JPS60205520A - 合焦検知装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は簡潔な回路構成で精度よく被測定物像の合焦を
検出できるようにした合焦検知装置に関する。

ヤ）従来技術 近年自動焦点カメラが開発され写真撮影が著るしく楽に
なったが、このような被測定物像の合焦を光学的に検知
する方法には、被測定物の像のシャープさを検出するボ
ケ像検出式、左右２つの被測定物の重なりを検出する二
重像合致検出式、あるいは上下像合致検出式、被測定物
に向けて発射した光線の反射光を利用して基線長と見込
み角より三角測量式に距離をめる光線距離式など種々の
方式が知られている。

第１図は光線距離式の合焦検知装置を採用したカメラの
概略構成を示している。

シーケンス制御回路１からの測距用発光コントロールパ
ルスにより赤外発光ダイオード３が駆動回路２により駆
動されて投光レンズ４を通して被写体５に赤外光を投射
する。被写体５より反射された赤外光は受光レンズ６を
通して光位置検出器７上にスポット光とし【受光される
。

光位置検出器７は、第２図に示すように、２つの電極Ｐ
Ｌ、Ｐ２にそれぞれ接続された充電流出力端子７ａ、７
ｂと共通電極端子７Ｃとを有するホトダイオードで、検
出器７上での赤外スポット光の位置Ｘは、投光レンズ４
から被写体５までの距離をＲ１受光レンズ６の焦点距離
をｆ。

投光、受光レンズ４．６の光軸間の距ｎＡ（基線長と呼
ばれている）をＢＬとすれば。

Ｘ　＝　ＢＬ　Ｘ　− となり、赤外スポット光の結像位置は被写体５までの距
離Ｒにより変わることがわかる。

光位置検出器７の出力端子７ａ、７ｂがら出　。

力する光電流１１．Ｉ２の大きさは赤外スポット光の結
像位置により変化し、スポット光が電極ＰＬ、　Ｐ２の
中間にあれば１１とＩ２は等しく、そうでない場合はス
ポット光に近い方の出力端子からの電流の方が遠い方の
出力端子からの電流より大きくなる。従って、光位置検
出器７からの電流ＩＩ、Ｉ２の差をめれば被写体５まで
の距離Ｒを知ることができる。

このような光線距離式の測離においては、光電流１１．
　Ｉ２の大きさは、赤外スポット光の位置だけでなく、
被写体距離Ｒや被写体５の反射率、さらに赤外光以外の
バックグランド光などの影響を受けるために誤測距のお
それがある。

そこでこの影響をなくすために、測距回路８では、微弱
な光電流１１．Ｉ２を電圧に変換した後増幅し、さらに
対数変換して処理している。ことができる。

第３図は従来用いられている測距回路の一例で、ここに
例示した測距回路８では光位置検出器７から出力される
光電流ＩＩ、Ｉ２をそれぞれ別々のチャンネル８１．８
２で処理している。

すなわち光電流１１は電流電圧変換増幅器８１　ａ。

交流増幅器８１ｂ、対数変換増幅器８１ｃにより順次処
理され、−力先電流■２は電流電圧変換増幅器８２ａ、
交流増幅器８２ｂ、対数変換増幅器８２ｃにより順次処
理されて差動増幅器８３モリゲートパルスＭＧＰを受け
てメモリ回路８４に記憶される。

再び第１図にもどると、こうして測距回路８から距１’
３１ｉ信号ＶＸＭが出力されると、レンズ制御回路９に
おいて、レンズ位置信号ＶＬｐと比較される。レンズ位
置信号ＶＬｐは撮影レンズ１０の位置を表わすポテンシ
ョメータなどの位置検出器１１から出力される。レンズ
制御回路９は距離信号ＶＸＭとレンズ位置信号ｖＬｐと
に差があるときは′″Ｈ′を出力し、それによりソレノ
イド１２を付勢する。その結果、爪１３がスプリング１
４に抗してストップラチェツ）１５から外れ、ストップ
ラチェット１５はスプリング１６の作用で矢印方向に駆
動される。こうして撮影レンズ１０が移動される。距離
信号ＶＸＭとレンズ位置信号■Ｌｐとの差が零になると
、ソレノイド１２の付勢は停止し、爪１３がスプリング
１４の作用で反時計方向に回動しストップラチェット１
５に停止するので撮影レンズＩ　Ｏカ停止ｔ　６゜この
位置が被写体圧ｍＲに応じた撮影レンズ１０の合焦位置
である。

このように従来の測距回路においては、光位置検出器７
からの光電流ＩＩ、Ｉ２．を別々のチャンネルで信号処
理しているので、回路構成が複雑曇こなるし１回路定数
のばらつきなどによる信号処理のアンバランスが距離検
出の精度に著るしく影響を与え合焦が適確にできないと
いう問題がある。

（ハ）発明の目的および構成 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、被測定
物からの反射光を受光素子で受光し、該受光素子から出
力する光電出力を処理して被測定物像の合焦を検知する
合焦検知装置において、光電出力を交互をこ切換えて交
流信号化し、この交流信号化された光電出力を増幅し処
理して合焦を検知するように構成したものである。

に）実施例 以下図面に基づいて本発明を説明する。

第４図は本発明による合焦検知回路に用いる距離測定装
置の測距回路の一実施例をそれに関連する外部回路とと
もに示したものであり１図中、ｌはシーケンス制御回路
、２は赤外発光ダイオード３の駆動回路、７は光位置検
出器でこれらは第１図に示したものと同じである。

測距回路８′は、シーケンス制御回路ｌからのスイッチ
ングパルスＳＰにより接点ａ、ｂが同期して切換えられ
る２つのアナログスイッチ８５゜８７を有し、アナログ
スイッチ８５は光位置検出器７からの光電流ＩＩ、Ｉ２
を切換え、アナログスイッチ８７は、第３図に示した１
チヤンネル内での処理と同様の処理を行なう電流電圧変
換増幅回路８６ａ、交流増幅回路８６ｂ、対数変換増幅
器回路８６ｃにより処理された信号をアナログスイッチ
８５と同期して交互に切換える。スイッチングパルスＳ
Ｐの周期は赤外発光ダイオード３が発光している間中、
光電流ＩＩ。

Ｉ２を高速切換えするように選択されている。

８８．８９は、アナログスイッチ８７によ吟交互に切換
えられる対数変換出力のピーク値を撮影レンズｌＯが駆
動されて合焦位置に達するまでの間保持するピークホー
ルド回路である。８３はピークホールド回路８８．８９
の出力から距離信号を演算する差動増幅器で、第３図に
示した従来の測距回路に用いたものと同じである。

第５図は第４図の測距回路に用いるアナログスイッチの
一実施例で、ＭＯＳ−ＦＥＴにより構成したものである
。２つのＭＯＳ−ＦＥＴ８５ａ。

８５ｂのゲートにスイッチングパルスＳＰを加えること
により、端子Ｔｃに出力する。このアナログスイッチを
８５とし【用いる場合と８６として用いる場合とでは入
力側と出力側とを逆にすればよい。

第６図は第４図の測距回路に用いるピークホールド回路
の一実施例で、たとえばピークホールド回路８８に用い
た場合は、インバータ８８ａと、２つのオペアンプ８８
ｂ、８８ｃと、ダイオード８８ｄと、コンデンサ８８ｅ
と、ＦＥＴ８８ｆとによね構成されている。入力する対
数変換出力ｖＬ　はインバータ８８ａにより反転された
後そのピーク値がコンデンサ８８ｅに所定時間だけ保持
され出力される。この所定時間はシーケンス制御回路ｌ
から出力されるピークホールドパルスＰＨＰにより制御
される。この場合の所定時間とは赤外発光ダイオード３
の発光と同時にピークホールドパルスＰＨＰが出力され
、コンデンサ８８ｅの充電電荷を放電した後、発光中火
々と発生する光電流の対数変換出力ＶＬのピーク値を発
光が停止し撮影曾ンズが制御されるまでの時間で、この
所定時間の間ピーク値を記憶し続ける。なお、このピー
クホールド回路中のインバータは出力が１Ｈ′となるよ
うに接続したものであり、本発明にとって特に重要なも
のではない。

第７図は本発明による測距回路を用いて自動焦点調整を
行なう第１図のカメラの各部の信号のタイムチャートを
示しており、上から発光コントロールパルスＬＣ，光電
流１１．Ｉ２．アナログスイッチ８５．８６のスイッチ
ングパルスＳＰ、アナログスイッチ８５により切換えら
れた光電流Ｉｉ１．Ｉｉ２、アナログスイッチ８６によ
り切換えられた対数変換出力ＶＬＩ　、　ＶＬ２の反転
４８　号ＶＬＩ　、ＶＬ２％　ピークホールトノくルヌ
ＰＨＰ％ピークホールド回路８８．８９の出力信号■、
Ｍｌ。

ＶＬＨ２、測距回路８′から出力する距離信号■α、撮
影レンズｌＯの位置信号ＶＬｐ、ソレノイド１２の付勢
信号ＳＯＬの順に示し【ある。

第８図は連続パルス状の赤外発光を用いて測距し、測距
回路の回路構成のうちピークホールド回路以前の部分を
すべて交流回路で構成した測距回路の実施例である。図
中、第４図と同じ参照数字は同じ構成部分を示し【おり
、この測距回路８″　で用いられるパントノくスフィル
タ２０はスイッチングパルスＳＰの周波数と同一の周波
数だけを通過させるフィルタで、すでに知られている同
調アンプのようなアクテイフ゛フイルりとすることも可
能である。なお、この実施例では、アナログスイッチ８
５の出力側に接続した抵抗Ｒにより光電流を電圧に変換
している。

第９′図は本発明による距離測定装置を用いた連続撮影
可能なカメラの概略線図を示しており。

第１図と同じ参照数字は同じ構成部分を示している。

この実施例においては、第１Ｏ図に示すような２つの受
光面Ｐｓ１．’ＰＳ２を有する測距素子すなわち光位置
検出器７′が用いられ、この素子は第２図に示した光位
置検出器７とは異なる。

１９は測距回路１８の出力を増幅するサーボアンプ、２
０はサーボアンプ１９の出力により駆動されるサーボモ
ータで、撮影レンズ１０はギヤ２１を介してこのサーボ
モータ２０により繰り出される。光位置検出器７′はリ
ンク機構も用いて撮影レンズＩＯの繰り返しに応じて光
軸と直角方向に移動するように構成されており、２つの
受光面ＰＳ、Ｌ、ＰＳ２に等量の赤外反射光が入射した
ときサーボモータ２０が停止する。

第１Ｉ図は第９図に示した連続撮影可能なカメラに用い
る測距回路の一実施例で、この測距回路は同期して切換
わる２つのアナログスイッチ３０．３１と、電流電圧変
換用の抵抗Ｒと。

増幅器３２とを含み、アナログスイッチ３０は光位置検
出器７′から出力する光電流１１．Ｉ２を切換え、抵抗
Ｒで電圧に変換した後増幅器３２で増幅し、アナログス
イッチ３１で切換えて■。

■として出力する。この実施例も、第４図および第８図
に示した実施例と同様に、光位置検出器の出力を１系列
の回路で処理している。

第１２図はサーボアンプ１９の一実施例で、測距回路１
８の出力Ｖｌ、Ｖ２を２つのダイオード１９ａ、１９ｂ
を４つのトランジスタ１９ｃ。

１９ｄ、１９ｅ、１９ｆとによりサーボモータ２０を駆
動するようをこなっている。

このような構成の連続撮影可能なカメラにおいて、第１
３図に示ずような直流連続発光式の赤外発光ダイオード
を用いた場合は、同図（イ）に示すように、Ｖｌ　）　
Ｖ２のときは合焦に至らないいわゆる［前ピンＪ、Ｖｌ
＝Ｖ２のときは合焦状態であるいわゆる［合ピン、、ｌ
　、　Ｖｌ＜　Ｖ２のときは合焦点を過ぎたいわゆる「
後ピン」である。

赤外発光ビームとして点滅ビームを用いた場合も第１４
図に示すようになる。すなわち、第１４図にふいて１時
間ｔ１の同点灯しそれに続＜ｔ２の間消灯する周期で赤
外発光ダイオードを点滅させたとき、第１３図の連続発
光ビームと同様に（イ）　Ｖｌ、　＞　Ｖ２ならば前ピ
ン、（ロ）■＝Ｖｓａならば合ビン、（ハ）Ｖｌ〈■な
らば後ピンとなる。

その結果、前ピンすなわちＶｌ　＞　Ｖ２ならば第１２
図に示す・サーボアンプ１９のトランジスタ１９が導通
してサーボモータ２０の一方向に流れ撮影レンズ１０を
さらに合焦位置に向って移動する。逆にＶｌ、　＜　Ｖ
２ならばサーボアンプ１９のトランジスタが導通してサ
ーボモータ２０の逆方向に流れ撮影レンズ１０をル焦位
置に向って逆方向に移動する。Ｖｌ−■ならば合ピンで
サーボアンプ１９は出力せず従ってサーボモータ２０は
停止したままで合流状態になる。

上記各実施例においては、光位置検出器としてそれぞれ
第２図に示した構造の光位置検出器と第１Ｏ図に示した
構造の光位置検出器とを用いたが、各実施例においてい
ずれの構造の光位置検出器を用いることもできる。また
、測距回路としてアナログ回路を例示したが、デジタル
回路を用いてもよいことはもちろんである。

（ホ）発明の効果 以、Ｅ説明したように１本発明は、被測定物からの反射
光な受光素子で受光し該受光素子から出力する光電出力
を処理して被測定物像の合焦を検知する装置において、
光電出力を交互に切換えて交流信号化し、この交流信号
化された光電出力を増幅処理して合焦を検知するように
したので、ノイズの影響を受けることがなくなり。

合焦検出の精度が一段と向上し、電源電圧が低くても充
分な信号ダイナミックレンジが得られる。また、本発明
によれば合焦を検知するのに１系統の処理回路で可能に
なるので、従来のように２つの光電出力を２系統の処理
回路で処理する□場合のように、オフセット、増幅率、
温度特性、部品のばらつきなどによる電気的特性のばら
つきがなくなり、ｌ系統分の処理回路が不要となり１回
路構成が簡潔になってコスト上有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は合焦検知装置を用いた自動焦点カメラの概略構
成を示す線図、第２図は測距素子として用いる光位置検
出器の一実施例、第３図は従来の測距回路の一例、第４
図は本発明による合焦検知装置に世いる測距回路の一実
施例、第５図は第４図に、示した測距回路をこ用いる′
アナログスイッチの一実施例、第６図は第４図に示した
測距回路に用いるピークホールド回路の一実施例、第７
図は第４図に示した測距回路の各部における信号波形図
、第８図は本発明による合焦検知装置に用いる測距回路
の他の実施例、第９図は本発明による合焦検知装置を用
いた自動焦点カメラの概略構成を示す線図、第１Ｏ図は
本発明による合焦検知装置で測距素子として用いる光位
置検出器の他の実施例、第１１図は第９図に示した自動
焦点カメラに用いる測距回路の実施例、第１２図は第９
図に示した自動焦点カメラに用いるサーボアンプ１９の
一実施例、第１３ｖＡおよび第１４図は異なる赤外発光
ビームラ用いた場合の測距回路の出力タイムチャートで
ある。 ｌ・・・シーケンス制御回路 ２・・・駆動回路　３・・・赤外発光ダイオード４・・
・投光レンズ　５・・・被写体 ６・・・受光レンズ　７・・・光位置検出器８・・・測
距回路　９・・・レンズ制御回路１０・・・撮影レンズ
　１１・・・レンズ位置検出器８へ８７・・・アナログ
スイッチ ８６ａ・・・電流電圧増幅回路 ８６ｂ・・・交流増幅回路 ８６ｃ・・・対数変換増幅回路 特許出願人　小西六写真工業株式会社 代理人　弁理士　鈴　木　弘　男 Ｍ５ｒ！１Ｊ ８５ Ｐ 第６　口 ／８８ ／ ＮＰ 第７図 第９図 第１１図 Ｐ 第１２図 、７１９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定物からの反射光を受光素子で受光し。 該受光素子から出力する光電出力を処理して被測定物の
   合焦を知るための検知装置において。 前記光電出力を切換えて交流信号化する切換回路と、該
   切換回路により交流信号化された光電出力を増幅すると
   ともに処理して合焦を検知する交流結合の処理回路とを
   設けたことを特徴とする合焦検知装置。