KR920011061B1 - Camera auto-focus controlling apparatus by sense - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명장치의 회로도.1 is a circuit diagram of an apparatus of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 회로부 11 : 릴리즈 스위치10 circuit portion 11 release switch
20 : 센서검출부 21 : 포토 트랜지스터20: sensor detection unit 21: photo transistor
22 : 가변저항 23 : 제1트랜지스터22: variable resistor 23: first transistor
24 : 제2트랜지스터 30 : 포커스 록부24: second transistor 30: focus lock portion
31 : SCR 40 : AF 구도우31: SCR 40: AF Composition
41 : 찰영렌즈 42 : 솔레노이드41: mirror lens 42: solenoid
43 : 다이오드 VCC : 전원43: diode VCC: power
본 발명은 센서에 의한 카메라 초점 조절장치에 관한 것으로, 찰영하고자 하는 피사체의 휘도 밝기를 가시광 센서로 감지하고, 조리개에 의한 피사체 심도를 이용하여 촬영렌즈를 이동시켜 조절케하는 장치이다.The present invention relates to an apparatus for adjusting a camera focus by a sensor, wherein the brightness of a subject to be scanned is detected by a visible light sensor, and the photographing lens is moved and adjusted by using a subject depth by an aperture.
현재 상용화되고 있는 액티브 AF(자동초점)방식의 카메라에서는 촬영하는 피사체를 향해 적외선 스포트빔(Spot Beam) 광을 비구면 렌즈를 통해 평행광으로 조사하고, 피사체 표면에서의 적외 반사광의 일부를 측거용 수광렌즈를 통해 수광소자면상에 광분포의 형상이 결상되게 된다. 이때 수광면상의 광분포는 피사체의 거리에 따라 달라지는데 소자 중심에서 틸트(Tilt)된 량을 전기적 신호의 형태로 전환하여 광전변환 시키며, 광전변화된 신호는 I/V 변환을 거쳐 전자 프로세서부에서 증폭, 필터, 비교, 샘플홀드(Spmple Hold), 래치, 인코더, 마그넷 드라이브 및 제너레이터 등의 회로부를 통하여, 찰영렌즈를 피사체 거리에 적정한 초점위치로 이동시킴으로써 초점을 조절하게 되는 것이다.Active AF cameras, which are currently commercially available, irradiate infrared spot beam light into parallel light through an aspheric lens toward a subject to be photographed, and receive a portion of infrared reflected light from the subject surface for distance measurement. The shape of the light distribution is imaged on the surface of the light receiving element through the lens. At this time, the light distribution on the light-receiving surface varies according to the distance of the subject, and the tilted amount at the center of the device is converted into the form of an electrical signal for photoelectric conversion. The photoelectrically converted signal is amplified by the electronic processor through I / V conversion. Through circuits such as filters, comparisons, sample hold, latches, encoders, magnet drives, and generators, the focusing is controlled by moving the friction lens to an appropriate focus position for the object distance.
이러한 액티브 식 2점 AF 방식은 회로의 구성이 비교적 복잡하고, 소자(Device)의 가격이 비싸고, 고휘도 조건에서의 AF 동작상의 에러를 발생할 소지가 있는등의 문제점이 있는 것이다.Such an active two-point AF method has problems such as a relatively complicated circuit configuration, a high price of a device, and a possibility of error in AF operation under a high brightness condition.
본 발명은 피사체의 휘도의 조건에 따라서 찰영렌즈를 구동시키는 패시브(Passive)식 센서 초점(Sensor Focus)방식을 이용하여, 고휘도 조건에서는 찰영렌즈가 원점, 저휘도 쪽에서는 근점쪽으로 세팅되는 원리를 이용하였다. 이러한 원리는 일반적으로 2점 AF 카메라에서의 원, 근점의 구분거리를 2.5m정도로 볼때, 저휘도 조건은 프레쉬 사용영역으로 프레쉬 가이드 넘버(프레쉬 광의 적정 찰영거리)에 의하여 대체적으로 촬영거리가 근거리 쪽으로 제한되어 있고, 고휘도 조건에서는 EE 영역이므로 일반 사용자들이 3m전 후방 또는 원거리 촬영을 많이 한다는 점과, 비록 근거리 쪽으로 촬영을 한다 하더라도 카메라의 조리개 경인 FNO가 커져서 피사계 심도 범위가 넓어지므로 사진상으로 액티브 AF 카메라와 비슷한 상을 얻을 수 있다는 것이다.The present invention uses a passive sensor focus method that drives the lens according to the luminance condition of the subject, and utilizes the principle that the lens is set to the near point in the high brightness condition and the near point in the high brightness condition. It was. Generally speaking, when the distance between the circle and the near point in the two-point AF camera is about 2.5m, the low luminance condition is the fresh use area.The shooting distance is generally closer to the near distance by the fresh guide number. It is limited, and in high brightness conditions, it is EE area, so general users take a lot of back and long distance shooting before 3m, and even if shooting near, the camera's aperture FNO increases, which increases the depth of field, making it an active AF camera. You can get a prize similar to
이러한 원리를 이용하여 본 발명을 완성하였으며, 이하 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention has been completed using this principle, and will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명장치의 회로도로써, 촬영렌즈를 적정초점 영역으로 구동시키는 회로부(10)와, 회로부(10)에 의해 구동되는 기구부 및 광학부 3단계로 작동되어 전원(Vcc)을 선택 제공하는 릴리즈 스위치(11)로 구성되며, 상기 회로부(10)는 포토트랜지스터(21)와 가변저항(22)에 의한 전류변화에 따라서 트랜지스터(23,24)에서 선택작동 되도록 이루어지는 센서검출부(20)와, 센서검출부(20)에 의한 제어신호에 따라 작동되는 SCR(31)로 이루어지는 포커스 록부(30)의 디지탈 신호에 의한 솔레노이드 작동에 따라서 촬영렌즈(41)를 구동시키는 AF 구동부(40)를 포함한다.1 is a circuit diagram of the apparatus of the present invention, which operates in three stages of the circuit portion 10 for driving the photographing lens to an appropriate focus region, the mechanism portion and the optical portion driven by the circuit portion 10 to provide a power supply Vcc. A release switch 11, wherein the circuit unit 10 includes a sensor detection unit 20 configured to selectively operate in the transistors 23 and 24 according to a current change by the phototransistor 21 and the variable resistor 22, It includes an AF driver 40 for driving the photographing lens 41 in accordance with the solenoid operation by the digital signal of the focus lock unit 30 made of the SCR 31 is operated according to the control signal by the sensor detection unit 20.
또한, 센서검출부(20)는 릴리즈 스위치(11)가 일단상태에 올때 작동되는 포토 트랜지스터(21)와, 포토 트랜지스터(21)의 전류량을 조절하는 가변저항(22)과, 포토 트랜지스터(21)의 전류에 따라 스위칭 되는 제1트랜지스터(23)와, 제1트랜지스터(23)의 스위칭에 따라 반대로 스위칭되는 제2트랜지스터(24)로 구성된다. 또한 AF 구동부(40)는 솔레노이드(42), 다이오드(43) 및 촬영렌즈(41)로 구성되고, 솔레노이드(42) 작동에 의하여 촬영렌즈(41)가 적정초점 영역위치로 이동되도록 구성된다.In addition, the sensor detecting unit 20 includes a photo transistor 21 which is operated when the release switch 11 is in a single state, a variable resistor 22 for adjusting the amount of current of the photo transistor 21, and a photo transistor 21. The first transistor 23 is switched in accordance with the current, and the second transistor 24 is switched in reverse depending on the switching of the first transistor (23). In addition, the AF driver 40 includes a solenoid 42, a diode 43, and a photographing lens 41, and is configured to move the photographing lens 41 to an appropriate focal region position by operating the solenoid 42.
상기 회로부(10)에서 트랜지스터(23,24)는 저항(R1, R2)에 의하여 출력전압이 제공되고, 출력전류가 저항(R3) 및 콘덴서(C1)를 거쳐 SCR(31)을 제어하며, 릴리즈 스위치(11)는 노말상태는 a위치, 회로부(10)가 작동되는 릴리즈 1단 상태는 b위치, 기구부가 작동되는 릴리즈 2단 상태는 c위치를 이루고, 전원(Vcc)은 메인스위치(12)에 의하여 온.오프되는 구성이다. 이러한 구성에 따르면 본 발명은 릴리즈 스위치(11)를 노말상태에서 릴리즈 1단 상태로 누르면(a위치에서 b위치로 이동)회로부(10)가 작동되며, 촬영렌즈(41)의 원,근점의 구분은 설계시에서 적정 EV 밝기(피사체 밝기)를 설정하여 가변저항(22)으로 조정될수 있게 하였다.In the circuit unit 10, the transistors 23 and 24 are provided with an output voltage by the resistors R1 and R2, and the output current controls the SCR 31 via the resistor R3 and the capacitor C1, and is released. The switch 11 has a normal position a position, a release 1 stage state in which the circuit unit 10 is operated, a b position, a release 2 stage state in which the mechanism unit is operated, a c position, and the power supply Vcc is the main switch 12 It is a configuration that is turned on and off. According to this configuration, in the present invention, when the release switch 11 is released from the normal state to the first stage of release (moving from the a position to the b position), the circuit unit 10 is operated, and the separation of the circle and the near point of the photographing lens 41 is performed. In the design, the appropriate EV brightness (subject brightness) can be set so that the variable resistor 22 can be adjusted.
이러한 구성의 고휘도 조건에서는, 사진촬영용 보턴인 릴리즈 스위치(11)가 노말단계에서 릴리즈 1단 단계로 눌러질때 포토 트랜지스터(21)는 고휘도의 피사체의 밝기를 감지하게 되고, 고휘도의 광을 수광하므로 포토 트랜지스터(21)는 도통되어 내부저항 값이 낮아지고, 이에따라 전원(Vcc)이 트랜지스터(23)에 제공되어 트랜지스터(23)를 온시키고, 또한 트랜지스터(23)가 온 되므로 트랜지스터(24)의 베이스는 로우 전위로 되어 트랜지스터(24) 및 SCR(31)은 오프되고, SCR(31)이 오프 되므로 AF 구동부(40)이 솔레노이드(42)가 구동되지 않게되어 촬영렌즈(41)는 원점상태를 유지하게 된다.Under such a high brightness condition, when the release switch 11, which is a photographing button, is pressed from the normal stage to the release stage 1, the photo transistor 21 detects the brightness of a high-brightness subject and receives a high-brightness light. Since the transistor 21 is turned on to lower the internal resistance value, a power supply Vcc is provided to the transistor 23 to turn on the transistor 23 and the transistor 23 is turned on, so that the base of the transistor 24 is turned on. The transistor 24 and the SCR 31 are turned off at the low potential, and the SCR 31 is turned off, so that the AF driver 40 causes the solenoid 42 not to be driven so that the photographing lens 41 remains at the home position. do.
이와 반대로 저휘도 조건에서는, 마찬가지로 릴리즈 스위치(11)가 노말단계에서 릴리즈 1단 단계로 눌러질때, 포토 트랜지스터(21)는 저휘도의 피사체의 밝기를 감지하게 되고, 피사체(도시하지 않음)가 저휘도이므로 포토 트랜지스터(21)가 오프되어 내부저항 값이 높아지고, 이에따라 트랜지스터(23)는 바이어스가 제공되지 않아 오프되고, 트랜지스터(23)가 오프되므로 트랜지스터(24)의 베이스에 인가전압이 제공되어 트랜지스터(24) 및 SCR(31)이 온 된다. SCR(31)이 온되면 솔레노이드(42)에 전류가 흐르게 되어 자화되고, 그 자화력에 의하여 촬영렌즈(41)는 릴리즈 2단 상태에서 저휘도 조건에 맞도록 설정된 위치로 이동된다. 또한 SCR(31)은 그 특성상 일단 온 되면 그 상태를 계속 유지하므로, 솔레노이드에 의하여 촬영렌즈(41)를 설정된 위치에서 계속 고정시키는 초점록(Focus Lock)기능을 하게 된다. 즉, 릴리즈 스위치(11)는 릴리즈 1단 단계의 b지점을 지나 릴리즈 2단 단계의 c지점으로 위치된 다음 제1단계의 a지점으로 원위치 되므로, c지점에 위치될때 촬영렌즈(41)등의 초점을 조절하는 기구작동부가 작동될 동안 촬영렌즈(41)를 고정시키게 된다. 또한 광학적 해석으로는 렌즈의 재원을 f=35mm, F=3.8, δ′=1/30mm(δ′: 최소 착락원-촬영 해상력을 기준으로 허용되는 필름면상의 최소한 허용되는 입자의 크기)로 하는 일반 컴팩트 카메라의 예로볼때, 렌즈자체의 유한거리, 촬영거리를 기준으로한 전후방심도의 계산식은 다음과 같다.On the contrary, in the low luminance condition, when the release switch 11 is pressed from the normal stage to the release stage 1, the photo transistor 21 detects the brightness of the low luminance subject, and the subject (not shown) is low. Because of the luminance, the phototransistor 21 is turned off to increase the internal resistance value. Accordingly, the transistor 23 is turned off because no bias is provided, and the transistor 23 is turned off, so that an applied voltage is provided to the base of the transistor 24 to provide a transistor. 24 and the SCR 31 are turned on. When the SCR 31 is turned on, a current flows in the solenoid 42 to be magnetized, and the photographing lens 41 is moved to a position set to satisfy the low luminance condition in the release two-stage state. In addition, since the SCR 31 maintains its state once it is turned on due to its characteristic, the SCR 31 has a focus lock function of continuously fixing the photographing lens 41 at the set position by the solenoid. That is, since the release switch 11 is positioned at point c of the second stage of the release after the point b of the first stage of the release, the release switch 11 is returned to the point a of the first stage. The photographing lens 41 is fixed while the mechanism operating part for adjusting focus is operated. In optical analysis, the lens source is f = 35mm, F = 3.8, δ '= 1 / 30mm (δ': minimum allowable particle size on the film surface based on minimum contact-resolution resolution). As an example of a general compact camera, the formula for calculating the front and rear depth based on the finite distance and the shooting distance of the lens is as follows.
h : 렌즈의 무한거리h: Infinity of lens
a : 물상간 거리(피사체와 촬영렌즈(41)까지의 거리)a: Distance between objects (distance between the subject and the photographing lens 41)
ℓ1 : 피사체의 전방심도ℓ1: Depth of field
ℓ2 : 피사체의 후방심도ℓ2: Depth of field
상기 식(1-1~1-3)에 의하여 카메라의 조리개경인 F NO에 따른 렌즈의 무한거리, 피사체의 밝기인 EV, F NO치, 피사체 전후방심도 등의 광학적 분석 데이터를 시험하였는바 이를 표 1에 나타낸다. 이 경우 프레쉬 촬영거리는 프레쉬 가이드 넘버 ÷F NO로 계산된다.According to the equations (1-1 to 1-3), the optical analysis data such as the infinity of the lens according to the F NO, the aperture diameter of the camera, the EV, F NO value, the brightness of the subject, and the front and rear of the subject, were tested. 1 is shown. In this case, the fresh shooting distance is calculated by the fresh guide number ÷ F NO.
[표 1]TABLE 1
상기 표 1에서와 같이 저휘도 조건으로 피사체의 밝기를 EV 10이하로 설정할때, 촬영거리 2.0m(근점)에서의 전, 후방 심도는 촬영거리를 기준으로 약 1.6m~2.5m심도 범위이므로, 이 영역은 근점의 초점 영역이 되고, 프레쉬 가이드 넘버 10에 프레쉬 스타트 EV상의 카메라 조리개경을 F NO 4.5로 할때의 프레쉬 촬영거리는 프레쉬 가이드 넘버 10을 F NO 4.5로 나눈 값이므로 2.2m의 근점쪽으로 제한이 됨을 알 수 있다. 또한 고휘도 조건에서는, 피사체의 밝기가 EV 11 이상인 EE모드 영역이므로 피사체 거리가 3.5m(원점)일때의 전후방 심도는 피사체 거리를 기준으로 약 2.28~5.22m이고, EV 15에서는 약 1.13~com이므로 원점뿐만 아니라 근거리 촬영시에도 피사계 심도로써 보정됨을 알 수 있다.When the brightness of the subject is set to EV 10 or less under low luminance conditions as shown in Table 1, the front and rear depths at a shooting distance of 2.0 m (near proximity) are about 1.6 m to 2.5 m depth ranges based on the shooting distance, This area becomes the focal point of the near point, and the fresh shooting distance when the camera aperture diameter on the fresh start EV is set to F NO 4.5 in fresh guide number 10 is divided by the fresh guide number 10 divided by F NO 4.5. It can be seen that there is a limit. Also, in high brightness conditions, the brightness of the subject is EE mode with EV 11 or higher, so the front and rear depth when the subject distance is 3.5m (origin) is about 2.28 ~ 5.22m based on the subject distance, and about 1.13 ~ com in EV 15 In addition, it can be seen that the depth of field is corrected by the depth of field.
이상과 같이 본 발명은 현재 범용화되어 있는 컴팩트 카메라의 액티브 2점 AF 방식에 의한 피사체 거리에 따른 자동초점 조절방식을 지양하고, 피사체의 밝기에 의한 조리개 치의 변화에 따른 피사계 심도 범위를 이용하여 자동으로 초점영역으로 조절할 수 있도록 하는 센서초점 방식을 사용함으로써, 사진상 특성은 액티브 AF방식과 유사하나 액티브 AF방식에 따른 전자프로세서부의 복잡성과 고휘도 영역에서의 AF동작시의 에러 발생요인을 축소화 시키고, 이에따라 원가 및 작업, 조정공수를 절감하여 향상의 효과가 있다.As described above, the present invention avoids the automatic focus adjustment method according to the subject distance by the active two-point AF method of the compact camera which is currently generalized, and automatically uses the depth of field range according to the change of the aperture value by the brightness of the subject. By using the sensor focus method that can be adjusted to the focus area, the photographic characteristics are similar to the active AF method, but the complexity of the electronic processor according to the active AF method and the error occurrence factor in the AF operation in the high luminance area are reduced, and accordingly the cost is reduced. And it has the effect of reducing the work, adjustment labor.
Claims (4)
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KR1019900019459A KR920011061B1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Camera auto-focus controlling apparatus by sense |
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KR1019900019459A KR920011061B1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Camera auto-focus controlling apparatus by sense |
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KR920010349A KR920010349A (en) | 1992-06-26 |
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