JPS591202Y2 - 焦点調節装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は基線長を有する距離計の原理を用いて２個の被
写体像を形威し、それ等の像を光電的に比較し焦点検出
信号を発生する形式の装置のように走査形の自動焦点調
節装置、さらに詳しくいえばそのようなカメラにおいて
、自動的に焦点を検出できない場合に、前記信号に類似
する信号をカメラの状態に応じて目的的に発生し、その
ような場合でも適当な位置に焦点調節を可能にした焦点
調節装置に関する。

第１図はそのようなカメラの距離系の光学系と焦点の合
致度を示す焦点関連信号（相関信号）発生ブロックを略
図示したものである。

このカメラでは被写体を固定ミラーＭ１と回転ミラーＭ
２を含む光学系により２つの像にして、それぞれを微細
なブロックを有する受光素子に投射口、画素子の出力差
により相関信号Ｖｃｏｒｒを得る。

そしてこの信号Ｖｃｏｒｒに基づいて対物レンズ等を駆
動するモータ等を制御し焦点調節を行うものである。

このような装置において被写体の明るさが極端に低くな
ったり、あるいは被写体自体が平坦で単調な場合には被
写体のかがやきにコントラストが生じないので、走査ミ
ラーＭ２を至近から無限に走査しても両出力素子間に出
力信号の変化が生ぜず、相関信号が平坦になり、その信
号から焦点一致を検出することは困難となる。

第２図は光学走査と相関信号の関係を説明するグラフで
ある。

第２図上段は走査時間ｔと走査位置との関係を示すグラ
フ、下段は上記走査に対応する相関信号出力を示す。

走査光学系を動かし至近（ＭＩＮ）から無限（Ｏｏ）に
走査を行ない、距離Ｘ１のところに被写体が存在すると
、下段に示すように、Ｘｌに対応する時点で相関信号は
最大となる。

下段すの示す曲線は被写体のコントラストが充分でない
場合の特性、下段ａの示す曲線はコントラストが充分で
、焦点位置を検出できる場合の代表的は曲線を示してい
る。

ｂに示すように最大値の近くで相関信号の変化の少ない
ものは、外来のノイズや内部のノイズによって誤動作す
るおそれがあるので、そのような場合は測定の対象から
除外することが好ましい。

またそのような場合、一般的に、カメラの対物レンズを
極限（ＭＩＮまたはｏＯ）に停止させることが考えられ
る。

しかし一律に極限に停止させることは、焦点調節という
観点からは好ましいことではない。

そこで本件考案者等は相関信号を評価する回路を設け、
その回路により、相関信号の変化が不十分であるとされ
たときは焦点信号に類似する信号を送出し、その信号に
より、相関信号によらない焦点決定を行なう焦点調節装
置を考案した。

それ等の考案による装置の相関信号の評価は、（１）相
関信号の平均レベルからピークまでの変化量が一定値以
上であるか否かにより行なうか、（２）相関信号の一定
レベル以上の部分が一定時間以上持続するか否か、等々
により、相関信号による焦点調節の適否を判別すること
によってなされる。

そしてその判別結果により相関信号に基づく焦点調節を
行なうか、または独自の回路からの出力により焦点調節
を予め定もた位置に行なうものである。

本考案はそのような相関信号の評価の行なわれるカメラ
において、相関信号によらない焦点位置を選択する場合
、カメラの状態すなわち、そのカメラの被写体が存在す
る確率の最も高い位置に焦点調節を行なえるようにし、
相関信号によらない焦点調節時にも確度の高い焦点調節
が可能な焦点調節を行なうことができる焦点調節装置を
提供することを目的とするもので゛ある。

前記目的を達成するために本件考案者は切換操作手段を
設け、必要に応じて該切換手段により擬似信号発生時点
を変化させるようにした。

すなわち、本考案による焦点調節装置は、第１の走査に
より距離に対応して発生させられる焦点関連信号が焦点
位置を示す有効なピークを含むか否かを検出し、有効な
ピークが含まれていたときは、第２の走査時のピーク検
出により合焦制御を行う焦点調節装置であって、走査時
に前記焦点関連信号のピークを検出したときに焦点信号
を発生するピーク検出回路からなる焦点信号発生回路と
、第２の走査時に、予め設定された複数の距離の中から
切換操作手段により選定された距離に対応する前記焦点
信号発生回路の焦点信号と同質の信号を擬似焦点信号と
して発生する擬似焦点信号発生回路と、第１の走査時に
前記焦点関連信号の平均レベルからピークまでの電圧が
一定値以下であるか、あるいは前記焦点関連信号の一定
レベル以上の時間幅が一定値以上であることを検出した
ときは焦点関連信号が有効なピークを含まないことを示
し、他のときは焦点関連信号が有効なピークを含むこと
を示す信号を送出する焦点関連信号が焦点位置を示す有
効なピークを含むが否がを判別する判別回路と、前記焦
点信号発生回路の出力、擬似焦点信号発生回路出力、信
号判別回路出力が接続されており、前記判別回路が焦点
関連信号が有効なピークを含むことを示す信号を発生し
たときは、第２の走査時に前記焦点信号発生回路の焦点
信号を送出し、焦点関連信号が有効なピークを含まない
ことを示す信号を発生したときは、第２の走査時に前記
擬似焦点信号発生回路の擬似焦点信号を送出する制御出
力回路とから構成されている。

以下、図面等を参照して本考案をさらに詳しく説明する
。

第３図はフィルタとそれに連動するスイッチの関係を示
す図である。

第３図ＡはタイプＡフィルタが撮影光学系に挿入された
状態、ＢはタイプＡフィルタが除去された状態を示して
いる。

タイプＡフィルタ２は軸５を中心に回転可能なレバー３
の先端にかしめられている。

レバー３の他端３ａはスイッチ片６，７．８の中央の片
７に接触可能であり光路に挿入されたとき（第３図Ａ）
は７と８を、除去されたときは６と７を接続する。

１はマスターレンズで゛ある。

レバー３は図示されていない、ムービーライトの取付や
カメラ外部よりのフィルタ切換装置による外力Ｐにより
移動させられる。

この移動に関連してスイッチの切換えが行なわれる。

第４図は本考案による装置の回路の実施例を示す回路図
である。

相関信号Ｖｃｏｒｒはモジュール２０から相関信号判別
回路２１、および焦点信号発生回路２２に供給される。

相関信号判別回路２１は、相関信号より焦点信号を形成
することが不適当であると判断されたときに信号を発生
する。

この判断は前述したように相関信号の平均レベルからピ
ークまでの電圧が一定値以下であることを検出しても良
いし、一定レベル以上の領域の接続時間（時間幅）が一
定時間以上である場合を検出しても良い。

それ等の判断により被写体のコントラストが著しくすく
ないときに信号が送出される。

焦点信号発生回路２２は、相関信号Ｖｃｏｒｒのピーク
を検出し、出力を発生する回路であり、ピーク検出回路
を含み、検出時点から一定パルス幅の焦点信号を発生す
る。

擬似焦点信号発生回路は、オペアンプ１６を含んでおり
、このオペアンプ１６の反転入力端子の電圧、つまりこ
のオペアンプ１６の構成する増幅器のしきい値は、第３
図に関連して説明したスイッチによって切換えられる。

タイプＡフィルタ２（第３図参照）を光学系に挿入する
と抵抗１５と１４の分圧回路が、光学系から除去すると
抵抗１５と１３の分圧回路が形成される。

抵抗１３の抵抗値を、抵抗１４のそれより大きくしてお
くと、抵抗１４と１５で定まる電圧Ｖ２（フィルタ挿入
時）は抵抗１３と１５で定まる電圧Ｖ、（フィルタ除外
時）まり大（■２〉Ｖ、）となる。

他方の入力端に接続されているコンデンサ１２は抵抗１
１を介して充電可能であり、この充放電はトランジスタ
１０によって規制される。

トランジスタ１０のベースには、光学走査に同期して生
ずる同期信号Ｓが至近から■までの走査期間印加され、
その間トランジスタ１０をオフにし、コンテ゛ンサ１２
を充電状態に保つ。

オペアンプ１６の出力端に接続されているコンデンサ１
７と抵抗１８は微分回路であり、この微分回路出力は、
単安定マルチバイブレータ１つをトリガする。

第５図、第６図、第７図は前記擬似焦点信号発生回路の
動作を説明するためのグラフである。

第５図は充電曲線としきい値の関係、第６図は、しきい
値Ｖ、（フィルタ除外時）に設定したときの擬似焦点信
号、第７図は■２（フィルタ挿入時）のときの擬似焦点
信号を示す。

すなわちフィルタ挿入時の信号発生時点ｔ２は除外時の
時点ｔ１より大きくなっており、除外時には撮影光学系
は至近よりより大きく移動させられるように信号が発生
させられる。

制御出力回路２３は、判別回路２１からの出力がないと
き、つまり相関信号Ｖｃｏｒｒが十分な変化を示すとき
は、回路２２の出力ＡＦを、十分な変化を示さないとき
は回路１９からの出力ＡＦ’を出力する。

これ等の出力により撮影光学系を駆動するモータが制御
される。

次に第８図を参照して上記構成の装置の動作を説明する
。

第８図は光学走査と各部の波形との関連を場合に別けて
示したものである。

最上段に光学走査の位置を示す波形、次に同期信号Ｓを
示している。

同期信号Ｓは走査が至近（ＭＩＮ）から無限に向う方向
でＨレベルとなる。

ケース１は相関信号Ｖｃｏｒｒが充分な変化を示す場合
であって、■ＩＩの示す期間に回路２２からの出力ＡＦ
によって焦点信号が決定される。

いま往動走査域Ｉにおいて、■ｃｏｒｒがモジュール２
０から送出されると焦点信号発生回路２２はピーク点の
検出を行なう。

このピーク点の検出が凹能であることが判別されると相
関信号判定回路２１は制御出力回路２３に出力し、焦点
信号発生回路２２用のゲートを開く。

往動走査に同期してＨレベルの信号Ｓが端子Ｅに印加さ
れるとトランジスタ１０をオフとなりコンテ゛ンサ１２
が■１または■２まで充電されたときにオペアンプ１６
の出力が反転し、その反転出力か微分され、単安定マル
チバイブレータ１９により形成され疑似信号が発生する
。

ピーク点が検出されない場合以外は疑似信号発生回路１
１〜１９の出力に対するゲートは開かないので制御出力
回路２２から疑似信号は送出されない。

復動走査域に移ると、トランジスタ１０はオンとなり疑
似信号の発生は禁止される。

次の往動走査域で合焦信号が制御出力回路２３から送出
される。

往動走査域でピーク点が検出されないとろ相関信号判定
回路２１の出力は制御出力回路２３に疑似信号発生回路
１１〜１９のゲートを開かせ、次の往動域で疑似信号を
送出させる。

ケース２，３は相関信号Ｖｃｏｒｒと変化が小であり相
関信号判別回路２１からの出力で疑似焦点信号発生回路
からの出力が選択される場合を示しである。

ケース２はフィルタ除外のときであって、光学走査開始
から１１時間（期間ＩＩＩ）たったときに比較的近距離
（例えば３ｍ）に焦点設定される場合を示している。

ケース３はフィルタ適用時であって、ｔ２で定まる。

前者に比較して遠い距離（例えば１０ｍ）に焦点設定が
行なわれる場合を示している。

以上説明した実施例装置では擬似焦点信号発生信号回路
の信号発生時点をフィルタ挿入の有無に従属させよこと
ができるので、屋外撮影の多いフィルタ挿入時にはそれ
に適した距離、例えば１０ｍに、フィルタが挿入されな
い室内撮影の際は近距離、例えば３ｍ、に自動的に焦点
調節が行なわれる。

以上実施例について小型映画撮影機のフィルタ挿入手段
に関係して説明したが、本考案はこれに限定されるもの
ではなく、適宜な切換え操作手段を設け、必要に応して
切換操作を行いゾーンフォーカス的に距離を設定できる
こともできる。

以上の説明から明らかなように本考案によれば、擬似焦
点信号発生回路の信号発生時点を切換操作手段に従属さ
せることができるので、屋外撮影の多い場合にはそれに
適した距離、例えば１０ｍに、室内撮影の際には近距離
、例えば３ｍ等々に自動的に焦点調節が行なわれる。

したがって、相関信号が用いられないときも、被写体の
存在する確率の高いところに焦点を合せることができる
ので、きめのこまかい調節か１動的に行なわれ、焦点合
致の確度をより一層高めることができる。

なお本考案はスチールカメラにも同様に適用できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は距離検出の原理を説明するための説明図、第２
図は光学走査と相関信号の関係を説明するための説明図
、第３図は本考案におけるフィルタとスイッチの関係を
示す説明図、第４図は本考案による装置の回路の実施例
を示す回路図、第５図、第６図および第７図は第４図に
示した回路の擬似焦点信号発生回路の動作を説明するた
めの波形図、第８図は本考案による装置の動作を説明す
るための波形図である。 Ｍｌ・・・・・・固定ミラー、Ｍ２・・・・・・走査ミ
ラー、１・・・・・・マスターレンズ、２・・・・・・
フィルタ、３・・・・・・レバー、６゜７．８・・・・
・・スイッチ片、１０・・・・・・トランジスタ、１６
・・・・・・オペアンプ、１９・・・・・・単安定マル
チバイブレータ、２０・・・・・・モジュール、２１・
・・・・・相関信号判別回路、２２・・・・・・焦点信
号発生回路、２３・・・・・・制御出力回路。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）第１の走査により距離に対応して発生させられる
   焦点関連信号が焦点位置を示す有効なピークを含むか否
   かを検出し、有効なピークが含まれていたときは、第２
   の走査時のピーク検出により合焦制御を行う焦点調節装
   置であって、走査時に前記焦点関連信号のピークを検出
   したときに焦点信号を発生するピーク検出回路からなる
   焦点信号発生回路と、第２の走査時に、予め設定された
   複数の距離の中から切換操作手段により選定された距離
   に対応する前記焦点信号発生回路の焦点信号と同質の信
   号を擬似焦点信号として発生する擬似焦点信号発生回路
   と、第１の走査時に前記焦点関連信号の平均レベルから
   ピークまでの電圧が一定値以下であるが、あるいは前記
   焦点関連信号の一定レベル以上の時間幅が一定値以上で
   あることを検出したときは焦点関連信号が有効なピーク
   を含まないことを示し、他のときは焦点関連信号が有効
   なピークを含むことを示す信号を送出する焦点関連信号
   が焦点位置を示す有効なピークを含むか否かを判別する
   判別回路と、前記焦点信号発生回路の出力、擬似焦点信
   号発生回路出力、信号判別回路出力が接続されてあ・す
   、前記判別回路が焦点関連信号が有効なピークを含むこ
   とを示す信号を発生したときは、第２の走査時に前記焦
   点信号発生回路の焦点信号を送出し、焦点関連信号が有
   効なピークを含まないことを示す信号を発生したときは
   、第２の走査時に前記擬似焦点信号発生回路の擬似焦点
   信号を送出する制御出力回路とから構成した焦点調節装
   置。
2. （２）前記擬似信号発生回路の複数の距離の中から特定
   の距離を選定する切換操作手段は、この焦点調節装置が
   適用されるカメラの撮影レンズ系へのフィルタ挿入手段
   である実用新案登録請求の範囲第１項記載の焦点調節装
   置。
3. （３）前記擬似焦点信号発生回路は、前記切換操作手段
   により切換えられるしきい値設定手段と、走査開始時点
   に同期して充電力ｆ開始される充電回路と、前記充電回
   路出力が前記しきい値発生手段により選定されたしきい
   値を超えたときに出力を発生する増幅器と、前記増幅器
   出力を整形して出力する単安定マルチバイブレータから
   構成されている実用新案登録請求の範囲第１項記載の焦
   点調節装置。