JPH07502611A - 自動焦点装置 - 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】 自動焦点装置 本発明は、静止投写機用の自動焦点装置に関する。自動焦点装置は、合焦ずべき スライドの表面に放射光を送出する測定放射源を有する。放射光はスライドの表 面から焦点装置に機械的に結合されている二重受光装置へ反射される。上記受光 装置の信号が電子制御装置を起動する。スライドによって反射された測定放射光 が上記二重受光装置の中心部に衝突するまで、電子制御装置に接続されているサ ーボモータが、合焦装置を作動させる。

制御可能な測定放射源を使用する自動焦点装置は、既知である。

静止投写機用の自動焦点装置が、ヨーロッパ出願（Ｅ　Ｐ）第０１３１７９４号 に開示されている。この装置では、赤外線発光ダイオードが、１！１定放射源と して使用されている。放射源は整流器の半波電圧によって起動され、発光は二重 受光装置から得られる信号に応じて制御される。自動焦点装置は差動増幅器を有 しており、この増幅器が二重受光装置からの信号の交流部分のみを増幅し整流す る。さらに、追加増幅器が整流された信号を増幅して、合焦駆動装置の直流モー ターを起動する。

本発明の目的は、迅速かつ確実にスライドを合焦てきる自動焦点装置を提供する ことであり、特に、干渉信号の影響を受けず、部品の公差を許容でき、反応時間 が短く、位置決め精度が高い自動焦点装置を提供することである。さらに、種々 の反射率を有するスライドの迅速かつ確実な合焦を保証することである。

上記目的は、可変電流パルス及びディジタル信号用の信号処理回路を用いて測定 放射源を制御する発生回路によって達成される。

本発明の好適な実施例における発生回路には、鋸歯状電流パルスを発生する被制 御傾斜発生器と、二重受光装置からの信号に応して先端スロープを制御するため の制御回路が設けられている。さらに、信号処理回路には、二重受光装置から得 られる信号からディジタル人力信号を発生するためのスレッショルド回路と、人 力信号からディジタル方向信号とディジタル速度信号を分離する信号復調回路が 設けられている。

好適には、自動焦点装置は次のように設計される。すなわら、傾斜発生器には、 電流パルスを時間的な順序と間隔て制御するだめのクロック制御回路と、電流パ ルスの振幅と間隔を制御するための振幅制限回路が含まれている。さらに、信号 処理回路には、速度信号を変換してサーボモーター用のモーター制御電圧を発生 させるための信号変換回路と、測定放射源とサーボ−モーターの回路を中央制御 するための信号制御回路が設けられている。測定放射源は、ダイオード発光■。

Ｒ９放射装置として構成されている。

本発明の実施例では、さらに、信号処理回路内にインターフェース回路が設けら れている。このインターフェース回路によって、測定放射源とサーボモーターの 回路の双方が、マイクロプロセッサ−および／または遠隔制御装置のディジタル 信号によって制御される。

本発明の更なる特徴は、以下の明細書の記述、図面及び請求の範囲から明らかに なろう。

図１は、本発明に基づく自動焦点装置の全体を示す概略図である。

図２は、図１の自動塩点装置のブロック図である。

図３は、図２の自動焦点装置の他の実施例を示す図である。

図４は、図１の自動塩点装置の機能を示す図である。

図１の自動塩点装置は、測定光２を発生する測定ｈり財源１を含む。測定光２は 合焦のためにスライド３に向けて送出され、そこから反射されて二重受光装置４ に違する。測定放射源１と受光装置４は、投写レンズ９のホルダに固定されてい る。合焦駆動装置７の偏心部を介し、サーボモータ５によって投写レンズ９はそ の光学軸に沿−）て摺動Ｉｌｌ能である。摺動映写レンス距離か公称値である場 合、すなわち、スライドの焦点が合っている時、反射光２は二重受光装置４の中 心部に当たる。受光装置の両システムは同量の照射光を受け、結果として同一の 信号を発生することになる。摺動投写レンズ距離が公称値からずれている場合、 受光装置の一方のみの照射を増して、別の信号を発生させる。

受光装置４の下流には、制御手段６の信号処理回路６２があり、受光装置がらの 信号Ｅ１とＥ２を処理し、サーボモータ５を起動する。動力の供給を受け、制御 のために、測定放射源１は制御手段６の発生回路６１に接続されている。

照射手段８が設けられていて、スクリーンにスライド３上の像を投写する。照射 手段８は、凹面鏡と集光装置を含むランプから構成されている。

図２に示されているように、発生回路６１は、鋸歯状電流パルスを発生するため のインチグレーター回路として構成されている傾斜波発生器６１０と、電流パル スの先端スロープを制御する制御回路６１１と、時間的順序と間隔に基づき電流 パルスを制御するためのクロック制御回路６１２と、電流パルスの振幅と間隔を 制御する振幅制限回路６１３を有する。信号処理回路６２は、受光装置４がら受 けた信号Ｅ１とＥ２からディジタル入力信号ＥＤＩとＥＤ２を発生するスレッシ ョルド回路６２０と、入力信号ＥＤＩとＥＤ２がらディジタル方向信号ＤＩＲと ディジタル速度信号ＳＰを分離するための信号復調回路６２１と、方向信号ＤＩ Ｒ用の記憶回路６２３と、モータ制御回路６２６を下流側に有しサーボモータ５ 用のモーター制御信号ＭＤＣとＭＳＴを発生するための信号変換回路６２４、測 定放射源とサーボモータの回路を中央制御するだめの信号制御回路６２５と、マ イクロコンピュータユニット及び／または遠隔制御ユニット（図示されず）のデ ィジタル制御信号ＭＣ，ＲＣによって回路を制御するインターフェース回路６２ ７とから構成される。

信号ｉＭ調開回路２１は、弔−ビット方向信号ＤＩＲを発生するための位相比較 回路ＰＬＬと、パルス幅変調によって速度信号ＳＰを発生するための排他的ＯＲ 回路ＸＯＲとから構成される。

信号変換回路６２４は、ｆＪ号インテグレータＩＮＴをａするＤ／Ａ変換器ＤＡ Ｃと、サーボモータ５用のアナログ制御電圧ＭＤＣを発生するための信号保持回 路ＳＨとから構成される。モーター制御回路６２６は、ブリッジ増幅回路として 構成されており、直流モータとしてのサーボモータ５の方向（回転方向）と速度 を制御する。

赤外光発生ダイオードが測定放射源］として用いられている。受光装置４が反応 するＩＲ領領域波長を持つ光線２を、このＭ１定放射源は発生する。

図２と異なり、図′３はＤ／Ａ変換器としｃ構成されているのではなくＤ／Ｄ変 換″Ｉ５Ｄ　Ｉ）　Ｃを有する信号変換回路６２４°を示しＣいる。Ｉ）　Ｄ　 Ｃは信号インテグレータＩＮＴ’　と、サーボモーター５°川のディノタル制御 パルスＭＳＴを発生ずるための信号保持回路ＳＨ’　と、電圧−周波数変換器Ｖ ＣＯとから構成されている。これに続く制御回路６２６°は、制御増幅回路とし ご設＝１され、ステッパモータとしてのサーボモータ５°の方向と速度を制御す る。

図１〜図３の回路は、市販の部品で構成されているため、詳細な図示と記述を省 略する。

図４の機能図に基づき自動焦点装置の動作を説明する。まず、スライド３が図示 されないスライド交換１段によって、図１と図２の自動塩点装置のスライドゲー トに挿入される。受光装置４の第１システムに第２システムより強い光が放線源 １から照射されるように、スライド３は非合焦位置に置かれる。同時に、放射源 １の発生回路６１内の傾斜発生器６１０が、連続する鋸歯状電流パルスＬｌを発 生する。測定８ｋｍ、ｊ源の強度は、電流パルスの順序に整準する。

図４を見ると、受光装置の第１システムにおいて、信号Ｅ１が第１の電流パルス Ｌｌの先端スロープの間発生され、第２のシステムにおいて次の信号Ｅ２が発（ １−される。

信号Ｅ１とＥ２のシーケンスは、電流パルスンーケンスにほぼ対応する。

図２に示されるように、信号Ｅ１とＥ２はスレッショルド回路６２０に送られ、 標準化されたディジタル入力信号ＥＤＩとＥＤ２に変換される。信号Ｅ１とＥ２ が閾値に達することにより、焦点ずれの程度を表示する際に考慮すべき瞬間を決 定する。これは、人力信号Ｅ１とＥ２の順序が焦点ずれの方向を表し、個々の信 号間の時間的な距離が焦点ずれの程度を表すからである。その後、信号復調回路 ６２１において、高しヘルｌ１ｌ−ピノトノｊ向１６号ＤＩＲか、位相比較回路 ＰＬＬ（例えば、ＰＬＬＭ路）によって発生され、速度信号ＳＰが排他的ＯＲ回 路Ｘ。

Ｒによって発生される。なお、速度信号の信号ｍ１隔は、入力信号ＥＤＩとＥＤ ２間の時間的距離に対応する。

合焦位置に達するまで、方向信号ＤＩＲは記憶回路６２３（例えば、フリップフ ロップＦＦ）に記憶される。第２の排他的ＯＲ回路（図示されず）は、出力ＳＰ における低レベル位相の間第１の排他的ＯＲ回路の干渉信号を抑制する。

以後、方向信号ＤＩＲと速度信号ＳＰは、信号変換回路６２４へ送られる。一方 、含塩位置に達すると、記憶回路６２３に記憶されていた方向信号ＤＩＲは信号 変換回路６２４によって制御信号ＲＴを介して消去される。他方、パルス幅変調 速度信号ＳＰは、その間隔に応して信号インテグレータＩＮＴによって統合され 、傾斜発生器６１０の後続の鋸歯電流パルスＬｌが始まるまで、あるいは後続の 入力信号ＥＤＩが発生されるまで一時的に記憶され、その後、排出されリセット される。信号変換回路６２４は、クロック制御回路６１２の制御信号ＳＳ及び信 号制御回路６２５の制御信号ＣＩによって起動される。そして、信号変換回路６ ２５は、信号復調回路６２１の制御信号Ｒ３によって信号制御回路を介して復調 される。従って、速度信号ＳＰはスライド３の焦点ずれの程度によって決まる振 幅を持つアナログモータ制御電圧に変換される。

以後、モータ制御回路６２６において、モータ制御信号ＭＤＣは増幅され、方向 信号ＤＩＲによって焦点が合うための極性、すなわち、サーボモータ５の回転の 向きを決定する極性に変換される。以後、サーボモータ５は合焦駆動装］７を合 気位置に移動させる。モータ制御電圧ＭＤＣの振幅がモータの速度を決定する。

傾斜発生器６１０が次の鋸歯状電流パルスＬｌを発生する時、合焦駆動装Ｗ７は 既に合焦位置に移動しており、人力信号ＥＤＩとＥＤ２の双方の時間的距離及び 信号復調回路６２１によって発生される速度信号ＳＰが短いため、モーター制御 電圧ＭＤＣは小さな振幅を発する。

合焦駆動装置７の合焦位置への到達に応して、人力信号ＥＤＩとＥＤ２の間の時 間的距離がゼロになり、結果として、サーボモータは停止する。

スライド３が上述の方向と反対の方向に焦点ずれしている場合には、傾斜発生器 ６１０によって第１の電流パルスＬｌが発生されると、まず、二重受光装置４の 第２システムによって信号Ｅ２あるいは入力信号ＥＤ２が発生される。次に、人 力信号ＥＤＩが有ると、低レベル方向信号ＤＩＲが信号復調回路６２１によって 発生され、合篤駆動装Ｗ７が反対方向から含塩位置に移動される。

図２の直流モーターの代わりに、図３のステッパモータをサーボモータ５として 使用する場合には、信号変換回路６２４°によって発生されるモータ制御信号Ｍ ＳＴが、スライド３の焦点ずれの程度に比例する周波数を持つディジタル制御信 号として発生される。

図２と図４において、電流パルスＬｌの先端スロープは以下のように制御される 。

まず、マイクロプロセッサユニットの制御信号ＭＣによって復１１．１されると 、傾斜発生器６１．０は、第１の電流パルスＬｌ（所定の一部先端スロープを有 する）を二重受光装置４によって受信された第１信号Ｅ１がスレッショルド回路 ６２０の閾値に達する瞬間ＴＦＩまで発生する。同時に、基準電圧ＲＥＦが、イ ンテグレータ回路によって制御回路内で発生され、ＲＥＦ電圧レベルが瞬間ＴＦ Ｉに達するまでの時間によって決定される。

瞬間ＴＦＩの後、基準電圧ＲＥＦに応して決まる次の先端スロープはイコールで あるか大きい。基準信号は、スレッショルド回路６２０によって発生される制御 信号Ｃ８によってクロック制御回路６１２を介して傾斜発生器６１０に送られ、 クロック制御回路６１２の制御信号ＳＳ及び信号制御回路６２５の制御信号３１ によって、制御回路６１１内での基準信号の積分が停止される。受光装置の第２ システムからの信号Ｅ２が瞬間ＴＦ２においてスレッショルドに達するまで、基 準信号ＲＥＦは制御回路６１１に一時的に記憶される。以後、基準信号は、信号 復調回路６２１の制御信号Ｒ３によって初期値にリセットされる。次に、新しい 周期が開始され、傾斜発生器６１０は次の電流パルスＬｌを発生する。

図４の第１のシーケンスにおいて、電流パルスＬｌの先端スロープは、反射率の 低いスライド３用であり、信号Ｅ１が瞬間ＴＦＩに達するまでの時間が長くなる 。

瞬間ＴＦＩ以後、これにより第１電流パルスＬｌの先端スロープは傾斜が大きく なり、ｌｌ？Ｉ定用光線用光線２が一層増加し、結果として、受光装置４の第２ システムからの信号Ｅ２が早い瞬間ＴＦ２°においてスレッショルド回路６２０ の閾値に達する。そして、得られる速度信号ＳＰとモータ制御２１］電圧ＭＤＣ が、スライドの反射率が補償されサーボモータの速度がスライド３の焦点ずれの 程度にのみ左右されるまで減少される。

部品の公差、例えば測定放射源１を補償するために制御手段６が同様に作動する 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．静止投写機用の自動焦点装置であって、合焦すべきスライド（３）の表面に 向けて照射され合焦駆動装置（７）に機械的に結合された二重受光装置（４）に スライド（３）から反射される光線（２）を発生する被制御測定放射源（１）を 含み、上記受光装置（４）の信号が電子制御手段（６）を起動し、スライド（３ ）によって反射された測定放射線が二重受光装置（４）の中心部に衝突するまで の間、電子制御手段（６）に接続されているサーボモータ（５）が合焦駆動装置 （７）を作動させ、可変電流パルス（Ｌ１）によって測定光源（１）を制御する 発生回路（６１）及びディジタル信号用の信号処理回路（６２）を有することを 特徴とする自動焦点装置。 ２．発生回路（６１）は、鋸歯状電流パルス（Ｌ１）を発生する被制御傾斜発生 器（６１０）を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の自動焦点装置。 ３．発生回路（６１）は、二重受光装置（４）からの信号（Ｅ１とＥ２）に応じ て電流パルス（Ｌ１）の先端スロープが制御される制御回路（６１１）を含むこ とを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の自動焦点装置。 ４．傾斜発生器（６１０）は、時間的順序と間隔によって電流パルス（ＬＩ）が 制御されるクロック制御回路（６１２）を含むことを特徴とする請求の範囲第２ 項に記載の自動焦点装置。 ５．傾斜発生器（６１０）は、電流パルス（Ｌ１）の振幅と間隔が制御される振 幅制限回路（６１３）を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の自動焦 点装置。 ６．信号処理回路（６２）は、スレッショルド回路（６２０）を含み、二重受光 装置（４）から得た信号（Ｅ１，Ｅ２）から入力信号（ＥＤ１，ＥＤ２）を発生 することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の自動焦点装置。 ７．入力信号（ＥＤ１，ＥＤ２）からディジタル方向信号（ＤＩＲ）とディジタ ル速度信号（ＳＰ）を分離するための信号復調回路（６２１）を含むことを特徴 とする請求の範囲第１項または第２項または第３項または第４項または第５項ま たは第６項に記載の自動焦点装置。 ８．方向信号（ＤＩＲ）を記憶するための記憶回路（６２３）を含むことを特徴 とする請求の範囲第７項に記載の自動焦点装置。 ９．速度信号ＳＰ用の信号変換回路（６２４、６２４′）が設けられ、これによ ってサーボモータ（５）用のモーター制御電圧（ＭＤＣ，ＭＳＴ）が発生される ことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の自動黒点装置。 １０．信号処理回路（６２）は信号制御回路（６２５）を含み、測定放射源（１ ）の回路とサーボモータ（５）が信号制御回路（６２５）によって中央制御され ることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項または第３項または第４項ま たは第５項または第６項または第７項または第８項または第９項に記載の自動焦 点装置。 １１．信号処理回路（６２）はインターフェース回路（６２７）を含み、このイ ンターフェース回路（６２７）が測定光源（１）の回路とサーボモータ（５）を マイクロプロセッサ・ユニット及び／または遠隔制御ユニットからのディジタル 制御信号（ＭＣ，ＲＣ）を用いて制御することを特徴とする請求の範囲第１項ま たは第２項または第３項または第４項または第５項または第６項または第７項ま たは第８項または第９項または第１０項に記載の自動焦点装置。 ］２．信号復調回路（６２１）が方向信号（ＤＩＲ）川の位相比較回路（ＰＬＬ ）を含むことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の自動焦点装置。 １３．測定放射源（１）はダイオード発光Ｉ．Ｒ．放射源として構成されている ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の自動焦点装置。 １４．信号変換回路（６２４）はディジタルーアナログ変換器として構成され、 直流モータとしてのサーボモータ（５）のためのモータ制御電圧（ＭＤＣ）を発 生することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の自動焦点装置。 １５．信号変換回路（６２４′）はディジタルーディジタル変換器として構成さ れ、ステッパモータとしてのサーボモータ（５）用のモータ制御パルス（ＭＳＴ ）を発生することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の自動焦点装置。