JPH0650245B2 - 焦点調節のための信号処理装置 - Google Patents

焦点調節のための信号処理装置

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JPH0650245B2
JPH0650245B2 JP8033185A JP8033185A JPH0650245B2 JP H0650245 B2 JPH0650245 B2 JP H0650245B2 JP 8033185 A JP8033185 A JP 8033185A JP 8033185 A JP8033185 A JP 8033185A JP H0650245 B2 JPH0650245 B2 JP H0650245B2
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直也 金田
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進 上月
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、カメラ等に用いられる焦点調節のための信号
処理装置に関し、特に、対象物に光を投射し、その反射
光を受光すると共に、その反射光を受光する受光手段が
対象物の距離に依存して相対的に変化する2種類の信号
を出力し、その2種類の信号を演算して焦点調節のため
の信号を得る装置の改良に関するものである。
(従来の技術) 第4図は本願出願人が同日出願したこの種の装置を有し
た自動焦点制御装置を示す。第4図において、1は投光
素子、3は駆動用モータ3を駆動源として移動する、例
えば撮影レンズで、該撮影レンズ2が移動することに連
動して受光部4a,4bから成る受光素子4も移動し始
める(実際は駆動用モータ3の回転に連動してカム等を
介して移動する)。5はマイクロコンピュータ6からタ
イミング信号Mが入力することによりオンするアナロ
グスイッチで、該アナログスイッチ5がオンしている時
は受光部4a,4bの両方から被写体の反射光を受光し
た信号が出力され、オフ時には受光部4aのみから被写
体の反射光を受光した信号が出力されることになる。7
はセンサアンプ、8は直流の成分(外光成分)をとり除
くハイパスフィルタ、9はインバータ10を介して入力
する信号に応じてその時の入力する和信号(A+B)又
は信号Aのゲインをコントロールする、即ちタイミング
信号Mがハイレベルの信号の時〔この場合は和信号
(A+B)が入力している〕にはそのままのレベルで次
段へ出力し、タイミング信号Mがローレベルの信号の
時(この場合は信号Aが入力している)には2倍のレベ
ルにゲイアップして次段へ出力するゲインコントロール
回路、11,12はマイクロコンピュータ6からタイミ
ング信号M,Mが入力することによりオンするアナ
ログスイッチ、13はマイクロコンピュータ6から入す
るパルス信号であるタイミング信号Mに従ってオンオ
フするアナログスイッチ、14は積分回路、15は信号
A,Bとは逆極性の、例えば負の一定電流iを発生する
定電流源で、和信号(A+B)又は信号2Aの積分値を
逆積分する場合に用いられる。16は和信号(A+B)
又は信号2Aの積分値の逆積分が完全に終了した時点
(積分出力がゼロに達した時点)で内部にパルスをカウ
ントするカウンタ部を有するマイクロコンピュータ6へ
ハイレベルの信号を出力するコンパレータ、17は駆動
回路である。
次に以上の構成の動作について第5図を参照しながら説
明する。先ず、マイクロコンピュータ6は和信号(A+
B)を積分させるためタイミング信号Mを出力し、ア
ナログスイッチ5を一定のT時間オン状態にする。こ
のようにアナログスイッチ5がオンすることにより、投
光素子1より対象物に光が投射され、その対象物からの
反射光を、対象物の距離に依存して相対的に変化する2
種類の信号を出力する受光部4a,4bが受光し、セン
サアンプ7から和信号(A+B)が出力される。又前記
タイミング信号Mはインバータを介してローレベルの
信号としてゲインコントロール回路9へ入力しており、
よって、該ゲインコントロール回路9はハイパスフィル
タ8を介して入力する和信号(A+B)をそのままのレ
ベルで次段のアナログスイッチ11へ出力する。また、
この時第5図(a)からもわかるようにマイクロコンピ
ュータ6からはタイミング信号M,Mが出力されて
いるので、アナログスイッチ11はタイミング信号M
に従って、アナログスイッチ13はタイミング信号M
に従ってオンオフ、即ち投光素子1の発光タイミングに
同期して、それぞれオンする。このため、ゲインコント
ロール回路9より出力される和信号(A+B)は前記ア
ナログスイッチ11,13を通して積分回路14へ供給
され、第5図(b)に示されるようにT時間積分され
る。このようにT時間積分回路14にて和信号(A+
B)の積分がなされると、マイクロコンピュータ6はタ
イミング信号Mを出力し始め、今度はアナログスイッ
チ12をオン状態にする。アナログスイッチ12がオン
すると、定電流源26より流れてくる負の一定電流iに
より逆積分が開始〔第5図〔b)参照〕され、この積分
はコンパレータレータ16よりローレベルの信号が出力
されるまでの間行われる。この間(逆積分に要する時
間)マイクロコンピュータ6内に配置されるカウント部
は同じく内部に配置されるパルス発生部にて発生するパ
ルス数をカウントする。この時のパルス数をPA+B
すると、PA+Bは和信号(A+B)の積分値に相当す
るA/D変換信号(A/D変換値)となる。以上の操作
が終了したら、マイクロコンピュータ6は再びタイミン
グ信号M,Mを出力する〔第5図(a)参照〕。こ
の場合、タイミング信号Mは出力されないため、アナ
ログスイッチ5はオフしており、又ゲインコントロール
回路9は入力する信号を2倍にゲインアップするモード
に切り換わっている。よって、この場合は受光部4aの
信号Aのみが出力され、信号Aの2倍の信号が積分され
る。次いで前述と同様にタイミング信号Mが出力され
ることから一定電流iにて逆積分がなされ、信号2Aの
積分値をA/D変換したパルス数P2Aが得られる。
マイクロコンピュータ6は、前述の様にして得られたパ
ルス数PA+BとP2Aに基づき、例えば第6図に示す
様な演算(P2A/PA+B)をして合焦、非合焦(前
側ピント、後側ピント)の判断を行うと共に、パルス数
の比(P2A/PA+B)に応じて、駆動用モータ7へ
の自動焦点制御信号N(第4図参照)のパルス幅を変調
(PWN)する。これによって、駆動用モータ7の回転
方向及び回転速度が制御され、レンズ2の焦点調節が行
われる。尚、前記パルス数PA+BとP2Aの関係は、
ゲインコントロール回路9が和信号(A+B)と信号A
に与える利得の比によって変わってくるので、前記合
焦、比合焦の判断及び自動焦点制御信号の形成にあたっ
ては、当然この利得の比も考慮されている。
前述のような装置においては、時分割に出力される和信
号(A+B)と信号2Aの各積分値に基づいて焦点調節
情報を得るような構成となっているため、オフセット電
圧をよりキャンセルすることができる等の利点はあるも
のの、対象物が至近距離、即ち対象物からの反射光が強
い場合、受光部5a,5bの出力レベルは高くなり、例
えば積分回路14へ入力する和信号(A+B)のレベル
が高くなって該和信号(A+B)の積分出力が電源電圧
に近づき、飽和してしまうことがある。このような不都
合を解消するために、ゲインコントロール回路9内に、
入力する和信号(A+B)のレベルが飽和レベル(積分
回路14の積分出力が飽和するレベル)に達したら、前
述の如くそのままのレベルで出力するのではなく、ゲイ
ンコントロール(和信号(A+B)のレベルが飽和レベ
ルを越えないよう抑圧する)して次段へ出力するといっ
た手段を配置することが考えられる。
しかしながら、前述のような手段を設けただけでは、正
確な焦点調節情報が得られないといった問題が生じてく
る。即ち、和信号(A+B)はレベルに応じてある比率
にて抑圧されるが、信号2Aのレベルは飽和レベルに達
しないと抑圧されることなく次段へ出力され、異なった
ゲインにより積分されることになるので、これら積分値
に基づいて焦点調節信号を演算しても適正な焦点調節情
報を得ることができないということになる。
(発明の目的) 本発明は上述した問題点を解決し、正確な焦点調節情報
を得ることのできる焦点調節のための信号処理装置を提
供しようとするものである。
(発明の特徴) 上記目的を達成するために、本発明は、対象物に光を投
射する前記投光手段と、投光手段より投射された光の反
射光を受光し、対象物の距離に依存して相対的に変化す
る2種の信号を出力する受光手段と、前記2種類の信号
の和信号のレベルに応じて所定の利得を決定し、その後
該所定の利得を前記和信号に与えると共に前記所定の利
得に対応する利得を前記2種類の信号のいずれか一方ま
たは差信号に与える利得付与手段と、前記利得付与手段
によって前記利得が付与された前記和信号に基づいて第
1の積分を行うと共に前記所定の利得に対応する利得が
付与された前記2種類の信号のいずれか一方または差信
号に基づいて第2の積分を行う積分手段と、前記積分手
段による前記第1の積分及び第2の積分の積分結果及び
前記和信号に付与される利得と前記2種類の信号のいず
れか一方または差信号に付与される利得の比に基づいて
焦点調節のための信号を形成する信号処理手段とを有す
る焦点調節のための信号処理装置とするものである。
また、本発明は、対象物に光を投射する投光手段と、前
記投光手段より投射された光の反射光を受光し、対象物
の距離に依存して相対的に変化する2種の信号を出力す
る受光手段と、前記2種類の信号のうちレベルの高い方
の一方の信号のレベルに応じて所定の利得を決定し、そ
の後該所定の利得を前記一方の信号に与えると共に前記
所定の利得に対応する利得を前記2種類の信号の他方ま
たは和信号に与える利得付与手段と、前記利得付与手段
によって前記利得が付与された前記一方の信号に基づい
て第1の積分を行うと共に前記所定の利得に対応する利
得が付与された前記他方または和信号に基づいて第2の
積分を行う積分手段と、前記積分手段による前記第1の
積分及び第2の積分の積分結果及び前記一方の信号に付
与される利得と前記他方または和信号に付与される利得
の比に基づいて焦点調節のための信号を形成する信号処
理手段とを有する焦点調節のための信号処理装置とする
ものである。
(実施例) 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1〜2図は本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。第4図と同じ部分は同一符号にて表すと共に、その
動作も同様であるので第4図の説明を援用し、ここでは
簡単のために説明を割愛する。100a,100bはイ
ンバータ10からタイミング信号Mがローレベルの信
号として入力している時(この時ハイパスフィルタ8か
らは和信号(A+B)が入力している)は接点aを、タ
イミング信号Mが入力している時(この時は信号Aが
入力している)は接点bを、それぞれ選択する選択スイ
ッチ、100cは入力する和信号(A+B)のレベルを
判別して次段のゲイン設定部100dのゲインを設定す
るレベル判別部で、第3図に示すように、飽和レベルH
よりも低いと判別した場合には増幅率を1倍に、高いと
判別した場合にはその時のレベルの高さに応じた増幅率
(抑圧率)に、それぞれ設定する。100eはゲイン設
定部100dに設定されたゲインを保持するホールド
部、100fはホールド部100eに保持されたゲイン
を2倍のゲインとして出力する増幅部、100gはゲイ
ン設定部100dから入力するゲインに基づいて和信号
(A+B)を補正する乗算部、100hは増幅部100
fから入力するゲインに基づいて信号Aを補正する乗算
部である。ゲインコントロール回路100は前述した選
択スイッチ100aから乗算部100hまでによって構
成される。
尚、第2図に示すインバータ10を省略し、マイクロコ
ンピュータ6より出力されるタイミング信号Mをその
まま選択スイッチ100a,100bへ供給するような
構成であってもよい。但し、この場合タイミング信号M
が入力している時は接点aを選択するようにする必要
がある。
次に以上の構成の動作について説明する。ハイパスフィ
ルタ8からゲインコントロール回路100に和信号(A
+B)が入力する場合は、インバータ10よりアナログ
スイッチ100aにローレベルの信号が入力しているの
で接点aが選択されており、該和信号(A+B)は乗算
部100g及びレベル判別部100cへ入力する。する
と、レベル判別部100cは前述したようにこの時の和
信号(A+B)が飽和レベルHよりも高いか否かを判別
してゲイン設定部100dのゲインを設定することにな
る。
ここで、今レベル判別部100cより飽和レベルHより
も高いと判別され、ゲイン設定部100dに、例えば
「0.5倍」に抑圧するようなゲインが設定された場合に
ついて述べる。ゲイン設定部100dに設定されたゲイ
ンは乗算部100gへ出力されることから乗算部100
gは該ゲインに基づいて入力する和信号(A+B)を補
正〔(A+B)/2〕し、和信号(A+B)/2として
選択スイッチ100bを介してアナログスイッチ11へ
出力する。一方、この時のゲインはゲインホールド部1
00eにて保持され、次段の増幅部100fによって2
倍のゲインとして乗算部100hへ出力される。
次に信号Aがゲインコントロール回路100へ入力する
が、この場合はアナログスイッチ100aにより接点b
が選択されているので、該信号Aは乗算部100hへ入
力することになる。乗算部100hは信号Aが入力する
と、増幅部100fより入力するゲインに基づいて信号
Aを補正〔A・(0.5×2)〕し、信号Aとして、即ち
この場合は入力する信号をそのまま選択スイッチ100
bを介してアナログスイッチ11へ出力する。
このように、和信号(A+B)に対するゲインと信号A
に対するゲインとを同一にするようにしたので、正確な
焦点調節情報を得ることができる。即ち、例えば和信号
(A+B)のレベルが非常に高く、且つ信号Aのレベル
が低い様な場合、言い換えれば信号Bのレベルが高い場
合、和信号(A+B)のレベルでゲインを設定(第3図
のような演算方式により)し、次に信号2Aのレベルで
同じく第3図の方式によりゲインを設定したとすると、
レベルの高い和信号(A+B)のみが抑圧され、異なっ
たゲインで補正される各信号に基づいて焦点調節のため
の信号が求められることになることから誤った焦点調節
情報が得られるが、前述のように最初に入力する和信号
(A+B)のレベルに応じて、該和信号(A+B)のゲ
インと信号2Aのゲイン設定をするようにしたため、こ
のような不都合を解消することが可能となる。
(変形例) 本実施例では、和信号(A+B)と信号2Aとを時分割
にて同一方向に積分し、各積分値に基づいて焦点調節情
報を得るようにしたが、これに限らず、信号AとBとを
時分割にて同一方向に積分し、この各積分値により例え
ば、2A/(A+B),(A−B)/(A+B)を演算
して焦点調節情報を得るようにしてもよいし、一方の信
号A或は信号Bを用いずに、二つの信号A,Bの差信号
(A−B)の積分値を用いて、差信号(A−B)の積分
値を求め、前述の如く(A−B)/(A+B)を演算し
て焦点調節情報を得るようにしてもよい。(尚、これら
の場合、言うまでもないが、第1図に示されるような増
幅部100fは不要となり、各積分に使用される信号の
利得の比は「1:1」として演算されることになる。)
また、一方の信号を所定時間積分し、次いで和信号によ
り前記積分値が初期レベルに達する間で逆積分し、この
逆積分に要する時間と前記所定時間との関係により焦点
調節情報を得るタイプの装置の本発明を適用することも
可能である。さらに、信号2Aのレベルの方が和信号
(A+B)のレベルよりも高くなるような(つまり、信
号Aのレベルが信号Bのレベルより高くなるような)も
のでも、信号Aを最初に出力するような構成にしておけ
ば、本発明が同様に適用可能である。
(発明と実施例の対応) 以上の実施例において、投光素子1が本発明の投光手段
に、受光素子4が本発明の受光手段に、ゲインコントロ
ール回路100が本発明の利得付与手段に、積分回路1
4が本発明の積分手段に、マイクロコンピュータ6が本
発明の信号処理手段に、それぞれ相当する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、正確な焦点調節
情報を得ることのできる焦点調節のための信号処理装置
が提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すゲインコントロール回
路のブロック図、第2図は同じく自動焦点制御装置のブ
ロック図、第3図は同じく入力信号のレベルと利得との
関係を示す図、第4図は本願出願人が同日出願した自動
焦点制御装置を示すブロック図、第5図はそのタイムチ
ャート、第6図は同じくマイクロコンピュータによる演
算値の一例を示す図である。 1……投光素子、4……受光素子、14……積分回路、
15……定電流源、6……マイクロコンピュータ、10
0……ゲインコントロール回路、100a,100b…
…選択スイッチ、100c……レベル判別部、100d
……ゲイン設定部、100e……ホールド部、100f
……増幅部、100g,100h……乗算部、A,B…
…信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 直也 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 網蔵 孝 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 錦織 俊彦 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 上月 進 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 岩崎 陽一 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭54−143670(JP,A) 特開 昭60−19116(JP,A) 特開 昭54−36968(JP,A) 特開 昭58−201015(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対象物に光を投射する投光手段と、前記投
    光手段より投射された光の反射光を受光し、対象物の距
    離に依存して相対的に変化する2種の信号を出力する受
    光手段と、前記2種類の信号の和信号のレベルに応じて
    所定の利得を決定し、その後該所定の利得を前記和信号
    に与えると共に前記所定の利得に対応する利得を前記2
    種類の信号のいずれか一方または差信号に与える利得付
    与手段と、前記利得付与手段によって前記利得が付与さ
    れた前記和信号に基づいて第1の積分を行うと共に前記
    所定の利得に対応する利得が付与された前記2種類の信
    号のいずれか一方または差信号に基づいて第2の積分を
    行う積分手段と、前記積分手段による前記第1の積分及
    び第2の積分の積分結果及び前記和信号に付与される利
    得と前記2種類の信号のいずれか一方または差信号に付
    与される利得の比に基づいて焦点調節のための信号を形
    成する信号処理手段とを有することを特徴とする焦点調
    節のための信号処理装置。
  2. 【請求項2】対象物に光を投射する投光手段と、前記投
    光手段より投射された光の反射光を受光し、対象物の距
    離に依存して相対的に変化する2種の信号を出力する受
    光手段と、前記2種類の信号のうちレベルの高い方の一
    方の信号のレベルに応じて所定の利得を決定し、その後
    該所定の利得を前記一方の信号に与えると共に前記所定
    の利得に対応する利得を前記2種類の信号の他方または
    和信号に与える利得付与手段と、前記利得付与手段によ
    って前記利得が付与された前記一方の信号に基づいて第
    1の積分を行うと共に前記所定の利得に対応する利得が
    付与された前記他方または和信号に基づいて第2の積分
    を行う積分手段と、前記積分手段による前記第1の積分
    及び第2の積分の積分結果及び前記一方の信号に付与さ
    れる利得と前記他方または和信号に付与される利得の比
    に基づいて焦点調節のための信号を形成する信号処理手
    段とを有することを特徴とする焦点調節のための信号処
    理装置。
JP8033185A 1985-04-17 1985-04-17 焦点調節のための信号処理装置 Expired - Lifetime JPH0650245B2 (ja)

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