別の物体が瞬間的に侵入退
避し、その後再びその主要被写体に撮影レンズ３
を合焦させようとする場合に、上記別の物体の侵
入によつて撮影レンズ３が上記主要被写体に関す
る相関状態から外れたとしても、相関状態から外
れた位置から撮影レンズ３がｋパルス分だけ駆動
されると、その位置から撮影レンズ３が逆方向、
即ち、上記主要被写体に関する合焦位置に向かう
方向へ駆動され、すばやく撮影レンズ３がその相
関状態に復帰される。従つて、別の物体が瞬間的
に進入退避してももとの状態をすばやく復元でき
るので撮影上非常に便利である。もちろん上記主
要被写体とカメラの間に別の物体が進入し、この
物体がその進入状態を保てば、処理回路８によつ
て撮影レンズ３は結局はこの物体に関する合焦位
置の近傍所定範囲内に導かれこの物体に合焦する
よう駆動される。そしてこの物体が退避しない限
りこの別の物体に合焦した状態を保つことは言う
までもない。

又、これまではある主要被写体とカメラとの間
に別の物体が瞬間的に進入退避する場合について
述べたが、上述した実施例はある主要被写体に撮
影レンズ３を合焦させた状態で撮影者が手振れ等
によりカメラを動かしてしまい合焦すべき対象を
不用意に別の被写体にしてしまつた場合において
も、即座に撮影レンズ３をもとの主要被写体に向
け直して合焦すべき対象をもとに戻せば、前述と
同様に撮影レンズ３をすばやくもとの状態に復帰
できる。

この様に、本実施例は別の物体の進入や手振れ
等により瞬間的に測距対象が変化してもすばやく
もとの状態を復元できるものである。

ところで、上記実施例では、制御回路の出力が
処理回路を介して駆動回路を制御しているが、直
接的に駆動回路を制御することも可能であり、
又、制御回路がレンズ移動量に関連した信号を入
力し、これと設定値を比較して制御する方式をと
つているが制御方式としては、例えばこうした信
号を発生する手段を設けず、単に時間に関する設
定値のみで駆動レンズの動きを監視して反転させ
る方式も考えられる。

以上の様に、本発明によれば、測距対象が一時
的に変化して撮影レンズが不必要に走査を開始し
た時、撮影レンズが所定量移動したところで撮影
レンズを反転させ、少ない損失時間で自動的に合
焦状態に戻せるので操作が簡略化されたとともに
迅速な焦点整合が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による実施例のブロツク図で
あり、第２図は、第１図に示したブロツク図の動
作を表わす流れ図であり、第３図は、第１図に示
した光電素子の具体例を説明する図であり、第４
図乃至第８図は、第１図に示した処理回路の具体
例を説明する図であり、第９図は、第１図に示し
た処理回路の具体例を表わす回路図である。〔主要部分の符号の説明〕、４，５，６，７…
…受光手段、９，１０，１１……駆動手段、８…
…処理手段、２１，２６，２７，２８，２９……
制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】１一対の被写体像の光束を受光する受光手段
と、撮影レンズを駆動する駆動手段と、前記受光手段からの信号を受け、焦点検出可能
な焦点位置認識状態にあるか、焦点検出不可能な
焦点位置非認識状態にあるかを検知し、該焦点位
置認識状態にあれば被写体像を合焦状態とすべく
前記撮影レンズを合焦位置へ合焦駆動させる駆動
信号を前記駆動手段に対し発生し、また該焦点位
置非認識状態にあれば該焦点位置認識状態にすべ
く前記撮影レンズを走査駆動させる駆動信号を前
記駆動手段に対し発生する処理手段と、前記処理手段からの駆動信号に基づき前記撮影
レンズを前記合焦駆動あるいは前記走査駆動させ
るように前記駆動手段を制御すると共に、前記処
理手段が前記焦点位置認識状態から前記非認識状
態に移つたことを検知したときには、所定方向に
向けて前記撮影レンズを設定移動量だけ走査駆動
し、前記撮影レンズの移動量が設定移動量を越え
ると前記撮影レンズを反応させるように前記駆動
手段を制御する制御手段とを有することを特徴と
する自動合焦装置。２前記焦点位置認識状態は、前記受光手段から
の信号の相関を取りうる状態にあることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の自動合焦装置。３前記制御手段は、前記処理手段が前記焦点位
置認識状態から前記非認識状態に移つたことを検
知したときの駆動制御中に、前記処理手段から前
記合焦駆動させるための前記駆動信号が出力され
ると、前記走査駆動のための駆動制御を打切り、
前記合焦駆動のための駆動制御を行なうことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動合焦装
置。４前記設定移動量は、前記撮影レンズの焦点距
離と前記撮影レンズの全移動量に対応して設定さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の自動合焦装置。