JPS58172607A - 自動合焦カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動合焦装置における低照度検知部の改善に
関するものである。光電変換素子を利用した従来技術に
よる自動合焦カメラの一例を第１図に示す。この構成動
作は公知であるから簡単に説明する。被写体１１からの
光線は２つの測距用レンズ１，２によってイメージセン
サ３に像３ａ、　’３ｂを結ぶ。ここでイメージセンサ
とはＣＣＤのようなアレイ式構造の電荷蓄積型光電変換
素子を指すものとする。イメージセンサ３は駆動回路ン
からシフトパルスΦｌおよびトランスファーパルスΦ８
が一定周期で入力されることにより像３ｇ、　３ｂの光
の情報を電気信号■として出力する。信号処理回路４は
該電気信号■の二値化および相関演算を行い。

像３ａと像３ｂの位置間隔を表わす信号ｄを出力する。

距離計算回路５は、前記の二像間隔信号ｄから。

被写体１１までの距離りを計算し、距離■・の被写体１
１か撮像管４５の撮像面に合焦すべき、レンズ１００）
位置をあられす合焦位置信号ｌ！ｌを出力する。なお光
の情報が不十分な際は、信号処理回路４から信号（１が
出力されない。この場合距離計算回路５は。

前回出力された信号ｄにより決定された位置信号１１を
出力しつづける。レンズ１０は前後に動く構造となって
いて、その位置は、レンズ位置検出器９によって検出さ
れその検出信号はレンズ位置信号１２として差動増幅器
６の”−″端子へ入力される。

また同時に前記合焦位置信号ｌ！は差動増幅器６　Ｑ’
）”＋゛′′端子力される。これら三信号の差動出力は
レンズ１０位置の正しい合焦点からの誤差を表わすもの
で、これを誤差信号Ｍとする。この誤差信号〜１をレン
ズ駆動用のモー、、夕８へ送ることによ１：・ りしンズ１０を距離計算回路、′・５が指示するレンズ
合焦位置へ動かす。一方レンズ１０を通過した被写体１
１の１号は、撮像管４５に像をつくる。撮像管４５から
の出力は、ビデオ回路４３によってビデオ出力としてと
り出される。このようにして自動的にピントを合わせる
カメラが構成できる。しかし上述の従来技術では駆動回
路７から出力されるトランスファーパルスΦＸの周期が
被写体の明るさによらず一定であり、イメージセンサ３
のダイナミックレンジは有限であるため、被写体１１の
明るさの変化幅が大きい場合、イメージセンサ３の出力
が飽和または過小となって実用上支障があった。

これらの欠点を除去するために、イメージセンサ３から
の出力の大小を判断し、被写体の明るさに応じてトラン
スファーパルスΦＸの発生間隔を自動的に設定してどの
様な状況においてもセンサ出力が所定のレベルで得られ
るようにし、広範囲な明るさの変化に対しても動作可能
な電荷蓄積型光電変換方式が考えられている。

上記方式を利用した自動合焦装置付のカメラの構成の一
例を第２図に示す。本カメラの電荷蓄積時間制御部は、
イメージセンサ３の出力レベルが適正な範囲よりも大き
いことを調べる検出部４４゜また出力レベルが適正範囲
よりも小さいことを調べる検出部１２．該２つの検出部
４４．１２の出力情報からイメージセンサ３の出力Ｖが
端正範囲をオーバーしている場合はトランスファーパル
スΦ８の発生周期を短かく、適正範囲内の場合は周期を
変化させず、適正範囲以下の場合は発生間隔を長くさせ
る信号を出力する処理部１３．および外部同期式の駆動
回路１４とからなる構成である。第３図にこの装置主要
部の詳細な回路例を示す。検出部４４は例えば比較器２
６で構成され、イメージセンサ３からの出力Ｖが適正レ
ベルの上限値として設定した電圧■をこえた場合ロジッ
クレベル”ｌＩＩを出力する。以後”　１　”はロジッ
クのハイレベル、”０゛はロジックのローレベルを意味
する。検出部１２は例えば比較器２７で構成され、イメ
ージセンサ３の出力■が適正レベルの下限として設定し
た電圧ｖ２より高い場合に゛°１パを出力する。アンド
ケート１６、１７は、駆動回路１４内のカウンタ３４の
出力端子ａ１からの出力と比較器２６．２７各々からの
出力との論理積をとりその結果をＤ形フリップフロップ
（以下Ｉ）ＦＦ　）　１８．１９の各Ｃ端子に送る。Ｄ
−Ｆ”Ｆ。

１８、１９は、それぞれのＲ端子にトランスファーパル
スΦＸを入力することにより、イメージセンサ３からの
次の信号Ｖが入力される前において強制的にＣ端子は０
”Ｃ端子は１”の状態になる。

またＤ　−ＦＦ　１８．１９は各々のＤ端子がＶｅ　ａ
電源によって、′１”となっているため、比較器２６．
２７からの出力が”Ｏ”から１″へ変化し、た瞬間、に
、。

Ｄ−ＦＦ１８はＱＣｓ−′１°’　＋　　ＱＣｓ　＝＝
　Ｏｎの状態に。

またＤ−ＦＦ１９はり９−１１”、　Ｑ１９°″０”の
状態に変化する。

Ｑ１８端子はナントゲート２０へ接続され、カウンタ３
４のａ２端子からの出力と、ナンドをとり、その結果は
、ナントゲート２０のｂ１端子に出力（第５図）される
。ｑ９端子は、アンドゲート２１へ接続されカウンタ３
４のａ２端子からの出力とアンドをとり、その結果はア
ンドゲート２１のｂ２端子に出力（第５図）される。ｂ
ｌ端子は第３図に示す接続極性のダイオード２２を介し
て抵抗冴に接続される。ｂ２端子は第３図に示す接続極
性のダイオード２３を介して、やはり抵抗２４に接続さ
れる。抵抗２４の他端はコンテンサ２５に接続されるこ
とにより積分回路を構成している。

以上の様な各回路１６〜２５で処理部１３は構成されて
いる。発振器３１は、イメージセンサ３が必要とするソ
フトパルスΦ１の２倍の周波数を出力する発振器である
。その出力はＤ　−ＦＦ　３２のＣ端子及び１）　−、
ＦＦ　３６のＣ端子に接続される。

またＤ　−ＦＦ　３２のＣ端子出力の否定出力が得られ
るＣ端子をＤ端子に接続することにより９発振器３】の
出力を２分周したシフトパルスΦ１がＤ−ＦＦ”３２（
７）Ｃ端子から得られる。

このようにして、Ｉ）−ＦＦ３２はイメージセンサ３を
５駆動するためのシフトパルスΦ１を発生する。

このパルスΦ１は、アンドゲート３３にも送られる。

アンドゲート３３は、パルスΦ１とインバータ３５の出
力とのアンドをとり、その結果をカウンタ３４のＣ端子
に入力する。カウンタ徨、５．は、Ｃ端子に入力される
信号が”０゛から”１”に変化する数をカウントし、そ
のカウント数が以下に述べるある条件を満す期間だけ、
　ａｌ端子からパルスａ＋（第４図）を発生する。この
パルスａｌの発生タイミングは。

第２図の信号処理回路４で相関演算を行う際、相関器に
取込まれるセンサ３のアレイ上の例えば像３、に対応す
る出力の部分（時間的位置）をすくなくとも含むタイミ
ングで発生する。すなわち、センサ３のアレイの信号を
総て転送して出力するために必要なシフトパルスΦ１の
数をｎとするとカウンタ３４のカウント数が例えば１回
〜ｎ　／　２回の間発生する。

同様にしてａ、端子からはセンサ３のアレイ上の像例え
ば３ｂに対応する出力の部分（時間的位置）と一致した
タイミングでパルスａ２（第４図）が出力される。セン
サ３のアレイの信号を総て転送して出力するために必要
なシフトパルスΦ、の数をｎとするとカウンタ３４のＲ
端子にトランスファーパルスΦ工が入力されることなし
にｎ回″０“から°°１°゛への変化がカウンタ４３の
Ｃ端子にて生じると３３端１町 子には′１”のパルスａ３が出力される（第４図）構成
となっている。

そしてａ３端子はインバータ３５とアントゲート３８へ
接続されている。捷だカウンタ調はＲ端子に”　ｌ　”
　　が人力されるとカウンタ莫のａ、　ｌ　８２１　ａ
ｌ端子よ強制的に１０”となる。

インバータ４６　、４７はＤ−ＦＦ３２の同端子の出力
をイン・・−夕回路自体の遅延特性を利用して一定量遅
延させ、その遅延出力はアンドゲート３８に人力される
。アンドゲート３８には、カウンタ３４のａ、端子の出
力とインバータ４７の出力と比較器３９の出力が人力さ
れ、これら三人力が総て１”となった時のみ１”を出力
する。アンドゲート３８の出力は。

アンドゲート３７の人力に接続されていて、アンドゲー
ト３７はＤ−ＦＦ３６の同端子の出力とアンドゲート３
８の出力とのアンドをとる。アンドゲート３７の出力は
、Ｄ−ＦＦ３６のＤ端子に接続される。Ｄ−ＦＦ３６は
Ｃ端子が０°゛から１”に変化した瞬間にＤ端子が゛１
パであれば、Ｑ＝”１°゛、同＝゛０”の状態となり。

一方り端子が０″であればＱ＝”０”、Ｑ−勺”°の状
態となる。Ｄ−ＦＦ３６のＣ端子はカウンタ３４及びＤ
−ＦＦ１８，１９の各Ｒ端子、ならびに抵抗を介してト
ランジスタ４２０ベースに接続される。コンデンサ２５
と抵抗２４の接続点は比較器３９の゛−′端子に接続さ
れ、−”端子の電圧をＶｃと呼ぶことにする。

コンデンサ４１と抵抗４０及びトランジスタ４２から成
る充放電回路において、コンデンサ４１の端子は比較器
３９の６＋”端子に接続される。比較器３９は１＋′′
端子の電圧が−”端子の電圧Ｖｃよりも高い場合のみ“
１”を出力してそれ以外は０”を出力する。

なおパルスａ１の立上り時刻をＴ。８．立下り時刻をＴ
ｒ、パルスａ２の立上り時刻をＴ。３．立下り時刻をＴ
。４とする。この関係は第４図に示す。まだセンサ３出
力Ｖの電圧ピーク値をＶ。とする。

次に第５図〜第１２図を用いて第３図の回路の動作を説
明する。はじめに像３ａ　、３ｂに対応するセンサ３出
力の電気信号Ｖが一部分でも適正レベルの−ｈ、限値電
圧ｖ２．下限値電圧ｖ２以上になった場合（ｖｏ＞ｖ、
　〉ｖ、　）を考える。このとき比較器２６の出力は、
第６図Ｈに示す状態に、まだ比較器２７の出力は第６図
（３）に示す状態になり、各比較器２６　、２７出力の
立上りでＤ−ＦＦ１８，１９の出力Ｑ、８．互、９は第
６図１２１　、　＋４１の状態となる。この論理出力Ｑ
ＩｌｌｌＱ１９はそれぞれナントゲート２０．アンドゲ
ート２１でカウンタ：３４のパルスａ２とナンド、アン
ドをとられて＋５１，４１３１に示すようなＴ。３から
Ｔ。４の期間のみＩＩ　ＯＩＩとなるｂｌとつねに”０
”のｂ２を出力する。そしてナントゲート２０とアンド
ゲート２１の出力す、とｂ２が、第５図（３）に示す状
態（センサ３出力Ｖが一ヒ限値Ｖ、より大きすぎる）の
場合ダイオード２３はつねに逆方向准圧が印加される。

またダイオード２２はＴＯ３からＴ。の期間だけ、順方
向の屯田が印加されて、コンデンサ２５の充電電圧を抵
抗２４を】鳴して放電させるだめ、Ｖｃは下降する。つ
ぎに第７図に示すよう像３ａ　、　３ｂに対応するセン
サ３の出力■が適正レベル内の場合（Ｖ、　）Ｖｏ　＞
Ｖ２　）を説明する。このとき比較器２６の出力は第７
図（１）に示すように”０”が出力される。また比較器
２７の出力は第７図（３）に示すような状態となり、　
Ｄ−ＦＦ　１８，１９の出力Ｑ１８゜蚕４．は第７図１
２）、　＋４）に示す状態となる。そしてナンドケート
２０．アンドゲート２１の出力ｂＩｌｂ２は第５１’ｄ
　１２）に示す状態となり、ダイオード２２．２３はつ
ねに逆ブ５向の電圧が印加されるだめ、コンデンサδは
充電も、放電もしない。このためＶｃは変化しない。最
後に第８図に示すように像３ａ、３ｂに対応するセンサ
３の出力Ｖが適正レベルの下限値電圧ｖ２を下まわる場
合（ｖ、　＞Ｖ２　＞ＶＯ’）を説明する。このとき比
較器２６．２７の出力は第８図（１）、（３）に示すよ
うに、つねに０”であり、第８図（２１，（４）のよう
にＤ−ＦＦ　１８．１９の出力Ｑｔ８．Ｑ　ｔｏは０”
“１パとなりナントゲート２０．アンドゲート２１は第
５図（１）に示すよう常に１”のす、とＴ。３からＴ。

４の期間゛１″゛となるｂ２を出力する。そのためダイ
オード２２は常に逆方向の電圧が、一方ダイオード％は
Ｔ。３からＴ。４の期間のみ順方向の電圧が印加される
だめ、抵抗２４を通してコンデンサ２５をＴ。３からＴ
。４の期間だけ充電するだめＶｃは上昇する。

次にセンサ３駆動用のパルスΦ２．Φ工を出力する動作
を第９図の各部波形タイミングチャートによって説明す
る。まず時刻Ｔ、にＤ−ＦＦ３６のＣ端子からトランス
ファーパルスへが発生したとするとこれによってイメー
ジセンサ３の光検出素子アレイ部に蓄積されている各々
の電荷は転送部にうつされ、続いてシフトパルスΦ１に
よって１頃次に出力Ｖとしてセンサ３から増量される。

一方時刻Ｔ、にトランスファーパルスΦＸが出力される
とトランジスタ４２が導通しコンデンサ４１の電圧はＯ
ｖにもどるため比較器３９の出力は０”になる。そして
パルスへの終了とともに抵抗和を通してコンデンサ４１
の充電が再開される。そして第１０図にｖｃ、コンデン
サ４１の市川及び比較器３９の出力の関係を示す通り。

時刻τ２においてコンデンサ４１の電圧がＶｃより大き
くなり比較器３９の出力は１”となる。一方時刻Ｔ。

で発生したトランスファーパルスΦＸによりカウンタ３
４がリセットされ力９ンタ３４のａ、端子は０”となり
、Ｃ端子に入力されるシフトパルスΦ１をｎビットカウ
ントした後、１”になる。そして比較器３９の出力、カ
ウンタ３４のａ３端子の出力及びインバータ４７の出力
のアンド出力がアンドゲート３８から得られ、アンドゲ
ート３７のアンド出力が得られて。

Ｄ−ＦＦ３６のＣ端子が０”から”１”へ変化した瞬間
Ｄ−ＦＦ３６は時刻Ｔ２に次のトランスファパルスΦｘ
を発生する。その時刻Ｔ２は時刻Ｔ、から期間１．だけ
後である。これによって再びイメージセンサ３の光電素
子アレイ部に蓄積されている電荷を転送部にうつすとと
もにシフトパルスΦ１でその電荷を読み出す。次に被写
体１１が明るくなりセンサ３の出力Ｖが適正レベル以−
Ｌに変化した場合のトランスファーパルスΦＸの発生タ
イミング動作について第１１図を用いて詳細に説明する
。像３ａに対応するセンサ３出力の電気信号Ｖが適正レ
ベル範囲内か、範囲外かを検出するだめ、検出部４４．
１２の出力をパルスａ、によってＴ。１からＴ。２　の
期間のみ処理部１３は受は取る。ここで時刻Ｔ２におい
て適正レベル以上のセンサ出力Ｖが生じた場合、第６図
、第５図（３）の状態であることを検出部４４　、１２
．処理部１３が検出動作し、　ＶＣは低下するため２時
刻Ｔ、におけるＶｃの電圧値は時刻Ｔ２における電圧値
よりも低くなる。

そのだめコンデンサ４１の電圧がこのＶｃ電圧値よりも
高くなるまでの所要充電時間ｔ２はｔｌよりも短くなる
。すなわちトランスファーパルスΦＸの’！タイミング
が短かくなる。これによりイメージセンサ３のアレイ上
に蓄積される電荷の蓄積時間もｔ１より、Ｈ７い時間ｔ
２となるため９時刻Ｔ３におけるセンサ３の出力Ｖのレ
ベルは９時刻Ｔ２におけるセンサ３の出力Ｖのレベルよ
りも小さくなる。そして同様に９時刻Ｔ４においても検
出部４４１１２．処理部１３はセンサ３の出力Ｖが適正
レベル範囲内に入ったかどうかということを判断し、適
正レベル範囲以上であれば適正レベル範囲内の出力が得
られるまで前記した動作を繰返しＶＣを低下させ、セン
サ３の光検出アレイ部に光が蓄積される時間を短かくし
ていく。そして時刻Ｔ、のセンサ３の出力Ｖにおいて、
適正レベルの出力が潜られたならば、処理部１３のナン
トゲート２ｏ、アンドゲート２１は第５図（２）に示す
ｂｌｔｂ２を出力するだめ、　ＶＣが変化せず。

トランスファーパルスΦＸの発生タイミングが一定とな
り、センサ３における電荷の蓄積時間を一定の値ｔ４に
保つ。なおｔ、　）　＋２）＋３）＋４．　＝　ｔ、　
＝　ｔ。

・・・・・・・・・である。

次にこの状態で被写体１１の明るさが低下し、第１２図
に示す時刻ＴＩＯにおいてセンサ３の出力Ｖが。

適正レベル範囲以下になったとする。この場合。

第３図のナントゲート２０．アンドゲート２１の出力す
、、ｂ２は、第５図（１）に示す状態となりＴ。５から
Ｔ。４の期間のみダイオード２３に順方向の電圧が印加
されてコンデンサ２５に充電電流が流れｖｃが一ヒ昇す
る。

Ｖｃが高くなるとコンデンサ４１の電圧がＶＣよりも大
きくなるまでの時間が長くなるため９時刻ＴＩＯにおけ
るセンサ３の電荷蓄積時間ｔ、−丁、ｏ’ｒ、よりも時
刻Ｔ１１における蓄積時間ｔ、。＝’ｌ’、、　　Ｔ１
００方が長くなり２時刻Ｔｌｌにおけるセンサ３の出力
Ｖのレベルは時刻Ｔゎにおける出力Ｖのレベルより大き
くなる。そしてセンサ３の出力Ｖが適正レベルになるま
で、この動作は続けられ、被写体１１の明るさに対応し
た蓄積時間ｔ１２になると、前述と同様処理回路１３は
ＶＣの値を一定に保ち９時間＋１２ごとに、駆動回路１
４からトランスファーパルスΦＸヲ出力する。

なお、　　ｔｓ　””　ｔｏ　＜　ｉＥ６　＜　ｔ＋＋
　＜　＋１２””　ｉ　＋４・・・・・・・・・である
。

しだがってトランスファーパルスのΦＸの発生周期はイ
メージセンサ３の出力レベルがあらかじめ設定１−だ適
正レベル範囲におさまるよう自動的に変化する。すなわ
ち被写体１１が暗くなった場合Ｖｃが上昇し、トランス
ファーパルスΦＸの発生間隔を前回よりも長くシ、逆に
明るくなった場合は発生間隔を前回よりも短かくするだ
め、イメージセンサ３において被写体１１の明るさに応
じた最適な蓄積時間を設定でき常に適正なイメージセン
サ３の出力レベルが得られる。

し、かじ、低照度時蓄積時間を、非常に長くすることは
自動合焦の応答の遅れ及び光電変換素子自体において発
生する暗電流雑音の増加などの問題を生じる。そのため
この方式では低照度の被写体に対して、自動合焦の動作
に限界があった。

本発明は、これらの欠点を除去するだめ、被写体が低照
度状態であることを検知して、この情報に基づき、被写
体に赤外線などを照射することにより２合焦システムが
十分応答するだけの情報をｉ（＋て、従来、動作不可能
とされていた低照度でも自動合焦動作を可能とすること
を目的としたものである。

本発明を適用した自動合焦装置付カメラの一例を第１３
図に示す。被写体１１が低照度状態であることを検出す
る低照度検知部７０．タイマ回路７１マた被写体１１に
光を照射する発光部７２を有し、他の構成は第２図、第
３図と同じである。第１４図に、この本発明装置主要部
の一例を示す。低照度検知部７０は例えば比較器８２で
構成され、蓄積時間を制御する処理部１３内のコンデン
サ２５の電圧ＶＣが比較器８２の”＋”端子に、また基
準電圧ｖｒｅｆが゛°−°゛端子に接続されている。そ
の比較器８２の出力は、タイマ回路７１を構成する単安
定マルチ８５のトリガ端子Ｔに接続される。タイマ回路
７１の出力端子Ｑは２発光部７２０発光器（資）に接続
される。照射レンズ８１は。

発光器８０の光線が平行となるように照射レンズ８１の
焦点距離分だけ発光器８０と間隔をおいて配置され、被
写体１１に光線が照射される方向にセントされる。

なお本実施例では、以下に述べる方法によって。

被写体１１が基準値以下の低照度であることを検知して
いる。

第１３図に示したシステムは、第２図、第３図にて説明
した如く所定レベルの映像出力が得られるように、つま
り被写体１１の照度とイメージセンサ３での蓄積時間の
積が一定となるように、蓄積時間を変化させるフィード
バック系が構成されており、まだ蓄積時間とコンデンサ
２５の端子電圧Ｖｃは比例関係にある。そのため端子電
圧Ｖｃの検出により、蓄積時間が長くなりすぎ、被写体
の照度が基準値以下になったことを、検知することが可
能となる。

第１５図を用いて本実施例の動作について説明する。時
刻Ｔ１３において、被写体の照度が低くなると端子電圧
Ｖｃが上昇し、前述第１２図で説明したように、所定の
センサ出力が得られるまで蓄積時間が’１３１　ｔ１４
と長くなっていき、ついに自動合焦の応答速度の許容範
囲を越える蓄積時間ｔ％５となる。

ここで、この蓄積時間’′、ｊ！Ｉとなるときの端子電
圧ＶｃＯ値を比較器８２０基準電圧Ｖｒｅｆとして設定
しておけば２時刻Ｔ１５において端子電圧ＶＣが基準電
圧Ｖｒｅｆ　　より高くなり、そのため、比較器８２の
出力は１”となり、単安定マルチ８５のトリガ端子Ｔは
”０”から１“に変化する。

そして、単安定マルチ８５の出力端子Ｑは、外付き回路
のコンデンサＢ、抵抗８４０時定数によって決まる期間
ＴＬだけ１”となる。これにより発光器（資）は時刻Ｔ
Ｉ５からＴ１゜までの開発光し、被写体１１を照射する
。（なお期間ＴＬは、レンズ１０が合焦位置へ移動する
ために必要な時間と同程度に設定することが適当である
。）そして、この発光により被写体１１の照度が上がる
ため、イメージセンサ３かもの映像出力は９時刻ｕ６よ
り前の時刻ＴＩ６ににおいて前述の自動合焦システムが
動作する十分なレベルとなり、＠積時間は自動合焦の応
答速度の許容範囲を越えないｔ１５となる。なお比較器
８２の出力は時刻ＴＩ６で、１″となってしまうがタイ
マ回路７１により一定期間ＴＬは９発光が維持されるた
め、イメージセンサ３から映像出力が得られる都度に２
発光素子８０が、ＯＮ、ＯＦＦの動作を交互に繰返すこ
とはない。また、この発光のだめ、仮に時刻ＴＩ５から
ＴＩ７の間で、イメージセンサ３がらの映像出力が過大
となった場合でも、先に第１１図で説明した様に、蓄積
時間が変化して時刻ＴＩ７からＴＩ９の期間では適正レ
ベルのセンサ出力が得られ、レンズ１０を合焦位置に駆
動することができる。

本発明を適用した自動合焦装置付カメラの他の一例を第
１６図に示す。被写体１１が低照度状態であることを検
出する低照度検知部７０．レンズ１０が合焦したことを
検出する合焦検知部７４．被写体１１に光を照射する発
光部７２．該発光部７２の制御を行なう発光制御部７３
から構成され、他の構成、動作は第１３図、第１４図と
同じである。第１７図に本装置の主要部の具体的構成の
一例を示す。被写体１１の照度に関連する情報である端
子電圧ＶＣを低照度検知部７０の比較器８２の１＋”端
子へ人力する。比較器８２の出力ｖ１は２発光制御部７
３のフリップフロップあのＳ端子に印加される。フリッ
プフロップ部のＣ端子の出力Ｖ、は２発光部７２０発光
器（資）に接続する。

照射レンズ８１は発光器間の光が、被写体１１へ届くよ
うな向きに設定されている。差動増幅器６かもの誤差信
号Ｍは１合焦検知部７４の比較器８３の“−”端子及び
比較器８４の＋”端子に接続され、比較器８３、８４の
出力ｖ２．ｖ３はアンドゲート８５に人力される。アン
ドゲート８５の出力ｖ４は２発光制御部７３のＤ−Ｆ’
Ｆ８６のＣ端子に接続される。比較器８３の０＋”端子
には、基準電圧Ｖｒｅｆ２が、比較器澗の”−”端子に
は基準電圧Ｖｒｅｆ３が印加される。比較器８２の“−
”端子には基準電圧Ｖｒｅｆｌが印加される。Ｉ）−Ｆ
Ｆ部のＣ端子はロジックレベル“０”にしておく。

第１８図を用いてこの動作について説明スる。時刻Ｔ’
ｔｏの時は十分な照度を持ち、距離ａにある被写体１１
を撮像していたとする。

この時、被写体の照度が高いだめ、イメージセンサ３の
電気信号Ｖが、規定のレベルを越えないよう、蓄積時間
は短かくなっており、コンデンサ２５の端子電圧ＶＣは
低い状態である。そして距離計算回路５は距離ａに相当
する合焦位置信号１　＋　（ｍｌを出力する。まだレン
ズ１０はすでに距離ａの被写体１１に合焦する位置にあ
るだめレンズ位置検出器９は合焦位置信号１１（ａｌと
等しいｌ　２（＊）という信号を出力している。このた
め誤差信号Ｍは０となり。

Ｖｒｅｆ　２　＞　Ｍ　（＝　０　）　＞　Ｖｒｅｆ　
３となるため比較器８゜８４の出力ｖ２．Ｖ３は１”、
アンドゲート羽の出力Ｖ４は１″となる。

次に時刻Ｔ２１において、信号処理回路４が、信号ｄを
出力不能となる程照度が低い距離すの被写体ＩＩの撮像
な始めたとする。すると、前述のようニコンテンサ２５
の端子電圧Ｖｃは、センサ出カッ電気信号Ｖに所定レベ
ルを得ようと蓄積時間を長くするため、上昇していく。

しかし９時刻Ｔ２２においては依然として距離計算回路
５には、信号ｄが人力されないため、距離計算回路５は
時刻Ｔ２Ｏ０時の出力１１ｍｌを保持し、出力しつづけ
る。

そし７て９時刻Ｔ２３において、端子電圧Ｖｃが、自動
合焦の応答、速度の許容範囲を越える低照度であるとし
て定めた基準電圧Ｖｖ＠ｆ＋より大きくなるため、比較
器８２の出力ｖＩは１１”になる。これにより。

Ｄフリップフロップあのｓ幽子□に”１”が印加される
ため、Ｑ出力Ｖ、は強制的に１”となる。なお。

出力■４はすてに１”であり、Ｄ−ＦＦ８６のＣ端子に
印加されているが、この時点ではＳ端子がｏ”であるた
め、Ｃ端子はＳ端子に出力Ｖ、の“１′°が印加される
時刻Ｔ２３で′″１”となり、これにより発光器間は、
被写体１１を照射し始め、被写体１１の照度が高くなる
。そして時刻Ｔ２４において、距離すにある被写体１１
かも受けるイメージセンサ３の出力Ｖが信号処理回路４
により検出可能となり、距離計算回路５は距離すに相当
する合焦位置信号Ｊｕｂ）を出力する。この時レンズ１
０は前回の距離ａの被写体に合焦する位置にあり、レン
ズ位置検出器９はレンズ位置信号ｌ！２ｅａｌを出力し
ているだめ誤差信号Ｍは［Ｉ！＋ｔｂ＋　　／ｚ＋ａ＋
ｊとなる。この時、　Ｍ＞Ｖｒｅｆ２　＞Ｖｒｅｆａと
なり、比較器８４の出力ｖ３は１″であるが。

比較器８３の出力ｖ２は０”となるため、アンドゲート
８５の出力ｖ４は０”となる。この時、Ｄ−ＦＦ８６の
Ｃ端子にはＯ″から１”の変化が生じないために。

Ｃ端子は１”のままであり２発光器（資）は被写体１１
に光を照射しつづける。その後、前述の合焦動作により
レンズ１０は合焦位置信号ｊ’１ｔｂｌの示す位置へ移
動していく。また被写体照度が高いために端子電圧ＶＣ
は基準電圧Ｖｒｅｆ＋より小となるだめ出力ｖ１は°°
０゛となる。そして時刻Ｔ２．において、誤差信号Ｍは
Ｏに近づき、　Ｖｒｅｆ２）Ｍ　＞Ｖｒｅｆ　ｓとなり
、出力Ｖ２は１”、出力ｖ３は１”となる。このだめＤ
−ＦＦ８６のＣ端子に印加される出力ｖ４は時刻Ｔ２５
において”Ｏパから１”へ変化する。これによりＤ−Ｆ
Ｆ８６はＤ端子の情報゛０”をＣ端子から出力するだめ
出力■、は０″となる。そのため発光器（資）に印υ口
されていたＫ　Ｐ　ｏ”となり発光部７２は発光を停止
する。

そして時刻Ｔ２６において、レンズ１０はレンズ位置信
号１２（ｂｌ　＝　ｌ　＋＋ｂ＋の合焦位置へ到達し１
合焦する。

以−Ｆの動作により発光器（資）は、被瓦体の照度が規
定値以下に低下したことが検知された時刻Ｔ２３におい
て発光を開始し、レンズ１０が２合焦位置に達する寸前
の時刻Ｔ２５に発光を終了することができる。

なお２本実施例ではイメージセンサ３の出力から被写体
照度に関する情報を得る方法について説明をしだ。しか
しビデオカメラなどの場合、撮像管４５の出力レベルか
ら被写体の照度を検出し、オートアイリスの制御信号、
撮像管４５への印加電子。

ビデオ回路４３内部の増幅度などを変化させる手段を通
常有している。このため、これらの信号、もしくは電圧
を利用して被写体が低照度であることを検知し、前述の
発光を行っても同様の効果は得られる。まだ発光器□□
□の発光波長は、イメージセンサ３で感知可能な波長に
設定する必要がある。

また、その波長は撮像管４５などの主撮像系では検知不
能なものであることが望ましい。例えば主撮像系に赤外
線カットフィルタが付いている場合は。

発光する光線に赤外線を使用すればよいし、その他の場
合は主撮像系に発光波長のみをカットするフィルタを挿
入することが考えられる。また照射レンズ８１の位置は
、測距レンズ１，２の近辺に設定いたビデオカメラに適
用した場合について説明したが、これに限定されず、電
気的光検知器上に投影された像の受光出力に基づいだ合
焦制御信号によって撮像レンズ位置を制御する自動合焦
装置を用いたカメラであれば、ＴＴＬ測距方式自動合焦
装置あるいは像鮮明度検知方式の自動合焦装置等信の方
式にも本発明は適用できる。またビデオカメラに限らず
、撮像管４５０部分に、フィルムなどをおくムービー、
スティールカメラにおいても本発明は適用できる。まだ
２本発明は、イメージセンサから寿られる映像信号が出
力される周期（トランスファーパルスΦＸの周期）が一
定となっている自動合焦装置であっても適用でき、被写
体照度が低い場合に発光を行ない、前述と同様２合焦可
能となる。

以ヒ説明したごとく本発明によれば、被写体の低照度状
態を自動的に検知して、被写体を照射することにより、
従来は動作不能となっていた低照度状態の被写体に対し
た場合にも、被写体からの合焦情報の検知を行なうこと
ができ、自動合焦カメラの動作可能照度範囲を大幅に広
大することがｊｉｌｌ、。

でき、捷た２合焦動作が充分でなくなる被写体の低照度
時のみ被写体に光を照射するシステムのだめ、常時光を
照射するものに較べ経済的であり。

この分野に、適用した場合効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の一例である自動合焦装置を用いたビ
デオカメラの構成図、第２図は従来技術を改良した自動
合焦カメラの一例を示す構成図。 第３図はこの装置主要部の詳細な回路構成図、第４図は
カウンタ３４のａｌ　ｔａ２１　ａ３の各端子から出力
されるパルスの関係を示す波形図、第５図はナントゲー
ト２０．アンドゲート２１の出力関係を示す波形図であ
り、（１）はＶｌ　＞”２　＞ＶＯ’　＊　（２１はＶ
、　＞ｖｏ　＞Ｖ２，１３＋はＶ。＞ｖ、＞ｖ２の場合
である。第６図〜第８図はセンサ出力Ｖ、比較器２６の
出力、ｐ、−ＦＦ１８０Ｑ、８端子の出力、比較器２７
の出力、Ｄ−ＦＦ１９のＱ＋ｏ端子の出力の関係を表わ
すタイミングチャート、第９図は外部同期式駆動回路１
４の各部の波形タイミンクチャー）、第１０図はコンデ
ンサ４１の電圧とＶＣ及び比較器３９の出力の関係を表
わすタイミングチャート、第１１図は被写体が明るくな
った場合の各部の出力を示すタイミングチャート、第１
２図は被写体が暗くなった場合の各部の出力を表わすタ
イミングチャート、第１３図は本発明を適用した自動合
焦カメラの一例を示す構成図、第１４図はこの主要部分
の具体的構成を示すブロック図、第１５図は本構成例の
動作関係を示す各部のタイミングチャート。 第１６図は本発明の自動合焦カメラの他の実施例を示す
構成図、第１７図はこの主要部分の具体的構成を示すブ
ロック図、第１８図は本構成例の動作関係を示す各部の
タイミングチャートである。 ３：イメージセンサ、１４：各部同期式駆動回路。 １２、４４　：センサ出力レベル検出部、１３：処理部
。 ７０：低照度検知部、７１：タイマ回路、７２：発光部
。 ７３：発光制御部７３．７４　：合焦検知部。 第４図 り見１も、ｔも 時間 第５図 第６図 （３）　ｗｉ　２７−Ｆｌ−−Ｉココ−ｏ・第７図 （１）靭に□゛０・ （２）　０．８’　　　　　、　　　　’ｏ″（３）出
〃２７　　　　　　　　　　　　　　　　　　・０・（
１１＋）　　ｏ、、−ｉ　　　　　　　　　　　　　　
　　　゛ド゛０” 第１３図 −４３− 第１４図 第１６図 第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光電変換素子と、該光電変換素子から得た被写体像
   の電気信号をもとに、結像光学系の位置を決定する自動
   合焦手段と、被写体の照度に関連する情報を発生する手
   段を有するカメラにおいて。 上記被写体を照射する発光部と、上記被写体が規定値以
   下の低照度であるという情報を検出し出力する低照度検
   知部と、該低照度検知部出力により上記発光部を所定期
   間発光させる発光制御部とをイＪする自動合焦カメラ。 ２）光電変換素子と、該光電変換素子から得た被写体像
   の電気信号をもとに、結像光学系の位置を決定する自動
   合焦手段と、被写体の照度に関連する情報を発生する手
   段を有するカメラにおいて。 上記被写体を照射する発光部と、上記被写体が規定値以
   下の低照度であるという情報を検出し出力する低照度検
   知部と、上記結像光学系が合焦位置に達したことを検出
   する合焦検知部さ、Ｌ記発光部の発光を上記低照度検知
   部の出力により開始させ上記合焦検知部の出力により終
   了させる発光制御部とを有する自動合焦カメラ。