JPS6256910A - 自動焦点検出装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、ビデオカメラ等に用いられる自動焦点検出装
置、特に被写体へ光を投射し、その反射光を受光して焦
点検出を行うアクティブ方式の自動焦点検出装置の改良
に関するものである。

（発明の背景） 第４〜６図に従来のこの種の自動焦点検出装置の一例を
示す、第４図において、投光素子ｌより投光された信号
光は、投光レンズ２を通過し、被写体３面で反射され、
受光レンズ４を介して受光素子５へ入射する。この受光
素子５の受光面は第５図からもわかるように二つの受光
部５ａ、５ｂに分割されており、該受光部５ａ、５ｂで
光電変換され、出力される各信号に基づいて焦点検出が
なされるわけで、第４図実線で示される如く被写体３か
らの反射光が受光部５ａと５ｂの中心にスポット光Ｓ（
第５図参照）として入射する場合は、第５図（ａ）のよ
うに受光部５ａ、５ｂでの各受光量はほぼ等しくなり、
被写体が３′のように遠くに位置する場合は、第５図（
ｂ）のように受光部５ａでの受光量は多く、受光部５ｂ
での受光量は少なくなり、又被写体が３″のように近く
に位置する場合は、第５図（Ｃ）のように逆に受光部５
ｂでの受光量が多く、受光部５ａでの受光量は少なくな
る。即ち第５図（ａ）のように受光部−５ａと５ｂの受
光量がほぼ等しい時には合焦、第５図（ｂ）のような時
には前側ピント、第５図（Ｃ）のような時には後側ピン
トと判断し、前側ピント或いは後側ピントの場合には後
述する撮影レンズを移動させると同時に受光素子５を移
動（第４図参照）させ、焦点検出を行う。

次に第６図を用いて焦点検出時の具体的な動作を説明す
る。受光素子５は撮影レンズ６の移動と連動、即ち駆動
用モータ７の回転に連動してカム等を介して移動するよ
うな構成になっており、該受光素子５を構成する受光部
５ａと５ｂの後段には、それぞれセンサアンプ８ａ、８
ｂ、直流成分除去用のバイパスフィルタ９ａ、９ｂ、同
期検波回路１０ａ、１０ｂ及び積分回路１１ａ、ｌｌｂ
が接続される。マイクロコンピュータ１２は駆動回路１
３を介して投光素子ｌ及び前記同期検波回路１０ａ、１
０ｂヘパルス信号を出力しており、投光素子ｌはこのパ
ルス信号に従ってパルス発光し、同期検波回路１０ａ、
１０ｂは投光素子ｌが発光する期間のみセンサアンプ８
ａ、８ｂより入力する信号Ａ、Ｂを積分回路１１ａ、ｌ
ｌｂへ供給する。

前記受光素子５の受光部５ａ、５°ｂで光電変換され、
センサアンプ８ａ、８ｂより出力される信号Ａ、Ｂはそ
れぞれバイパスフィルタ９ａ、９ｂ及び同期検波回路１
０ａ、ｌＯｂを介して積分回路１１ａ、ｌｌｂへ入力し
、該積分回路１１ａ。

１１ｂにより所定時間積分された後、それぞれ次段の加
算回路１４及び減算回路１５へ出力されてｒＡ＋ｆ３Ｊ
　　、ｒＡ−ＢＪ成る演算がなされ、所定の閾値ＶＸ、
±ｖｙを有するコンパレータから成るＡ／Ｄ変換回路１
６．１７へ送られる。　Ａ／Ｄ変換回路１６では和信号
（Ａ　＋　Ｂ）の積分値と閾値Ｖｘとが、Ａ／Ｄ変換回
路１７では差信号（Ａ−Ｂ）の積分値と閾値±ｖｙとが
、それぞれ比較され、その結果がマイクロコンピュータ
１２へ送られる。これによりマイクロコンピュータ１２
により合焦、非合焦（前側ピント、後側ピント）の判断
、つまり和信号（Ａ＋Ｂ）が閾値Ｖｘに達した時点で差
信号（Ａ−Ｂ）がまだ閾値±ｖｙを越えていないことを
示す信号が入力した時は合焦と判断し、逆に和信号（Ａ
＋Ｂ）が閾値Ｖｘに達する前に差信号（Ａ−Ｂ）が既に
閾値±ｖｙを越えたことを示す信号が入力した時は非合
焦と判断して直ちに駆動用モータ７へ焦点検出信号Ｎを
出力し、撮影レンズ６及び受光素子５を所定の方向に移
動させる。その後受光部５ａと５ｂにほぼ等しく被写体
からの反射光が入射するようになったら撮影レンズ６の
移動を停止、即ち焦点検出信号Ｎの出力を停止する。

前述のような装置においては、和信号（Ａ＋Ｂ）と差信
号（Ａ−Ｂ）の積分を行うために二つの積分回路１４．
１５を有しているため、各積分回路１４．１５のドリフ
ト特性のバラツキを調整して揃えておく必要があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、製造工程を
減らし、コストを低減させることができる自動焦点検出
装置を提供することである。

（発明の特徴） Ｌ品目的を達成するために、本発明は、受光手段から二
基列に出力される２種の信号の和信号と差信号を時分割
にて出力する切換手段を、単一の積分手段の前段に設け
、以て、二基列の自動焦点検出装置において、単一の積
分手段により和信号の積分と差信号の積分を行わせるよ
うにしたことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
６図と同じ部分は同一符号にて表す、１−８は同期検波
回路１０ａ、１０ｂから入力する信号より和信号（Ａ＋
Ｂ）を作り出す加算回路、１９は同期検波回路１０ａ、
１０ｂから入力する信号より差信号（Ａ−Ｂ）を作り出
す減算回路、２０は後述するマイクロコンピュータから
の信号に従って前記和信号（Ａ＋Ｂ）を受は付けるか差
信号（Ａ−Ｂ）を受は付けるかを選択する切検回路、２
１は前記和信号（Ａ＋Ｂ）と差−信号（Ａ−Ｂ）を時分
割にて積分する積分回路、２２はそれぞれ異なる閾値を
有する三つのコンパレータから成るＡ／Ｄ変換回路（詳
細は第２図にて）、２３は前記投光素子１を約１０ＫＨ
２のパ）レスで駆動する信号を発生すると共に、このノ
５ルス信号により同期検波回路１０ａ、１０ｂを制御す
るマイクロコンピュータで、他に切換回路２０、Ａ／Ｄ
変挽変格回路２２−ド切換制御（加算回路１８側を選択
する第１のモードと減算回路１９側を選択する第２のモ
ードとの切り換え制御）や積分回路２１の測距終了時の
リセット及び前記Ａ／Ｄ変換回路２２からの信号より合
焦、非合焦の判断を行い、撮影レンズ６の駆動制御等を
行う。

第２図は前記Ａ／Ｄ変換回路２２内を示す回路図である
。２２ａ、２２ｂ、２２ｅはコンパレータで、コンパレ
ータ２２ａの反転入力端には閾値Ｖｘが、コンパレータ
２２ｂの反転入力端には閾値（Ｖ　ｘ　＋　Ｖ　ｙ）が
、コンパレータ２２ｃの非反転入力端には閾値（Ｖｘ−
Ｖｙ）が、それぞれ印加される。２２ｄはマイクロコン
ピュータ２３からの信号に応じて切り換わり、積分回路
２１よりの積分出力を前記コンパレータ２２゛ａ−の反
転入力端、又はコンパレータ２２ｂの非反転入力端及び
コンパレータ２２ｂの反転入力端のいずれかへ出力する
切換スイッチである。

次に第３図を用いて動作の説明をする。第１モード時に
は、切換回路２０は加算回路１８側、即ち和信号（Ａ＋
Ｂ）を受は付ける側に、Ａ／Ｄ変換回路２２の切換スイ
ッヂ２２ｄは第２図のような状態側に、それぞれ切り換
わっているため。

積分回路２１には和信号（Ａ　＋　Ｂ）が入力し、該積
分回路２１により第３図に示される如くコンパレータ２
２ａの非反転入力端に印加されている閾値Ｖｘに達する
までの１１時間その積分が行われる。積分出力が閾値Ｖ
ｘに達すると、Ａ／Ｄ変換回路２２内のコンパレータ２
２ａよりハイレベルの信号が出力され、マイクロコンピ
ュータ２３は該信号が入力することにより切換回路２０
を減算回路１９側、即ち差信号（Ａ−Ｂ）を受は付ける
側に、切換スイッチ２２ｄを第２図とは反対側に、それ
ぞれ切り換え、第２モードに移行させる。

第２のモードでは、差信号（Ａ−Ｂ）が積分回路２１に
よりＴ１時間その積分が行われる。その結果、前記受光
部５ａと５ｂの百出力が等しい場合は、第３図実線ａの
ように、又受光部５ａと５ｂの百出力に若干の差がある
が合焦とみなせる範囲、つまり合焦とみなせる非合焦量
に対応して設定されている閾値±ｖｙ以内のレベル差の
場合は、第３図実線すのようになる。このような場、い
ずれもマイクロコンピュータ２３により合焦であると判
断されるため、駆動用モータ７へは焦点検出信号Ｎの出
力はなされない。

一方、非合焦時は、Ｔ１時間経過前に差信号（Ａ−Ｂ）
の積分値が閾値（Ｖｘ＋Ｖｙ）又は閾値（Ｖｘ−Ｖｙ）
に達する（第３図実線Ｃ参照）ため、Ａ／Ｄ変換回路２
２内のコンパレータ２２ｂ又は２２ｃの出力がローレベ
ルからハイレベ□ルの信号に反転し、この信号がマイク
ロコンピュータ２３へ入力するため、該マイクロコンピ
ュータ２３により非合焦であると判断され、駆動用モー
タ７へ焦点検出信号Ｎが出力され、撮影レンズ６及び受
光素子５が所定の方向へ移動される。尚この時の移動方
向は公知の如く前記受光部５ａの出力と５ｂの出力の大
小比較により決定される。その後同様の動作が連続して
繰り返され、前記Ａ／Ｄ変挽回路２２から受光部５ａと
５ｂの百出力の差が合焦とみなせる閾値±ｖｙ以内にな
ったことを示す信号がマイクロコンピュータ２３へ入力
したら４合焦領域に達したと判断され、撮影レンズ６句
移′勤が停止、即ち焦点検出信号Ｎの出力が停止される
。

本実施例によれば、受光部５ａと５ｂの各出力の和信号
（Ａ＋Ｂ）と差信号（Ａ−Ｂ）を単一の積分回路２１で
時分割にて積分するような構成にしたから、従来のよう
にドリフト特性を揃えるといった作業をなくすことがで
き、製造工程を比較的容易にすることができる。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、投光素子１が本発明の投光手段に、
受光素子５が受光手段に、加算回路１８及び減算回路１
９が加算手段及び減算手段に、積分回路２１が積分手段
に、切換回路２０が切換手段に、Ａ／Ｄ変換回路２２、
マイクロコンピュータ２３が演算手段に、それぞれ相当
する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、受光手段から二
基列に出力される２種の信号の和信号と差信号を時分割
にて出力する切換手段を、単一の積分手段の前段に設け
、以て、二基列の自動焦点検出装置において、単一の積
分手段により和信号の積分と差信号の積分を行わせるよ
うにしたから、製造工程を減らし、コストを低減させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同じくＡ／８変換回路内の構成を示す回路図、第３図は
同じく２種の信号の積分状態を説明する図、第４図は一
般的な自動焦点検出装置に配置される測距光学系の一部
を示す図、第５図はスポット光の入射状態を説明する図
、ｔＪＪ６図は従来の自動焦点検出装置のブロック図で
ある。−１・・・・・・投光素子、５ａ、５ｂ・・・・
・・受光素子、１８・・・・・・加算回路、１９・・・
・・・減算回路、２０・・・・・・切換回路、２１・・
・・・・積分回路、２２・・・・・・Ａ／Ｄ変換回路、
２３・・・・・・マイクロコンピュータ、Ａ。 Ｂ・・・・・・？ｚ号。 特許出願人　　キャノン株式会社 代　　理　　人　　　中　　　村　　　　　稔第３図 第４図 第５図 （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　　　（ｃ）第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、測距対象に向けて光を投光する投光手段と、測距対
   象からの反射光を受け、測距対象の距離に依存して相対
   的に変化する２種の信号を同時に且つ別々に出力する二
   つの受光手段と、該受光手段から入力する２種の信号の
   和信号と差信号を同時に且つ別々に発生する加算手段及
   び減算手段と、前記和信号と差信号を時分割にて出力す
   る切換手段と、該切換手段から時分割で入力する前記和
   信号と差信号の積分をそれぞれ行う単一の積分手段と、
   該積分手段からの信号に基づいて焦点検出を行う演算手
   段とを備えた自動焦点検出装置。