JPS59111A - 自動合焦装置 - 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、光学カメラ、テレビジョンカメラなどの撮像
装置における撮像レンズの自動焦点調整＠楢に関−ｆ′
ろ。 このような撮像装置においては、撮像時に被写体までの
距離に応じて常に正確ｖｃ撮像用レンズの焦点調整を行
なわなければならない。 そこで、撮像操作を容易にし、かつ常に正しい焦点状態
で撮像を行なうため、被写体までの距離に応じて自動的
に焦点調整が行なわれろようにした自動焦点調整装置、
いわゆる自動合焦装置が広く使用されろようになってき
た。 ところで、このような自動合焦装置としては、従来から
種々の方式のものが提案されているが、そのうちの一つ
に、同一被写体により２つの像を得、これら２つの像の
間の距離が撮像レンズの合焦状態に応じて変化するよう
にし、これら２つの像の間の距離が所定値に収斂するよ
うに撮像レンズの缶部を変化させて合焦を行なうように
した方式のものが知られており、その−例を第１図に示
す。 図においで、１は撮像レンズ、　　ＩＡ、　　ｌＢ＋？
レンズ１の端部、２はレンズ１によろ撮像面、３Ａ。 ３Ｂは反射鏡、４け一次元固体イメージセンザ、４Ａ、
４Ｂはイメージセンサ４のＡ部分とＢ部分、５は２値化
回路、６は分配回路、７は相関器、８は制御信号発生回
路、９はピーク検出器、１０（・主レンズ駆動信号発生
回路、１１はレンズ位慣１駆動装置である。 図示してない被写体の像はレンズｌにより未屈光フイル
ノ１、テレビジョン撮像８Ａ置の光！、変換面ｔ［どか
らかろ撮像面２に結像されるようになっているが、こび
）とき、レンズ１の一方の端部ＩＡを通過した光Ｌ　Ａ
は反射＠　３　Ａ　ｖｒよってイメージ七ン号４のＡ部
分４Ａに投映され、他方の端部ＩＢを通過した光ＬＢは
反射鏡３Ｂによって８部分４１１に投映されろ、Ｊ：う
になっている。 −次元固体イメージセンサ（以下、単にセンサという）
４け直線状に等間隔で配列された多数のフォトダイオー
ドｌ、（どの光電変換素子からなり、−次元光パターン
を雷、気信号として直列に読み出す働きを１石もので、
その光！変換素子を２分割り、てＡ部分４Ａ、Ｉｔ　８
部分４Ｂとを設けたものであり、レンズ１に対して撮像
面２と等価な位置に設けＣあろ、 そして、このとき、反射鏡３Ａと３Ｂの傾λを適当に設
定し、レンズ１が合焦位置にあろときに端部］Ａを通過
した光Ｔｉ　Ａ、　ｗエリ４部分４Ａに結像された被写
体像（これをＡ像という）と、端部１１１を通過した光
Ｌ　ＨによりＢ部分４Ｂに結像さｄが所定値ｄ、になる
ようにしておく。 そうすると、レンズ１が実線で示した合焦位置より被写
体の方に近い破線で示すような位置ニあったときにけ、
光■ＪＡ、ＬＢＩ７）光路も破線で示−イように１．ｒ
つて七ンーリ゛４におけろＡ像と１１像σ）間の距離ｄ
け所定値ｄ、、Ｊ−り小さい値ｄ、となり、反対に鎖線
で示すようにレンズ１が合焦位（酋から樺イ９面２に近
い位置にあったと尊け、ｔ　Ｌ　Ａ　、　　Ｌ　ｌ’３
の光路も鎖線で示すようになり、このときｆけＡ像とＢ
像との間の距離ｄけ所定値ｄ０より大きい値ｄ、となる
。 従って、センサ４から読出した信号を適当ｔｃ回路で処
理し、Ａ像とＢ像との間の距離ｄを表わす信号を得、こ
れが所定値ｄ０に収斂する方向にレンズ１の位置を制御
ｆれば自動的に合焦制御テｌ（行なわれ、被写体までの
距離が変化しても常に正（−２い合焦状態が得らＪする
ことになる。 次に、センサ４から読出した信号の処理について説明す
る。 制御信号発生回路８からσ）貌８出クロックＬ　Ｃによ
ってセンサ４が駆動されると、Ａ部分４人及び８部分４
１３σ）　Ｗ：　ｆｆｉ、変換素子に投映されているＮ
像と１３像の宵、学僧を１時系列的に読出さハて映像信
号とｌｒる。 こうして映像信号に変換された信号は２値化回路５で２
値化された上で分配回路６ｖＣ，よりＡ像による２値化
映像信号１）ＡとＢ像による２値化映像信号１．）　Ｂ
　Ｋ分離されて相関器７に入力される。 この相関器７は例えば第２図ｆ示すような構成σ）もσ
）で、Ａシフトレジスタ７０Ａ、Ｂシフトレジスタ７ｏ
Ｂ、２４カウンタ７１、アドレスカウンタ７２、Ｅ　Ｘ
−Ｎ　ＯＩＬゲート（排他的否定論理和ゲート）７３、
Ａ、　Ｎ　ｉ）ゲート７４．７５人。 ７５Ｂ、　　　７６Ａ、、　　　７６１％　、　　ＯＲ
グ　−　）　　７　７　　Ａ。 ７７）（、インバータ７８Ａ、、７８Ｂ、遅延素子７９
からなる。 そ（２，で、制御信号発生回路８からの信号ｍが論理Ｔ
ｌ　□　ＩＩになっているときには、Ａ　Ｎ　１）ゲー
ト７５Ａ、７５Ｂが能動化され、Ａ　Ｎ　Ｉ）ゲート７
６Ａ。 ７６Ｂは閉じられたままとな石σ）で、Ａシフトレジス
タ７０Ａの出力は能動化されているＡ　Ｎ　Ｉ）ゲー）
７５ＡによりＯＲゲート７７Ａを介して自己の入力Ｖｒ
帰還され、同様にＢシフトレジスタ７０Ｂの出力も能動
化されているＡＮＩ）ゲート７５８によりＯＲゲート７
７Ｂを介して自己の入力に帰還されろ＋１循環モードと
なり、信号ｍが論理＋ｌｌ″［ｊＣツｆ、＝ときには、
ＡＮＴ）ゲー）７５Ａ、７５Ｂは閉じ、Ａ　Ｎ　１．）
ゲート７６Ａ、７６Ｂが能動化さ身１石ため、このとき
匠は能動化されてい石Ａ　Ｎ　１）ゲート７６Ａと７６
Ｂによりそれぞり、　Ｏｉｔ、ゲート７７Ａ、７７Ｂを
介してＡシフトレジスタ７０△ｖ′ｒは２値化映像例号
Ｄ　Ａが入力可能にさ矛１、Ｂシフトレジスタ７０Ｂｌ
ｆけ２値化映像例号Ｔ）　Ｂが入力可症にさうｔろ″読
込モードとなる。 一方、こび）信号ｍ　Ｉｔ”Ｌセンサ４から映像信号が
読出されるときだけ論理″１″になる。 そこで、いま、−被写体の明ろさ’／：ｃどで決ま石所
定の周期ごとのセンサ４からの映像信号σ）胱出しが開
始し、信号ｍが論理″１′！になろと、２値化映像信号
（以下、甲にデータとい’））ＤＡがＡ、シフトレジス
タ７　ＱＡＫ入力され、ついでデータＤＢがＢシフトレ
ジスタ７０ＢＫ入力されろ。なお、この″読込モードで
は、ＡＮＴ）ゲート７５Ａ。 ７５　Ｂが閉じられているため、各シフトレジスタ７０
Ａ、７０）３ｃ既に入力されていたデータはオーバーフ
ローされて消失する。 次に、センサ４からの映像信号の読出しを完了し、新し
いデータＩ）Ａ、Ｉ）Ｂがそれぞれのシフトレジスタ？
ＯＡ、７０８に入力されてしまうと、信号ｍは論理”Ｏ
Ｌｌに戻り、”循環モード１に切換えられる。そ

【２て
、この”循環モードの中で所定の回数Ｎ回にわたる比較
サイクルが繰返えされろことになる。 この比較サイクルが開始すると、制御信号発生回路８か
ら２つのクロックＣＬＫＡ、ＣＬＫＢが発生され、これ
によりＡシフトレジスタ７０ＡとＢシフトレジスタ７０
Ｂはシフト動作を行ない、入力され又いたデータＤ　Ａ
とＤ　Ｈを各クロックごとｖｃ１ピットづつ出力し、こ
れらをｇｘ−Ｎ（ＪＲゲート７３に入力１−石。なお′
、こσ）と絆ｆけＡ、　ＮＤゲー）７５Ａ、７５Ｂが能
動化されてい石”循環モード”Ｋあるから、それぞれの
データＩ）　Ａ、　。 Ｄ　、Ｂはシフトされるごとに入力に帰還され、消失す
ることはない。 さて、ＥＸ−ＮＯＲゲート７３け、その２つσ）入力が
いずれも論理”１′１と１ｃっだとき及びいずれも論理
ｗＯ′１となったときだけその出力が論理″１″になる
ように動作する。従って、このゲート７３の出力はＡシ
フトレジスタ７０Ａから１ビツトづつ出力されるデータ
Ｄ　Ａと、Ｂシフトレジスタ７０Ｂから１ビツトづつ出
力されろデータ１））３の各ビットがいずれも論理″１
″又は論理″０″と７．（つでいたとき、つまり２つの
データＤ　ＡとＩ〕Ｂの論理が一致したビットととＶｒ
論理″１１になる。そして、このＥ　Ｘ　−Ｎ　ＯＲ，
ゲート７３σ）出力は制御信号発生回路８からのストロ
ーブパルスＳＴＲとＡ　Ｎ　Ｉ）ゲート７４１Ｃ，ｍリ
シフトレジスタ７０Ａ、７０ＢからのデータＩ）Ａ、Ｄ
Ｂの各ビットごとの取出しに同期して２進カウンタ７１
のカウント入力に供給される。 ２進カウンタ７１け制御信号発生回路８から遅延素子７
９を介して供給されろパルスｎによってリセットされろ
が、このパルスｎけＮ回にわたって庫り返されろ比較サ
イクルの各サイクル開始ごとに、それｒ（＠かに先立っ
て発生さね、ろ。従って、こσ）２進カウンタ７１の出
力データＹは比較サイクルが完了′ｆろごとに、そのサ
イクル内でＡシフトレジスタ７０ＡとＢシフトレジスタ
７０Ｂから読出されたデータ１）ＡとＩ）Ｂの各ビット
間での一致した回数を表３７＞すことπなろ。 アドレスカウンタ７２け制御信号発生回路８から供給す
れろパルスｍｌによってリセットされ、パルスｎＫよっ
てカウントアツプされろ出力データＸを発生する。そし
て、上記パルスｍｔは制御（Ｆｔｌｍの立下りエツジに
同期して発生させられるようＶｒｔｒっているから、結
局、このアドレスカウンタ７２の出力データＸは、”循
環モード″に入ってＮ回にわたり縁り返されろ比較サイ
クルの、各サイクルの始めからの回数を表わすことにな
る。 さて、こうしてＮ回ｆわたり繰り返される比較サイクル
が開始して最初の第１回目の比較サイクルが完了すると
、次の第２回目の比較サイクルに入る前Ｋ、制御信号発
生回路８から１個のシフトパルスがＢシフトレジスタ７
０　Ｂ　Ｋ　供給され、これｆよりＢシフトレジスタ７
０ＢのデータＤ　１３は１ビツトだけシフトされ、その
あとで第２回目の比較サイクルに入り、Ａシフトレジス
タ７０Ａのデータ１．）　Ａ、　ｗ対して１ビツトだけ
シフトしているＢシフトレジスタ７０ＢのデータＩ）　
Ｈとの間での比較が行なわ第１、そのと鍍の各ビット間
でσ）一致回数が２進カウンタ７１の出力にデータＹと
して現わｆする。 こうして、順次、各比較サイクルととＭ、　Ａシフトレ
ジスタ７０ＢのデータＤＡ［対して１ビツト次々とシフ
トされたＢシフトレジスタ７０ＢのデータＤ　Ｂとの比
較が繰り返され、Ｎ回目にはＮビットずＪまたデータＩ
）　ＡとＩ）　Ｂとの間でのビットσ）一致数がデータ
Ｙとして得られろことπなろ。ｔＣお、こσ）ときの各
比較サイクルごとげ供給されるシフトクロックＣＬ　Ｋ
　Ａと（シＬ　ｋ’、　Ｈの個数は正確に各シフトレジ
スタ７（ＩＡ、７（１１３のビット数と合わせてふるの
けいうまでも１．「い。また、このとき、１回の”循環
モードの中で繰り返されろ比較サイクルの回数Ｎは例え
ば各シフトレジスタ７０Ａ、７０Ｂのビット数と同じに
しておけばよ（ゝ０ こび）結果、センサ４から映像信号が読出１−可能にな
ろごとに“読込モートリとそれに続く”循環モートリが
繰り返され、”循環モード内でのＮ回の比較サイクルの
各サイクルの始めからの回数を表わすデータＸと、各サ
イクルにおけろデータ１）　ＡとＩ）　Ｈの各ビット間
の一致した回数を表わすデータＹが得られろことπなり
、これらのデータＸ、Ｙはピーク検出器９Ｖｒ入カされ
、１つの循環モード内でデータＹが吊天となったときσ
）データＸの取出しが行１ｃわれる。 このピーク検出器９は例えば第３図π示すように２つの
データバッファ９０．９１と、データ比較器９２、そわ
にＡ、　Ｎ　１．）ゲート９３、遅延素子データバッフ
ァ９０．９１は遅延素子９５を介して供給されろパルス
ｍｔにより１循環モードに入−）た直稜匠リセットされ
、その後、Ａ　Ｎ　Ｉ）ゲ−）　９３が能動化されてい
るときに遅延素子９４を介してパルスｎが供給されたと
詫、入力１）のデータＸ、　　Ｙを取り込んで出力Ｑｗ
保持才ろ働きをする。 データ比較器９２は入力へに供給されているデータと入
力１３に供給されているデータの比較な行１にい、入力
Ａσ）データが入力Ｂのデータより大きい聞は出力Ａ〉
１３を論理”Ｉ　１１に保ってＡ　Ｎ　、１）ゲート９
３を６：！勧化し、入力へのデータが入力Ｂσ）データ
より小さくなったら出力Ａ）Ｂが論理Ｈ（ｌ　ｎに１ｃ
つてＡ　Ｎ　Ｉ）ゲート０３を閉じろ働きをする。 そこで、”循環モード″に入つで最初σ’ｌ　；’ｐ、
　１回目の比較サイクルが行１ｔわれ、或ろ値のデータ
Ｙと、１を表わすデータＸが得られたとき、ｆ−タバツ
ファ９１１．９１はパルスｍ　ｔ　ｖｃＪ、つてクリア
されているから、データバッファ９０，９１の（屯出力
はいずれもＯであり、この結果、データ比較器９２の出
力Ａ＞Ｂは論理″ｌ１ｌＫなる。これによりＡ、　Ｎ　
Ｄゲート９３は能動化され、遅延素子９４を介して供給
されろパルスｎ　Ｋ、よりデータバッファ９０の出力Ｑ
ｖＣ，はそのときのデータＹが取出され、データバッフ
ァ９１の出力Ｑにけ１を表わすデータＸが取出されろ。 次に、第２回目の比較サイクルが行なわれ、そのｋきに
得られたデータＹの値が第１回目のととのデータＹより
大きければ、データ比較器９２σ）出力Ａ〉１３は依然
として論理Ｉ１１″にイ〒ｔ、二りろから、データバッ
ファ００の出力Ｑ＜け第２回目のデータＹが取出され、
データバッファ９１の出力Ｑけ２を表わ１−データＸと
なろ。従って、データ比較器９２０入力Ｉ（に供給され
るデータＹは入力Ａｖｒ供給さ矛１石データＹ０１回前
σ）比較サイクルにおけろものとｌ、ｃろ。 こうして、順次Ｎ回にわたる比較サイクルが繰り返され
て行く間、こ士ｔらの比較サイクルにおけ７１　チー　
ｐ　Ｙ　カ（σ）１回前の比較サイクルにおけろデータ
Ｙより大きくなっている間は次々とデータバッファ９０
の出力Ｑに現われているデータＹのｊｊｊ　ｌ　替えが
行ｆｃわれ、データバッファ９１０８１力Ｑσ）データ
Ｘは順次、１から２．３．４・・・・・と増加してゆく
。 しかして、成る比較サイクルにおいて得られたデータＹ
がその１回前のデータＹより小さく　ｔｃつたとてろ。 そう′ｔ２−１と、このときにはデータ比較器９２の出
力Ａ＞Ｂが論理ＩＩ□Ｉｔπなり、パルスｎが遅延素子
９４を介して供給されたときＩｃ　Ａ、　Ｎ　Ｉ３ゲー
ト９３が閉じてしまっているため、データバッファ９０
．９１のクロック入力ＣＬＫＶｒげパルスが供給さＪｌ
ず、データの書キ替えは行なわれなくなってそれらの出
力Ｑはいずれも以後の比較サイクルにおいてデータＹが
その保持されているデータＹより大きくならない限りこ
の比較サイクルの１回前のデータＹ、Ｘを保持している
。 そして、再び成る比較サイクルにおいて得ら」］。 たデータＹがデータバッファ９０の出力Ｑに保持されて
いるデータＹより太きく１．ｃろと、前述と同様、デー
タバッファ９０．９１のそれぞれの出力ＱのデータＹオ
ｄよびデータＸは、その時それぞれの入力■）に供給さ
牙またデータＹ、データＸに書き替えられろ。 以後、データＹが保持されているデータＹより人きくな
る都度、出力ＱのデータＹ、データＸの書き替え、保持
が行ｔ（われ、”循環モードを終了↑ろ。 ところで、データＩ）　Ａと１．）　Ｂは、いずれも同
一被写体の像をセンサ４の部分４Ａと４８ＶＣより読出
して得たものであるから、もともと相〃に強い相関を示
している。そこで、Ａシフトレジスタ？ＯＡと１３シフ
トレジスタ７０ＢＩ／Ｃ入力したあとで順次１ビツトづ
つシフトしな７１１ら各ビットごとの一致をみていれば
、このシフト量が成る値となったとλに各ビット間での
一致数が必ず最大になる筈である。 従って、Ｎ回πわたろ比較サイクルの間で、何回かデー
タＹが順次各ザイクルごとに増加してゆき、成るサイク
ルで減小に転じデータ比較器９２の出力Ａ＞Ｂが論理″
Ｉ１１からｗＯ″π変るが、最終的ｆデータバッファ９
０の出力Ｑｗ保持され７−、データＹけ、Ｎ回にわたる
比較サイクルの間で、最後にデータ比較５９２の出力Ａ
）Ｂが論理−駅１からＴｌＯ″に変ったとき、つまりこ
の１回前σ）サイクルでのデータＹであり、この時にデ
ータＩ）　ＡとＩ）　１３の名ビットごとの一致数が最
大にブｆつだことを表わし、そわ７以後、Ｎ回の比較サ
イクル終了までこのデータを保持する。 −・方、こ（ｙ）ときのデータバッファ９１の出力Ｑの
データＸけデータＹが最大値を示した比較サイクルθ）
回数、つまりＡシフトレジスタ７０ＡのデータＤ　Ａ　
ｗ対するＢシフトレジスタ７０ＢのデータＤ　）３のビ
ットシフト数であるから、結局、”循環モードが終了し
たときにデータバッファ９１の出力ＱＶＣ保持されてい
るデータｄｘけセンサ４−ヒにおけ、るＡ像とＢ像の間
の距離ｄｗ対応したものとなることπなろ。なお、この
第３図πオシけるデータバッファ９０、或いは９１とし
ては、第４図に示す、Ｊ：うに、データＹ、又はＸのビ
ット数に対応した数のＤフリップフロップ１）、〜Ｉ）
、ｌで構成したもＪ）を用いればよい。 そこで、このデータｄｘを”循環モードが完了−イろご
とにレンズ駆動信号発生回路１０に取り込み、合焦状態
でのＡ像とＢ像の間の距離ｄ０に対応したシフ）Ｉｔを
表わすデータＩ）。と比較してやれば、擾像レンズ１の
合焦位置からのずれ量と方向を求めろことができろ。 第５図はレンズ駆動信号発生回路】０の一例で、コンパ
レータ２０、アップダウンカウンタ２】、マトリクス回
路２２、パルス発振器２３、へＮＤゲート２４〜２６、
ＯＲゲート２７、インバータ２８．２９７：ｃどから構
成されでいろ。 コンパレータ２０けデータ１）。がプリセットされてお
り、これとデータｄｘとを１１３較して３つの出力／、
Ｓ、ｅ（７）いず＋１かに論理＋１１ｎを発生イ゛る。 即ち、 ｄ　ｘ　）］、）ｏ−＋　　１　＝　１ｄ　ｘ　（，１
，）。→　５−１ ｄ　　ｘ　＝Ｄ（、−＋　　ｅ　＝：　１の動作を行な
う。 アップダウンカウンタ（以下、学にカウンタという）２
１け入力ＰＦパルスｍｌが供給されたときに入力Ｓに供
給されているデータがプリセットされ、そσ）後、ＡＮ
Ｔ）ゲート２４を介してパルス発振器２３から供給され
ろパルスＣＰによりカウント動作を行なってカウントデ
ータＱ、〜Ｑ□をマトリクス回路２２に供給する働きを
１２、このとき、入力Ｕ　／　Ｉ）が論理″１′に保た
れていたらアップカウントを行ない、０”とｔＩ仁って
いたらダウンカウントを行１．ｃ５゜ マトリクス回路２２は一種のデコーダで、ノ１ウンタ２
１σ）カウントデータＱ１〜Ｑ、ｌがデータｒ）。π等
しくなったときだけ出力Ｑが論理″０″に落ち、それ以
外σ）ときには出力Ｑが論理ｗ１″に保たれろように動
作する。なお、パルス発振器２３は比較的低い周波数ｆ
のパルスＣｌ）を発生する働きを↑ろ。 さて、コンパレータ２０はデータｄｘＫ応じて出力１．
ｓ、ｅσ）いずれかを論理＋１″に保っているが、或ろ
”循環モードが完了ｌ−たときのデータｄｘがデータ１
）ｏ　　より小さかったと才ろと、出力ｓ　１ｒ−ｓ　
”　３”ＩＣｌニアっている。そこで、それに続いで”
読込モード″πなり、ついで次の５循環モード″Ｋ　７
．Ｃつだととパルスｍｔがカウンタ２１Ｋ。 供給されるので１　カウンタ２１にはそのときのデータ
（ＩＸがプリセットされろ、そうすると、このときには
マトリクス回路２２のＱ出力は当然論理Ｉｔ　Ｉ　ＩＩ
　Ｆなるから、Ａ　Ｎ　Ｉ）ゲート２４は能動化され、
一方、コンパレータ２０の出力Ｓが論理１１１１１ｆσ
）でカウンタ２１のＵ　／　Ｉ）入力も１１１１になり
、このカウンタ２１はデータｄｘをプリセットデータと
してパルス発振器２３がらのパルスＣＰによるアップカ
ウント動作を開始↑ろ。 一方、これと並行して、マトリクス回路２２の出力Ｑが
論理Ｉ１１″になったことによりインバータ２９を介し
てＯ）ｔゲート２７の一方の入力は論理″Ｏ”ｌＣなり
、コンパレータ２０のｅ出力も論理″□Ｎであることに
よりＯＲゲート２７の出力も１ＶＯ″となる。そしてこ
の結果、Ａ　Ｎ　Ｉ）ゲ−）２５．２６はいずれも能動
化されるが、コンパレータ２０のＳ出力だけが論理”１
″となっていることによりＡＮＤゲート２６の出力だけ
が論理！１１′１になりレンズ引込信号が出力されろ。 やがて、カウンタ２１のカウントデータＱ、〜Ｑｌｌが
データＩ）。に等しくなつｒこタイミングでマトリクス
回路２２のＱ出力が論理″ｏｌｌになると、Ａ　Ｎ　Ｉ
）ゲート２４が閉じられてカウンタ２１のカウント入力
は停止し、インバータ２９を介してＯＲ１ゲート２７に
論理″１″が供給されるため、このＯＲゲート２７の出
力は１１１になって停止信号が出力され、さらにインバ
ータ２８によりＡＮｌ）ゲー）２５．２６はいずれも閉
じられるので、Ａ　Ｎ　ｌ）ゲート２６の出力も１１０
″になりレンズ引込信号はなくなり、ＯＲゲート２７か
ら停止、信号が出力される。 次に、成る”循環モードに入ってノくルスｍｔがカウン
タ２１の人力Ｐに供給されたとき、データｄｘがデータ
Ｄｏ　、ｒ、り大きくなったとすると、こσ）ときｆは
コンパレータ２０の出力Ｉだけが論理１１１１ｆ−なろ
から、カウンタ２１はダウンカウント動作となり、デー
タｄｘをプリセットデータと１７、パルス発振器２３か
らのパルスＣＰをカウント入力Ｃとするダウンカウント
を行なう。そして、このダウンカウントを開始したとき
のカウンタ２１のカウントデータＱ、〜Ｑ、１に？、プ
リセットされたデータｄｘとなっているから、データｄ
ｘがデータＤ。より太きいという条件のためマトリクス
回路２２０出力Ｑは論理Ｉ！１６と７．ｃつ、これＫよ
りＡ、　Ｎ　Ｔ、）ゲート２５の出力が論理″１″にな
ってレンズ繰出し信号が出力されろ。そして、プリセッ
トされたデータｄｘのダウンカウントに工石カウンタ２
１のカウントデータＱ、−Ｑわがデータ■）。に等しく
なってマトリクス回路２２の出力Ｑ　ｉ）を論理″Ｏ′
！に落ちたとき、ＯＲ・ゲート２７の出力が論理ｌ′１
１になって停止信号が出力され、これによりＡ　Ｎ　Ｉ
）ゲート２５に、ｒ、ろレンズ繰出し信号は消滅′ｆ石
。 また、成る”循環モード″π１．

【つたときのデータｄ
ｘがデータＤ、匠等しかったとき１’Ｃｋ文、コンパレ
ータ２０の出力ｅだけが論理”１”にな６力・ら、この
ときにはＯＲゲート２７を介して直ちに停止信号が出力
される。なお、このとｆｋＶ′ｒ−％ｊ、カウンタ２１
にデータｄｘがプリセットさ士すると直ちにマトリクス
回路２２の出力ＱＪ−輪理″０″に落・ちるため、Ａ　
Ｎ　Ｉ）ゲー）２４は能動化さｔ℃ず、従ってカウンタ
２１はｉｈ作しない。 そこで、こね、らＡＮＤゲー）２５，２６、ＯＨ１ゲ−
）２７の出力をレンズ位置駆動装ｆｆｌ】ｔｗｌＬ給Ｌ
、ＡＮＤゲ−）２６によろレンズ引込信−号ｈ１発生し
ている間だけレンズ１を現在σ）位置から弓１込み方向
に所定の速度■で駆動し、ＡＮＤゲート２５１’ｒよろ
レンズ繰出し信号が発生し１℃・ろ間を盲レンズ１を現
在位置から繰出し方向に所定の速度Ｖで駆動ｔ７てや矛
］、げ自動的に合焦動作カー行ブ、一つ）することにな
ろ。 ところで、この合焦装置ｆおいてけ、＋ｌ読込モード６
と７循環モードが１回行ｔ（わるととπ発生されるレン
ズ引込信号又はレンズ繰出し信号σ）長さけ、そのとき
のデータｄ　ｘとデータＤ。どの差に応じたものとなっ
ている。つまり、これらの信号はセンサ４からの映像信
号の読取りごとに間欠的に発生されろが、その１回当り
の発生時間、即ちレンズｌの駆動時間７１１は Ｔ＝　］　ｄ　ｘ−１）ｏｌ　Ｘ　− となり、この時間１゛の間はレンズ１を−・定の速度■
で移動さ珍ている。ｌｒお、ここでｆはパルス発ｆ；器
２３によるパルスＣＰの周波数である。 そこで、例えげレンズ１が合焦位Ｆ＋′にあろときのデ
ータＩ）。が［−３２」であったと↑れば、コンパレー
タ２０とマトリクス回路２２は「３２」がプリセットさ
れている。 そ１〜で、いま、レンズ１が合焦位置から遠い位ＩＡ′
にあり、こチ１．匠より得られたデータｄｘが「１」と
ＩＬつだとすれば、カウンタ２１は「１」にプリセット
され、データｄｘとデータｉ）。の差であろｒ　３１　
Ｊ　タｄハルス発振器２３からのパルスＩＣよりアップ
カウントされるまでレンズ引込信号が発生されろことに
なり、このときｆレンズ１が駆動されている時間Ｔ、は となり、このと、きの様子は第６図に示すようになる。 また、レンズ１が合焦位により近い位置にあり、このと
きのデータｄｘが１６２」となっていたとすると、カウ
ンタ２１はｒ’６ｊｌ［プリセットされ、データＤ。ど
の差の「３０」だけカウントダウンされるまでレンズ繰
出ｔ７信号が出出されろことＶｒｔ（す、このときにレ
ンズ１が駆動される時間＋ｖ、は となり、第７図に示すような動作となる。 なお、以上はセンサ４からの映像信号の読出し間隔がほ
ぼ一定で、かつ比較的大きい場合ｒついて説明したが、
例えば、被写体の明度がかなり犬でしかも変化したりし
ていた場合などで、センサ４からの映像信号の読出し周
期が短かく、かつ変化してい′Ｃ、カウンタ２１がカウ
ント動作を開始し、そのカウントデータＱ、〜Ｑ□がマ
トリクス回路２２の設定データＩ）。に到達する以前に
次のｌｌ読込モードから”循環モード７に入って、次の
データｄｘがカウンタ２】にプリセットされろようにな
ってしまう場合も生じる。そこで、この場合について説
明すると、仮に、成る”循環モード１でデータｄｘが「
６２」であり、これによりカウンタ２１には「６２」が
プリセットされ、データ１）ｏ　であろｒ３ｚＪｉｃ向
けてダウンカウントが行なわれ、その間、前述と同様な
動作でレンズ１を駆動していたと才ろ。そして、カウン
タ２１のカウントデータＱ、〜Ｑｌｌがｒ４５Ｊになっ
たとき、つまり１７回のダウンカウントが行なわねた時
点で次の”循環モードｌＩｆ入り、このときのデータｄ
ｘがｒ４７Ｊとなったとすれば、ここでカウンタ２１に
はデータ「４７」がプリセットされ、ここから再びデー
タ１〕。、つまり「３２Ｊ＊向けてダウンカウントが再
開されろことになる。 そこで、こθ）場合ｖｃはレンズ１は停止することなく
合焦位置へ駆動されろことになり、何も問題を生じるこ
とはない。このと弾の梯子は第８図のようｖｃｔ、Ｃろ
。 従つ゛〔、この第１図ないし第８図によって示した自動
合焦装置げよれば、成る検出時点ｆおけろレンズ１の合
焦位置までの１回当りの駆動量を、パルス発振器２３か
らのパルスによるカウンタ２１のカウント動作により、
データｄｘとデータ１〕ｏ　との差に対応した駆動時間
Ｔとして求め、これにより必要な１回当りのレンズ駆動
船を時間′ｒによって制御するように（７ているため、
このパルス発振器２３によるパルスＣＰの周波委りｆを
適当な値匠設定↑ろことにより合焦動作ｆハンチングな
どを生じろことなく安定ｒ、しかも充分１．（応答速度
のもとで動作させることができる。 ところで、この従来の自動合焦装置ニおいては、上記し
たようｒセンサ４からの映像信号の読、出しが間欠的に
行なわれ、この結果、データＩ）Ａ、ＤＢ、　Ｘ、　　
Ｙ、ひいてはデータｄｘも間欠的ｆしか力えられない。 そして、この間欠的に−りえられろデータｄｘがレンズ
駆動信号発生回路１０のコンパレータ２０でデータＤ。 と比較され、これｒ従ってレンズ１０位貿駆動方向が間
欠的に指定されるようになっている。 一方、その動作原理上からセンサ４ばそれから読出した
映像信号中にノイズを発生しやすく、さらにその映像信
号のレベルがか１ｃり低いので、例えばレンズ位Ｗｔ駆
軸装＠１１などによるノイズを拾いやすいため、２値化
後のデータＩ）Ａ、Ｉ）Ｂ中πＢ【）りを生じろことが
あり、そうｆろと、これによりコンパレータ２０σ）出
力がｌからＳ、或いはζから！に反転したり、ｅがｌや
ＳＦなったりイーろ。 この結果、Ｌ記した従来の自動合隼装岡においては、レ
ンズ１が繰り出し方向π、或いは引込み方向π合焦動作
中、とλとして移動方向が乱れて不自然な動きをしたり
、合焦位俗から前後に微動を繰り返したりｌ〜て充分安
定した合焦動作が得ら本発明σ）目的は、上記した従来
技術σ）欠点を除き、ノイズが発生しても合焦動作に影
響を受け′ｔ（いよ５ｆｆして常に安定した合焦動作が
得ら牙１１石ようにした自動合焦装謔を扶供ｆろに力、
ろ。 この目的を達成１するため、本発明け、順次間欠的πエ
リ１われ石合焦制御信号ＶＣ，ｊり直接合焦制御を行ｊ
ｃう代りπ、こ牙１、ら間欠的に順次−えらＪｌろ合焦
制御信号の連続した所定の個数の信号間で１１７）多数
決結果に従って合焦制御を行７：ｃ　５　、ｊ：　’）
に１７な、【、すを特徴とｆろ。 以下、本発明によろ自動合焦装動σ）実施例を図面につ
いで説明−ｔろ。 第９［シ１け本発明の一実施例で、第１図１．（いし第
８図で説明した白層〕合焦装置におけるレンズ駆ｑ＋信
号発牛回路１０に本発明を適用したもσ）で、図におい
て鎖線で囲った部分が本発明によって付加された部分で
、その他は上記従来例（第１図１でいし第８図の自動合
焦装貨以外の既存のものを含む）と同じである。 さて、第９図において、３（１，３］は５ビツトのシフ
トレジスタ、３２．３３は５人力の多数決論理ゲート回
路ひある。 シフトパルスク３（１，３１はいずれもパルスｍｔをシ
フトパルスとして動作１．、ｉ５ろ”循環モードに切換
つｆ二どきにその前の＋１循環モートリで一すえらね、
たデータｄｘｆｆよるコンパレータ２０の出力ｌ及びＳ
をそハ、ぞれ入力Ｉ）π取込み、それを順次シフトさ）
口「ソ１１ら各ビットσ）並列読、出を可能π才ろ働き
を才ろ、 多数決論理ゲート回路（以下、ＭＪＱと呼ぶ）３２．３
３＆！その５つの入力がそれぞＪ１シフトレジスタ３０
と３１の各ビットＱＡ〜Ｑつの出方に接続されており、
これによりＭ　Ｊ　０３２はシフトレジスタ３０の各ビ
ットＱＡ−Ｑ、の５ちの少くとも３ビツトが論理１１１
″になっているときだけ出力Ｍが論１′１１″ｌ＋Ｖｒ
な２＋　ヨ’）　Ｗ重１１作し、同様にＭ　、、Ｔ　（
）　３３はシフトレジスタ３１の各ビット。Ａ〜ＱＦ、
のうちの少く七も３ビツトが論理″ＩＴ′になっている
ときだけ論理″Ｉ　Ｉｔにｌｆろよ５に動作する。 次に、この実施例の動作について説明する。 シフトレジスタ３ｏはパルスｍｔが供給され２〉ごとに
シフトされるから、その各ビットＱ　Ａ　”　Ｑ　Ｐ！
１’ｎｌｌ［次、パルスｍｔが発生したときのコンパレ
ータ２０の出力ｌの状態が次々と書込まれ、シフトされ
ている。そして、Ｍ、Ｊ　Ｇ　３２は２のシフトレジス
タ３０のビットＱＡ−Ｑ、のうちの少くとも３ビツトが
論Ｕｐ　＊　１１に／ｌらｔ「い限りけその出力Ｍの論
理は０″のままで１″にはｔｃらないから、Ａ　Ｎ　ｌ
）ゲート２５を能動化してレンズ終用し信号の発生が可
能になるのは、パルスｍｔが５回次々と連続して発生す
る間に少くとも３回はコンパ１／−夕２０の出力ｌが論
理”ＩＩ＋になったときであり、同様ＶｃＭＪＧ３２の
出力Ｍが論理１１Ｎの状態から”　０　”に変るために
は、パルスｍｔが５回連続する間にコンパレータ２０　
ノ出カ！カ少くとも３回は論理″０”にならなければな
らり、「い。 つまり、ＭＪＧ３２の出力Ｍが論Ｅ［ｌ　”　Ｑ　”　
カラ１１１１１に変っているのは、”読込モード１１と
１１循環モードが次々と連続して５回繰り返されろ間に
少くとも３１１旧・ｔデータｄｘがデータＤ。より大き
い状態とｔ（つたときだげでキ〕す、これ以外の状態と
ｆ（つたときｒけ出力Ｍの論理は直ちに１０７に戻って
し−１：う。 十ｌ、−１Ｍ　、、＋　（、ｉ　３３の出力Ｍはコンパ
レータ２０の出力ｓＶｒりいて同様に壷化し７、″読込
モードと”循環モードが次々と連続して５回繰り返され
ろ間に少くとも３回はデータ＋Ｉ　ｘがデータＩ）。 より小さい状態に１ｃつだときだけ論理”ｌ”に１ｒろ
。 一方　−１ｙンーリ４やレンズ位置駆動装置１１σ）ノ
イズｆｆｊ７−、データＩ）　Ａ　、　　Ｉ）　Ｂ　ノ
％１ｇりの発生けがｔ（り不矩、則ｆ、ｃものであり、
モチ１が連続する確率は極めて小さくほとんどゼロとい
一′）でよい。 この結乎、上記実施例ｆよれば、ノイズ１「どによりデ
ータｄｘとし、てｎｑまつｔ−もσ）がたまたま取り出
され、そ灼Ｗ工りコンパレータ２０σ）　出力１やｓ　
Ｋ　Ｒ１’４まった論理”１”又（↑ＩＩ　（Ｉ　１１
が現われｔことしても、そ引が″読込モードと６循環モ
ードが次々と連続して５回繰り返されるまでの間に３回
も起ることはほとんどありえないから、Ｍ　Ｊ　（−３
３２又は３３の出力Ｍの論理を変えろことは１．（＜、
従ってノイズにより誤まった合焦動作が行ｔｃわオ］石
のが防１トされ、安定し六−合焦動作が得られ２石こと
になる。 １（＋＝３　、シフトレジスタ３０．３１のピット数や
へ４ＪＧ３２，３３の入力数は上記実施例に限定される
もθ）ではないが、実用−ヒからは上目ｊ２実施例が以
当１．．ｃとこ７）といえろ。 乍た、特に示さ′ｔＩＣかったが、上記実施例π＋ｄし
１石Ｍ、］Ｇ３２，３３としてシｉ、例えばＭＣ１４５
３０などとして市販されているものを使用すればよい。 さらに、−上記実施例πおけるシフトレジスタ３０．３
１の代りｆカウンタ等の記憶手段で出力ｓ、／の論理１
１ｎの出力回数を検出する構成でもよい。 とこノ）で、以上はディジタル方式に、Ｊ、ろ本発明の
実施例であるが、第１０図はアナログ方式πｊろ本発明
σ）−実栴例で、図１において、４（１，４１はアナロ
グスイッチ、４２はタイマー回路、４３゜４４は抵抗、
４５．４６はコンデンサ、４７゜４８け比較回路である
。／、ｃお、コンパレータ２゜け第９図σ）実施例と同
じであるが、得られた結果をｉ′Ｆ論理で１１１カゴろ
ものとｌ、ｃつでいる。 アナログスイッチ４（Ｔ、４１け所定のタイミングでＤ
ｉ定の期間だけ出力ｓ、ｌを取り出して抵抗４３．４４
Ｖｒ供給イ゛ろ働きをする。 タイマー回路４２は制御信号発生回路８がらの信号１ｎ
によってトリガされ、信号ｍが発生するごとに所定の一
定幅のパルスを出力する働きシする。 抵４ｔ　４３　、　４４はコンデンサ／１５．４６と共
に積分回路を構成し、出力ｓ、　　ｇを積分した電圧Ｖ
、、Ｖ、を発生する働きを１°ろ。 比較回路４７．４８は差動増幅器などで構成され、その
非反転入力Ｖｒ、電圧Ｖ、、Ｖ、が、そして反転入力に
は所定の基準電圧■１がそれぞれ供給され、電圧Ｖ、が
Ｖアより大きくなったときπけレンズ引込信号を発生し
２、電圧Ｖ、がＶ８より大き（なったときＶＩはレンズ
繰出し信号を発生１″ろ働きをｆろ。 なお、この実施例ではレンズ停市信号は使用しない。 次匠鄭Ｊ作について説明する。 タイマー回路４２は信号ｍの立上りをトリガーｒ、一定
幅のパルスを出力する。つまり相凹演瀞（″循環モード
″）が終了したら一定期間σ）２７アナログスイツチ４
０．４１を導通させ、コンノくｌソータ２０の出力を積
分する。今、出力５σ）み”■Ｖレベルが続いた場合、
電圧Ｖ、はアナログスイッチ４０が導通１゛ろ度に充電
、され−ＩＪｔしていく。まｆこ、この状態では、出力
ｌけ“■ノ”レベルが続くため、電圧Ｖ、け放電され下
降していく。そしてま）］ｆ、誤動作Ｖｒより出力ｌが
甲発的に得らｉｔで出力Ｓが”Ｔｉ　”レベルになった
場合、■、はｔＬ　抗４３、アナログスイッチ４０を辿
じて、一定期間放電され下降”する。しか１２、下降の
程度は、わずかなため　Ｖ、）Ｖ、）Ｖ、となり、コン
パレータ４７はｎ　Ｈ”、またコンパレータ４８は”１
．″とｌ（り多数決的ｒレンズ引込信号が得られる。 １ｒお、本発明は、実施例で説明したＴ　Ｔ　Ｌによろ
２像合致方式の自動合焦装置ばかりでなく、外部測距方
式あるいは像鮮明度検知方式の自動合焦装置にも適用で
きろことは看うまでも１．（＜、本実施例と同様、これ
ら自動合焦装置から得られろ合焦制御信号の所定個数間
における多数決結果を用いろようにイーればよい。 以し説明したよ５ｗ１本発明πよれば、合焦制御用のイ
メージセンサなどのノイズにより２値化データに誤りを
生じても、それによる合焦制御のＱ１′４動作の発生は
ほとんど生じＩＬいから、従来技術θ）欠点を除き、常
に安定した合焦動作を示す自動合焦装置を折供すること
ができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動合焦装置Ｎの従来ｆ１１を示−ｆブロック
図、第２図はその構成の一部である相関器の一例を示す
ブロック図、第３図は同じくピーク検出器の一例を示す
ブロック図、第４図はピーク検出器に１９！用ｆるバッ
ファの一例を示−「回路図、第５図はレンズ駆動信号発
生回路の一例を示すブロック図、第６図、第７図、第８
図は合焦動作説明用のタイミングチャート、第９図は本
発明による自動合焦装置の一実施例を示すブロック図、
第１０図は同じく本発明の他の一実施例を示すブロック
図である。 ｌ・・・・・・撮像レンズ、ＩＡ、ＩＢ・・・・・・レ
ンズの端部、２・・・・・・撮像面、３Ａ、３Ｂ・・・
・・・反′射鏡、４・・・・・・−次元イメージセンサ
、７・・・・・・相関器、８・・・・・・制御信号発生
回路、９・・・・・・ピーク検出器、１０・・・・・・
レンズ駆動信号発生回路、２０・・・・・・コンノ々レ
ータ、２１・・・・・・アップダウンカウンタ、２２・
・・・・・マトリクス回路、２３・・・・・・パルス発
振器、２４゜２５．２６・・・・・・ＡＮＤゲート、２
７・・・・・・０１（ゲート、２８．２９・・・・・・
インバータ、３０．３１・・・・・・シフトレジスタ、
　　３２．３３・・・・・・多数決論理ゲート回路（Ｍ
ＪＧ）。 代胛人　弁理士　武　顕次部（ほか１名）第２図 第３図 第４図 第５Ｌ（１ ’、ｒｇ　　６１”ｉ ＼　７　！ ；１”弓　８　ヒ１ 一時間 −４・−人ン、；）フ９，７ｆ） ＝鴫１５ｘｔ／ｆ） ′Ｃ９図 ｍ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）間欠的に合焦制御信号の検出取出しが行なわれる
   方式の自動合焦装置１．　［おいて、上記間欠的に力え
   られる合焦制御信号の連続した所定個数間での多数決を
   とる手段を設け、該多数決合焦制御信号にまり合焦制御
   を行なうように構成したことを特徴とｆろ自動合焦装置
   。