JPS6156490B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動焦点調節装置に用いられる自動焦
点調節表示に関する。

被写体方向の距離走査を行ないその走査によつ
て形成される走査像と固定ミラーに入射する固定
像を光電的に比較することにより焦点位置を検出
する装置が知られている。第１図はそのような焦
点検出装置における走査光学系と焦点検出モジユ
ールの関係を説明するための略図である。

図において、１は固定ミラー、２は走査ミラー
であり走査ミラーは一定の周期で揺動を繰り返す
ことにより被写体方向の至近から無限までの光像
をモジユール３に送り込む。

このモジユールにより固定ミラーを介して入射
した像と走査ミラーとを介して入射した像とを比
較することにより焦点位置を示す信号Ｆを発生さ
せる。第２図は光学距離走査と焦点検出モジユー
ルの出力の関係を説明するための説明図である。
第２図上段の図は走査ミラー２の移動を示してい
る。当初至近距離MINよりもさらに至近の位置か
ら無限大方向に走査を行ない無限大を越える位置
までいつて逆方向に回転移動する。同図下段は前
記モジユール内で形成される相関信号ａと焦点検
出信号Ｆを示している。相関信号の出力が最大に
なつた点が焦点位置を示しその最大点に対応する
立上がりが焦点検出信号Ｆの立上がりとなる。

第３図は自動焦点システムを示すブロツク図で
ある。制御回路４には前述したモジユール３から
の出力Ｆと、走査に関連する同期信号Ｓおよび対
物レンズの現在位置を示すＷの信号が入力され
る。第４図にそれらの信号、すなわち同期信号
Ｓ、対物レンズの現在位置を示す信号Ｗ、焦点検
出信号Ｆを示してある。同期信号Ｓは走査期間を
示す信号である。対物レンズの現在位置を示す信
号Ｗは対物レンズの位置に制限されながら振動す
る部材によりフオツトカプラーなどを制御するこ
とにより得られる。制御回路４は４つの出力端子
Ｙ，Ｚ，Ｖ，Ｘをもつている。出力端子Ｙはトラ
ンジスタ４０１のコレクタに、出力端子Ｚはトラ
ンジスタ４０１のエミツタに、出力端子Ｖはトラ
ンジスタ４０２のコレクタに、出力端子Ｘはトラ
ンジスタ４０２のエミツタに接続されている。こ
のそれぞれのトランジスタのベースには信号αお
よび信号βが入力される。これらの信号αおよび
βは制御回路４の入力Ｆ，Ｓ，Ｗにより形成され
るものである。第４図に示されているように信号
Ｗの立下がりが信号Ｆの立上がりよりも早い場合
には信号βが発生させられトランジスタ４０２を
導通させる。それとは逆に焦点信号Ｆの立上がり
がＷの立下がりより早い場合には信号αが発生
し、トランジスタ４０１が導通しYZ端子を短絡
するようになつている。Ｗの立下がりがＦよりも
早いということはレンズは焦点位置よりも至近側
に位置しておりレンズを無限大方向に動かさなけ
ればならないという意味である。Ｆの立上がりが
Ｗよりも早い場合にはレンズは焦点位置より無限
大寄りに存在するのでレンズを焦点方向に移動さ
せるのには至近方向に向かつて移動させなければ
ならないということを意味している。すなわち、
YZ端子が短絡させられた時はレンズを至近方向
に移動させればよくVX端子が短絡させられた場
合にはレンズを無限大方向に動かせばレンズを焦
点方向に移動させることができるようになつてい
る。

Ｙ端子は抵抗を介してトランジスタ５のベース
に、Ｚ端子はトランジスタ８のベースに、Ｖ端子
は抵抗を介してトランジスタ６のベースに、Ｘ端
子はトランジスタ７のベースに接続されている。
これらのトランジスタ５，６，７，８はブリツジ
回路を形成しておりトランジスタ５のコレクタと
トランジスタ７の接続点、トランジスタ６のコレ
クタとトランジスタ８の接続点にはレンズを駆動
するためのモータ９が接続されている。α信号が
トランジスタ４０１に供給されるとモータ９はト
ランジスタ５、モータ９、トランジスタ８の径路
で電流が供給される。β信号が発生するとVX端
子が短絡されモータ９はトランジスタ６、モータ
９、トランジスタ７の径路により電流が供給され
るようになつている。すなわちレンズを至近方向
に動かさなければならない時にはα信号が現われ
モータ９には図中左から右に向う電流が供給され
る。β信号が現われた場合にはその逆、右から左
への電流が流れレンズを無限大方向に移動させ
る。

以上説明したように自動焦点調節装置は正逆回
転可能なモータを用いそのモータを焦点検出信号
を発生するモジユールの信号Ｆおよび光学走査に
原因する同期信号Ｓ、レンズ位置を示す信号Ｗに
よりモータを受けた制御回路によりモータをいず
れの方向に回転させるかという信号を形成し、ブ
リツジ回路に信号を供給することによりモータを
回転させ、検出した焦点位置に対物レンズを移動
させようとするものである。このような焦点調節
回路に調節装置を用いれば対物レンズの位置を自
動的に調節することができる。

本発明の目的は前述したような自動焦点調節装
置において、対物レンズが現在いかなる状態にあ
るかを表示することができる、自動焦点調節装置
における表示装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明による自動焦
点調節表示装置は、被写体を光学的に走査し、走
査期間中に被写体位置を示す信号を発生する焦点
検出モジユールと、前記モジユールからの信号と
対物レンズの現在位置を示す信号を比較して検出
した焦点位置方向を示す制御信号を発生する制御
回路と、前記制御信号により対物レンズを駆動す
る正逆回転可能なモータを駆動するブリツジ回路
と、前記制御回路の出力により点灯させられて前
記対物レンズが焦点位置より近距離にあるか遠距
離にあるかを表示する発光素子と、前記制御信号
の発生間隔が一定期間を越えたことを判別して出
力信号を送出する判別回路と、前記判別回路の出
力により駆動され合焦時において点滅または点灯
表示する合焦表示用の発光素子から構成されてい
る。

上記構成によれば撮影者は対物レンズがいかな
る状態にあるかを知ることができるので正しく焦
点が合致した時に撮影をでき本発明の目的を完全
に達成することができる。

以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説
明する。

第５図は本発明による自動焦点調節表示装置の
対物レンズが焦点位置より近距離にあるか遠距離
にあるかを表示する発光素子部とブリツジ回路の
実施例を示す回路図である。トランジスタ５のコ
レクタとトランジスタ７の接続点と接地間には
LED１０と抵抗１２が直列に接続されている。
トランジスタ６とコレクタとトランジスタ８のコ
レクタと接地間には抵抗１３とLED１１が直列
に接続されている。ブリツジを構成するトランジ
スタのベースは第３図に示したブリツジ回路と同
様に制御回路４の出力端に接続されている。

YZ間が短絡されるとトランジスタ５、トラン
ジスタ８が導通し第５図実線で示す方向に電流が
流れる。この時トランジスタ７およびトランジス
タ６はオフであるのでLED１０が発光する。β
信号が発生しトランジスタ６とトランジスタ７が
導通し、トランジスタ５とトランジスタ８は非導
通の時にはLED１１が発光するように構成され
ている。すなわちモータが図中左から右に向う電
流が供給されるときすなわちモータの回転により
レンズの至近方向に移動させているときには
LED１０が点灯しモータが対物レンズを無限大
方向に動かしている時にはLED１１が点灯する
ようになつている。第１５図に表示の態様を示し
てある。第１５図ａは矢印Far、矢印Nearに対応
するところにそれぞれLED１１および１０を対
応させている。同図ｂはLEDの発光を変えて色
によりレンズの移動方向を表示しようとするもの
である。

第６図は本発明による自動焦点調節表示装置の
対物レンズが焦点位置より近距離にあるか遠距離
にあるかを表示する発光素子部とブリツジ回路の
他の実施例を示す回路図である。この実施例では
制御回路４の出力端子Ｚ，Ｘを接地してある。Ｙ
端子にはトランジスタ１２のベースが接続されて
おりトランジスタ１２のエミツタはブリツジを構
成するトランジスタ５のベースにコレクタは抵抗
を介してトランジスタ８のベースに接続されてい
る。Ｖ端子にはトランジスタ１３のベースが接続
されており、トランジスタ１３のコレクタは抵抗
を介してトランジスタ７のベースに、トランジス
タ１３のエミツタはトランジスタ６のベースに接
続されている。さらにＹ出力端子にはLED１６
を負荷とするトランジスタ１４のベースが接続さ
れており、Ｖ出力端子にはLED１７を負荷とす
るトランジスタ１５のベースに接続されている。
α信号が入力された時には出力端Ｙの電位は接地
電位となりトランジスタ１４は導通しLED１６
が点灯する。またβ信号が発生した時にはＶ端子
が接地電圧となりトランジスタ１５が導通して
LED１７が点灯しそれぞれモータの移動方向を
表示する。

第８図、第９図、第１０図、第１１図はそれぞ
れ本発明による自動焦点調節表示装置の他の表示
の実施例を示す回路図である。これらの実施例は
いずれも先に説明したα信号およびβ信号の幅が
変化することを前提として構成したものである。
第３図に示した回路の制御回路４は現在対物レン
ズの位置を示す信号Ｗと焦点信号Ｆとの間隔さら
に詳しくいえば対物レンズの位置を示すＷ信号の
立下がりと焦点位置を示すＦ信号の立下がりの間
の時間に対応してα信号およびβ信号の持続時間
が変化させられるものである。

すなわち現在対物レンズの存在している位置が
焦点位置より離れているときにはそれだけαまた
はβの信号の持続時間が長くなるということであ
る。そして焦点位置に近づくにしたがつてその幅
は次第に減少するようになつている。またαおよ
びβ信号は同時に発生することはない。第７図は
α信号およびβ信号に対応する信号を発生させる
ための回路である。この回路は先に説明したトラ
ンジスタ５，６，７，８で構成されるブリツジの
トランジスタ５のコレクタとトランジスタ７のコ
レクタと接地間に抵抗を接続し、そこからA′信
号を取り出し、トランジスタ６のコレクタとトラ
ンジスタ８のコレクタの接続点と接地間に抵抗を
設け、そこからB′信号を取り出すように構成して
ある。このA′はα信号の持続時間に対応するパ
ルスとなりB′信号はβ信号の持続時間に対応する
パルスになる。なお第６図に示してある制御回路
出力端Ｙに接続されているインバータ１８から取
り出されるA″信号、Ｖ端子に接続されているイ
ンバータ１９から取り出されるB″信号はそれぞ
れ先に説明したA′信号、B′信号に相当する信号
と考えられるので次に説明する回路には第６図に
示したA″信号、B″信号を利用してもよいし、第
７図に示したA′信号、B′信号を利用してもよ
い。

次に第８図に示す本発明による第３の実施例回
路について説明する。この回路は対物レンズが焦
点位置にきたときに表示をするように構成したも
のである。この回路の動作を示すタイムチヤート
を第１２図に示してある。第８図中に記入してあ
る〇を付した数字はそれぞれその回路には第１２
図に示す波形の取り出し位置を示している。オア
ゲート２０の入力端子には前述したA′および
B′の信号が供給される。いずれの端子にA′を供
給しても動作は変わらない。第１２図の示す波
形はオアゲート２０の出力を示す図であつてαお
よびβ信号の和を示す波形となつている。オアゲ
ート２０の出力端１がＨレベルであるときにはト
ランジスタ２１はオン状態を保ちトランジスタ２
１のエミツタ、コレクタ間に接続されているコン
デンサ２２の端子電圧はゼロに保たれる。オアゲ
ート２０の出力端がローレベルになるとトラン
ジスタ２１はオフになるのでコンデンサ２２は梯
抗２３を介して充電される。第１２図にこの充
電波形を示している。トランジスタ２１のコレク
タつまりコンデンサ２２の端子はコンパレータ２
５に接続されている。

コンパレータ２５の反転入力端子３には分圧器
２４により基準電圧が与えられている。オアゲー
ト２１のＬレベルつまりα信号およびβ信号が共
に存在しない時間がある一定時間以上経過すると
コンデンサ２２の端子電圧は分圧器２４の決定す
るの点の電圧を越える。の電圧を越えるとコ
ンパレータ２５の出力４はハイレベルになりこの
点がハイレベルになるとトランジスタ２６が導通
しトランジスタ２６の負荷であるLED２５が発
光する。すなわちα信号およびβ信号が存在する
時間が一定時間を越えるようになつた時にLED
２７が点灯させられるのである。

第９図は第４の実施例を示す図である。

この回路のコンパレータ２８以前の図は先に第
８図に関連して説明した第３の実施例と変わると
ころはない。コンパレータ２８の出力はダイオー
ド２９を介してコンデンサ３１に結合されてい
る。コンデンサ３１には比較的高い抵抗値を有す
る抵抗３０が並列に接続されている。したがつて
コンデンサ３１の端子電圧はコンパレータ２８の
出力がＬになつても瞬時にＬにならず第１２図
に示すように時定数を持つて下降する。コンデ
ンサ３１とダイオード２９のカソードの接続点は
コンパレータ３３の正転入力端子に結合されてい
る。コンパレータ３３の反転入力端子は分圧器３
２により一定の電圧が与えられている。

コンパレータ３３の出力はLED３５を負荷と
するトランジスタ３４のベースに供給される。こ
のような構成によればLED３５の点灯時間を先
に説明した第８図に示すLED２７の点灯時間よ
りも長くすることができて安定した表示をするこ
とができる。この点を第１２図を参照してさらに
説明する。コンデンサ３１の端子電圧はコンパ
レータ２８の出力がＬになつても急激に減少する
ことはなくコンパレータ３３の基準電圧に達す
るまでにある程度の時間を必要とする。したがつ
てその時間だけ長くLED３５を点灯させること
ができるのである。

先に説明した第８図、第９図の回路ではパルス
A′，パルスB′から構成されるオアゲート２０の
出力パルス列の周期がおおむね一定であることを
前提としている。そして現実の問題としてその周
期は極端に狂うことはない。

しかしこの周期の変動が判定の基準に影響を与
えるので第１０図に示す第５の実施例はその点を
考慮した改良を施こしたものである。

すなわちこの回路はα信号とβ信号から作られ
るパルス列の幅と、ドライブしない領域すなわち
α信号およびβ信号が存在しない部分との比を判
定することにより周期の変化の影響を受けないよ
うに構成してある。第１３図にこの回路の動作を
説明するための波形図を示してある。ノアゲート
４７の入力には前述したA′，B′出力端からの信
号、またはA″，B″からの出力端の信号がそれぞ
れ供給される。ノアゲート４７の出力波形を第１
３図に示してある。ノアゲート４７の出力はイ
ンバータ４８を介してトランジスタ１５に供給さ
れる。インバータの出力の波形を第１３図に示
してある。ノアゲートの出力はトランジスタ５０
のベースに供給される。

トランジスタ４９および５０は相互的にオンオ
フされる。各トランジスタ４９および５０のコレ
クタエミツタ間に接続されているコンデンサ５２
および５４はそれぞれ抵抗５１および５３を介し
て充電可能であり、トランジスタ４９がオフの時
はコンデンサ５２が充電されトランジスタ５０が
オフの時はコンデンサ５４が充電される。コンデ
ンサ５２の電圧変化を第１３図、コンデンサ５
４の電圧変化を第１３図に示してある。コンデ
ンサ５２の電圧はダイオード５５を介して分圧抵
抗５９の並列回路に供給され、コンデンサ５４の
出力はダイオード５６を介してコンデンサ５８と
分圧器６０の並列回路に供給される。それぞれの
分圧器の出力はコンパレータ６１に入力される。
コンデンサ５７の端子電圧は第１３図に示した
パルス列のＨレベルの長さに相当し、コンデンサ
５８の端子電圧は第１３図のパルス列のＬレベ
ルの持続時間に対応する電圧を示すものと考えら
れる。第１３図にコンデンサ５２の充電波形
およびコンデンサ５４の充電波形およびその電圧
によつて決まるの電圧レベルを示している。
これらの電圧はそれぞれ分圧器５９および６０で
適当な重みづけがなされてそれぞれコンパレータ
６１に供給される。この重みづけはα信号および
β信号の幅がある一定以上狭くなつた時にコンパ
レータ６１の出力に信号が現われるようにしてあ
る。このように構成すればこの信号によりトラン
ジスタ６２が駆動されその負荷のLED６３が発
光しα信号およびβ信号が極めて狭くなつたこと
すなわち対物レンズが焦点位置に近づいたことを
表示することができる。

第１１図は本発明による第６の実施例を示す回
路図である。この回路は先に説明した回路とは違
つた観点から設計してある。制御信号回路の出力
である制御信号回路内で形成されるα信号および
β信号は対物レンズの位置が焦点位置よりいずれ
かの方向に離れている量が大きければ大きいほど
長く近接するにしたがつて幅は短かくなる。

そして焦点近くになつてくるといずれか一方の
パルスが連続して出てくるというのではなくて両
方パルスαとβが交互にまたはαが２つ出てβが
一つというように発生する。そしてその場合のパ
ルス幅は極めて狭い。そこでこの回路はそのよう
な状態が生じたことを検出しLEDを点灯するよ
うに構成したものである。第１４図はこの回路の
動作を説明するための波形図である。

増幅器３６，３７には前述した信号A′，
B′（これはA″，B″でもよい）が供給される。こ
の出力はそれぞれダイオード３８またはダイオー
ド３９を介して比較的大きい時定数を有するCR
回路、コンデンサ４２および抵抗４１またはコン
デンサ４３および抵抗４０を有する回路に供給さ
れる。

したがつてA′信号のみが連続するような場合
または長い時間A′信号が持続するような場合に
はアンドゲート４４の一方の入力は高いレベルに
なるが他方のレベルは低いのでアンドゲート４４
の出力が現われない。両方のパルスが交互または
それに近い状態で現われるとコンデンサ４２の端
子電圧およびコンデンサ４３の端子電圧は一
定レベルに達する。そしてアンドゲートの両方の
入力がハイレベルになるとアンドゲート４４の出
力はハイレベルとなり、トランジスタ４５を駆動
し負荷であるダイオード４６を点灯する。このよ
うにして対物レンズが焦点位置に近接したことを
表示することができる。

第１５図は前記LEDの点灯の態様を説明する
ための説明図である。第１５図ａは２個のランプ
を点灯しレンズがいずれの方向に駆動されている
か示すために矢印２つを設け、その矢印をLED
で照明することによつて表示するようにしてあ
る。第１５図ｂは一つの窓を照明することにより
レンズの状態を示すようにしたものである。合焦
点位置を示す場合には一つのランプで照明すれば
焦点位置に対物レンズが達したことを表示するこ
とができる。しかし第１の実施例で示したように
いずれの方向に駆動されているかを示すためには
この場合にはLEDの発光の色を変えて表示する
ことで移動方向を示すこともできる。

以上詳しく説明したように本発明による自動焦
点調節装置における対物レンズの移動状態、対物
レンズがいかなる状態にあるかを表示することが
できる。

以上詳しく説明した実施例につき本発明の範囲
内で種々の変形を施こすことができるものであ
る。例えば合焦点を表示ランプと方向を表示する
ランプを併用し３個のランプをもつて対物レンズ
の状態を表示することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査光学系と焦点検出モジユールの関
係を説明するための略図、第２図は光学距離走査
と焦点検出モジユールの関係を説明するための説
明図、第３図は自動焦点調節システムを示すブロ
ツク図、第４図はＷ，Ｓ，Ｆ信号の関係を説明す
るためのグラフ、第５図は本発明による自動焦点
調節表示装置の対物レンズが焦点位置より近距離
にあるか遠距離にあるかを表示する発光素子部と
ブリツジ回路の実施例を示す回路図、第６図は本
発明による自動焦点調節表示装置の対物レンズが
焦点位置より近距離にあるか遠距離にあるかを表
示する発光素子部とブリツジ回路の他の実施例を
示す回路図、第７図は信号取出位置の実施例を示
す回路図、第８図、第９図、第１０図、第１１図
はそれぞれ本発明による自動焦点調節表示装置の
さらに他の表示回路の実施例を示す回路図、第１
２図は前記第８図および第９図に示した回路の動
作を説明するための波形図、第１３図および第１
４図は、それぞれ前記第１０図および第１１図に
示した回路の動作を説明するための波形図、第１
４図は、第６の実施例回路の動作を説明するため
の波形図、第１５図は、フアインダ内の表示の態
様を示す説明図である。 １……固定ミラー、２……走査ミラー、３……
モジユール、４……制御回路、５，６，７，８…
…モータ制御ブリツジを構成するトランジスタ、
９……モータ、１０，１１，１６，１７，２７，
３５，６３，４６……LED。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体を光学的に走査し、走査期間中に被写
   体位置を示す信号を発生する焦点検出モジユール
   と、前記モジユールからの信号と対物レンズの現
   在位置を示す信号を比較して検出した焦点位置方
   向を示す制御信号を発生する制御回路と、前記制
   御信号により対物レンズを駆動する正逆回転可能
   なモータを駆動するブリツジ回路と、前記制御回
   路の出力により点灯させられて前記対物レンズが
   焦点位置より近距離にあるか遠距離にあるかを表
   示する発光素子と、前記制御信号の発生間隔が一
   定期間を越えたことを判別して出力信号を送出す
   る判別回路と、前記判別回路の出力により駆動さ
   れ合焦時において点滅または点灯表示する合焦表
   示用の発光素子から構成した自動焦点調節表示装
   置。