JPS6090316A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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JPS6090316A
JPS6090316A JP19800783A JP19800783A JPS6090316A JP S6090316 A JPS6090316 A JP S6090316A JP 19800783 A JP19800783 A JP 19800783A JP 19800783 A JP19800783 A JP 19800783A JP S6090316 A JPS6090316 A JP S6090316A
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distance
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measuring device
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Naoya Kaneda
直也 金田
Kazuya Matsuda
和也 松田
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Abstract

PURPOSE:To compensate merits and demerits of two different type distance measuring devices by constituting so that an active distance measuring device is operated after a prescribed time has elapsed, when a passive distance measuring device is operated. CONSTITUTION:A luminance signal and position information are inputted to a sequencer 8 from a photographed object luminance detecting circuit 7 for detecting a disphragm state to an image pickup tube 6 from a photographic lens 1, and a position detecting circuit 9 for detecting a position of the photographic lens 1, respectively, and an output from the sequencer 8 is connected so as to operate one of an active distance measuring device 10, a passive distance measuring device 11 and a fixed focus device 12. In this state, as for an object to be photographed of a closest focusing distance, the distance is measured by the active distance measuring device 10, and as for an object to be photographed of a long distance, the distance is measured by the passive distance measuring device 11, so that the active distance measuring device 10 is driven in some prescribed time period when the passive distance measuring device 11 is being operated, and a distance measuring accuracy of the whole device is raised by making the most of each merit.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビデオカメラ等に用い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 focus adjustment device used in a video camera or the like.

従来、この種の焦点調節装置は各種の方式が提案され、
実際にもビデオカメラ等に組込まれている。これらの各
種の方式を大別すると、所謂アクティブ方式と呼ばれる
能動型測距装置と、所謂パッシブ方式と呼ばれる受動型
測距装置とに分けられることはよ〈知られている。前者
のアクティブ方式の自動焦点調節は、カメラ側から被写
体に向けて光線又は音波等を発射し、その反射光等を情
報源とするものであるが、至近距離から例えば10m近
辺までの距離範囲に存在する極く一般的な被写体の反射
光等から、何らかの信号を得て被写体距離を知ることは
できるが、それ以遠の被写体に対しては反射光等が低レ
ベルとなり検出不能となる。
Conventionally, various methods have been proposed for this type of focus adjustment device.
It is actually incorporated into video cameras and the like. It is well known that these various methods can be roughly divided into active distance measuring devices called active methods and passive distance measuring devices called passive methods. The former active automatic focusing method emits light or sound waves from the camera side toward the subject and uses the reflected light as an information source. Although it is possible to obtain some kind of signal from the reflected light of an extremely common object and know the distance to the object, the reflected light, etc. for objects further away will be at a low level and cannot be detected.

従って、従来のこの種のアクティブ方式の自動焦点調節
装置を備えたビデオカメラでは、発射した光線又は音波
が戻ってこない距離の被写体に対しては、撮影レンズの
うちの焦点調節に関与するレンズIiYを予め定められ
た位置に停止させていた。この光線又は音波の反射光等
を検出できる限界の距離を到達距離と呼ぶことにすると
、この到達距離が過焦点距離の近点以遠となるような場
合は、結果としては定められた至近距離から無限遠距離
の間の伺れの位置に被写体があっても、この被写体は被
万界深度内に入るために問題が生ずることはない。
Therefore, in a conventional video camera equipped with this type of active type automatic focus adjustment device, when shooting a subject at a distance where the emitted light beam or sound wave does not return, the lens IiY that is involved in focus adjustment among the photographic lenses was stopped at a predetermined position. The limit distance at which this light beam or reflected light of sound waves, etc. can be detected is called the reaching distance.If this reaching distance is beyond the near point of the hyperfocal distance, the result will be from the specified closest distance. Even if a subject is located at an infinitely far distance, no problem will occur because the subject will be within the depth of field.

例えば、焦点距f4 f = 35 m m、開放FN
o=F2,8、最小錯乱円径δ−0,03mmの35m
mカメラにおいては、この過焦点距離の近点はH/2=
f’/(26F)から7.3mとなり、もし10mを到
達距離とできれば全域で合焦可能となる。ところが、こ
こでf=60mm、開放FNo=F1.8、最小錯乱円
径δ=0.03mmのビデオカメラを考えてみると、H
/ 2 = 33 mとなり、全域で合焦可能なカメラ
を実現することは、電力素子の種類・大きさ等の面から
極めて困難である。
For example, focal length f4 f = 35 mm, open FN
o = F2,8, minimum circle of confusion diameter δ - 35m of 0,03mm
For m cameras, the near point of this hyperfocal distance is H/2=
f'/(26F) gives a distance of 7.3 m, and if 10 m can be achieved, it will be possible to focus over the entire area. However, if we consider a video camera with f=60mm, aperture FNo.=F1.8, and minimum circle of confusion diameter δ=0.03mm, H
/ 2 = 33 m, and it is extremely difficult to realize a camera that can focus over the entire area due to the type and size of the power elements.

公知のアクティブ方式の測距装置の多くは、実用上は殆
との被写体に合焦することが可能ではあるが、絞りが比
較的開放に近い場合の例えば花火や夜のネオンサインな
どの遠景では、手動で焦点合わせをする必要がある。例
えば、前述のf=60mmのレンズを有するビデオカメ
ラにおいては、光線等の到達距離を10mとすると、1
0000=602/(2ψ0.030F)からF=6と
なり、F6よりも開放側で撮影する場合1まピントぼけ
になることがある。
Many of the known active distance measuring devices are capable of focusing on most subjects in practice, but when the aperture is relatively open, it is difficult to focus on distant objects such as fireworks or neon signs at night. , manual focusing is required. For example, in the aforementioned video camera having a lens of f=60 mm, if the travel distance of the light beam, etc. is 10 m, then 1
Since 0000=602/(2ψ0.030F), F=6, and when photographing at a wider aperture than F6, it may become out of focus by one degree.

これに対し後者のパッシブ方式の自動焦点調節装置では
、原理的に被写体に何らかの識別可能なコントラストが
なければ測距が不可能となる。このために、被写体がコ
ントラストのない壁のようなものであったり、或いは低
照度下にありコントラストの差が殆ど現われない場合に
は、測距不能となる欠点を有している。しかしながら、
先のアクティブ方式と異なり、パッシブ方式では被写体
に識別可能なコントラスト マ測距が可能となる利点を持っている。即ち、近距離側
の被写体に対してはアクティブ方式の測距装置が、また
遠距離側の被写体に対してはパッシブ方式の測距装置1
りが優れており、しかもこれらは相互に欠点を補ないあ
っていると云える。
On the other hand, with the latter passive automatic focus adjustment device, distance measurement is in principle impossible unless the subject has some discernible contrast. For this reason, if the subject is a wall with no contrast, or if it is under low illumination and there is almost no difference in contrast, it has the disadvantage that distance measurement is impossible. however,
Unlike the active method described above, the passive method has the advantage of being able to perform contrast distance measurement that allows the subject to be identified. In other words, the active distance measuring device is used for close objects, and the passive distance measuring device 1 is used for long distance objects.
Moreover, it can be said that they compensate for each other's shortcomings.

」二連の理由から、アクティブ方式とパッシブ方式の両
方を有したカメラの測距装置は知られているが、従来公
知のものは前述のような過焦点距離と到達距離の考えま
でが十分に考慮されていないために、絞りが比較的絞ら
れていて、その絞り又は開放絞りでの過焦点距離位置に
撮影レンズを停止しておけば、合焦している条件下でも
パッシブ測距装置による測距が持続され、細かくレンズ
が移動して撮影された動画像が見難くなったり、パンニ
ング等により測距視野内にコントラストのない被写体が
入った場合にパッシブ方式の所謂サーチモードとなって
レンズが大きく動いてしまう虞れもある。このため、従
来の2種の測距方式を併用した自動焦点装置を主に動画
像用に使用した場合には、場合によってはかえって画面
が見苦しくなってしまう欠点がある。
For two reasons, camera distance measuring devices with both active and passive methods are known; Because the aperture is relatively narrow, if the photographic lens is stopped at the hyperfocal distance position at that aperture or wide open aperture, the passive distance measuring device can be used even under in-focus conditions. When distance measurement is continued and the lens moves minutely, making it difficult to see the captured video, or when a subject with no contrast enters the distance measurement field of view due to panning, etc., the lens enters a passive search mode. There is also a risk that there will be a significant shift. For this reason, when an autofocus device that uses both conventional distance measurement methods is used mainly for moving images, there is a drawback that the screen may become unsightly depending on the situation.

本発明の目的は、上述の従来例の欠点を解消し、2つの
異なる方式の測距装置を使用し、両測距装置の長所短所
を補い合い、パッシブ測距中においても、より確実に精
度良く測距をなし得る自動焦点調節装置を提供すること
にあり、その要旨は、物体までの距離を自動的に検出す
るための、゛方式の異なる第1.第2の測距装置を有し
、第1の測距装置は比較的近距離の物体を測距し、第2
の測距装置は比較的遠距離の物体を測距するようにし、
第2の測距装置の作動後の予め定められた時間に第1の
測距装置を作動させる制御装置を有することを特徴とす
るものである。
The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional example described above, use two different types of distance measuring devices, compensate for the advantages and disadvantages of both distance measuring devices, and ensure more accurate accuracy even during passive distance measuring. The purpose is to provide an automatic focus adjustment device capable of distance measurement, and its gist is to provide a first method using different methods for automatically detecting the distance to an object. It has a second distance measuring device, the first distance measuring device measures a distance to an object at a relatively short distance, and the second distance measuring device measures a distance to an object at a relatively short distance.
The distance measuring device is designed to measure relatively far objects,
The present invention is characterized by having a control device that operates the first distance measuring device at a predetermined time after the second distance measuring device is activated.

次に、本発明を図示の実施例に基づいて更に詳細に説明
する。
Next, the present invention will be explained in more detail based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の第1の実施例のシステム概要図を示し
、1は距離環2によって保持された撮影レンズであり、
電動機3の駆動に従って歯車4により固定鏡筒5に対し
て光軸方向に前後進できるようになっている。撮影レン
ズ1から撮像管6により得た被写体像を、TV信号化し
図示しない処理回路に送信するようになっているわけで
あるが、撮像?a6の絞り状態を検知する被写体輝度検
知回路7が設けられ、その出力である輝度信号EVはシ
ーケンサ8に入力される。また、撮影レンズlの位置を
検知するための位置検知回路9がqllえられ、その出
力はシーケンサ8に入力するようになっており、シーケ
ンサ8においては先の輝度信号EVとの組合わせにより
、シーケンサ8がらの出力はアクティブ測距装置ff、
 l O、パッシブ測距装置i’#11、固定焦点装置
12の何れかを作動させるように接続され、これらの装
置lo、ll、12の出力は゛上動機駆動回路13を介
して電動機3を駆動するように構成されている。なお、
シーケンサ8には必要に応じてタイマ14のタイマ信号
が入力され、シーケンサ8はタイマ信号の有無を勘案し
て作動するようにされている。
FIG. 1 shows a system outline diagram of the first embodiment of the present invention, in which 1 is a photographing lens held by a distance ring 2;
According to the drive of the electric motor 3, the gear 4 allows the lens to move forward and backward relative to the fixed lens barrel 5 in the optical axis direction. The object image obtained from the photographing lens 1 through the image pickup tube 6 is converted into a TV signal and sent to a processing circuit (not shown). A subject brightness detection circuit 7 for detecting the aperture state of a6 is provided, and its output, a brightness signal EV, is input to a sequencer 8. In addition, a position detection circuit 9 for detecting the position of the photographic lens l is installed, and its output is inputted to the sequencer 8. In the sequencer 8, in combination with the luminance signal EV, The output from the sequencer 8 is the active range finder ff,
The outputs of these devices lo, ll, 12 drive the electric motor 3 via the upper motor drive circuit 13. is configured to do so. In addition,
A timer signal from a timer 14 is inputted to the sequencer 8 as necessary, and the sequencer 8 operates taking into consideration the presence or absence of the timer signal.

従って、輝度検知回路7及び位置検知回路9からの情報
は共にシーケンサ8に伝えられ、このシーケンサ8内で
の判断の結果、アクティブ測距袋fit 10、パッシ
ブ測距装置11又は固定の定められた停止位置を保持す
る固定焦点装置12のうちの何れか1つの装置が選択さ
れ、選択された装置1!Jの出力に応じた電動機駆動回
路13の指令により、電動機3が歯車4を介して撮影レ
ンズ1の位置を調節し、被写体像が合焦状態で撮像管6
の撮像面上に結像されることになる。
Therefore, the information from the brightness detection circuit 7 and the position detection circuit 9 are both transmitted to the sequencer 8, and as a result of the judgment within this sequencer 8, the active distance measurement bag FIT 10, the passive distance measurement device 11, or the fixed Any one of the fixed focus devices 12 holding the stop position is selected, and the selected device 1! In response to a command from the motor drive circuit 13 in response to the output of
The image will be formed on the imaging plane.

この第1の実施例においては、アクティブ測距装置を用
いるかパッシブ測距装置を用いるかの判断として、前述
したように輝度情報とレンズ位値情報を用いている。な
お、後述するように撮影レンズlを固定焦点に保持する
ための固定焦点装置12は、アクティブ測距装置10に
含まれると考えることができる。ここで、タイマ14の
役割は、モードがパッシブ測距となったときにパッシブ
方式だけの測距を持続していると、後述する不具合が生
ずることを防止するためのものであり、パッシブ測距装
置11の作動中は成る定められた時間周期でアクティブ
測距袋#lOが駆動するようにされている。更には、タ
イマ14は固定焦点装置12の作動が終り、アクティブ
測距袋wlOに切換わるタイミング調整の役割を兼ねて
いこの第1図で知られるように、本実施例では至近距離
の被写体に対してはアクティブ測距装置10により、遠
距離の被写体に対してはパッシブ測距装置11によって
測距するものにおいて、レンズ位置情報を取り入れ、更
に絞り情報に相当する被写体輝度情報を取り入れること
により、場合によっては遠距離の被写体でのパッシブ測
距装置11による測距を行わず、予め定められたレンズ
停止位置へ停止させるものである。第1表は被写体条件
の組合わせにょる測距モードを示し、この実施例におい
ては撮影レンズ1は定められた被写とし、また、輝度情
報としては定められた絞り開口を境界として輝度検知回
路7により「明状態」と「暗状態」とが検知可能となっ
ている。
In this first embodiment, as described above, brightness information and lens position information are used to determine whether to use an active distance measuring device or a passive distance measuring device. Note that, as will be described later, the fixed focus device 12 for holding the photographing lens l at a fixed focus can be considered to be included in the active distance measuring device 10. Here, the role of the timer 14 is to prevent the problem described later from occurring if distance measurement using only the passive method is continued when the mode is set to passive distance measurement. While the device 11 is in operation, the active distance measuring bag #lO is driven at a predetermined time period. Furthermore, the timer 14 also has the role of adjusting the timing when the fixed focus device 12 stops operating and switches to the active distance measuring bag wlO. In cases where the active distance measuring device 10 measures distances for long-distance objects, and the passive distance measuring device 11 measures distances for long-distance objects, by incorporating lens position information and further incorporating object brightness information corresponding to aperture information, In some cases, the passive distance measuring device 11 does not perform distance measurement on a distant object, but instead stops the lens at a predetermined lens stop position. Table 1 shows distance measurement modes depending on the combination of subject conditions. In this embodiment, the photographing lens 1 is set to a fixed subject, and the brightness information is set to a fixed aperture aperture, and the brightness detection circuit 7, it is possible to detect a "bright state" and a "dark state."

第1表 レンズ位置゛ 輝度 モード 遠距離 暗 パッシブ 遠距離 明 固定焦点 近距離 暗 アクティブ 近距離 明 アクティブ 第1表に示すように、暗い遠距離の被写体では絞りが開
いていることがら過焦点距111[1:f2 /(δF
)[ただしfは望遠端で一定とするコは大きくなり、光
線の到達距離を越えるためにパッシブモードで測距する
ことが最適である。また、明るい遠距離の被写体では、
例えば前述のビデオ用レンズではF6よりも絞っていれ
ば、パッシブ測離以内では、絞り状態によらずにアクテ
ィブ測距を行えばよいことになる。これらの動作を制御
するシーケンサ8は論理回路によるハードウェアにより
実現することもできるが、本実施例においては後述する
ようにソフトウェアにより作動するようにされている。
Table 1 Lens position ゛ Brightness Mode Far distance Dark Passive far distance Bright Fixed focus close distance Dark Active close distance Bright Active As shown in Table 1, the aperture is open for dark, long distance subjects, so hyperfocal length 111 [1:f2/(δF
) [However, if f is constant at the telephoto end, it becomes large, and it is best to measure the distance in passive mode in order to exceed the reach of the light beam. In addition, when photographing a bright, long-distance subject,
For example, with the video lens described above, if the aperture is smaller than F6, active distance measurement can be performed without depending on the aperture state within passive distance measurement. The sequencer 8 that controls these operations can be realized by hardware such as a logic circuit, but in this embodiment, it is operated by software as described later.

第2図はレンズの停止位置情報を知るための位置検知回
路9の一実施例であり、リーフスイッチ15の作動接片
16か、撮影レンズ1を保持する距離環2の外周に一体
に設けられたカム部17に当接して駆動され、固定接片
18と接続するようになっている。第2図(a)ではス
イッチは開いており、(b)では距離環2の回転に伴い
カム部17が作動接片16を押し下げてスイッチは閉じ
られている。このようにして検知した2位置を、例えば
第2図(a)は近距離領域、(b)は遠距離領域とすれ
ばよい。また、この2つの位置の切換点の距離としては
、アクティブ測距装置10の光線等の到達圧aイfI近
とするか、或いは他の設計意図により例えば到達距離を
望遠端開放下での近点としてもよい。
FIG. 2 shows an embodiment of the position detection circuit 9 for determining the stop position information of the lens. The cam portion 17 is driven by contacting the cam portion 17, and is connected to the fixed contact piece 18. In FIG. 2(a), the switch is open, and in FIG. 2(b), as the distance ring 2 rotates, the cam portion 17 pushes down the operating contact piece 16, and the switch is closed. The two positions detected in this manner may be, for example, a short-distance area in FIG. 2(a) and a long-distance area in FIG. 2(b). In addition, the distance between the switching points of these two positions may be set close to the reaching pressure a and fI of the light beam of the active distance measuring device 10, or depending on other design intentions, for example, the reaching distance may be set close to the reaching distance with the telephoto end open. It may also be a point.

第3図は本実施例に用いるに適した形式のアクティブ測
距装置lOを示している。なお、本実施例ではここに示
す以外の方式のアクティブ測距装置を用いてもよいこと
は勿論である。この第3図において、シーケンサ8から
の命令によりマイクロプロセッサ20は赤外光駆動回路
21を一定の周期でパルス発光するように指示し、赤外
発光ダイオード22は近赤外光を周期的に投光レンズ2
3を介して被写界に向けて投射する。投射された光線は
被写体Sで乱反射し、受光レンズ24を介して受光素子
25上に結像する。このとき第3図は合焦状態であり、
受光素子25への光束は受光素子25の2つの領域25
a、25bの境界部に中心を持って結像するため、領域
25a、25bの出力A、Hの出力差(A−B)は零に
なっている。例えば、被写体Sが近づいてくると、受光
素子25上のスポット中心は領域25b側に移動し、B
の出力が大になり、(A−B)くOとなって後ピントを
検出し、前ピントの場合はその逆となる。信号A、Bは
それぞれ増幅器26a、26bで増幅後に、積分器27
a、27bにより交流雑音成分が取り除かれて差動増幅
器28に送られ、差信号(A −B)をマイクロプロセ
ッサ20で演算処理し電動機3の回転方向等が決定され
る。例えは、後ピントの場合は撮影レンズ1は画面上で
左方向へ移動し、撮影光軸と投受光レンズ23.24の
光軸は新たな距離の被写体上で交叉することになる。
FIG. 3 shows an active ranging device lO of a type suitable for use in this embodiment. Note that, of course, in this embodiment, an active distance measuring device of a type other than that shown here may be used. In FIG. 3, a microprocessor 20 instructs an infrared light drive circuit 21 to emit pulsed light at a constant cycle according to a command from a sequencer 8, and an infrared light emitting diode 22 periodically emits near-infrared light. optical lens 2
3 toward the subject. The projected light beam is diffusely reflected by the subject S and forms an image on the light receiving element 25 via the light receiving lens 24. At this time, Figure 3 is in focus,
The light flux to the light receiving element 25 is divided into two regions 25 of the light receiving element 25.
Since the image is centered on the boundary between a and 25b, the output difference (A-B) between the outputs A and H of the regions 25a and 25b is zero. For example, when the subject S approaches, the spot center on the light receiving element 25 moves toward the area 25b, and
The output becomes large and becomes (A-B) 0 to detect rear focus, and vice versa when front focus is detected. Signals A and B are amplified by amplifiers 26a and 26b, respectively, and then sent to an integrator 27.
AC noise components are removed by the signals a and 27b and sent to the differential amplifier 28, and the difference signal (A-B) is processed by the microprocessor 20 to determine the direction of rotation of the motor 3, etc. For example, in the case of rear focus, the photographing lens 1 moves to the left on the screen, and the photographing optical axis and the optical axes of the light projecting and receiving lenses 23 and 24 intersect on the subject at a new distance.

第4図は本実施例に好適に用いられるパッシブ測距装置
11を示すものである。ここで、撮像管に相当するCO
D等の固体撮像素子30からの出力は、プリアンプ、ガ
ンマ補正、ブランキング習昆合、リニアクリップ等の回
路を有する処理回路31によりTV信号とされる他に、
自動焦点調節用としてマイクロプロセッサ32により動
作されるゲート33により画面中心部の測距視野内の信
号だけが取り出され、この信号は高域フィルタ34によ
って高周波成分のみか通過し、検出器35により取り出
される。一方、焦点変調器36.37の2つの光学素子
とこれを駆動する振動体38は、カウンタ39、COD
ドライブ40からフレーム周期の信号を得て、フレーム
ごとに結像位置を変える。その結果、検出器35の出力
とそのときの焦点変調器36.37の位置から、前ピン
ト、後ピントを検知する位相感知検出器41は、その大
きさと符号によって焦点誤差の大きさと方向を示し、焦
点サーボ回路42を介して電動I!駆動回路13を駆動
するようになってl、)る。
FIG. 4 shows a passive distance measuring device 11 suitably used in this embodiment. Here, the CO equivalent to the image pickup tube is
The output from the solid-state image sensor 30 such as D is converted into a TV signal by a processing circuit 31 having circuits such as a preamplifier, gamma correction, blanking correction, and linear clip.
A gate 33 operated by a microprocessor 32 for automatic focus adjustment extracts only the signal within the distance measurement field of view at the center of the screen, and this signal passes only high frequency components through a high-pass filter 34 and is extracted by a detector 35. It will be done. On the other hand, the two optical elements of the focus modulator 36 and 37 and the vibrating body 38 that drives them are connected to the counter 39, the COD
A frame period signal is obtained from the drive 40, and the imaging position is changed for each frame. As a result, the phase sensitive detector 41 detects the front focus and the rear focus from the output of the detector 35 and the position of the focus modulators 36 and 37 at that time, and the magnitude and sign indicate the magnitude and direction of the focus error. , electric I! via the focus servo circuit 42. The drive circuit 13 is now driven.

第5図はこの方法のパッシブ測距装置11の原理図であ
る。第5図(a)は被写体のコントラストを示し、非合
焦状態ではY信号は(b)に示すようになり、その微分
信号は(C)に示すように小さな出力に過ぎない。これ
に対して、合焦状態ではY信号は(d)に示すようにな
り、その微分信号を示す(e)は(C)と比較してはる
かにそのピークが大きい。従って、微分信号がピークと
なる位置を合焦位置とすればよいことが判る。
FIG. 5 is a diagram showing the principle of the passive distance measuring device 11 of this method. FIG. 5(a) shows the contrast of the subject. In the out-of-focus state, the Y signal becomes as shown in FIG. 5(b), and its differential signal is only a small output as shown in FIG. 5(C). On the other hand, in the focused state, the Y signal becomes as shown in (d), and (e) showing its differential signal has a much larger peak than (C). Therefore, it can be seen that the position where the differential signal peaks should be set as the focus position.

第6図はシーケンサ8を作動させるための本実施例のフ
ローチャート図であり、輝度検知回路7からの輝度信号
EV、位置検知回路9からのレンズ位置情報を基に測距
モードを切換えると共に、受光素子25からの出力A、
Bにより撮影レンズ1を合焦位置に移動させるようにな
っている。測圧閉始時点はアクティブ測距装置10を作
動させてアクティブモードで測距を開始する。その理由
としては、仮に撮影開始当初に撮影レンズ1が遠距離の
合焦状態にあり、かつ被写体が至近距離にあってパッシ
ブモードであり、何らかの条件でパッシブモードで測距
不可能となったとすると、撮影レンズlは第1図に示す
タイマ14がらのタイマ信号によってアクティブ測距と
なるまでは過焦点位置にあるか、またはパッシブ領域で
好ましくない動作をするために、合焦までに時間が掛か
るが、撮影当初にアクティブモードであればこの問題は
解決される。また、逆に至近距離の合焦状態で、かつ被
′jJ体が遠距離にあってアクティブモードでの測距が
不可能であっても、撮影レンズ1は遠距離合焦の方向に
動き出し他のモードに切換わるので問題はない。
FIG. 6 is a flowchart of this embodiment for operating the sequencer 8, in which the distance measurement mode is switched based on the luminance signal EV from the luminance detection circuit 7 and the lens position information from the position detection circuit 9, and the light receiving Output A from element 25,
B moves the photographing lens 1 to the in-focus position. At the end of pressure measurement, the active distance measuring device 10 is activated to start distance measurement in active mode. The reason for this is that if the shooting lens 1 is in a long-distance focusing state at the beginning of shooting, and the subject is at a close distance, it is in passive mode, and for some reason it becomes impossible to measure distance in passive mode. , the photographing lens l is in a hyperfocal position until active distance measurement is activated by the timer signal from the timer 14 shown in FIG. However, this problem can be solved if the camera is in active mode at the beginning of shooting. Conversely, even if the object is in focus at close range and the subject is far away and distance measurement in active mode is impossible, the photographing lens 1 will start moving in the direction of focusing at long distance. There is no problem because it switches to the mode.

従って、測距開始と共に輝度情報、レンズ位置情報の如
何に拘わらず、ステー、プ1で赤外発光ダイオードが点
灯しアクティブモードで測距が行われる。その結果、受
光素子25の2つの領域25a、25bからの出力差(
A−B)が、ステップ2で一定しベルv1よりも大と判
別されれば前ピントと判断される。そして、レンズ位置
情報により撮影レンズ1がステップ3で至近距離にある
と判別されれば、合焦のためにステップ4により撮影レ
ンズ1を繰り込み、更にステップ1のアクティブモード
を持続する。また、ステップ3で遠方領域と判別されれ
ばステップ5に進み、節度EV値が定められた値N以下
であればステップ6のパッシブモードへ、EV値がN以
上であればステップ7.8の固定焦点モードとなる。
Therefore, at the start of distance measurement, the infrared light emitting diode is turned on in step 1 and distance measurement is performed in the active mode, regardless of the brightness information or lens position information. As a result, the output difference (
If A-B) is determined to be constant and larger than bell v1 in step 2, front focus is determined. If it is determined in step 3 that the photographing lens 1 is at a close distance based on the lens position information, the photographing lens 1 is retracted in step 4 for focusing, and the active mode of step 1 is continued. Furthermore, if it is determined in step 3 that it is a far area, the process proceeds to step 5, if the moderation EV value is less than or equal to the predetermined value N, the process proceeds to step 6, passive mode, and if the EV value is greater than or equal to N, the process proceeds to step 7.8. Fixed focus mode.

一方、ステップ2において(A−B) <−Vlのとき
は後ピントと判断され、ステップ9において撮影レンズ
1がN端にあるか判別され、なければステップ10で合
焦のために撮影レンズ1を繰り出し、ステップ1のアク
ティブモードを持続する。なお第7図に示すように、−
Vl< (A−B)<Vlの領域で合焦判断となるよう
に不感帯幅が設けられている。従って、ステップ2で(
A −B)が−v1と+v1との間にあり、かつステッ
プ11でA、Bかハに一定しベルv2以上の出力があり
、つまり被写体からの反射光があると判断されればステ
ップ12の合焦状態であり、一応の目的は達されるが、
動画像の場合は被写体位置が変化するので、再びステッ
プ1のアクティブ測距を再開する。ステップ11におい
て、A≦v2、B≦v2のときはステップ3に進み、レ
ンズ位置情報を基にステップ4に行くかステップ5に進
むかを判断する。
On the other hand, in step 2, if (A-B) <-Vl, it is determined that the rear focus is on, and in step 9, it is determined whether the photographing lens 1 is at the N end. If not, in step 10, the photographing lens 1 is changed for focusing. , and maintain the active mode of step 1. Furthermore, as shown in Fig. 7, -
A dead zone width is provided so that focus is determined in the region of Vl<(A-B)<Vl. Therefore, in step 2 (
If A - B) is between -v1 and +v1, and in step 11 it is determined that the output is constant at A, B or C and is equal to or higher than bell v2, that is, there is reflected light from the subject, step 12 is in focus, and the objective is achieved, but
In the case of a moving image, since the subject position changes, active distance measurement in step 1 is restarted. In step 11, when A≦v2 and B≦v2, the process proceeds to step 3, and it is determined whether to proceed to step 4 or step 5 based on the lens position information.

パッシブモードにおける測距中では、ステップ13にお
いてタイマ14からのタイマ信号があるか否かを判別し
、なければパッシブモードを持続し、タイマ4i+号か
あればステップ1のアクティブモードに戻るようになっ
ている。つまり、パッシブモート中はタイマ14により
定められた間隔ごとにアクティブ測距を行うことになる
。これは、例えばパッシブモードで比較的遠距離の被写
体を測定中に、不版に至近側#1にコントラストのない
被写体が出現した場合に測距不能に陥ることを防止する
ためである。
During distance measurement in passive mode, it is determined in step 13 whether or not there is a timer signal from timer 14, and if there is no timer signal, the passive mode is maintained, and if there is a timer 4i+, it returns to the active mode in step 1. ing. That is, during passive mode, active distance measurement is performed at intervals determined by the timer 14. This is to prevent distance measurement from becoming impossible if an object with no contrast appears on the close side #1 of the printing press while measuring a relatively distant object in the passive mode, for example.

固定焦点モードにおいては、ステップ7,8で撮影レン
ズlをF端に移動する。なお、この固定焦点モードの場
合に、撮影レンズ1は必ずしもF端に移動することなく
、過焦点位置に移動させてもよい。撮影レンズ1のF端
への移動後は、ステップ14においてタイマ14からの
タイマ信号があるか否かを判定し、あればステップlの
アクティブモードに戻り、なければ固定焦点モードを持
続する。実際には、固定焦点モードからアクティブモー
ドによる再測距まではタイマ14による時間遅れがあり
、不必要な赤外発光エネルギーの損失が防止されている
。固定焦点モードからのアクテップモードへの切換えで
は、被写体の条件が変化しなければ、ステップ2、ステ
ップ11、ステップ3、ステップ5を経て再び固定焦点
モードに戻ってくるので、その間に撮影レンズlの移動
は全く生ずることはない。
In the fixed focus mode, the photographing lens l is moved to the F end in steps 7 and 8. Note that in the case of this fixed focus mode, the photographing lens 1 does not necessarily need to be moved to the F end, but may be moved to a hyperfocal position. After the photographing lens 1 is moved to the F end, it is determined in step 14 whether or not there is a timer signal from the timer 14. If there is a timer signal, the process returns to the active mode of step 1, and if not, the fixed focus mode is maintained. In reality, there is a time delay caused by the timer 14 from the fixed focus mode to the distance measurement in the active mode, thereby preventing unnecessary loss of infrared light emission energy. When switching from fixed focus mode to actep mode, if the subject conditions do not change, the process goes through step 2, step 11, step 3, and step 5, and then returns to fixed focus mode. No movement occurs at all.

第8図はズームレンズを用いた第2の実施例を示す。先
の第1図に示した第1の実施例では、アクティブモード
・パッシブモード・固定焦点モートの選別のための要素
として距離環2の位首情報と輝度情報を使用し、レンズ
位置情報はオン・オフの切換合焦圧動として例えばアク
ティブモードの到達距離とし、前述のようにf = 6
0 m m、開放FNo=1.8、δ=0.03としテ
(7)距離を10mとすると、絞りのオン・オフの切換
はF6近辺となった。ここで、同様に到達距離をlom
とし、F=1.、.8を定数トすルト、1OOOO=f
2/(2−0,03−1,8) によりf:33mmと
なる。従って、第8図に示す第2の実施例では、この考
えに基づ〈ズームレンズの焦点距離情報を33mmを境
界としてオン中オフして、次の第2表に示すように焦点
距離検知回路5oがらの焦点距離情報が、境界よりも広
角側にあるときは固定焦点モートへ、望遠側にあるとき
はパッシブモードとするようになっている。
FIG. 8 shows a second embodiment using a zoom lens. In the first embodiment shown in FIG. 1, the position information and brightness information of the distance ring 2 are used as elements for selecting active mode, passive mode, and fixed focus mode, and the lens position information is on.・For example, the range of active mode is used as the off switching focusing pressure, and as described above, f = 6
0 mm, open FNo.=1.8, .delta.=0.03, and Te(7) distance of 10 m, the aperture on/off switching was around F6. Here, similarly, the reach distance is lo
and F=1. ,.. 8 is a constant, 1OOOO=f
2/(2-0,03-1,8) gives f: 33mm. Therefore, in the second embodiment shown in FIG. 8, based on this idea, the focal length information of the zoom lens is turned on and off with 33 mm as the boundary, and the focal length detection circuit is configured as shown in Table 2 below. When the focal length information from 5o is on the wide-angle side of the boundary, the mode is set to fixed focus mode, and when it is on the telephoto side, the mode is set to passive mode.

第2表 レンズ位置 焦点距離 モート 遠距離 望遠 パッシブ 遠距離 広角 固定焦点 近距離 望遠 アクティブ 近距1111m 広角 アクティブ 第9図(a) 、 (b)は第8図に示す第2の実施例
に好適に使用できる焦点距離検知機構を示すものである
。距離環2の位置を知るためのリーフスイッチ15は第
1の実施例では第2図に示すようニ距# Jl 2のカ
ムall 17に追従してオン・オフし、リーフスイ・
ンチ15は所定個所に固設されていた。これに対して、
本実施例ではリーフスイッチ15は距#環2に取り付け
られ、距離環2と共に回動可能とされている。このリー
フスイッチ15をオン・オフをさせるためのカム部51
は、ズーム操作環52と一体となり前方に延在されてい
る。
Table 2 Lens position Focal length Mote long distance Telephoto Passive long distance Wide angle Fixed focus close distance Telephoto Active close distance 1111m Wide angle Active Figures 9(a) and (b) are suitable for the second embodiment shown in Figure 8. 2 illustrates a focal length sensing mechanism that can be used. In the first embodiment, the leaf switch 15 for knowing the position of the distance ring 2 is turned on and off following the cam all 17 of distance #Jl 2 as shown in FIG.
The punch 15 was fixed at a predetermined location. On the contrary,
In this embodiment, the leaf switch 15 is attached to the distance ring 2 and is rotatable together with the distance ring 2. Cam portion 51 for turning on and off this leaf switch 15
is integrated with the zoom operation ring 52 and extends forward.

この第2の実施例の構成により、距離環2の至近望城と
遠方領域の境界の合焦距離は焦点距離によって変化する
。これは広角側になり被写界深度が深くなった場合に、
アクティブ作動領域をより近い側に限定しようとするも
のであり、前述の例と照らし合わせてf=33mmより
も広角側で、〒近領域と遠距離領域の境界点をより至近
側に近づけることになる。このような構成とした場合の
最大の利点としては、絞りが小さく広角で被写界深度が
増えた状況の下で、被写界深度内にある被写体に対して
測距し続ける無駄をなくすものである。なお、この場合
に先の第1の実施例に比べて絞りが開いているときは、
パッシブモードによる測距領域が増えることになる。
With the configuration of this second embodiment, the focal length of the boundary between the close range telescope and the far range of the range ring 2 changes depending on the focal length. This is when the depth of field becomes deeper due to the wide-angle side.
This is intended to limit the active operating area to the closer side, and in comparison with the previous example, on the wide-angle side than f = 33 mm, the boundary point between the near area and the far area is brought closer to the near side. Become. The biggest advantage of such a configuration is that it eliminates the need to keep measuring distances to objects within the depth of field in situations where the aperture is small and the aperture is wide and the depth of field is increased. It is. In this case, when the aperture is wider than in the first embodiment,
This increases the distance measurement area in passive mode.

以上説明したように本発明に係る自動焦点調節装置は、
アクティブ方式とパッシブ方式の双方の自動焦点調節装
置を有することにより、相互の利点を生かして装置全体
の測距精度を向上させるものであり、パッシブ測距装置
が作動すると、一定時間経過後にアクティブ測距装置が
作動してパッシブ測距装置の短所を補い、常に正確な測
距がなし得ることになる。
As explained above, the automatic focus adjustment device according to the present invention has
By having both active and passive automatic focusing devices, the system takes advantage of the mutual advantages to improve the distance measurement accuracy of the entire device. When the passive distance measurement device is activated, the active distance measurement device starts after a certain period of time. The distance measuring device operates to compensate for the shortcomings of the passive distance measuring device, ensuring accurate distance measurement at all times.

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

図面は本発明に係る自動焦点調節装置の実施例を示し、
第1図は第1の実施例のブロック回路構成図、第2図(
a) 、 (b)は距離検知手段の構成図、第3図は第
1の実施例に用いるアクティブ測距装置のブロック回路
構成図、第4図は第1の実施例に用いるパッシブ測距装
置のブロック回路構成図、第5図は第4図のパフシブ測
距装置の説明図、第6図は第1の実施例のフローチャー
ト図、第7図は第1の実施例のアクティブ測距装置の不
感帯の説明図、第8図は第2の実施例のブロック回路構
成図、第9図(a)は第2の実施例に用いる焦点距離検
知機構の横断面図、(b)はその縦断面図である。 符号1は撮影レンズ、2は距離環、3は電動機、7は輝
度検知回路、8はシーケンサ、9は位置検知回路、10
はアクティブ測距装置、11はパッシブ測距装置、12
は固定焦点装置、13は電動機駆動回路、14はタイマ
、15はリーフスイッチ、17.50は焦点距離検知回
路、51はカム部、52はズーム操作環である。 第5図 第7図 第8図 第9図 ね) (b)
The drawings show an embodiment of an automatic focusing device according to the invention,
Figure 1 is a block circuit configuration diagram of the first embodiment, Figure 2 (
a) and (b) are block diagrams of the distance detection means, FIG. 3 is a block circuit diagram of the active distance measuring device used in the first embodiment, and FIG. 4 is the passive ranging device used in the first embodiment. 5 is an explanatory diagram of the puffive ranging device of FIG. 4, FIG. 6 is a flowchart of the first embodiment, and FIG. 7 is a diagram of the active ranging device of the first embodiment. An explanatory diagram of the dead zone, FIG. 8 is a block circuit diagram of the second embodiment, FIG. 9(a) is a cross-sectional view of the focal length detection mechanism used in the second embodiment, and FIG. 9(b) is a vertical cross-section thereof. It is a diagram. 1 is a photographing lens, 2 is a distance ring, 3 is an electric motor, 7 is a brightness detection circuit, 8 is a sequencer, 9 is a position detection circuit, 10
is an active range finder, 11 is a passive range finder, and 12 is an active range finder.
13 is a fixed focus device, 13 is a motor drive circuit, 14 is a timer, 15 is a leaf switch, 17.50 is a focal length detection circuit, 51 is a cam portion, and 52 is a zoom operation ring. Figure 5 Figure 7 Figure 8 Figure 9) (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 物体までの距離を自動的に検出するための、方式
の異なる第1、第2の測距装置を有し、第1の測距装置
1ソは比較的近距離の物体を測距し、第2の測距袋;t
は比較的遠距離の物体を測距するようにし、第2の測距
装置の作動後の予め定められた時間に第1の測距装置を
作動させる制御装置を有することを特徴とする自動焦点
調節装置62、前記第1の測距装置はアクティブ方式と
し、第2の測距装置はパッシブ方式とする特許請求の範
囲第1 Inに記載の自動焦点調節装置。 3、前記第2の測距装置の作動中における前記第1の測
距装置の作動は、タイマからの信号による割込みによっ
て行うようにした特許請求の範囲第1項に記載の自動焦
点調節装置。
[Claims] 1. A first distance measuring device and a second distance measuring device with different methods are provided for automatically detecting the distance to an object, and the first distance measuring device 1 is used to detect a relatively short distance. t
The automatic focusing device is configured to range-find an object at a relatively long distance, and has a control device that activates the first range-finding device at a predetermined time after the second range-finding device is activated. The automatic focusing device according to claim 1, wherein the adjusting device 62 and the first distance measuring device are of an active type, and the second distance measuring device is of a passive type. 3. The automatic focus adjustment device according to claim 1, wherein the operation of the first distance measurement device while the second distance measurement device is in operation is performed by an interruption by a signal from a timer.
JP19800783A 1983-09-03 1983-10-22 Automatic focusing device Granted JPS6090316A (en)

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JP19800783A JPS6090316A (en) 1983-10-22 1983-10-22 Automatic focusing device
US06/646,630 US4592638A (en) 1983-09-03 1984-08-31 Automatic focus adjusting device
DE19843432389 DE3432389A1 (en) 1983-09-03 1984-09-03 AUTOMATIC FOCUS ADJUSTMENT

Applications Claiming Priority (1)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535399A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Vockenhuber Karl Focusing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5535399A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Vockenhuber Karl Focusing device

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