JPS60176009A

JPS60176009A - 自動焦点カメラ

Info

Publication number: JPS60176009A
Application number: JP3168484A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ogawa; 幸雄小川; Hideo Ko; 秀夫高
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1984-02-22
Publication date: 1985-09-10

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】本発明は自動焦点カメラに関する。

従来より、撮影レンズの焦点調節を自動的に行なうよう
なした自動焦点カメラは周知である。

また、このような自動焦点カメラにおける焦点検出装置
としては、発光素子からの光束を物体へ投射し、光束が
投射された際の物体からの反射光束を受光素子で検出す
ることにより撮影レンズの焦点調節を可能とする所謂ア
クティブタイプのもの、異なった光路もしくは光路長に
基づいて形成される二つの像をイメージセンサ−で検出
することにより撮影レンズの焦点調節を可能とする所謂
パッシブタイプのもの、上記各タイプの検出動作を撮影
レンズを介して行なうＴＴＬ、半ＴＴＬタイプのものな
ど、種々のものが周知である。

ところで、このような従来の自動焦点カメラは、測距の
対象となる範囲（以下、これをフォーカス目標と記載す
る）が撮影画面に対して極めて限られていたので、撮影
したい物体を撮影画面の所定の位置に配置しなければ、
その物体にピントの合った撮影が行なえないという不都
合があった。一般的に、従来の自動焦点カメラは、撮影
画面の中央部分のみをフォーカス目標として設定してい
るので、被撮影者が２人並んでいるような場合には、撮
影レンズのピントを無限遠に合わせた状態で撮影を行な
ってしまう恐れがあった。

一方、このような事情から所謂プリフォーカス機能を有
する自動焦点カメラも提案されてはいるが、しかし、こ
のようなカメラでは、撮影したい物体をフォーカス目標
内に設定して測距動作を行なわせ、この後、カメラを撮
影したい画面に向は直して撮影動作を行なうということ
が必要であり、操作が煩雑になるという欠点があった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目
的は、上述したような煩雑な操作を必要とせず、撮影し
たい物体が撮影画面のどのような位置にあってもその物
体に撮影レンズのピントを合わせることのできる自動焦
点カメラを提供することにある。

以下、本発明を図に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の自動焦点カメラの一例を示すもので、
図ではアクティブタイプの測距装置を有したものを示し
ている。この図において、１は撮影画面の水平方向に沿
って同一チップ上に配列された５個の発光素子１ａ〜１
ｅで構成された発光素子アレイ、２は各発光素子１ａ〜
１ｅからの光束をフォーカス目標６ａ〜６ｅのそれぞれ
に投射するための投光レンズで、各フォーカス目標６ａ
〜６ｅによって撮影画面の水平方向における測距範囲は
不図示の撮影レンズの撮影範囲５と略一致するようにな
されている。３は光束の入射位置に応じて端子３ａｅ３
ｂからの信号出力の割合が変化するようなされた受光素
子で、例えば、半導体装置検出器（以下、ＰＳＤと記載
する）である。また、４は各フォーカス目標内の物体で
反射された投射光束をＰＳＤ３へ導びくための受光レン
ズである。なお、本実施例では、後述する如く、各発光
素子１ａ〜１ｅを時系列的に点灯させることにより、各
フォーカス目５６　ａ〜６ｅにおける距離情報をＰＳＤ
３から得ている。

第２図は本実施例の測距原理を説明するための図で、こ
の図においては、ＰＳＩ）３の受光領域を以下の説明を
容易にするためＡ〜Ｈの８つに分割して示している。な
お、各受光領域Ａ　−Ｈの配列方向も撮影画面の水平方
向に沿っている。

ここで、物体が位置Ｄｉ　、　Ｄ２　、Ｄ３　、　Ｄ４
にある時の各発光素子１ａ〜１ｅとＰＳＤ３の各受光領
域Ａ〜Ｈの投射光束ａ　”−ｅを介した関係は第３図の
如くなっている。例えば、物体がＤｌの位置にある時、
素子１ａからの光束ａは領域Ａに、素子１ｂからの光束
すは領域Ｂに、素子ＩＣからの光束Ｃは領域Ｃに、素子
１ｄからの光束ｄは領域１）に、素子１ｅからの光束ｅ
は領域Ｅにそれぞれ入射される。他の物体位尉Ｄｉ、Ｄ
２．Ｄ３では、第３図に示す如く、受光領域Ｂ−Ｆ　、
　Ｃ−Ｇ　、　Ｄ、Ｈの範囲で入射位置が変化する。

第４図は本実施例の制御系の概略を示すもので、この図
において、１３はＰＳＤ３における光束の入射位置を検
出するための入射位置検出回路、２７は発光素子１ａ〜
１ｅを時系列的に順次点灯させるための発光素子駆動回
路、４７は入射位置検出回路１３で得られた入射位置信
号を測距信号に変換するための信号変換回路、１０７は
各発光素子１ａ〜１ｅの点灯に応じて得られた複数の測
距信号から最適な測距信号を選択するための信号評価回
路、１０９は各回路の動作を制御するための制御回路で
ある。また、各回路は信号線２３〜２４　、４１〜４５
　、７３〜７５を介してそれぞれ接続されている。

次に、本実施例の動作を各回路ごとに説明する。

第５図は入射位置検出回路１３を示すものである。ＰＳ
Ｄ３にはバイアス電圧Ｖｃが与えられており、光束の入
射位置に応じて割合が変化する光電流Ｉ　ａ　ｒ　Ｉ　
ｂが各出力端３ａ　ｌ　３ｂから出力されている。１５
は光電流Ｉａ　、　Ｉｂが入力されると共に、光電流Ｉ
ａ　、　Ｉｂに基づいた電圧Ｖａ、Ｖｂを用いて（Ｖａ
　−Ｖｂ　）　／　（Ｖａ　＋　Ｖｂ　）を演算し、こ
れに応じた電圧、即ち、光束のＰＳＤ３への入射位置の
変化に比例する電圧を信号線２４に出力する周知の信号
処理回路であり、具体的にはＭＯＳアンプ、バイパスフ
ィルター、プリアンプ、加・減算器、サンプルホールド
回路、ローパスフィルター等から構成されている。１７
は信号線２４に生じた電圧に基づいて光束のＩ’ＳＤ３
への入射位ｉトｊ↑１１７報をデジタルデータに変換す
るＡ／Ｄコンバータであり、デジタルデータに変換され
た入射位置情報を信号線２３〜２５に出力する。Ｐ８Ｄ
３の各受光領域Ａ−Ｈに光束が入射した際の信号線２３
〜２５の出力は第６図のように設定されている。

第７図は発光素子駆動回路２７を示すものである。該回
路は制御回路１０９がらの信号線４１〜４５のそれぞれ
に接続されたドライブ回路３１〜３５を有している。各
ドライブ回路３１〜３５はトランジスタ、定電流回路等
から構成されると共に、接続された信号線にハイレベル
の信号が生じている間、不図示の発振回路からのクロッ
クパルスに従って発光素子１ａ〜１ｅのうち接続関係に
あるものを点滅させる。

第８図に信号変換回路４７を示す。４９は周知の２進数
−８進数変換回路であり、入力側の端子ＢＯ〜Ｂ２は信
号線２３〜２５にそれぞれ接続されていると共に、入射
位置検出回路１３から信号線２３〜２４を介して入力さ
れる入射位置信号を第６図の関係に基づいて変換するこ
とにより、ＰＳＤ３の各受光領域Ａ　−Ｈに対応する出
力側の端子Ａ′〜Ｈ′のうち一つの出力をハイレベルと
する。即ち、信号線２３〜２４の各出力が（１゜１．０
）となった時には端子Ｄ′の出力がハイレベルとなるよ
うに設定されている。５１〜６０は２人力オアゲート、
６１〜７０は２人力アンドゲー）、７１．７２は５人カ
アンドゲートで、変換回路４９からの受光領域信号を物
体位置信号に変換して信号線７３．７４に出力するよう
図示の如く接続されている。例えば、信号＃ｊ４３がハ
イレベルとなって発光素子ＩＣが点灯した時の光束の入
射位置が受光領域りだった場合、即ち、物体が位置Ｄ２
にあった場合、変換回路４９の端子Ｄ′のみがハイレベ
ルとなるので、オアゲート５１゜５３．５６．５７の出
力はハイレベル、オアゲート５２．５４．５５，５８．
５９．６０の出力はロウレベルとなる。ここで、信号線
４３のみがハイレベルであるからアンドゲート６３の出
力のみがハイレベルとなる。従って、この時には、オア
ゲート７１の出力に接続された信号線７３にはハイレベ
ルの信号が生じ、オアゲート７２の出力に接続された信
号線７４にはロウレベルの信号が生じる。変換回路４７
は信号線２３〜２４．４１〜４５からの入力に応じて信
号線７３．７４の出力を制御し、物体が位置Ｄ２にある
場合には他の発光素子が点灯した時にも信号線７３をハ
イレベル、信号線７４をロウレベルとする。物体が他の
位置にある場合にも点灯されている発光素子に関係なく
常に一定の信号を出力する。この物体位置Ｄ１〜Ｄ４と
信号線７３．７４の出力の関係を第９図に示す。

次に、物体位置信号を評価する信号評価回路１０７を第
１０図に示す。７６〜８０は２ビツトのパラレルイン・
シリアルアウト動作を行なうシフトレジスタで、Ｐ入力
がハイレベルの時にＤｌおよびＤ２人力からデータを取
り込み、クロック入力によりＱ出力からデータを転送す
る。８１〜８５は一方の入力が信号線４１〜４５にそれ
ぞれ接続され、他方の入力が信号線７５に接続された２
人カアンドゲートで、信号線４１〜４５並びに７５に生
じる信号の組合せによりシフトレジスタ７６〜８０への
パラレル入力信号を形成している。信号線４１〜４５並
びに７５に生じる信号のタイミングチャートを第１２図
に示す。このパラレル入力信号により、シフトレジスタ
　７６〜８０にはそれぞれの発光素子１８〜１ｅからの
光線による物体位置信号が格納される。第ｉ：ｏ′／Ａ
中のＴ１−Ｔ１３は不図示のタイミング回路より出力さ
れるタイミング信号であり、基準り四ツクパルスＣＰと
各タイミング信号Ｔ１〜Ｔ１３のタイミングチャートを
第１３図に示す。

８６〜９０はアンドゲートで、タイミング信号Ｔ１〜″
Ｐ５がそれぞれハイレベルとなった時に、シフトレジス
タ７６〜８ｏに格納された物体位置信号をオアゲート９
１を介して１１α次出方させる。

９３．９５はクロック入力に応じてＤ入力がらデータを
取り込む２ビツトのシフトレジスタで、２ビツトのそれ
ぞれの出力Ｑ１．Ｑ２はディジタルコンパレータ９７に
接続される。ディジタルコンパレータ９７はシフトレジ
スタ９３がら入力されるデータとシフトレジスタ９５が
ら入力されるデータとを比較し、シフトレジスタ９３か
らのデータをＡ１シフトレジスタ９５がらのデータをＢ
とすると、Ａ＜Ｂなる条件が成立するときにはＡ（Ｂ端
子の出方をハイレベルとする。

９９はＤ形フリップ７０ツブで、ディジタル＝ｙ　ン）
：　レ−タ９７　（７）　Ａ　（Ｂ出方を記憶するもの
である。ｉｏｉ　、　ｉｏａはアンドゲート、１０５は
オアゲートで、これらでシフトレジスタ９５のＤ入力へ
のセレクトゲートを構成している。フリップフロップ９
９のＱ出方がハイレベルの時ニはシフトレジスタ９３が
ら転送されるデータをシフトレジスタ９５へ入力させ、
回出カがハイレベルの時にはシフトレジスタ９５内のデ
ータを再度入力させる。また、全てのシフトレジスタお
よびフリップフロップ９９は、測距の開始時には不図示
のパワーアップクリア回路によりリセットされている。

このため、測距開始時のシフトレジスタ９５の出力は物
体位置Ｄ１を示している。以上の構成により、シフトレ
ジスタ７６〜８０からシフトレジスタ９３へ順次入力さ
れるデータはシフトレジスタ９５のデータと比較され、
シフトレジスタ９３のデータが大きい時のみシフトレジ
スタ９３のデータをシフトレジスタ９５へ転送し、それ
以外の時にはシフトレジスタ９５のデータは保持される
。従って、第１３図のタイミングチャートの終了時点で
は、シフトレジスタ９５にはシフトレジスタ７６〜８０
に格納された物体位置信号のうち最も大きなデータが格
納される。この最も大きなデータは第９図の関係から明
らかなように、各フォーカス目標６ａ〜６ｅに対応して
出力された物体位置データのうち最も近距離を示す信号
である。なお、本実施例では、各フォーカス目標６８〜
６ｅｌ／ｃ対する測距動作が完了した後、シフトレジス
タ９５に格納されている物体位置データに基づいて撮影
レンズの焦点調節を行なうようなされている。

第１１図に制御回路１０９を示す。１１１〜１１６はＤ
型の７リツプフロツプで、シフトレジスタ１４０を構成
している。１１７はノアゲートで、７リツプ７０ツブ１
１１〜１１６のＱ出力を入力とし、各７リツプ７０ツブ
１１１〜１１６のＱ出力かロウレベルの時、フリップ７
０ツブ１１１のＤ入力をハイレベルとする。１１９は基
準クロックＣＰをり四ツク入力とするカウンタ、１２１
はフリップフロップ１１６のＱ出力とカウンタ１１９の
Ｑ４出力を入力とするアンドゲートで、このアンドゲー
ト１２１はフリップフロップ１１６のＱ出力がハイレベ
ルの間カウンタ１１９のＱ４出力をシフトレジスタ１４
０のり四ツクとして出力する。１２３はカウンタ１１９
のＱ２．Ｑ３出力とインバータ１２５によつ゛〔−反転
されたＱ４出力を入力とするアンドゲートで、その出力
は信号線７５に接続されている。なお、７リツプフロツ
プ１１１のＱａｌ力は信号線４１に、７リツプフロツプ
１１２のＱｆｆｌ力は信号線４２に、フリップ７０ツブ
１１１）Ｑｆｉ力は信号線４３に、フリップフロップ１
１４のＱ出力は信号線４４に、フリップフロップ１１５
のＱ出力は信号線４５にそれぞれ接続されている。

カウンタ１１９と７リツプフロツプ１１１〜１１６は測
距動作の開始時には図示しないパワーアップクリア回路
によりリセットされ、フリップフロップのＱ出力はすべ
てロウレベルとなるので、この時、ノアゲート１１７の
出力はハイレベルとなる。また、この時、フリップ７０
ツブ１１６ノＱ出力はハイレベルとなるので、シフトレ
ジスタ１４０にはアンドゲート１２１を通してカウンタ
１１９のＱ４出力がクロックとして与えられる。

ここで、シフトトランジスタ１４０に最初のクロックが
与えられると、フリップフシツブ１１１のＱ出力がハイ
レベルとなるので、信号線４１がハイレベルとなり、発
光素子１ａが点滅して第１図のフォーカス目標６ａに対
する測距動作を開始する。また、７リツプ７０ツブ１１
１のＱ出力がハイレベルとなることによってノアゲート
１１７の出力はロウレベルとなる。次のり四ツクが入力
されると、アリツブフロップ１１１のＱ出力はりウレベ
ル、フリップフロップ１１２のＱ出力はハイレベルとな
るので、信号線４１はロウレベル、信号線４２はハイレ
ベルとなり、発光素子１ｂが点滅され測距動作の対象が
フォーカス目標６ａから６ｂへ変更される。同様にして
、発光素子ｌｃ、１ｄ、１ｅも点滅される。この後、６
番目のり四ツクが入力されて７リツプ７０ツブ１１６の
Ｑ出力がハイレベルになると、そのＱ出力はロウレベル
となるので、アンドゲート１２１の出力もロウレベルと
なり、シフトレジスタ１４０へのり四ツクの入力が禁止
される。また、この時には信号線４１〜４６の出力は全
てロウレベルとなるので、発光素子１ａ〜１ｅは全て消
灯している。

信号線４１〜４６並びに７５の出力とカウンタ１１９の
出力の関係を第１２図に示す。なお、この間、上述の信
号評価回路１０７では、各発光素子１ａ〜１ｅの点滅に
より各フォーカス目標６３〜６ｅから得られた物体位置
信号の評価、即ち、得られた物体位置信号の中から最近
点を示す物体位置信号を選択する動作が行なわれるので
、各発光素子１ａ〜１ｅの点滅の完了に応じてシフトレ
ジスタ９５には最近点を示す物体位置信号が保持されて
いることになる。

以上詳述した如く、本発明によれば、撮影レンズの焦点
調節を自動的に行なうようになした自動焦点カメラにお
いて、撮影したい物体が撮影画面のどのような位置にあ
っても、その物体にピントの合った撮影を可能とするこ
とができる。また、そのために煩雑な操作が必要となる
欠点もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動焦点カメラの一実施例を示す平面
図、第２図は本実施例の測距原理を説明するための平面
図、第３図は本実施例における受光素子の光束入射位置
を説明するための図、第４図は本実施例の制御系を示す
回路図、第５図は入射位置検出回路を示す回路、図、第
６図は入射位置検出回路の出力を示す図、第７図は発光
素子駆動回路を示す回路図、第８図は信号変換回路を示
す回路図、第９図は信号変換回路の出力を示す図、第１
０図は信号評価回路を示す回路図、第１１図は制御回路
を示す回路図、第１２図は制御回路における信号のタイ
ミングチャート、第１３図は信号評価回路における信号
のタイミングチャートである。１・・・発光素子アレイ、３・・・ＰＡＤ、１３・・・
入射位置検出回路、２７・・・発光素子駆動回路、４７
・・・信号変換回路、９３，９５・・・シフトレジスタ
、９７・・・デジタルコンパレーター、１０７・・・信
号評価回路、１０９・・・制御回路。第１３０丁１３

Claims

【特許請求の範囲】

撮影画面の水平方向に沿って複数のフォーカス目標を設
定し、各フォーカス目標ごとの測距情報を出力する測距
手段と、この測距手段からの測距情報が時系列的に入力
される第１記憶手段と、測距開始時にｑ最遠点を示す測
距情報を記憶している第２記憶手段と、上記第１記憶手
段へ測距情報が入力されるごとに上記第１記憶手段が記
憶している測距情報と上記第２記憶手段が記憶している
測距情報を比較し、上記第２記憶手段の測距情報よりも
上記第１記憶手段の測距情報の方が近距離を示している
際には上記第１記憶手段の測距情報を上記第２記憶手段
に記憶させる選択手段を有すると共に、全測距情報の上
記第１記憶手段への入力が終了した際に上記第２記憶手
段が記憶している測距情報に基づいて撮影レンズの焦点
調節を行なうことを特徴とする自動焦点カメラ。