JPS60242414A - Automatic focus controller - Google Patents

Automatic focus controller

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Publication number
JPS60242414A
JPS60242414A JP9895784A JP9895784A JPS60242414A JP S60242414 A JPS60242414 A JP S60242414A JP 9895784 A JP9895784 A JP 9895784A JP 9895784 A JP9895784 A JP 9895784A JP S60242414 A JPS60242414 A JP S60242414A
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JP
Japan
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output
level
lens
gate
amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP9895784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kawabata
隆 川端
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US06/734,288 priority patent/US4613225A/en
Publication of JPS60242414A publication Critical patent/JPS60242414A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/30Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
    • G02B7/32Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter

Abstract

PURPOSE:To perform speedy focusing control without unnecessary range finding operation by setting a lens at a position of over-focal length when a subject position is extremely at distance and a lens position is at distance. CONSTITUTION:When the lens position is at a distant side and the subject position is extremely at distance, the output of a lens position detecting circuit 2 is large and the quantity of light incident on photodetecting elements 8 and 9 is small. The output of a summing amplifier 20 is small and a comparator 22 generates an H-level output. The output of an AND gate 69 goes up to the level H and the output of a monostable multivibrator 70 is held at the level H for a specific time. The output of an OR gate 64 goes up to the level H to turn a switch 65 on and a switch 18 off. A signal corresponding to a half of over focus distance from a summing amplifier 38 and a signal corresponding to a half of the signal of a lens position detecting circuit 2 are inputted to a differential amplifier 67, whose output drives an electric motor 1 to set the photographic lens at a position of over-focal length.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばズームレンズを備えたカメラに使用さ
れる自動焦点調節装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic focusing device used, for example, in a camera equipped with a zoom lens.

投光光学系から被写体に投光し、その反射光を受光光学
系で受光して焦点合わせを行うカメラは、例えば特開昭
51−78327号公報に開示されている。この種のカ
メラにおける自動焦点調節は短時間で行うことが望まし
いが、被写界深度を考えれば必要以上に高精度な測距に
時間を要する問題点がある。
A camera that projects light onto a subject from a light projecting optical system and receives the reflected light by a light receiving optical system to perform focusing is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 78327/1983. Although it is desirable for automatic focus adjustment to be performed in a short time in this type of camera, there is a problem in that taking the depth of field into consideration, it takes longer than necessary to perform highly accurate distance measurement.

本発明の目的は、撮影レンズによる過焦点距離を利用し
て必要十分な合焦調節を迅速に行うことを可能にした自
動焦点調節装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic focus adjustment device that makes it possible to quickly perform necessary and sufficient focus adjustment by utilizing the hyperfocal distance of a photographic lens.

上述の目的を達成するための本発明の要旨は、被写体が
極めて遠方にあり、レンズ位置が遠方にある場合におい
て、投光光の反射光により被写体位置を概略的に検知す
る手段と、撮影レンズの現在の位置を検出する手段と、
撮影レンズの焦点距離情報・絞り情報を基に過焦点距離
をめる手段と、前記撮影レンズの現在のレンズ位置を検
出する手段と、前記過焦点距離と前記撮影レンズのレン
ズ位置とを比較する手段と、前記撮影レンズを過焦点距
離に焦点合わせする手段とを有することを特徴とする自
動焦点調節装置である。
The gist of the present invention for achieving the above-mentioned object is to provide a means for roughly detecting the position of a subject using reflected light of projected light when the subject is extremely far away and the lens position is far away, and a photographing lens. means for detecting the current position of the
A means for determining a hyperfocal distance based on focal length information and aperture information of a photographic lens, a means for detecting a current lens position of the photographic lens, and a comparison between the hyperfocal distance and the lens position of the photographic lens. and means for focusing the photographing lens to a hyperfocal distance.

先ず、第1図の回路構成の各構成要素について符号順に
説明する。
First, each component of the circuit configuration shown in FIG. 1 will be explained in order of reference numerals.

1:図示しない撮影レンズを光軸方向に沿って移動させ
ることにより、撮影レンズの被写体に対する焦点調節を
行う電動機。
1: An electric motor that adjusts the focus of the photographic lens on the subject by moving the photographic lens (not shown) along the optical axis direction.

2:撮影レンズの光軸方向の移動に連動するブラシと抵
抗とによって構成されたレンズ位置検出回路。この検出
回路2は撮影レンズが至近側から無限遠側へ移動するに
つれて、出力電圧が大きくなるように設定されている。
2: A lens position detection circuit composed of a brush and a resistor that are linked to the movement of the photographic lens in the optical axis direction. This detection circuit 2 is set so that the output voltage increases as the photographing lens moves from the close side to the infinity side.

3:被写体からの反射光を後述する受光素子8.9へ導
くための受光レンズ。この受光レンズ3は撮影レンズの
光軸方向の移動に連動し、撮影レンズが被写体に対して
合焦状態となるときには、被写体で反射された投射光を
受光素子8.9間の境界部分に入射するように設定され
ている。
3: A light-receiving lens for guiding the reflected light from the subject to a light-receiving element 8.9, which will be described later. This light-receiving lens 3 is linked to the movement of the photographic lens in the optical axis direction, and when the photographic lens is in focus on the subject, the projection light reflected by the subject is incident on the boundary between the light-receiving elements 8 and 9. is set to.

4:クロックパルスを発生するクロックパルス発生回路
4: Clock pulse generation circuit that generates clock pulses.

5:増幅器。5: Amplifier.

6:増幅器5によって増幅されたクロックパルスが入力
することにより、点滅i繰り返す発光素子。
6: A light emitting element that repeatedly blinks when the clock pulse amplified by the amplifier 5 is input.

7:発光素子6から得られる近赤外光を被写体へ向は投
射するための投光レンズ。
7: A projection lens for projecting the near-infrared light obtained from the light emitting element 6 toward the subject.

8・9:入射光量に応じて出力が変化する受光素子。受
光レンズ3の作用により撮影レンズが合焦状態のときに
は、受光素子8.9の出力は略等しくなる。
8 and 9: Light receiving element whose output changes depending on the amount of incident light. When the photographic lens is in focus due to the action of the light-receiving lens 3, the outputs of the light-receiving elements 8.9 are approximately equal.

10・11:クロックパルス信号発生回路4からのクロ
ックパルスを入力することにより、発光素子6が点灯し
ているときの受光素子8.9の出力のみをコンデンサ1
2.13にそれぞれ積分させる同期回路。
10・11: By inputting the clock pulse from the clock pulse signal generation circuit 4, only the output of the light receiving element 8.9 when the light emitting element 6 is lit is connected to the capacitor 1.
2. Synchronous circuit that integrates each of 13.

12@13:コンデンサ。12@13: Capacitor.

14:コンデンサ12の積分値とコンデンサ13の積分
値の差を出力する差動増幅器。
14: A differential amplifier that outputs the difference between the integral value of capacitor 12 and the integral value of capacitor 13.

15:差動増幅器14の出力を増幅すると共に、そのと
きの利得を変化させることを可能とした可変利得増幅器
。この出力電圧が撮影レンズの前ピントφ合焦参後ピン
トの焦点検出情報4となる。即ち、この可変利得増幅器
15の出力は前ピントの場合は正、合焦の場合は略零、
後ピントの場合は負となる。
15: A variable gain amplifier that can amplify the output of the differential amplifier 14 and change the gain at that time. This output voltage becomes the focus detection information 4 of the front focus φ of the photographing lens and the back focus. That is, the output of the variable gain amplifier 15 is positive when the front is in focus, approximately zero when the focus is on, and
In the case of rear focus, it is negative.

16:差動増幅器14の出力を後述するタイミングによ
りラッチするラッチ回路。
16: A latch circuit that latches the output of the differential amplifier 14 at a timing described later.

17:加算器。17: Adder.

18:インバータ66の出力が高レベル(以下Hレベル
という)のときオンとなるアナログスイッチ。
18: Analog switch that is turned on when the output of the inverter 66 is at a high level (hereinafter referred to as H level).

19:増幅器。この増幅器19の出力電圧によって電動
機lの正転・逆転・停止及び駆動速度が制御される。即
ち、この出力が正のときは電動機1は正転し、撮影レン
ズを無限遠方向に移動させる。負のときは電動機lは逆
転し撮影レンズを至近側に移動させる。そして、略零の
場合は電動機1は停止する。また、電動機1の駆動速度
はこの増幅器19の出力電圧の大きさによって変化し、
大ぼけ状態になっているほど撮影レンズを高速で移動さ
せる。
19: Amplifier. The output voltage of the amplifier 19 controls the forward rotation, reverse rotation, stop, and driving speed of the electric motor I. That is, when this output is positive, the electric motor 1 rotates in the normal direction and moves the photographing lens toward infinity. When it is negative, the electric motor 1 reverses and moves the photographing lens to the close side. If the value is substantially zero, the electric motor 1 is stopped. Further, the driving speed of the electric motor 1 changes depending on the magnitude of the output voltage of this amplifier 19,
The photographic lens is moved faster as the blur becomes larger.

20:コンデンサ12.13の積分値を加算する加算増
幅器。
20: Summing amplifier that adds the integral values of capacitors 12 and 13.

21a〜21c:後述するコンパレータ22.23の基
準レベルを設定するための分圧抵抗。これらの抵抗21
a、21bの接続点はコンパレータ23の反転入力に、
抵抗21a、21bの接続点の電圧よりも低い電圧′と
なる抵抗21b、21cの接続点はコンパレータ22の
非反転入力に接続されている。
21a to 21c: voltage dividing resistors for setting reference levels of comparators 22 and 23, which will be described later. These resistors 21
The connection point of a and 21b is the inverting input of the comparator 23,
The connection point between the resistors 21b and 21c, which has a voltage 'lower than the voltage at the connection point between the resistors 21a and 21b, is connected to the non-inverting input of the comparator 22.

22・23:コンパレータ。コンパレータ23の非反転
入力には加算増幅器20の出力が接続されている。従っ
°て、コンパレータ22.23の出力は加算増幅器20
の出力が分圧抵抗21a、21bの接続点の電圧レベル
よりも高いとき、コンパレータ23がHレベル、コンパ
レータ22が低レベル(以下Lレベルという)となり、
加算増幅器20の出力が抵抗21a、21bの接続点の
電圧レベルの間のとき、コンパレータ22.23は共に
Lレベル、加算増幅器20の出力が抵抗21b、21c
の接続点の電圧レベルより低いとき、コンパレータ23
はLレベル、コンパレータ22はHレベルとなる。
22/23: Comparator. The output of the summing amplifier 20 is connected to the non-inverting input of the comparator 23. Therefore, the outputs of comparators 22 and 23 are sent to summing amplifier 20.
When the output of is higher than the voltage level at the connection point of the voltage dividing resistors 21a and 21b, the comparator 23 becomes H level and the comparator 22 becomes low level (hereinafter referred to as L level),
When the output of the summing amplifier 20 is between the voltage levels at the connection point of the resistors 21a and 21b, both comparators 22 and 23 are at L level, and the output of the summing amplifier 20 is between the voltage levels at the connection point of the resistors 21a and 21b.
comparator 23 when the voltage level is lower than the voltage level at the connection point of
is at L level, and comparator 22 is at H level.

24:2人力オアゲート。24: Two-man power or gate.

25@27:オアゲート24の出力がLレベルからHレ
ベルに反転したとき、そのQ出力が一旦Hレベル参4≠
となる単安定マルチバイブレーク。
25@27: When the output of the OR gate 24 is inverted from L level to H level, its Q output temporarily becomes H level.
A monostable multibibreak.

26:3人力オアゲート。その1人力は単安定マルチバ
イブレータ25のQ出力に接続されている。
26: 3-man power or gate. The single power is connected to the Q output of the monostable multivibrator 25.

28・29ニオアゲート26の出力がHレベルとなるこ
とによってオン状態となるアナログスイッチ。これらの
スイッチ28.29のオンによってコンデンサ12.1
3はリセットされると共に、同期回路10.11の出力
の積分を停止す30:セットリセットフリップフロップ
。そのS入力は単安定マルチバイブレータ33のQ出力
、R入力はオアゲート26の出力に接続されている。ま
た、フリップフロップ30は回路全体への給電開始時に
図示しないパワーアップクリア回路の出力によりセット
される。
28/29 An analog switch that is turned on when the output of the NOR gate 26 becomes H level. By turning on these switches 28.29, capacitor 12.1
3 is reset and stops the integration of the output of the synchronization circuit 10.11 30: Set-reset flip-flop. Its S input is connected to the Q output of the monostable multivibrator 33, and its R input is connected to the output of the OR gate 26. Furthermore, the flip-flop 30 is set by the output of a power-up clear circuit (not shown) at the start of power supply to the entire circuit.

31・32:分周回路。分周回路31はA/Dコンバー
タ39の出力に応じて分周比を変化させる。分周回路3
1.32はそれぞれオアゲート26の出力がHレベルと
なったときにリセットされる。分周回路32は分周回路
31の出力を更に分周し、それぞれ所定の時間で出力が
Hレベルとなる。
31/32: Frequency dividing circuit. The frequency dividing circuit 31 changes the frequency dividing ratio according to the output of the A/D converter 39. Frequency divider circuit 3
1.32 are each reset when the output of the OR gate 26 becomes H level. The frequency dividing circuit 32 further divides the frequency of the output of the frequency dividing circuit 31, and the output becomes H level at each predetermined time.

33:オアケ−) 26の出力がHレベルからLレベル
に反転したときに、一旦そのQ出力がHレベル≠4幸と
なる単安定マルチバイブレーク。
33: OK-) When the output of 26 is inverted from H level to L level, the Q output becomes H level ≠ 4 times, a monostable multi-vibration break.

34:単安定マルチバイブレータ30のQ出力がHレベ
ルのとき、クロックパルス発生回路35からのクロック
パルスを分周回路31へ入力する2人力アンドゲート。
34: Two-man power AND gate that inputs the clock pulse from the clock pulse generation circuit 35 to the frequency dividing circuit 31 when the Q output of the monostable multivibrator 30 is at H level.

35:クロックパルス発生回路。35: Clock pulse generation circuit.

36φ37=可変分圧器。可変分圧器36は撮影レンズ
の焦点距離によって長焦点距離はど高いレベルを出力し
、可変分圧器37は撮影時の絞り値信号が開放に近いほ
ど高いレベルを出力する。
36φ37=variable voltage divider. The variable voltage divider 36 outputs a higher level depending on the focal length of the photographing lens at longer focal lengths, and the variable voltage divider 37 outputs a higher level as the aperture value signal at the time of photographing approaches the aperture value.

38:可変分圧器36.37の出力を加算して過焦点距
離信号の1/2を出力する加算増幅RPa 39:加算増幅器38のアナログ出力をデジタル信号に
変換する。
38: A summing amplifier RPa that adds the outputs of the variable voltage dividers 36 and 37 and outputs 1/2 of the hyperfocal distance signal. 39: Converts the analog output of the summing amplifier 38 into a digital signal.

40:加算増幅器20の信号が低いほど高いレベルに変
換する反転増幅器。
40: An inverting amplifier that converts the signal of the summing amplifier 20 to a higher level as the signal becomes lower.

41:反転増幅器40の出力が非反転入力に、レンズ位
置検出回路2の出力が反転入力に接続された差動増幅器
41: A differential amplifier in which the output of the inverting amplifier 40 is connected to a non-inverting input, and the output of the lens position detection circuit 2 is connected to an inverting input.

42:加算増幅器38の出力によって利得を変化させる
と共に、反転増幅器41の出力を増幅する可変利得増幅
器。
42: A variable gain amplifier that changes the gain depending on the output of the summing amplifier 38 and amplifies the output of the inverting amplifier 41.

43.46:コンパレータ。43.46: Comparator.

44a*44b*45a−45b:分圧抵抗。44a*44b*45a-45b: voltage dividing resistor.

49:2人力オアゲート。コンパレータ43.46の出
力が接続されている。その出力はアンドゲート50、イ
ンバータ55を介してアンドゲート56に接続されてい
る。
49: Two-man power or gate. The outputs of comparators 43 and 46 are connected. Its output is connected to an AND gate 56 via an AND gate 50 and an inverter 55.

50−56:2人力アンドゲート。その−人力は分周回
路31の出力に接続されている。
50-56: 2 man power and gate. The input power is connected to the output of the frequency divider circuit 31.

51:アンドゲート50の出力がLレベルからHレベル
に反転したとき、一旦そのQ出力がHレベルに、Q出力
がLレベルに反転する単安定マ、ルチパイブレータ。そ
のQ出力はオアゲート26の一人力に接続されていると
共に、単安定マルチ/へイブレータ27のクリア端子に
接続されている。
51: Monostable multipibrator whose Q output is once inverted to H level and Q output to L level when the output of AND gate 50 is inverted from L level to H level. Its Q output is connected to the output of the OR gate 26 and also to the clear terminal of the monostable multi/stable 27.

52:01人力にコンパレータ46の出力が、 02人
力にコンパレータ43の出力が接続されているDラッチ
回路。このDラッチ回路52は単安定マルチバイブレー
タ51のQ出力がHレベルとなったとき、Dl、D2の
各入力をラッチすると共に、Q出力がHレベルとなった
ときにリセットされる。
52: D latch circuit in which the output of the comparator 46 is connected to the 01 human power, and the output of the comparator 43 is connected to the 02 human power. This D latch circuit 52 latches each input of D1 and D2 when the Q output of the monostable multivibrator 51 becomes H level, and is reset when the Q output becomes H level.

また、その01、Q2出力は増幅器53、反転増幅器5
4を介して加算器17に出力される。
In addition, the 01 and Q2 outputs are sent to the amplifier 53 and the inverting amplifier 5.
The signal is outputted to the adder 17 via 4.

53:増幅器。53: Amplifier.

54:反転増幅器。54: Inverting amplifier.

55:インバータ。55: Inverter.

57:セットリセットフリップフロップ。そのR入力は
コンパレータ23の出力に、S入力はアンドゲート56
の出力に接続されている。また、このフリー、プフロッ
プ57は回路全体への給電開始時に図示しないパワーア
ップクリア回路の出力によりリセットされる。
57: Set-reset flip-flop. Its R input is the output of the comparator 23, and its S input is the AND gate 56.
connected to the output of Further, this free flip-flop 57 is reset by the output of a power-up clear circuit (not shown) at the start of power supply to the entire circuit.

58:2入力アンドゲート。セットリセットフリップフ
ロップ57.27のQ出力が入力端に接続され、その出
力はオアゲート26の一人力に接続されている。
58: 2 input AND gate. The Q output of the set-reset flip-flop 57.27 is connected to the input terminal, and its output is connected to the output of the OR gate 26.

59:レンズ位置検出回路2の出力と加算増幅器38の
出力を比較するコンパレータ。位置検出回路2の出力が
非反転入力に接続され、加算増幅器38の出力が反転入
力に接続されている。
59: Comparator for comparing the output of the lens position detection circuit 2 and the output of the summing amplifier 38. The output of the position detection circuit 2 is connected to the non-inverting input, and the output of the summing amplifier 38 is connected to the inverting input.

60:加算器17の出力と分圧抵抗61a、61bによ
って決定される電圧レベルを比較するコンパレータ。加
算器17の出力が非反転入力に、分圧抵抗61a、61
bの接続点が反転入力に接続されている。
60: A comparator that compares the output of the adder 17 with the voltage level determined by the voltage dividing resistors 61a and 61b. The output of the adder 17 is connected to the non-inverting input, and the voltage dividing resistors 61a, 61
The connection point b is connected to the inverting input.

61a・61b=分圧抵抗。61a and 61b = voltage dividing resistor.

63:2入力アンドゲート。その入力端はコンパレータ
59.60の出力に接続されている。
63: 2 input AND gate. Its input is connected to the output of comparator 59.60.

64:2入力オアゲート。アンドゲート63又は単安定
マルチ八イブレータ70の出力がHレベルとなったとき
、出力がHレベルとなりアナログスイッチ65をオンす
る。また、その出力がLレベルのときはインバータ66
を介してアナログスイッチ18をオンする。
64: 2-input OR gate. When the output of the AND gate 63 or the monostable multi-occurrence circuit 70 becomes H level, the output becomes H level and turns on the analog switch 65. Also, when the output is at L level, the inverter 66
The analog switch 18 is turned on via the .

65:アナログスイッチ。65: Analog switch.

66:インバータ。66: Inverter.

67:分圧抵抗68a、68bによって半分にされたレ
ンズ位置検出回路2の出力が反転入力に接続され、加算
増幅器38の出力が非反転入力に接続された差動増幅器
、その出力はアナログスイッチ65を介して増幅器19
に接続される。
67: A differential amplifier in which the output of the lens position detection circuit 2, which is halved by the voltage dividing resistors 68a and 68b, is connected to the inverting input, and the output of the summing amplifier 38 is connected to the non-inverting input, and its output is connected to the analog switch 65. via amplifier 19
connected to.

68a・68b:分圧抵抗。68a/68b: Voltage dividing resistor.

69:2入力アンドゲート。69: 2 input AND gate.

70:コンパレータ22、分周回路32の出力が共にH
レベルとなっ、て、アンドゲート69の出力がLレベル
からHレベルとなったとき、そのQ出力が一旦Hレベル
になる単安定マルチバイブレータ。
70: The outputs of the comparator 22 and frequency divider circuit 32 are both H
A monostable multivibrator whose Q output temporarily becomes H level when the output of AND gate 69 changes from L level to H level.

第1図の回路動作は大略的には、電動機lとレンズ位置
検出回路2及び受光レンズ4の連動関係によって、パル
ス発生回路4の出力に基づいて増幅器5を介して発光素
子6が発光し、投光レンズ7を通して被写体へ投光を行
い、その反射光を受光レンズ3を介して受光素子8.9
で受光し、所定の演算処理に基づいて自動合焦操作をす
るものである。
Roughly speaking, the circuit operation in FIG. 1 is based on the interlocking relationship between the motor 1, the lens position detection circuit 2, and the light receiving lens 4, so that the light emitting element 6 emits light via the amplifier 5 based on the output of the pulse generation circuit 4. Light is projected onto the subject through the light projecting lens 7, and the reflected light is transmitted through the light receiving lens 3 to the light receiving elements 8.9.
It receives light and performs automatic focusing operation based on predetermined calculation processing.

即ち、受光素子8.9の光電出力をそれぞれ同期回路1
0、llによって、投光光束と同期した反射光のみをコ
ンデンサ12.13でそれぞれ積分し、その出力差を差
動増幅器14、可変利得増幅器15で増幅し、その出力
をラッチするラッチ回路16を通し、加算器17、アナ
ログスイッチ18を介して増幅、器19により電動機1
を駆動させる。このように受光素子8.9の出力が、撮
影レンズと連動する受光レンズ3を介して平衡すること
により、自動焦点調節が行われるようになっている。
That is, the photoelectric outputs of the light receiving elements 8 and 9 are respectively transmitted to the synchronous circuit 1.
0 and ll, only the reflected light synchronized with the projected light flux is integrated by the capacitors 12 and 13, the output difference is amplified by the differential amplifier 14 and the variable gain amplifier 15, and the latch circuit 16 is configured to latch the output. through the adder 17 and the analog switch 18, and the motor 1 by the adder 19.
drive. In this way, the output of the light receiving element 8.9 is balanced via the light receiving lens 3 which is linked to the photographing lens, thereby performing automatic focus adjustment.

ここで、この第1図の回路動作について更に詳細に説明
すると、被写体位置及び撮影レンズ位置によって、次の
8つのモードに分けられる。なお、図番はそれぞれのモ
ードが該当するタイミングチャート図を示している。
Now, to explain the circuit operation of FIG. 1 in more detail, it can be divided into the following eight modes depending on the subject position and the photographing lens position. Note that the figure numbers indicate timing charts to which each mode corresponds.

動作 被写体位置 レンズ位置 モードl 極めて遠 遠方側 第2図 モード2 極めて遠 至近側 第3図 モード3 遠 遠方側 第4図 モード4 遠 至近側 第3図 モード5 近 遠方側 第3図 モード6 近 至近側 第5図 モード7 至近 遠方側 第6図 モード8 至近 、至近側 第6図 そして、モード1の場合は撮影レンズを過焦点距離に焦
点合わせを行い、モード2・モード4−モード5の場合
は撮影レンズを概略的に駆動し、モード3の場合は電動
機lの制御と測距動作を交互に行う交番駆動方式とし、
モード6拳モード7伊モード8の場合は電動機1の制御
と測距動作を併行して行う併行駆動方式としている。
Operation Subject position Lens position mode l Very far Far side Fig. 2 Mode 2 Very far Close Fig. 3 Mode 3 Far Far side Fig. 4 Mode 4 Far Close Fig. 3 Mode 5 Near Far side Fig. 3 Mode 6 Near Close-up side Fig. 5 Mode 7 Close-up Far side Fig. 6 Mode 8 Close-up, Close-up side Fig. 6 In mode 1, focus the photographing lens to the hyperfocal distance, and in mode 2, mode 4-mode 5. In mode 3, the photographing lens is roughly driven, and in mode 3, an alternating drive method is used in which control of the electric motor l and distance measuring operation are alternately performed.
In the case of mode 6, fist mode 7, and mode 8, a parallel drive system is used in which control of the electric motor 1 and distance measuring operation are performed concurrently.

(1)モード1の場合 電源が入力されるとクロックパルス発生回路4の作動に
より発光素子6が点滅を始める。また、セットリセット
フリップクロップ30がセットされ、そのQ出力は第2
図に示すように時間t1でHレベルとなり、アンドゲー
ト34のゲートをオンにし、クロックパルス発生回路3
5の出力を分周回路31で計数する。分周回路31の計
数値が成る値に達すると、その出力は第2図に示すよう
にHレベルとなりアンドゲート50.56に出力する。
(1) In Mode 1 When power is input, the light emitting element 6 starts blinking due to the operation of the clock pulse generation circuit 4. Also, the set-reset flip-flop 30 is set, and its Q output is the second
As shown in the figure, it becomes H level at time t1, turns on the gate of the AND gate 34, and clock pulse generation circuit 3
5 is counted by a frequency dividing circuit 31. When the count value of the frequency dividing circuit 31 reaches this value, its output becomes H level as shown in FIG. 2 and is output to the AND gates 50 and 56.

このモード1ではレンズ位置は遠方側にあるため、レン
ズ位置検出回路2の出力は大きい。また、被写体位置は
極めて遠方にあるから受光素子8.9への入射光量は小
さく、加算増幅器2oの出力は小で、反転増幅器40の
出力が大きくなり、差動増幅器41への2つの入力には
大きな差はない、従って、差動増幅器41の出力は小さ
く、コンパレータ43.46の出力はLレベル、オアゲ
ート49はLレベルとなり、インバータ55の出力はH
レベルとなる。アンドゲート56の出力はHレベルとな
り、分周回路31がHレベルとなったタイミングで、第
2図に示すようにセットリセットフリップフロップ57
をセットする。
In this mode 1, since the lens position is on the far side, the output of the lens position detection circuit 2 is large. In addition, since the subject position is extremely far away, the amount of light incident on the light receiving element 8.9 is small, the output of the summing amplifier 2o is small, the output of the inverting amplifier 40 is large, and the two inputs to the differential amplifier 41 are There is no large difference, therefore, the output of the differential amplifier 41 is small, the outputs of the comparators 43 and 46 are at L level, the OR gate 49 is at L level, and the output of inverter 55 is at H level.
level. The output of the AND gate 56 becomes H level, and at the timing when the frequency divider circuit 31 becomes H level, the set/reset flip-flop 57 is set as shown in FIG.
Set.

またコンパレータ22においては、加算増幅器20から
の出力が小さく、抵抗21b、21cの接続点の電圧レ
ベルよりも低いために出力がHレベルとなる。一方、分
周回路31の出力がHレベルになってから、若干の時間
をおいて分周回路32の出力がHレベルとなることによ
りアンドゲート69の出力はHレベルとなり、単安定マ
ルチバイブレータ70の出力は第2図に示すように時間
t2まで一定時間Hレベルとなる。このマルチバイブレ
ータ70の出力によりオアゲート64の出力がHレベル
となり、アナログスイッチ65をオンにすると共にイン
バータ66がLレベルとなってアナログスイッチ18を
オフにする。この時、可変分圧器36.37による加算
増幅器38からの過焦点距離の1/2の信号と、レンズ
位置検出回路2の信号の1/2が差動増幅器67に入力
されているので、その出力は増幅器19を介して電動機
1を駆動する。そして、撮影レンズでは差動増幅器67
の出力が零になるようにつまり撮影レンズを移動してレ
ンズ位置検出回路2の出力が加算増幅器38の出力と一
致させ、撮影レンズを過焦点距離に位置させることにな
る。
Furthermore, in the comparator 22, the output from the summing amplifier 20 is small and lower than the voltage level at the connection point between the resistors 21b and 21c, so the output becomes H level. On the other hand, after the output of the frequency divider circuit 31 becomes H level, the output of the frequency divider circuit 32 becomes H level after some time, so that the output of the AND gate 69 becomes H level, and the monostable multivibrator 70 As shown in FIG. 2, the output remains at H level for a certain period of time until time t2. The output of the multivibrator 70 causes the output of the OR gate 64 to go to H level, turning on the analog switch 65 and turning on the inverter 66 to turn off the analog switch 18. At this time, since the signal of 1/2 of the hyperfocal distance from the summing amplifier 38 by the variable voltage divider 36 and 37 and the 1/2 signal of the lens position detection circuit 2 are input to the differential amplifier 67, The output drives the motor 1 via an amplifier 19. And, in the photographic lens, a differential amplifier 67
In other words, the photographic lens is moved so that the output of the lens position detection circuit 2 becomes zero, so that the output of the lens position detection circuit 2 matches the output of the summing amplifier 38, and the photographic lens is positioned at the hyperfocal distance.

(2)モード2−モード4・モード5の場合例えばモー
ド2の場合はレンズ位置が至近にあるため、レンズ位置
検出回路2の出力は小さく、差動増幅器41の出力は大
きくなり、オアゲート49はHレベルとなる。そして、
アンドゲート50がオンとなり、第3図に示すように単
安定をマルチバイブレータ51のQ出力が一定時間Hレ
ベルに、Q出力がLレベルにんる。このQ出力によりD
ラッチ回路52がラッチされ、Hレベルを出力している
コンパレータ43の出力が、ラッチ回路52の出力Q2
、増幅器53を介して加算器17を経由して電動機1を
制御することになる。
(2) Mode 2 - Mode 4/Mode 5 For example, in mode 2, the lens position is close, so the output of the lens position detection circuit 2 is small, the output of the differential amplifier 41 is large, and the OR gate 49 is It becomes H level. and,
The AND gate 50 is turned on, and as shown in FIG. 3, the Q output of the monostable multivibrator 51 is at the H level for a certain period of time, and the Q output is at the L level for a certain period of time. Due to this Q output, D
The latch circuit 52 is latched, and the output of the comparator 43 outputting an H level is the output Q2 of the latch circuit 52.
, the motor 1 is controlled via the amplifier 53 and the adder 17.

このモード2、モード4、モード5の場合は、被写体位
置とレンズ位置とが極めてかけ離れているために、差動
増幅器14を介した正確な合焦動作を行うのではなく、
加算増幅器20の出力による概略的な駆動を行っている
のである。
In the case of Mode 2, Mode 4, and Mode 5, since the subject position and the lens position are extremely far apart, accurate focusing operation via the differential amplifier 14 is not performed.
Rough driving is performed by the output of the summing amplifier 20.

(3)モード3の場合 この場合は被写体位置、レンズ位置が共に遠方にあるた
め差動増幅器41の出力は小さく、オアゲート49の出
力がLレベルとなり、アンドゲート56の出力がHレベ
ルとなり、第4図に示すように2リツプフロツプ57が
セットされ、そのQ出力はHレベルとなる。被写体位置
が遠方にあるときの加算増幅器20の出力は、抵抗21
a、21bの接続点の電位と抵抗21b、21cの接続
点の電位の中間にあり、コンパレータ22.23の出力
は共にLレベルである。この状態で第4図に示すように
分周回路32の出力がHレベルになると、オアグー4ト
24の出力がHレベルになり、単安定マルチバイブレー
タ27の出力がHレベルとなる。同時に、マルチバイブ
レータ25の出力もHレベルとなるが、第4図に示すよ
うにマルチバイブレータ27の方が25よりも長い時間
Hレベルを維持している。このマルチ/ヘイブレーク2
7の出力により、ラッチ回路16がラッチされ、可変利
得増幅器15の。出力つまり焦点誤差信号により電動機
1が駆動されることになる。また、アンドゲート58を
介してオアゲート26の出力がHレベルとなり、マルチ
バイブレータ27の出力がHレベルとなっている間は、
アナログスッチ28.29がオンされコンデンサ12.
13が放電される。従って、電動機1による合焦動作と
測距動作が交互に交番して行う交番駆動方式とされてい
る。
(3) Mode 3 In this case, both the subject position and the lens position are far away, so the output of the differential amplifier 41 is small, the output of the OR gate 49 is at L level, the output of AND gate 56 is at H level, and the output of the AND gate 56 is at H level. As shown in FIG. 4, the 2-lip flop 57 is set and its Q output becomes H level. When the subject position is far away, the output of the summing amplifier 20 is connected to the resistor 21.
The potential is between the potential at the connection point between a and 21b and the potential at the connection point between the resistors 21b and 21c, and the outputs of the comparators 22 and 23 are both at L level. In this state, as shown in FIG. 4, when the output of the frequency dividing circuit 32 becomes H level, the output of the output circuit 24 becomes H level, and the output of the monostable multivibrator 27 becomes H level. At the same time, the output of the multivibrator 25 also becomes H level, but as shown in FIG. 4, the multivibrator 27 maintains the H level for a longer time than the multivibrator 25. This multi/hay break 2
The latch circuit 16 is latched by the output of the variable gain amplifier 15. The motor 1 is driven by the output, that is, the focus error signal. Further, while the output of the OR gate 26 is at H level via the AND gate 58 and the output of the multivibrator 27 is at H level,
Analog switches 28 and 29 are turned on and capacitor 12.
13 is discharged. Therefore, an alternating drive system is adopted in which the focusing operation and distance measuring operation by the electric motor 1 are performed alternately.

(4)モード6・モード7φモード8の場合モード6の
場合には、分周回路31の出力がHレベルになるまでは
加算増幅器20の出力は小さく、コンパレータ23はH
レベルとなっていない。しかし、分周回路32の出力が
Hレベルになるまでにはコンパレータ23の出力がHレ
ベルになる。ここで、被写体位置が近、レンズ位置が至
近なので、分周両路31の出力がHレベルになったとき
に、オアゲート49の出力はLレベルとなり、インバー
タ55、アンドゲート56を介してフリップフロップ5
7がセットされる。そして、時間t3の直前でコンパレ
ータ23の出力がHレベルとなると、フリップフロップ
57はリセットされ、アンドゲート58はオフになる。
(4) Mode 6/Mode 7φMode 8 In the case of mode 6, the output of the summing amplifier 20 is small until the output of the frequency dividing circuit 31 reaches the H level, and the comparator 23 is at the H level.
level is not reached. However, the output of the comparator 23 becomes H level before the output of the frequency dividing circuit 32 becomes H level. Here, since the subject position is close and the lens position is very close, when the outputs of both frequency dividing circuits 31 become H level, the output of the OR gate 49 becomes L level, and is passed through the inverter 55 and the AND gate 56 to the flip-flop. 5
7 is set. Then, when the output of the comparator 23 becomes H level just before time t3, the flip-flop 57 is reset and the AND gate 58 is turned off.

そして、コンパレータ23のHレベル出力はオアゲート
24を介してマルチバイブレータ27をHレベルにして
、ラッチ回路16をラッチするので、可変利得増幅器1
5の出力により電動機1が駆動される。
Then, the H level output of the comparator 23 makes the multivibrator 27 go to H level through the OR gate 24 and latches the latch circuit 16, so that the variable gain amplifier 1
The electric motor 1 is driven by the output of 5.

また、オアゲート24の出力がマルチバイブレータ25
にも加えられ、マルチバイブレータ25の出力が短時間
だけHレベルとなり、オアゲート26を介してアナログ
スッチ28.29がm−オンとなりコンデンサ12.1
3は瞬時的に放電される。コンデンサ12.13は直ち
に蓄電を開始、つまり測距動作を始めることになる。即
ち、ラッチ回路16を介する電動機lの合焦動作と、測
距動作が同時に行われる併行駆動方式となる。
Also, the output of the OR gate 24 is connected to the multivibrator 25.
, the output of the multivibrator 25 becomes H level for a short time, and the analog switch 28.29 turns on via the OR gate 26, causing the capacitor 12.1 to turn on.
3 is instantaneously discharged. The capacitors 12 and 13 immediately start storing power, that is, start distance measuring operation. That is, a parallel drive system is employed in which the focusing operation of the motor l via the latch circuit 16 and the distance measuring operation are performed simultaneously.

なお、モード7、モード8の場合には、被写体位置が至
近なので、第6図に示すように加算増幅器20の出力の
立ち上りが大きく、1サイクルの時間t4は第5図の同
様な時間t3よりも小さい。この場合も第5図の場合と
その動作は殆ど同じであり併行駆動方式となる。
In addition, in the case of mode 7 and mode 8, since the subject position is close, the rise of the output of the summing amplifier 20 is large as shown in FIG. 6, and the time t4 of one cycle is shorter than the similar time t3 in FIG. It's also small. In this case as well, the operation is almost the same as in the case of FIG. 5, and a parallel driving method is employed.

本発明は上述の各モードの内、特にモードlに限定する
ものであり、被写体位置が極めて遠方でレンズ位置が遠
方にある場合には、必要精度に基づく過焦点距離以上で
の測距行為は不要であるし、レンズ位置の移動も少なく
て済むことから、撮影レンズの被写界深度を利用して過
焦点距離へ焦点合わせをするようにし、撮影レンズの現
在のレンズ位置信号とズーム位置及び絞り値による必要
精度信号である過焦点距離を比較して、過焦点距離の半
分の距離以遠に焦点が合っている場合に撮影レンズを過
焦点距離に焦点合わせをするものである。
The present invention is particularly limited to Mode I among the above-mentioned modes, and when the subject position is extremely far away and the lens position is far away, distance measurement at a distance greater than the hyperfocal distance based on the required accuracy is prohibited. Since it is not necessary and requires less movement of the lens position, focusing is performed at the hyperfocal distance using the depth of field of the photographing lens, and the current lens position signal of the photographing lens and the zoom position and The hyperfocal distance, which is a required accuracy signal based on the aperture value, is compared, and if the focus is at a distance equal to or more than half the hyperfocal distance, the photographing lens is focused to the hyperfocal distance.

つまり、過焦点距離とは無限遠が被写界深度に入る最も
近い距離であり、撮影レンズの焦点距離と絞り量により
決定される。そして、過焦点距離にピントを合わせると
、過焦点距離の半分の距離から無限遠までが被写界深度
に入ることになる。
In other words, the hyperfocal distance is the closest distance from infinity to the depth of field, and is determined by the focal length and aperture of the photographic lens. If you focus on the hyperfocal distance, the depth of field will range from half the hyperfocal distance to infinity.

本実施例では、加算増幅器38からは過焦点距離の半分
の距離情報に対応した信号が出力されている。例えば、
算出された過焦点距離が10mであれば、その半分の5
mに相当する情報が加算増幅器38から出力されており
、コンパレータ59のマイナス入力端、差動増幅器67
のプラス入力端に5mの情報が入力する。また、レンズ
位置検出部2からの現在のレンズ位置情報出力が例えば
7mに対応するものであるとすると、この7mに相当す
る情報がコンパレータ59のプラス入力端に、更に差動
増幅器67のマイナス端子に入力されるが、差動増幅器
67のマイナス端子への入力は分圧抵抗68.69によ
り1/2の電位とされ、つまり3.5mの情報として入
力する。従って、コンパレータ59ではプラス入力端゛
の入力が大きく、Hレベルが出力されてスイッチ65が
オン、スイッチ18がオフになる。差動増幅器67にお
いては5mと3.5mの差が出力され、この出力が零と
なるように、即ち差動増幅器67のマイナス入力端への
入力が5mとなるように、つまりレンズ位置検出部2の
出力が10mの過焦点距離となるように、増幅器19を
介して電動機lが駆動される。
In this embodiment, the summing amplifier 38 outputs a signal corresponding to distance information that is half the hyperfocal distance. for example,
If the calculated hyperfocal distance is 10 m, half of it is 5.
Information corresponding to m is output from the summing amplifier 38, and the negative input terminal of the comparator 59 and the differential amplifier 67
Information about 5m is input to the plus input terminal of. Furthermore, if the current lens position information output from the lens position detection section 2 corresponds to 7 m, for example, the information corresponding to 7 m is sent to the plus input terminal of the comparator 59 and also to the minus terminal of the differential amplifier 67. However, the input to the negative terminal of the differential amplifier 67 is set to 1/2 potential by the voltage dividing resistor 68, 69, that is, it is input as information of 3.5 m. Therefore, the input at the positive input terminal of the comparator 59 is large, and an H level is output, turning the switch 65 on and the switch 18 off. The differential amplifier 67 outputs the difference between 5 m and 3.5 m, and the lens position detection section An electric motor 1 is driven via an amplifier 19 so that the output of 2 has a hyperfocal distance of 10 m.

また、実施例の処理は殆どアナログによって行ったが、
A/D変換によりマイクロプロセッサ等によるソフトウ
ェアで実施してもよいことは云うまでもない。
In addition, although most of the processing in the example was performed using analog methods,
It goes without saying that A/D conversion may be implemented by software using a microprocessor or the like.

以上説明したように本発明に係る自動焦点調節装置は、
撮影レンズによる被写界深度を利用して、被写体位置が
極めて遠方にあり、レンズ位置が遠方にある場合に、過
焦点距離に焦点を合わせることにより、無駄な測距動作
を行わずに迅速な合焦調節がなされる利点がある。
As explained above, the automatic focus adjustment device according to the present invention has
Utilizing the depth of field provided by the photographic lens, when the subject is extremely far away and the lens position is far away, by focusing at the hyperfocal distance, you can quickly eliminate unnecessary distance measurement operations. There is an advantage that focus adjustment can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面第1図は本発明に係る自動焦点調節装置の一実施例
の構成図、第2図〜第6図は各モードに応じた駆動方式
のタイムチャート図である。 符号1は電動機、2はレンズ位置検出部、3は受光レン
ズ、18.65はスイッチ、36.37は可変分圧器、
38は加算増幅器、59はコンパレータ、67は差動増
幅器、68.69は分圧抵抗である。 特許出願人 キャノン株式会社 第2図 第3図 tl t′2 第4図 tl t2 第5図 第6図
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an automatic focusing device according to the present invention, and FIGS. 2 to 6 are time charts of driving methods according to each mode. 1 is a motor, 2 is a lens position detection unit, 3 is a light receiving lens, 18.65 is a switch, 36.37 is a variable voltage divider,
38 is a summing amplifier, 59 is a comparator, 67 is a differential amplifier, and 68.69 is a voltage dividing resistor. Patent applicant: Canon Co., Ltd. Figure 2 Figure 3 tl t'2 Figure 4 tl t2 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被写体が極めて遠方にあり、レンズ位置が遠方にあ
る場合において、投光光の反射光により被写体位置を概
略的に検知する手段と、撮影レンズの現在の位置を検出
する手段と、撮影レンズの焦点距離情報・絞り情報を基
に過焦点距離をめる手段と、前記撮影レンズの現在のレ
ンズ位置を検出する手段と、前記過焦点距離と前記撮影
レンズのレンズ位置とを比較する手段と、前記撮影レン
ズを過焦点距離に焦点合わせする手段とを有することを
特徴とする自動焦点調節装置。 2、前記被写体距離を概略的に検知する手段は、投光光
の反射光を受光する受光素子の出力の大きさを基にする
特許請求の範囲第1項に記載の自動焦点調節装置。
[Claims] 1. When the subject is extremely far away and the lens position is far away, means for roughly detecting the subject position by reflected light of projected light and detecting the current position of the photographing lens. means for determining the hyperfocal distance based on focal length information and aperture information of the photographic lens; means for detecting the current lens position of the photographic lens; and means for determining the hyperfocal distance and the lens position of the photographic lens. and means for focusing the photographic lens to a hyperfocal distance. 2. The automatic focus adjustment device according to claim 1, wherein the means for roughly detecting the object distance is based on the magnitude of the output of a light receiving element that receives reflected light of the projected light.
JP9895784A 1984-05-17 1984-05-17 Automatic focus controller Pending JPS60242414A (en)

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JP9895784A JPS60242414A (en) 1984-05-17 1984-05-17 Automatic focus controller
US06/734,288 US4613225A (en) 1984-05-17 1985-05-15 Automatic focusing device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0448522U (en) * 1990-08-30 1992-04-24

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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