JPS59228209A - 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】 本発明は結像光学系の焦点検出を自動的に行なう自動焦
点検出装置の改良に関する。

本出願人は対象物の距離に応じて該対象物の像を予定焦
点面（例えばフィルム面）上に結像させる為に結像光学
系の焦点合せ状態金くり返し検出し、該結像光学系の合
焦状態を求める自動焦点検出装置の改良として該結像光
学系が合焦状態となった後は合焦状態とみなす範囲（不
感帯領域）を広げ、該結像光学系が合焦状態にあるにも
かかわらず、ノイズ等の影響によって非合焦状態になっ
たと誤って検出される様なことを防止し、上記装置の動
作の安定化を図ることを本願と同日付の出願で提案して
いる。

ところが上記不感帯領域を広げることは装置の動作が安
定化するのと引き替えにその分、焦点検出の精度を低下
させる。即ち、ノイズ等の影響ではなく本当に非合焦状
態となった際に本来不感帯領域が狭い状態では速やかに
非合焦になったと検知されたものが上述の様に不感帯領
域を広げた為に非合焦状態を検知できなかったシ、たと
え検知できても動作遅れが生じて一瞬のシャッターチャ
ンスがものを言う様なカメラ等の装置の自動焦点検出装
置としては非常に問題となる。

本発明は、以下の事情に鑑みされたもので、合焦状態と
なったことで不感帯領域が広げられた後、複数回連続し
て合焦状態が検知されたら再び上記不感帯領域を狭くす
ることで動作の一安定化と精度の維持の両立を図る自動
焦点検出装置を提供しようとするものである。そしてそ
の要旨とする処は、結像光学系の焦点を検出する為に合
焦範囲の狭い第１の焦点検出系と合焦範囲の広い第２の
焦点検出系とを有し、第１の焦点検出系で合焦状態が判
定された際には、次の焦点検出は第２の焦点検出系で行
なわれると共に第２の焦点検出系で連続して複数回合焦
状態が判定された際には次の焦点検出は第１の焦点検出
系で行なうことを特徴とする自動焦点検出装置である。

以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、自動焦点検出装置（以下、ＡＦ架装置呼ぶ）
の全体の構成を模式的に示したものである。図中１は結
像光学系としての撮影レンズ中、合焦動作に関与する結
像レンズ群、２は撮像素子の結像面であって、ここでは
撮像管の結像面を示しているが、固体撮偉素子の結像面
、あるいはフィルム面であってもよい。３は被写界（一
般的には被測距区域）に光線を投射するための投光素子
で、レーザダイオード又は赤外光発光ダイオード等で構
成される。４は投光レンズであって、対象物としての被
写体５（一般的には被測距物体）上に投光素子３の投光
スポット像を形成する。６は受光素子であって、２つの
感光領域６Ａ及び６Ｂに分けて出力をとり出すことがで
きるものであり、領域６Ａは投光素子３側に、領域６Ｂ
はその反対側になる様装置されている。尚、この受光素
子６は例えば２領域のＰＴＮフォトダイオード又は電荷
結合素子等で構成される。ＰＬは可視光カットフィルタ
ーであり、赤外発光ダイオード３の光を極力通過させ、
外光成分を抑圧するためのものである。

７は受光レンズであって、被写体５上の投光スポット像
を受光素子６上に結像させる。８は撮影光学系駆動用モ
ータであって、カム等を介してレンズ群１、投光素子３
及び受光素子６と連動している。９は自動焦点検出回路
（以下、ＡＰ回路と呼ぶ）で受光素子の出方に応じてモ
ータ７を動かし、レンズ群１を合焦位置に移動させるも
のである。

次に、第１図の装置の作動を説明すると、被写体５が結
像面からｌ、の距離にあるとき、第２図（ａ）の如く投
光スポット像Ｐの反射光が光センナ上で、２つの領域６
Ａと６Ｂに等しい光量で受光されるようになっていると
する。この場合受光素子６に於いては領域６Ａからの出
方の積分値ＶＡと領域６Ｂからの出方の積分値ＶＢとの
差７人−ＶＢが０になる。光路でいうと、投光素子３か
ら発射された光は光路す、全通って被写体に当たって乱
反射し、さらに光路す、を通って受光素子６上に結像す
る。そこでこの時レンズ群１が合焦位置にあるとして被
写体５が１１の距離へ移動したと仮定する。すると当然
のことながらレンズ群１のピント位置は後ろにずれ、後
ビン状態になる。一方、投光素子５及び受光素子６がそ
のままの位置にあるとすると、光路はｂｌから被写体に
当たって乱反射され、光路ａ、　ｆを通って受光素子６
に結像するが、第２図（１））に示す如くその結像位置
は太きく領域６Ｂ側へずれて、前記のＶＡ−ＶＢは０に
ならない。

そこでこのずれ量を被写体５の移動量、即ちＪｔ　−１
，に対応させてレンズ群１を合焦位置に移動させる。即
ち前記ＶＡ−ＶＢの符号（場合によってはその大きさを
含む。）に従ってＡＦ’回路９がモータ８を正又は逆回
転させ、これにょシ投光素子３、受光素子６とレンズ群
１をカム等により連動して移動させ、ＶＡ−７Ｂ＝Ｑ即
ち投光スポット像が受光素子６上の領域６Ａ、６Ｂの中
間位置にきた際、４の距離にある被写体の像が結像面２
上で鮮鋭に結像するようにする。その結果投光素子３は
３′の位置へ、受光素子６については領域５Ａ及び領域
５Ｂの境界線が６′の位置へ、またレンズ群１は１′の
位置へ移動するととになる。この場合の投射光路す１、
反射光路はａ、Ｆで示される。一方被写体５が４．の位
置へ移動すれば、レンズ群１等は上記と逆の向きに移動
し、ＶＡ−ＶＢ＝Ｏになるようにして合焦動作を行う。

この場合の投射光路はＣ１、反射光路ａｔで示される。

第３図乃至第６図は第１図の装置と同一の原理で測距を
行なう自動焦点検出装置の他の実施例を示すもので、第
１図の装置とは投、受光系の形態を異にしている。以下
、第１図の装置と同一の部材には同一の番号を付し、簡
単に説明する。

第６図は、投光素子からの投光スポット像の投射を、撮
影レンズを通して行ない、その受光をカメラ外部に設け
られた受光素子で行なう、所謂半ＴＴＬ測距のタイプの
ものである。１０は、コールドミラーとして構成された
反射面１０ａを有するハーフミラ−であシ、撮影レンズ
の、特に焦点調節のために移動するレンズ群１と結像面
２の間に配電されている。４′は投光レンズ、３は投光
素子であシ、投光素子３は結像面２と光学的に共役な位
置に配置されていることが望ましい。撮影レンズ１の移
動とけ、受光素子６と機械的に連動して行なわれる。

第４図は投光素子からの投光並びに受光素子による受光
を共に撮影レンズを通して行なう、いわゆるＴＴＬ測距
のタイプの自動焦点検出装置である。１０′は第４図の
１０と同様の位置に配置されたハーフミラ−１４′は投
光レンズ、３は、撮影レンズ１の焦点面２と光学的に共
役な位置に配置された投光素子であり、その投光スポッ
ト像は撮影レンズ１の瞳の外周付近を通過するようにな
されている。７′は受光レンズ、６は撮影レンズ１の結
像面２と光学的に共役な位置に配置された受光素子であ
シ、その光束は撮影レンズ１の跪の外周付近で、かつ、
投光光束とへだたった位置を通過するようになされてい
る。

なお、投光素子３、受光素子６は固設されておシ、撮影
レンズとの機械的連動はない。

第５図は、第４図の変形例で、投光光束を撮影光軸と一
致させたものである。

第６図は、投光系に第３図と同一のものを使い、受光素
子として焦点面に設けられた撮像素子１３を５焦点調節
用と撮像用に共用する自動焦点検出装置を示したもので
ある。そして撮像素子１３で受光した像信号は分配回路
１１によｆｉＡＦ回路７と撮像回路１２とに分割される
。

第７図は、第６図の装置の撮像素子１３の感光面を示す
もので、焦点検出用として使用する場合は１３Ａ、１３
Ｂの２ゾーンからの信号を、分配回路１１を介してＡＰ
’回路７に送る。又、第７図のものにあっては、測距中
は撮像素子１５上に赤外光を通過させ、撮像中はその赤
外光を除去する工夫が必要である。

ところで、上記実施例中、ｉＩ図のタイプのものは、投
光レンズ４、受光レンズ７が撮影レンズ１の外部にある
ため、投・受光レンズ４．７の大きさを大きくすること
が可能であシ、到達距離の面で有利であるが、反面、全
体がコンパクトにまとまらない欠点を有している。一方
、第３図のタイプのものは第１図のタイプのものと逆の
長所、短所を有する。さらに、撮像レンズ１と投・受光
系との精度を要する機械的連動を必要としないため、構
造が簡単になるというメリットも有する。第３図のタイ
プのものは第１図と第４図の中間的性質を有する。

第４図のタイプのものは、第３図に比べて、投・受光系
の基線長が短かくなり、測距精度上不利であるが、第２
図のものと共に、非合焦時も投光光束がファインダーの
中心にあるという利点を有する。ちなみに、上記タイプ
のものはいずれも投光素子３による被写体５上にできる
投光スポット像は、合焦時には撮影レンズ光軸上に形成
される。すなわち、上記いずれの装置も測距ゾーンは、
ファインダーの中央にア夛、バラシックスのない自動焦
点検出装置となる。

又、第６図のものは、受光素子１３の受光アパーチャー
が、撮影レンズのＦナンバーとほぼ等しくなる為、その
他のタイプの装置に比べて。

一般に受光アパーチャーの面積を大きくとれ、到達距離
の点で有利となる。又、第５図の装置で社撮像素子１３
からの信号をＡＰ回路９と撮像回路１２に分配するが、
これは時分割で分配するのが実際的である為、このタイ
プのものは撮影に先立ち測距を完了させるスチルビデオ
カメラ等のシステムに好的である。

次に、上記装置に於ける電気回路の構成を第８図を基に
説明する。上述の様に受光素子６の各領域６に、６Ｂで
受光される反射投光スポット像は、光電変換された光情
報として増幅器回路ＩＧ１ａ、１０１ｂＶＣ供給され十
分に増幅される。この際この増幅器１０１ａ、１０１ｂ
は投光スポット像となる赤外光の変調周波数に対して十
分な増幅度を持ち、不要な太陽光や商用電源による変調
光の周波数に対しては増幅度を極力おさえた周波数特性
を持つ増幅回路が望ましい。この増幅器の出力は同期検
波回路１０２ａ、１０２ｂにかけられ、同期検波される
。この際同期信号は投光素子３の発光駆動信号と同じ周
波数であシ、一定の位相関係を保っている。この同期検
波回路の出力は積分回路１０３ａ、１０３１）で積分さ
れ、反射投光スポット像の信号強度に比例した増加率を
持って時々刻々増加する。以上の信号処理によって積分
回路１０３ａ、１０３’ｏから独立に得られる積分電圧
ｖＡ、ｖＢは以下で説明する演算回路によって処理、判
定され幾ビットかのディジタル情報に変換される。

即ち、積分電圧ｖＡ＋ｖＢは、一方で減算器１０４によ
って差信号ＶＡ−ＶＢとなり、他方、加算器１０５によ
って和信号ＶＡ＋ＶＢとなる。差信号ＹＡ−ＶＢは絶対
値回路１０６に加えられてｂｌＶＡ−Ｖｎｌを得る。こ
の値１ｖ人−ＶＢｌは比較手段としての比較器１０７に
於いて比較値ＶＤと比較され、その大小関係が出力され
る。−万、和信号ｖＡ　＋　Ｖ　Ｂはレベル検知手段と
しての比較器１０８，１０９においてそれぞれ比較値ｖ
Ｔ、＋　＊　ｖＨと比較され、各々の大小関係が出力さ
れる。さらに、比較器１１０では積分電圧ＶＡとＶＢと
がそのまま大小関係を比較される。以上から得られる４
つのディジタル情報、即ち、比較器１０７，１０８，１
０９，１１０の出力は判定手段としての順序制御回路１
１１に加えられ、システム全体の動作が決定される。

１１２は発光駆動回路であシ、制御回路１１１からの同
期信号に同期して投光素子３に電流を供給し、投光素子
２０発光を制御する。

１１３はモータ駆動回路であシ、制御回路１１１からの
信号によって撮影光学系駆動用モータ８の回転方向及び
回転速度を制御する。

第９図は、第８図で示した回路の構成をさらに具現化し
たものである。

第９図は第８図の回路の（Ａ）の部分を示すもので、増
幅器１０１ａ、１０１１）の初段に低雑音の演算増幅器
２０１ａ、２０１″０を用い、フィードバック回路２０
２ａ、２０２ｍ）の設？によってバイパス特性を持たせ
ている。実際に投光素子３から投光される赤外光のエネ
ルギー中、外光成分は受光素子６に戻ってくるエネルギ
ーに比較し、かなシ大きな値となル得る。可視光カット
フィルターＦＬとこの回路は、相対的に外光成分を抑圧
する効果があシ、設定しだいで大抵の被写体条件に対し
て実用可能である。さらにコンデンｆ２０３ａ。

２０３ｂによって太陽光等の直流成分ははとんどカット
される。２０１，２０４ｂは交流増幅器であり、変調周
波数付近の成分を十分増幅した後、次段の同期検波回路
に信号を供給する。

第８図図示の同期検波回路１０２ａ　、１０２ｂけ反転
器２０５ａ、２０５ｂとアナログスイッチ２０６＆、２
０６ｂ及び２０７ａ　、　２０７ｂによって構成され、
アナログスイッチ２０６ａ、２０６ｂ、２０７ａ、２０
７ｂ　ｆ同期信号５ＹＩＪＣによってスイッチングし、
非反転信号、と反転信号を交互に選択することにより実
現している。

又、他の実施例としては、４現象アナログ乗算器を用い
、入力信号と、同期信号５ＹＮＯの交流成分の積を求め
る方法もある（不図示）。

同期検波された信号は直流（脈流）成分となシ、次段の
積分回路１０３ａ、１０３ｂに供給される。

この積分回路１０３ａ　、　１０３１）は、演算増幅器
２０８ａ。

２０［）　、抵抗２０９＆、２０９ｂ　、　：Ｚ　７デ
ｙｆ　２１０ａ、２１０ｂによって構成されている。そ
して同期検波出力電圧に比例した電流が同期検波回路１
０２，１０２１）からそれぞれ抵抗２０９ａ、２０９ｂ
を通して、コンデンサ２１０ａ、２１０ｂに流れ込み、
蓄積され、積分電圧となって演算増幅器２０８＆、２０
８１）から出力される。との電圧が各々前記ｖＡ　＊　
ｖＢである。尚、２１１ａ、２１１ｂはコンデンサ２１
０ａ、２１０ｂに蓄積された電荷を初期化するだめのア
ナログスイッチで、コンデンサ２１０１Ｌ、２１０ｂに
蓄積された電荷を次の蓄積に備えて制御回路１１１から
のＣＬＲ信号によってクリアさせる。

第１０図は、積分電圧ｖＡ　ｖ　ｖＢからｌ　ＶＡ　−
４Ｂ　＋を作り、これと比較電圧ｖＤｆ、比較する第８
図の回路の（Ｂ）部分を示すものである。積分回路１０
３ａ、１０３ｂから出力された積分電圧ＶＡ、ＶＢは演
算増幅器２１２と各等しい抵抗値Ｒの抵抗２１６〜２１
６によって構成される減算回路１０４によって減算され
、−ＶＡ＋”Ｂを得る。この値は次段の絶対値回路１０
６に加えられる。絶対値回路１０６は演算増幅器２１７
、ダイオード２１８，２１９、抵抗値２Ｒの抵抗２２０
〜２２２、抵抗値Ｒの抵抗２２３によって構成されてい
る。演算増幅器２１７、ダイオード２１８，２１９、抵
抗２２０，２２１の構成によシダイオード２１９０カノ
ードは、負入力時に高インピーダンス、正入力時に入力
電圧の一１倍の電位となる。その結果、コン７（レータ
２２４の負入力には一〇、５　ｌ　ＶＡ　−ＶＢ　ｌの
電圧が加わる。この正入力に−０，５ＶＤの電圧を加え
ておくことにより、ｌ　ＶＡ　−ＶＢ　ｌとＶＤの比較
がなされる。

この比較値をＤＤとする。

又、第１１図は第８図の回路の（Ｏ）部分を示すもので
＊　ｖＡｌｖＢが抵抗値Ｒの抵抗２２５　、２２６によ
って加算されｏ、ｓ　（ＶＡ−１４１）がコン７くレー
タ２２７．２２Ｂの正入力に加えられる。各々のコン／
くレータの負入力には０，５　ｖＬ、　０．５　ｖＨが
加えられておシ、（ＶＡ＋　ＶＢ　）　：　ＶＬＩ　（
ＶＡ＋　ＶＢ）　：　ｖｕの比較が行なわれ、比較値Ｌ
Ｌ　、　ＨＨを出力する。

さらに、第１２図は第８図の回路（Ｄ）部分を示すもの
で、ＶＡとｖＢはコン７くレータ２２９によって直接比
較され、比較値ＡＢを出力する。

第１２図はｖＡ　ｅ　ｖＢから比較値ＤＤを得るための
別の実施例である。ＶｈｖＶＢはコン７（レータ１０．
２３１の正入力に加えられている。また抵抗値Ｒの抵抗
２５２，２３５を介して負入力に加えられている・また
、その負入力には定電流源２３４゜２３５も接続されて
おシ、結果として負入力にはＶＢ＋　ｉ　Ｒ、Ｖム＋１
Ｒの電圧が加わる。ただし１は２５４．２５５の電流値
、コンパレータ２３０及び２５１の出力はＯＲ回路２３
６に加えられ、出力ＤＤが得られる。出力ＤＤはＶＡ−
ＶＢ　’）　ｉ　Ｒ＝　７Ｄ又はＶＢ−”Ｆ４’）　ｉ
　Ｒ＝　７Ｄの時に真論理になシ、ＩＶＡ−４ｍｌ〉ｖ
Ｄの論理を表わす。

第１４図は順序制御回路１１１の一部をハードウェアで
具現化したものである。クロックＣは順序制御回路１１
１の最小の周期を決定し、投光素子４０発光変調と同期
検波回路１０２ａ　、　１０２ｂの同期信号ＢＹＮＯの
源となる。２３６はｎカウンタであり、この出力Ｏｎの
周期は測距の周期、および最大積分時間を決定する。フ
リップ７０ツブ２３７．２３８は各々、信号ＤＤ、ＨＨ
によってセットされ、信号Ｏｎによって毎測距周期リセ
ットされる。フリップフロップ２５７　、２５８の各々
の出力ＤＤＱ　、ＨＨＱ、は積分打切り信号であシ、ｏ
ｉｔ回路２３９を介してフリップフロップ２４０に入力
され信号Ｏｕの周期で保持される。フリップフロラ１２
４００反転出力可は無限信号ＦＡＲとなる。信号ＦＡＲ
とＤＤＱはＯＲ回路２４１を介してフリップフロップ２
４２をセットし、モータ回転信号ＭＯを出力させる。こ
のフリップフロップ２４２はまた含熱信号ＥＨＱ信号に
よってリセットされ１合焦時のモータ回転信号ＭＯの出
力を禁止しモータ８を停止させる。信号ＡＢはフリップ
フロップ２４３において、非合焦を表わす信号ＤＤＱに
よって更新されＡＢＱ、となる。ここでは前ビン、すな
わちｖ４）ｖＢＯ時、真論理となっている。信号ＡＢＱ
。

と信号ＦＡＲはＯＲ回路２４４ヲ介して、モータの回転
方向を表わす信号ＦＮとなる。最終的なそ一タ駆動信号
ＦＦ（無限方向へ）、ＮＮ（至近方向へ）は信号ＦＮと
信号ＭＯを入力とするＡＮＤ回路２４５の出力又は信号
ＩＦＮをＮＯ’ｒ回路２４６を介して得られる出力と信
号ＭＯとを入力とするＡＮＤ回路２４７の出力によって
選択される。

同期信号ＢＹＮＯは、信号ＤＤＱと信号Ｈ’ＨＱ、力（
共に疑論理の時にその信号がＯＲ回路２５９、ＮＯＴ回
路２４８を介してＡＮＤ回路２４９に入力されることに
よシ、ＡＮＤ回路２４９に入力さｔＬる。クロックＣの
出力ＯＬＫに同期して出力される。ＯＲ＠路２５０から
出力される積分初期化信号ＯＬＲは、ＯＲ回路２５０に
入力されるＯＲ回路２３９の出力と信号Ｏｎによって積
分終了を判断してから、次の積分の開始時まで真論理と
なる。

第１５図は前ビン→後ビン→合焦→無限の状態変化があ
った時に第１４図（７）各信号として観察される波形で
ある。

前ビンではＤＤが最初に立上り、この時ＡＢは高レベル
である。優ピンではやはｊ５ＤＤ力玉最初に立上るがＡ
Ｂは低ノベルである。合焦ではＨＨが立上る。無限の時
はどれも立上らないうちに最大積分時間に達する。

第１６図は順序制御回路１１１として、マイクロコンピ
ュータを用い、ソフトウェアによって制御する場合の本
装置の一部を具現化して示しである。この図では投光素
子３０発光駆動回路１１２とモータ駆動回路１１６の例
も合わせて示しテイル。２５１はマイクロコンピュータ
であ夛（例として第１７図に示すような内部構造をして
いる）、入力端子には前述の各信号ＤＤ　、　ＡＢ　。

ＬＬ　、ＨＨが入力され、出力端子からはこれも前述の
各信号５ＹＮＯ、ＣＬＲ、ＦＩＦ　、　ＩＮが出力され
る。また、モータの回転速度制御のだめの信号ＬＯＷ等
の追加も容易である。

投光素子２に流れる電流は、トランジスタ２５２．２５
５を介して信号８ＹＮ（３によってスイッチングされる
。

モータ８に流れる電流はトランジスタ２５４〜２５７を
介して信号ＦＦ及び信号ＢＩＮによってスイッチングさ
れ、正転又は逆転の方向に流れる。

トランジスタ２５８　、２５９、ダイオード２６０によ
る回路構成は電圧制御回路であり、ＬＯＷ信号によシモ
ータに加えられる電圧が２段階に切シ換わる。２６１，
２６２はそれぞれ至近スイッチ、無限スイッチであル、
撮影光学系が至近端、無限端につき当った際に閉じ、限
界以上の駆動を防止している。

第１８図は第８図の回路の各部の電気信号波形である。

同期信号５ＹＮＯは同期検波回路１０２ａ。

１０２ｂに加えられるが、投光素子３の電流駆動にも用
いられ、発光出カニＲＥＤが得られる。受光素子６ａ、
６ｂよシ得られる電気信号は、投光した赤外光の反射光
成分と、太陽や人工光の外光成分が重畳した形で得られ
信号ｓｐａのような波形になる。この信号を高域通過特
性の増幅器ＩＤ１ａ。

１０１ｂＫかけて得られるのが信号Ａｍｐである。発光
を開始するのと＃デは同時にＯＬＲ信号を解除すると、
同期検波回路１０２ａ、　１０２ｂの出力が積分され、
積分回路１０３ａ、１０５ｂの出力に信号工ｎｔのよう
な積分波形が現われる。この積分波形増加率は投光赤外
光の発射光成分量に比例する。非常に微弱な入力に対し
ても十分な回数（時間）の積分によって、大きな８Ｎ比
を得ることができる。

次に本装置の動作を第８図を基に第１９図〜第２３図に
示される流れ図の番号に従って説明する。ここでは制御
回路１１１としてマイクロコンピュータ（以下マイコン
と呼ぶ）　２５１を用いるものとする。

■　不図示のＡＦ作動スイッチを閉成すると制御回路１
１１が動作を開始する。

■　まず制御回路１１１の５ＩＮＳ入力端子が高レベル
の状態であるか否かの判定を行なう。５ＩＮＳ入力端子
が高レベルの時は第２２図に示される調整モードでの作
動となり、測距は行なわれない。調整モードでは赤外発
光ダイオード３のＯＮ　−０１ＰＦと受光素子６の出力
をＴ。時間積分し、工０のオフセット調整増幅回路１０
１ａ、１０１ｂ。

同期検波回路１０２ａ、１０２ｂ　、積分回路１０３ａ
、　１０５ｂの調整、又は不図示の調整機構により、赤
外発光ダイオード３又は投光レンズ４、受光素子６、受
光レンズ７等の位置関係調整が行なわれる。従って、通
常制御回路１１１の８ＫＮＳ人先端子は低レベル状態に
４Ｄ、上記Ａｌｌ’作動スイッチを閉成すると、本装置
はまず以下の通常測距モードで作動する。

■　通常測距のモードにはいるとまず、禁止手段として
のωフラグをリセットする。尚、とのωフラグの内容に
ついては後述する。又、との■フラグ用のメモリとして
は、マイコン２５１　ＲＡＭ領域中のメモリＭ（１）を
用いるものとする。

■　この後、制御回路１１１は、測距動作を開始する。

即ち制御回路１１１は、まず、発光駆動回路１１２並び
に同期検波回路１０２ａ、１０２ｂを同期信号ＢＹＮＯ
に同期して駆動させると共に積分回路１０５ａ、１０５
ｂのクリア状態を解除する。これによって投光素子３か
ら同期信号ＥＩＹＮ（！に同期して赤外光による投光ス
ポット像が被写界に向って投射され、その反射光が受光
素子６に検知される。受光素子６では２つの感光領域６
Ａ　、　６Ｂから反射投光スポット像の受光位置に応じ
てその受光量に応じた電気信号が出力され、これが増幅
器１０１ａ、１０１ｂによって増幅されて同期検波回路
１０２ａ　、　１０２ｂで同期検波される。そしてこの
様にして得られた光情報はそれぞれ積分回路１０３ａ　
、　１０３ｂで順次積分されていきその出力が積分電圧
ＶＡ、ＶＢとなる。

この積分電圧ＶＡ、ＶＢは前述した様に以下に示す■〜
■の４つのデジタル情報に演算処理され制御回路１１１
に入力される。即ち、■　減算器１０４によって差信号
■ム−ＶＢとな）絶対値回路１０６に加えられて、その
絶対値１ｖム−ｖＢｌと比較値ＶＤとの大小関係を比較
した比較器１０７からのデジタル出力、ＤＤ■　加算器
１０５による和信号ＶＡ＋ｖＢと比較値ｖＬとの大小関
係を比較した比較器１０８からのデジタル出力、ＬＬ ■　加算器１０５による和信号ＶＡ＋ｖＢと比較値”Ｉ
Ｈ（’ＶＨ＞　ＶＬ　）との大小関係を比較した比較器
１０９からのデジタル出力、ＨＥ ■　信号ＶＡとｖＢの大小関係を比較した比較器１１０
からのデジタル出力、ＡＢ 一方、制御回路１１１に於いてはマイコン内の時間検知
手段によって積分回路１０５ａ、１０３′ｂに於ける信
号の積分時間、即ち投光素子の投射時間が測定され、こ
れをｔとすると、最大積分時間Ｔｏ（例えば２８　ｍｅ
ｅａ　）との大小関係が比較される。そこでこれらの情
報が与えられると制御回路１１１では、信号が１■ムー
ＶＢ　Ｉ≧ＶＤ又はＶム＋ｖＢ≧ｖ１１又拡ｔ≧ＴＯと
なっているかどうかの判定を行なう。この３つの条件の
うちいずれか１つの条件がみたされると制御回路１１１
は測距完了と判定する。第２４図は、合焦時の反射投光
スポット像Ｐと積分信号ＶＡ、ＶＢの状態を示すもので
、第２４図■に示す様に合焦状態で拡反射投光スポット
像Ｐｔ；ｊ：受光素子６の感光領域６Ａと６Ｂとのはぼ
中間位置に形成されるので、受光素子６の感光領域６Ａ
　、６Ｂからは共にほぼ等しい大きな値の出力が得られ
る。この為、積分信号ＶＡ、ＶＢの値は第２４図■に示
される如く共にほぼ等しい状態で急激に増加する。この
為、第２４図■に示す如く信号ＶＡ＋’ＶＢも時間ｔと
共に急激に増加する一方、信号１■ム−Ｖｎｌａ第２４
第２４示■如くほとんど増加しない。従って、比較値ｖ
Ｉｆ　＋　ＶＤ、最大積分時間ＴＯに対してＶム＋ｖＢ
≧ｖｎ、　ｌ　”１１．−ＶＢ　ｌ　＜　ＶＤ　カッｔ
　＜　Ｔｏ　テｈしＩｄ　合焦状態であることが判定さ
れる。一方、第２５図は非合焦時の反射投光スポット像
と積分信号ＶＡ、ｖＢの状態を示すものでレンズ群１が
前ビン或い紘後ピンの状態の時は反射投光スポット像Ｐ
は第２５図■に示される如く受光素子６の感光領域６ム
又は６Ｂのどちらかへ片寄るので受光素子６の感光領域
６Ａと６Ｂとの出力信号は一般にどちらかが大きな値と
なる。この為、積分信号ｖＡ、ＶＢは第２５図■に示す
如く、どちらか一方が時間ｔと共に急激に増加するがも
う一方の積分値はす１とんと増加しない。従って第２５
図■、■に示す如く信号ＶＡ＋ｖＢが、比較値ｖＨより
大きくなる迄に、又、積分時間ｔが最大積分時間ＴＯに
達する迄に信号Ｉ　ＶＡ−ＶＢ　ｌはｌ　ＶＡ−ＶＢ　
１≧ＶＤとなる。

従って１ＶＡＶＢｌ≧ＶＤカ検知サレ、ｖＡ＋ＶＢ＜ｖ
Ｈかつｔ　（Ｔｏであれば前ピン又は後ピン状態である
ことが判定される。第２６図は被写体５が遠方にあるか
又は被写体５の反射率が極めて低い場合の反射投光スポ
ット像Ｐと積分信号ＶＡ、ＶＢの状態を示すもので、こ
の場合反射投光スポット像Ｐは、受光素子６上には形成
されないか、又は形成されてもその受光量はきわめて微
弱な状態にある。この為、受光素子６の感光領域６Ａ及
び６Ｂの出方信号は共に小さな値となり、第２６図■に
示す如く積分信号ＶＡ、ＶＢは共にあまシ増加しない。

この為、積分時間ｔが最大積分時間Ｔｏになっテモ信号
ＶＡ＋ＶＢ　＋　ｌ　ＶＡ−ＶＢ　ｌ　ハ共に第２６図
■、■に示す如（ｖＡ−４−ｖＢ≧■ＨＩ　ＶＡ　−Ｖ
Ｂ　ｌ　≧ＶＤ　（！：　ハならない。従ってｔ≧Ｔｏ
　ｒ　ＶＡ＋ＶＢ　＜　ＶＨＩ　ＶＡ　ＶＢ　１＜ＶＤ
であれば、被写体５は遠方又は測距困難な状態となって
いると判定される。

以上］如く、ｖ人＋ＶＢ≧ＶＢ　又はｌ７人−■Ｂｌ≧
ＶＤ又はｔ≧Ｔｏを測距完了の判定条件とすることによ
って積分信号ＶＡ　＋　ＶＢの値が測距可能なレベルに
達した際には、速やかに自動焦点検出動作が開始できる
と共に電荷の無駄な消費が防止される。特に本装置は後
述する如く、測距が最大積分時間Ｔｏ以内で終了してい
た場合、１回の測距サイクルの時間を一定にするために
マイコン内で最大積分時間Ｔ、に達するまでの時間をカ
ウントしＴｏ時間経過後再び測距を行なうべく次の測距
サイクルにはいる様にしているので測距完了から１０時
間経過までの無駄な電荷の消費が全く無くなｐ、省電と
しての効果が極めて高い。

第２６図は■の内容をサブルーチンとして具体的に示し
たものである。以下順を追って説明する。

■　投光素子６その他の測距回路が上述の如く作動を開
始する。

＠　積分回路ｆ０３ａ、１０３ｂのクリア状態を解除す
る。

θ　投光素子３０発光を行なう。

■　その後同期信号５ＹＮ（３を停止することにょ多発
光駆動回路１１２を停止させ、従って投光素子６の発光
を停止する。又同時に同期検波回路１０２ａ、　１０２
ｂの駆動も停止させる。

■　上記測距完了の判定条件に従って測距−が完了した
かどうかの判定を行なう。

θ　上記測距完了の条件が満されていない時再び投光素
子６を発光して測距をくり返す。

■　測距完了の条件が満された場合、信号ＤＤ、ＡＢ、
ＬＩＤ、ＨＨ（即ち比較器１０７．１０８．１０９゜１
１０の出力）がマイコンのＲＡＭ領域内のメモリＭ　（
０）に記憶される。その後同期信号１３ＹＮｏを停止す
ることによ）発光駆動回路１１２を停止させ、従って投
光素子６の発光が停止する。又同時に同期検波回路１０
２ａ、１０２ｂ　　　’の駆動も停止させる。

■　そして、制御回路１１１の（ＣＬＥＡＲ出方を高レ
ベルとす名ことにょシ、積分回路１０５ａ。

１０３ｂをクリア状態とし、次の測距動作にそなえる。

以上の一連の制御を行なった後メモ９　Ｍ　（０）に記
憶された４ビツトのデータによ）自動焦点検出動作及び
後述する他の測距モードへの移動が行なわれる。尚、第
２３図のサブルーチンは、■に於ける測距完了の判定条
件を変えて、後述する他の測距モードに於いても使われ
る。

■　再び第１９図に戻って、Ｖム＋ＶＢ≧ｖＨが検出さ
れると前述の如く、合焦と判定される。

■　合焦の判定が行なわれると制御回路１１１よシ停止
信号（ＦＦ：ＩＮ：Ｏ）がモータ駆動回路１１３に供給
されモータ８を停止させる。

■　そして積分時間ｔが最大積分時間Ｔｏに達した後、
後述する通常合焦時に適した通常合焦測距モードに移行
し、再び測距が行なわれる。

■　一方、”Ａ＋ＶＢ≧■Ｈでない時は非合焦又は積分
信号ＶＡｓ■Ｂの値が小さい時であシ、そのいずれかで
あるかの判別をここで行なう。

ＩＶＡＶＢｌ≧ＶＤでない時はｔ≧Ｔｏで測距が完了し
ているので、前述した如くこの場合は、積分信号■Ａ　
Ｔ　ＶＢのレベルが低い状態にあるので、レベルの低い
積分信号ｖＡ、ＶＢに適した測距を行なう。後述する低
レベル時測距モードへ移行する。

■　１ｖム−ｖＢ１≧ＶＤでらる時は、レンズ群１は非
合焦状態にあることが判定され、次に前ピンか後ピンか
の判別が行なわれる。■ム＞ＶＢのときは後ピンであシ
、レンズ群１を至近の側へくシ出すべくモータ８を駆動
する必要がある事が判定される。

［相］　次にモータ８を駆動すべき速度の決定が行なわ
れる。本実施例に於いてはモータ速度は２段に制御され
ておシ、非合焦状態から合焦状態に近づいた時速度を低
速に切り換えることにより、レンズ群１が合焦位置をオ
ーバーランする事を防止し、なめらかに停止する様にな
っている。尚とのモータ速度は必要に応じて何段に切シ
換える様にしても良い。ここで合焦状態に近いか、又は
大きくずれているかの判定を行なうために比較値ｖＬの
レベルを判定基準として用いる。非合焦時は測距完了時
つまＩＶムーＶＢ　ｌ　＝　ＶＤに達した時点に於いて
信号ＶＡ＋ＶＢ　ｉｓ　ＶＡ＋ＶＢ２　ｖｌ　ｏ　時ｕ
　低速、７人−４−ＶＢ　＜　ｖＬの時は原則として高
速とする。この様子を示したのが第２５図、第２７図で
あり第２５図は高速、第２７図は低速の時である。

第２５図、第２７図からもわかる様に合焦状態に近くな
るほど、反射投光スポット像Ｐは受光素子６の感光領域
６Ａと６Ｂとの中間位置に近づくので、積分信号ｖＡと
ＶＢとのレベルの差は小さくなる。従ってレンズ＃＋１
が合焦位置に近いほどｌ　■Ａ−ＶＢ　＋≧ＶＤとなる
までの時間ｔは長くなシ、その長くなる分だけＶム＋Ｖ
Ｂの値は大きくなる。従って’Ｖ、＋ＶＢの大小によっ
てピントのずれの程度がわかるのである。

以上述べたモータ８の速度制御と反射投光スポット像Ｐ
の受光素子６上での位置の関係を示したのが第２８図■
■である。これによシ反射投光像ＰがＰｌの位置（後ピ
ン）からＰ２（合ビン）を経てＰ５の位置（前ピン）ま
で移動した時の感光領域ｔｓＡ、６Ｂで受光される受光
量の大きさがわかる。第２８図■中シの部分が低速範囲
内でお） で表わされる。ＫＯの値はモータの速度及び系の持つ慣
性等の条件により適当な値に設定される。これによシ となる。

ここで本装置に於いては非合焦時に測距完了を判定する
のはｌ　ＶＡ−ＶＢｌ　：　ＶＤ＝＝一定電圧ＶＤ。

の時であ５．、−＝ｖＬと設定する事によシ速度制御が
行なわれる。本願の実施例では■Ｌ＝■Ｌ′としている
が、他の値を設定してもよい。

さてここで再び第１９図の流れ図に戻る。

非合焦状態であって後ピンと判定された後■ム＋■追≧
■Ｌの判定を行なう。

■　Ｖム＋ｖＢ≧ｖＩＪの時は前述のごとく低速でモー
タ８を駆動すべく制御回路１１１よシ信号が出力され、
レンズ群１は至近側に制御される。

■　ｔ＝＝Ｔｏに達するまでの時間経過の後■に戻）再
び通常測距モードに於いて測距が行なわれる。

■　一方第１９図■に於いてＶム＋ＶＢ＜ｖＬの時、先
に述べた如く原則的には高速でモータ８を回転させるべ
きであるが、ここでさらにこの高速で至近側に駆動すべ
き判定がｎ２回回通側距モードをくり返えす間連続して
ｎ２回されているかどうかの判別を行なう。ｎ２回以下
の時は■に移夛、モータ８は低速で至近側に駆動される
。

■　ｎ２回以上連続して高速で至近側に駆動すべき判定
がされると以降はモータ８は高速で至近側に駆動される
。一方、高速で至近側に駆動すべき判定がｎ２回連続し
て行なわれず、例えば途中で合焦等判定がされた場合は
再びｎ２回連続して高速で至近側に駆動すべき判定がさ
れるまではモータ８は高速にならない。

以上述べた如くモータ８の速度を制御する理由はモータ
８の始動時は必ず低速で動く様にする事によシ、始動時
の感触を改良すると共に積分信号ｖＡ　＋　ＶＢにノイ
ズがのったことによシ、レンズ＃１がハンチング尋の動
作をする事を軽減するためでおる。

［相］〜［相］の動作に関しては［相］〜■とモータ８
の駆動方向が逆になる以外の動作は全く同様であるので
説明は省略する。

次に通常合焦測距モードについて説明する。

■　■に於いて合焦状態であることが判定され、積分時
間ｔが最大積分時間Ｔｏに達すると合焦状態からの測距
に適した通常合焦測距モードに於いて再び測距が行なわ
れる。これは、合焦後に於いても被写体は一般に時々刻
々と距離を変化させる可能性がある為、一定時間（ここ
では最大積分時間Ｔｏ）おきに測距し直してレンズ群１
が合焦状態にあるかどうかの確認をする必要がある為で
ある。通常合焦測距モードに於いては測距を完了する為
の判定条件として、合焦状態を判定する為の条件が通常
測距モードのＶム＋ＶＢ≧■ＨからＶＡ＋ＶＢ≧’ＶＬ
　（ＶＬ＜ＶＨ）に変化する。この様に測距完了の判定
条件をＶム＋ｖＢ≧ｖＨからＶム＋ｖＢ≧■Ｌに変更す
るのは、合焦状態と判定される範囲を広げる為である。

つま）、非合焦状態にあると判定できない範囲、所謂不
感帯を広げ、レンズ群１を前回合焦と判定された位置か
ら動きにくくする。例えばｖＸＪ二％Ｖ、と設定すれば
第２９図に示される如く、実質的に比較値ＶＤが２倍と
なったのと同等の効果を得ることができ、１ｖム−ＶＢ
　ｌ≧ＶＤが判定されにくくなシ、なかなか非合焦状態
となシ得ない。従って積分信号ＶムｙｖＢに重畳された
ノイズによる誤動作を減少する事が可能となる。又比較
値を下げる事により積分時間つまシ投光素子３の発光し
ている時間を短縮する事ができ、本装置のごとく、１回
の測距サイクルを一定時間とするものに於いては電力の
消費の面でも有利である事は言うまでもない。

尚、その他の測距完了の判定条件は通常測距モードの場
合と同じでアシ、又その後の作動も通常測距モードの場
合と同様に進行する。

つまル測距を開始し、１ｖム−ＶＢ　ｌ≧ＶＤ又はＶム
＋ｖＢ≧ｖＬ又はｔ≧Ｔｏの３つの条件のうち１つの条
件が満たされると制御回路１１１は測距を完了し、その
時の比較信号ＤＤ、ＡＢ、ＬＬ、ＨａがメモＩＪ　Ｍ　
（０）に再び記憶する。

■　ここで■に於いてメモ！ｊ　Ｍ　（０）に記憶され
たデータに基づいて１ｖ人−ｖＢ　１≧ＶＤがどうが、
つまル非合焦かどうかの判定を行なう。１■ム−Ｖｎｌ
≧ＶＤと判定された場合、非合焦であシ、再び通常測距
モードにて測距が行なわれる。

■　１ｖム−ＶＢ１≧ＶＤでない時、合焦又は、物体が
遠方にあるか物体の反射率が低いため十分な信号が得ら
れない時であり、Ｖム＋ＶＢ≧ｖＬであるかどうかによ
って積分信号Ｖ、、ＶＢのレベル状態を判定しその状態
によって合焦であるかどうかの判別を行なう。Ｖム＋ｖ
Ｂ≧ｖＬでない時、測距完了はｔ≧ｌ１ｌｏで行なわれ
、積分信号Ｖム、ＶＢがきわめて低いことから物体が遠
方にあるか又紘物体の反射率が低いものであると判定し
て低レベル時測距モードに移行し、再び測距を行なう。

［相］　一方Ｖム＋ｖＢ≧ｖＬの時合焦であると判定し
、次に■に述べたのと同様に最大積分時間Ｔｏまでカウ
ントする。

■　続いて通常合焦測距モードを何回くシ返えしたかの
判定を行なう。くシ返えし回数ｎくｎｇのときは再び通
常合焦測距モードに戻り、ｎ　：　ｎｏに達するか又は
［相］又は■で他の測距モードに移るまで通常合焦測距
モードで測距を行なう。通常合焦測距モードをｎ９回く
シ返えし、ｎ＝＝：ｎｇとなると再び通常測距モードに
戻シ、次の測距は通常測距モード、りま９正規の不感帯
にて測距が行なわれる。

以上述べた如く、ｎｌ）回目ごとに不感帯を正規の状態
に戻すことによって測距精度の低下が防止できる。先に
■で述べた如く不感帯を広げることによシ、安定性は増
すが、その分反作用として測距精度の低下をまねく。そ
こでｎ（１回目ごとに通常測距モードに戻すことによ）
正規の不感帯で合焦、非合焦の判定を行ない、測距精度
の低下を補っている。従ってこの様にすることによル合
焦時の安定化と、測距精度の両立を図っている。尚、ｎ
ｏ及びｖＬは以上の目的のために適切な値に設定する事
が必要である。

次に第２０図に基づいて低レベル時測距モードでの動作
について述べる。

［相］　上述の様に通常測距モード又は通常合焦測距モ
ードに於いて積分信号７人、ＶＢが共に低いレベルであ
ると判定されるか又は後述するω時測距モードに於いて
積分信号ＶＡ、ＶＢのレベルがある程度高くなって測距
可能になったと判定されると、積分信号７人、■Ｂのレ
ベルが低い場合の測距に適する低レベル時測距モードに
於いて測距が行なわれる。低レベル時測距モードでは通
常測距モードの場合と同様にして積分信号ＶＡｙ■Ｂが
得られるとＶム＋ｖＢ≧ｖＨ又はｔ≧Ｔ、によって測距
完了を判定する。尚、ここで測距完了の判定条件として
ＶＡ−ＶＢ≧ｖＨが通常測距モードの場合と異なり除か
れている。これは、低レベル時測距モードに於いては被
写体５の距離が遠方にあるか又は被写体５の反射率が低
いために受光索子６上にて検知される信号のレベルが低
く、従って積分信号ＶＡ、ＶＢの１３／’Ｎが余り良く
なく、例えば積分信号ＶＡ、ｖＢのレベルの大小関係が
本来の値と逆になることがち９１これによって誤測距が
生じない様にする為である。即ち、至近方向と無限方向
との信号がくシ返えし出力された場合、これらをそのま
ま検出してしまうと交互に異なる方間の非合焦信号が出
力され、動作が不安定になる恐れがある。第３１図はこ
の様なｓ、Ａｉの悪い積分信号の例であシ、第３０図■
に示すとと＜　ＶＡ信号とＶＢ倍信号が交互にいれかわ
っている為、第３０図中■■に示すとと＜（Ｉ）ノ点テ
ｌ　ＶＡ−ＶＢ　ｌ　≧ＶＤ、　ＶＢ＞ＶＡとなったと
すると、前ピン状態であると判定し、モータ８を無限方
向に駆動すべき制御信号を制御回路１１１よ多出力する
。又、偶然（確率的に）（■）の点ではＶＢ＞ｖＡでは
ちるが（夏）′に示すとと＜＋ｖムー’ＶＢ　ｌ　＜　
ＶＤであったとすると（１）の点では測距の判定は行な
われず（ｎ）　ｏ点テｖＡ＞Ｖ：ｅ　ｔ　ｌ　ｖＡ−ｖ
Ｂｌ　＞　ＶＤ（Ｄ判定を行なう事になる。これは前述
の場合と全く逆の方向の非合焦信号をモータ８に出力す
ることになる。以上述べたごとき不安定さを極力減少す
るために低レベル時測距モードでは測距完了の判定条件
として１ｖＡＶＢｌ≧ＶＤを用−いずＶム＋ｖＢ≧ｖＨ
が判定されない時はｔ二Ｔｆｉまで積分を継続した後に
ｌ　ＶＡ−ｖＢ　ｌ≧ＶＤの判定を行なう事としている
。この様に複数のモードを切シ換えることによシ、通常
測距モードの持つ利点（省電力等）と低レベル時測距モ
ードの持つ安定性を両立させることが可能となる。

［相］　再び第２０図の低レベル時測距モードの流れ図
に戻ると＠にて測距が完了すると次に測距完了が■Ａ−
４−ＶＢ≧Ｖ、によシ行なわれたかどうかの判定を行な
う。ｖＡ−１−ｖＢ≧ｖＨの時は信号ｖＡ。

Ｖ、が十分大きいことを意味し、低レベル時測距モード
にて測距を行なう必要がなくなったと判定して、通常測
距モードに戻る。第３２図に低レベルモードから通常測
距モードに戻る時の信号ｖＡ、信号ＶＢ、信号ＶＡ　−
１−ＶＢ　、信号ｌ　ＶＡ−Ｖｎｌの状態を示した。Ｏ
Ｋ示すとと＜Ｉ■ムＶＢ　Ｉ　＞　ＶＤとなっても測距
は完了せず継続して測距が行なわれる。■に示すとと＜
ｔ＜Ｔｏ。

Ｖム＋ＶＢ≧１の条件を満たした時に測距を完了し、通
常測距モードに戻ることとなる。

ＯＶＡ十ＶＢ≧−でなかった時は測距完了はｔ＝Ｔｏの
条件で行なわれた事を意味する。引き続きＶム＋ｖＢの
レベル判定を行ない、無限と判定すべきか有限距離内で
測距可能領域であるかどうかの判定を行なう。Ｖム＋Ｖ
Ｂ≧ＶＬ（ｖＬ＜ｖＨ）でない時は積分信号ＶＡ、ＶＢ
のレベルがきわめて低いので物体は無限状態であると判
定されるし、そしてその後の測距は後述する無限時測距
モードにて行なわれる。第３２図は無限時測距モードに
はいる時の信号■Ａｙ　ｖＢｓ信号■Ａ＋ＶＢの状態を
示した図である。ｔ＝：Ｔｏ−ｉで測距を行なった結果
ＶＡ　＋　ＶＢ　＜　ＶＬであることは積分信号ＶＡ、
ＶＢの値が共にきわめて低いのであるから、物体が無限
状態にあると判定してもよく、ソ０際Ｉ　Ｖｈ　−ＶＢ
　ｌ　（７）値ハｌ　ＷＡ　　ＶＥ　１≧ＶＤであって
も１■ムーＶＢＩ＜ＶＤであっても、このことは無視さ
れる。尚、物体が遠方にあるのではなく、物体の反射率
が低い時にも受光素子６は十分な反射光を得られないの
でこの場合もこの様な状態が生ずるが、本装置の如く投
・受光系によって測距を行なうものでは、物体が遠方に
あるか反射率が低いかの区別をつけることは非常に困難
である。この為総て前者であるとして無限方向ヘモータ
８を駆動すべく制御回路１１１よ多制御信号（ＦＦ＝ｉ
、ＮＮ　＝Ｑ）をモータ駆動回路１１６へ出力する。当
然の事ながら、撮影レンズ１が■端に行きつく前に他の
測距信号が得られればその時点でモータ駆動回路１１３
へ停止又は反転の信号が加えられる。

■　７人、４−　ｖＢ≧■Ｌの時、つまシＴＯ時間積分
した後のｖＡ＋ＶＢ信号がｖＬ≦ＶＡ＋ＶＢ　（Ｖｉの
ときは次に１■ム−ＶＢ　ｌ≧ＶＤかどうかの判定を行
ない、ｌ　ＶＡ　−４Ｂ　ｌ　＜ＶＤの時は原則として
低レベルでの合焦と判定する。第３３図に示す如＜ＩＶ
Ａ−Ｖｎ　Ｉ≧ＶＤの時は低レベルでの非合焦であると
判定し、原則として低速にてモータを合焦方向に回転す
ることとなる。

［相］　さて以上述べた如く、１■ム＋ＶＢＩ≦ＶＤ時
は低レベル合焦として制御回路１１１よシモータ停止信
号が出力されることになるが、例外としてのフラグ＝１
の時はこの停止信号を出力しない。■フラグは上記ω時
測距モードに移行した際１にセットされるもので、通常
測距モードに於いて前述した様に０にリセットされる。

■フラグ＝１にセットされると制御回路１１１からは前
回のままの制御信号がモータ駆動回路１１３へ出力され
る。低レベル時測距モードに於いてのフラグ＝１となっ
ている場合は、ω時モードから低レベル時測距モードへ
移行してきた時だけであって、ω時モードから低レベル
時測距レベルモードへ移行した際には後述する如く無限
方向ヘモータを駆動すべき信号が出力されている。この
為、ωフラグ＝１の場合は低レベルでの合焦であると判
定されてもモータ８はレンズ群１を無限方向に移動させ
続ける。

この様にωフラグ＝１゛の例外を設けた理由は、低レベ
ル合焦信号が出力される程度遠く離れた距離又は反射率
の被写体に焦点を合わせる場合、合焦状態から至近側に
大きくはずれた位置から測距を開始するとまだ非合焦の
過程にある状態で受光素子６のもれ電流等が影響して合
焦信号が出力される事が実験的に確認されている。この
為この様な偽合焦信号でモータ８を停止させた場合、大
きくピントのはずれた状態で止まってしまうこととなる
。

このための７２グを用いて偽合焦信号を見分け、前述し
たごとくのフラグ＝１の場合は制御回路１１１は無限方
向信号を出力したまま低レベル時測距モードにて測距を
継続することとしている。

［相］　ωフラグ＝００ときは原則通シモーク停止信号
が制御回路１１１よシ出力され、モータ８は停止する。

［相］　一方、［相］に於いてｌ　ＶＡ　−ＶＢ　Ｉ≧
ｖＤの時は低レベルでの非合焦であると判定する。この
時の低レベルでの非合焦と判定された後にピントのずれ
方向の判定つまＦ）　ＶＡ　＞　ＶＢであるかどうかの
判定を行なう。

■　ＶＡ　）ＶＢの時は後ビン状態でｌり、制御回路１
１１によってレンズ群１を至近の側へくシ出すべくモー
タ８を駆動する必要のあることが判定される。低レベル
時測距モードでは、原則としてモータ速度は低速で回転
する。理由は低レベル時測距モードでは積分信号Ｖ、　
、　ＶＢの値が共に小さい為、φが低く、十分に信頼性
のある方向信号が得られないので、レンズ群１がハンチ
ング等の不安定な動作をする事を軽減する為である。

［株］　次に低レベルでの非合焦の後ビン状態が連続し
てｎ４回判定されたかどうかの判別を行なう。ｎ４回連
続して一定の方向信号が得られていた時は信号ｖＡ、　
ＶＢのＳ／Ｎが十分高くなったものと判断し、通常測距
モードに戻る。この様にして通常測距モードによる省電
力（ＩＶＡ−ＶＢＩ≧ＶＤで測距完了しＴｏまで休む）
と低レベル時測距モードの安定性（Ｔｏまで積分した後
判定を行なう）を両立させることができるのである。

［相］　再び［相］に戻シ、ｖＡ＞　ＶＢでない時っま
シ前ビンの時は前述した低レベル合焦時と同じく■フ２
グ＝１かの判定を行なう。

■　■フラグ＝１の時はレンズ群１を至近側に移動させ
るべくモータ８を高速で回転させる。

ここで高速にする理由は低レベルでの合焦と同様、偽合
焦信号によシ、非合焦状態にあシながらモータ８がその
偽合焦信号の付近で一旦低速になってしまうことを防止
する為である。

［相］　一方、■フラグ＝００時はモータ７の速度は先
に述べた原則通シ低速にて駆動する。

■　次に■と同様の理由によｐ　ｎ５回以上連続して方
向信号が出力されれば通常測距に戻し、そうでない場合
は低レベル時測距モードにて再び測距を行なう。

■　一方、［相］に於いて低レベルでの合焦状態が判定
されモータ８の回転を停止させる信号が出力されると、
低レベル時合焦測距モードに移行し再び測距が行なわれ
合焦測距モードでは測距完了の判定条件がＶＡ　＋　Ｖ
Ｂ　≧ｖＬ（ＶＢ、、　＜　ＶＨ）又はｔ≧Ｔ、　（Ｔ
Ｉ　（’［’ｏ例えばＴ１　＝　１．７６ｍ　ｓｅｃ　
）であシ低しベル時測距モードでの測距完了の判定条件
■Ａ＋ＶＢ≧ＶＨ又はｔ≧Ｔｏとは異なる。これは第２
０図にて説明した通常合焦測距モードと同様にＴ１をＴ
ｏよ多短くするととによシ、第３５図に示す如く不感帯
を広げ、レンズ群１を合焦状態と判定された位置に安定
して停止させる様にすると共に電力の消費を少なくする
ものである。特に、低レベルでの合焦状態では信号■Ａ
、　ＶＢのレベルが低（Ｓ／Ｎが悪−いため不感帯を広
げることによる合焦状態安定化は、きわめて有効なもの
である。尚、■Ａ−１−ｖＢ≧ｖＬ（ＶＬ＜ＶＨ）とし
ているのは最大積分時間Ｔ１に対応して通常測距モード
でも合焦判定ができる様にする為である。

［相］　測距を完了するとまず、■Ａ＋ＶＢ≧■Ｌの判
定を行なう。ｖＡ＋ＶＢ≧ＶＬの時は積分時間が短くな
ったにもかかわらず積分信号が所定レベル以上になって
いるので通常測距モードにて測距可能なほど信号が十分
大きくなったと判断し、通常測距モードに戻り測距を行
なう。

■　ＶＡ　＋ＶＢ≧Ｖｓ、　テｆｘ　イ時１　ＶＡ”Ｂ
　ｌ　≧ＶＤかどうかの判定を行う。Ｉ　ＶＡ　−ＶＢ
　ｌ≧ＶＤの時は［相］と同じく信号が十分大きくなっ
たと判断し通常測距モードに戻る。

＠　　ＶＡ　＋　ＶＢ　＜　ＶＬかッｌ　ＶＡ−ＶＢ　
Ｉ　＜ＶＤ　ノ時ハ合焦と判定し、ｔ＝＝Ｔｏに達する
までカウントする。

■　低レベル時合焦測距モードでの測距をｎ３回くシ返
えしたかどうかを判定し、ｎ５回ならば低レベル時測距
モードに戻シ、ｎ５回よシ少なければ低レベル時合焦測
距モードをくシ返えす。これは通常合焦測距モードの場
合と同様にｎ５回目ごとに低レベル時？ｇｌｊ距モード
に戻）、測距完了の判定条件をｖＡ＋ＶＢ≧■Ｒ又はｔ
≧Ｔ。

とすることによって不感帯をもとの状態に戻し、測距精
度の低下を防止する。以上の如く低レベル時合焦測距モ
ードから低レベル時測距モードに測距モードを変更する
事により、低レベルでの合焦の安定性、省電力化、精度
の維持を同時に確保する事が可能となる。

次に第２１図を参照してω待モードについて説明する。

ω時測距モードに移行する場合は、前述した様に第１９
図［相］に於いてＶＡ＋■Ｂ〈ｖＬと判定された場合で
ある。即ち、第１９図、第２０図の流れ図にて説明した
如く測距の結集積分信号■Ａ、　ＶＢが共にきわめて低
い場合ωであると判定し、被写体５が無限状態にある場
合の測距に適した■時測距モードにはいる。

■　０時測距モードではω被写体５が無限にある事はす
でに判定されているため、まず初めに無限方向へ高速で
モータ８を駆動することとなる。

■　続いて無限信号が発生した事を示すべくωフラグが
１にセットされる。前述、第１９図、第２０図の流れ図
にて説明した如くωフラグは偽合焦信号を区別するため
に用いられ、通常測距モードにて０にリセットされる。

＠　次に所定回数ｎ６回をカウントするためのカウンタ
用としてマイコン中のＲＡＭ領域からＭ（６）を用いる
ためｎ６をセットする。

＠　０時測距モードでは■ム十ｖＢ≧−又はｔ＝Ｔ２に
よって測距完了が判定される。ここで通常測距モードで
の測距完了の判定条件の１つＩＶＡ−ＶＢＩ≧ＶＤが無
いのは低レベル時測距モードの場合と同様に０時測距モ
ードに於いても積分信号Ｖム、ＶＢが共にきわめて低い
値である為１■ム−ＶＢ　ｌＯ値は信用できないからで
ある。さらに、０時測距モードにおいて最大測距時間Ｔ
２（Ｔ２＜ＴＯ例えばＴ２＝１９．３ｍ５ｅｃ　）とし
て低レベル時測距モードよシも最大積分時間を短くする
のは後述する様にＶム＋ＶＢ＝■Ｌを境としてＶム＋Ｖ
Ｂ＞ｖＸＪならばＶム、ＶＢの大小関係による方向判定
を行ないｖＡ−４−ＶＢ＜　ＶＬならばＶム。

ＶＢの大小関係に無関係に無限方向であると判定するた
めに、Ｖ人＋ｖＢ幸Ｖ１．の時信号Ｖム、ＶＢに重畳さ
れたノイズ等の影響によシ、全く逆の方向判定を行ない
ノ・ンテングが生じることを防止する為である。そして
本装置では第３５図に示す如＜　ＶＬの値を変更するか
わシに積分時間Ｔｏ　ｔ−Ｔ２に変更する事によシ同様
の効果を得ている。

［有］　Ｖム＋ｖＢ　；ｚ　ｖＨの時は通常測距モード
にて測距可能であると判断し、通常測距モードにて測距
が行なわれる。

Ｏ■ム＋ＶＢ≧−でない時、測距完了はｔ＝：Ｔ２によ
って行なわれている為、ＴＯ−Ｔ２時間のカウントを行
なう。

＠　Ｖム＋ＶＢ≧ｖＬかどうかの判定を行なう。Ｖム＋
ｖＢ≧ｖＬＯ時は第２０図にて述べたごとく低レベル時
測距モードにて測距を行なうべきであるため、低レベル
時測距モードに戻シ、次の測距サイクルにはいる。

■　ここで０時測距モードが始まってから連続してｎ６
回経過したかの判定を行なう。ｎ６回目に達していなけ
れば再び＠に戻シ最犬積分時間Ｔ２にて測距を行なう。

即ち、これはωモードにて測距を始めてからの所定時間
（所定回数ｎ６回）は最大積分時間をＴ２　（Ｔ２　＜
Ｔｏ　）に変更はするが、後述の如＜　ＴｓｃＴｓ＜Ｔ
２＜Ｔｏ　）への変更は行なわない事である。

その理由は無限が判定されるのは、１つには前述したご
とく物体が実際に遠方にあるか又は反射率が低−ために
信号が小さいため、無限と判断してもよいか、又は物体
の反射率が低くやむを得ないもの、もう１つは物体は測
距可能な距離にあるが、物体の大きさが有限のため、物
体の距離と現在の測距系の位置が大きくずれているため
スポット像Ｐ又は受光素子６が被写体５からはずれてお
ル、初めのうちは無限判定によシ無限方向に駆動され、
反射投光スポット像Ｐが受光素子６上に正しくでき始め
ると測距可能になシ、Ｖム、ＶＢ倍信号大小関係によシ
合焦位置に駆動される場合である。

この様な場合、最大積分時間をＴ、　（Ｔ、　＜’ｒ２
（Ｔｏ）にすると不感帯が広がることになシ、応答が遅
れ、結果としてモータ８に正しい制御のかかるのが遅れ
、合焦位置をオーバーランすることとなる。この様な欠
点を除去するために真の無限状態であるのか、今述べた
ごとく、合焦の過程での短期間の無限状態であるかの区
別をするためにｎ６回の間は最大積分時間をＴ３には変
更せずにＴ２（Ｔ２＜Ｔｏ）のままで測距を行なうので
ある。なお、ω時測距モ−ドにて測距を行なっている限
シ、常に制御回路１１１よシ、モータ８を無限方向に駆
動すべき信号が出力されている。ただし、レンズ１が無
限端にいきつくと無限スイッチ２６２がＯＮＩ、、モー
タ８は停止される。

［相］　ｎ６回目を越えると最大積分時間Ｔ５　（Ｔｓ
　＜Ｔ２例えばＴ５　＝＝１．７６　ｍ　８ｅＱ　）に
て測距を行なう。

測距完了の判定はＶム十ＶＢ≧ＶＬ又はｔ≧Ｔ５にて行
なう。これは、前述した低レベル時合焦測距モードと同
様に最大積分時間をＴ３　（Ｔ３＜Ｔ２　）にする事に
よシ、不感帯を広げ、安定性及び省電力の両立を計って
いる。

■　ｖム＋ｖＢ≧ｖＸ、ノ場合、最大積分時間Ｔ！ｌ　
（Ｔ３　＜Ｔ２）を短くしたにもかかわらず比較値ｖＴ
Ｊに達したため、信号ｖＡ　ｙ　ｖＢは通常測距モード
にても十分測距可能なほど大きいと判定し、通常測距モ
ードに戻る。

［相］　Ｖム＋ＶＢ＜ｖＬの時は測距結果は積分信号７
人。

ＶＢのレベルが依然としてきわめて低いので被写体５は
また無限状態にあると判定し、Ｔｏ−Ｔｓ待時間カウン
トする。

■　次に最大積分時間Ｔ５にてｎ７回測距を行なったか
どうかの判定を行ないｎ７回に達していなければ再度［
株］に戻る。

■　ｎ７回目の測距が終了すると次には再び最大積分時
間をＴ２にして１度測距を行なう。

ここで、所定回数ｎ７回目ごとに積分時間をＴ２に戻す
ことは前述の低レベル時合焦測距モードと同じく測距精
度の低下を防ぐためである。尚、＠にてはｎ６回連続し
て最大積分時間Ｔ２にて測距を行なうためにＭ（１５）
＝ｎ６としたが、ここでは１度だけのため、Ｍ　（６）
　＝　１とする。

以上にて１０通常測距モード ２通常合焦時測距モード ＆低レベル時測距モード ４、低レベル時合焦測距モード ５、ｏｏ時測距モード の５つの測距モードについて主に第１９図〜第２１図の
流れ図に基づいて詳細な説明を行なつた訳である。この
説明にて明らかな如く、本発明に係る自動焦点検出装置
は、上記１〜５の測距モードを適当に切シ換えて測距を
行なう事によシ、信頼性の高い安定した動作を得、又、
省電力をも両立させることが可能となったのである。

尚、上記実施例では合焦、非合焦の判定を投光スポット
像Ｐの受光位置を示す積分信号■ム。

ＶＢの差の絶対値ＩＶＡ−ＶＢＩの大小関係から求めて
いるが、これはｖＡ／ＶＢの如き比から求めても良いこ
とは言うまでも無い。即ち、信号ｖＡｌｖＢの大小関係
がわかシさえすればどんなものであっても本発明は適用
できる。又、上記実施例の如きｖＡ−１−ＶＢから信号
レベルを判定しなくとも、ｖＡまたはＶＢどちらか一方
で信号レベルを判定してもよい。即ち、信号Ｖム、ＶＢ
のレベル状態がわかるものであればどんなものであって
も本発明は適用できる。さらに、受光素子が３つ以上の
感光領域を有していても本発８Ａが適用できることは言
うまでもない。

以上説明した様に本発明は、結像光学系の焦点を検出す
る為に合焦範囲の狭い第１の焦点検出系と合焦範囲の広
い第２の焦点検出系とを有し、第１の焦点検出系で合焦
状態が判定された際には次の焦点検出は第２の焦点検出
系で行なわれると共に第２の焦点検出系で連続して複数
回合焦状態が判定された際には次の焦点検出は第１の焦
点検出系で行なうものであるから自動焦点検出装置の動
作の安定化と精度の維持が図れ、その効果はきわめて高
いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明に係る自動焦点検出装置の光学
系を示す模式図、 第８図〜第１８図は本発明に係る自動焦点検出装置の電
気回路の説明図、 第１９図〜第２３図は本発明に係る自動焦点検出装置の
動作流れ図、 第２４図〜第３５図は第１９図〜第２３図に示される動
作流れ図の補足説明図。 １・・・撮影レンズ ２・・・予定焦点面 ６・・・投光素子 ４・・・投光レンズ ５・−・被写体 ６・・・受光素子 ７・・・受光レンズ ８・・・モータ ９　・・・ＡＰ回路 第５図 第′７図 Ｓ　ＹＮＣ ２乙７ −６６− 第２？図 第２Ｂ図 ■ 第２５財 第２９図 ■ ／ａ　　　ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像光学系の焦点を検出する為に合焦範囲の狭い
   第１の焦点検出系と合焦範囲の広い第２の焦点検出系と
   を有し、第１の焦点検出系で合焦状態が判定された際に
   は、次の焦点検出は第２の焦点検出系で行なわれると共
   に第２の焦点検出系で連続して複数回合焦状態が判定さ
   れた際には次の焦点検出は第１の焦点検出系で行なうこ
   とを特徴とする自動焦点検出装置。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の装置に於いて上
   記自動焦点検出装Ｒはマイクロコンピュータによって制
   御されることを特徴とする自動焦点検出装置。