JPS61250513A

JPS61250513A - 焦点検出装置

Info

Publication number: JPS61250513A
Application number: JP9158385A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Iwasaki; 陽一岩崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-27
Filing date: 1985-04-27
Publication date: 1986-11-07

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、カメラ等に用いられる焦点検出装置、特に２
種の信号に基づいて焦点検出を行うアクティブ方式の焦
点検出装置の改良に関するものである。

（発明の背景）第８〜９図に従来の焦点検出装置の一例を示す。第８図
において、投光素子１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
を通って受光素子５へ入射する。この受光素子５の受光
面は第９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ｉ信号に基づいて焦点検出を行うもので、
第８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９図参照）とし
て入射する場合は、第９図（イ）のように受光部５ａ、
５ｂの各受光量はほぼ等しくなり、被写体が３′に示さ
れる如く遠くに位置する場合は、第９図（０）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、又被写体かぎに示される如く近くに位置す
る場合は、第９図（ハ）のように逆に受光部５ｂ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９図（イ）の様に受光部５ａと５ｂの受光量が）ｌ
　）’！’等し〜１時には合焦、第９図（ロ）の様な時
には前側ピント、第９図（ハ）の様な時には後側ピント
と判断する。

ソシて、前側ピント或いは後側ピントの場合には後述す
る撮影レンズが移動させられると同時に受光素子５も移
動（第８図矢印方向）させられ、焦点制御が行われる。

次に第、１０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７０回転に連動してカム等を介して移動す
るようになっており、該受光素子５を構成する受光部５
コと５ｂの後段には、それぞれセンサアンプ８　ａ　ｅ
　８　ｂ　ｓ直流成分除去用のノ・イノくスフイルタ９
　ａ　＋　９　ｂ　ｓ検波回路の役割をするアナログス
イッチ１０ａ。

１０ｂ及び積分回路１１ａ、ｌｌｂが接続される。マイ
クロコンビエータ１２は駆動回路１３を介して投光素子
１及び前記アナログスイッチ１０ａ、１０ｂヘパルス信
号を出力しており、投光素子１はこのパルス信号に従っ
てノ（ルス発光し、アナログスイッチ１０ａ、１０ｂは
投光素子１が発光する期間のみオンして）為イノ（スフ
ィルタ９ａ、９ｂを介してセンサアンプ８ａ。

８ｂより入力する信号Ａ、Ｂを積分回路１１ａ。

１１ｂへ供給する。積分回路１１ａ、ｌｌｂへ入力した
信号Ａ、Ｂは該積分回路１１ａ、１１ｂにより積分され
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、ｒＡ＋ＢＪ　。

ｒＡ−ＢＪ成る演算がなされ、マイクロコンピュータ１
２へ送られる。すると、マイクロコンピュータ１２は、
和信号（Ａ＋Ｂ）の積分値が例えば所定値隻に達したか
否か、差信号（Ａ−Ｂ）の積分値が例えば閾値上■を越
えたか否かにより合焦、非合焦（前側ピント、後側ピン
ト）の判断、つまり和信号（Ａ＋Ｂ）が所定値Ｖ、に違
した時点で差信号（Ａ−Ｂ）がまだ閾値＋−を越えてい
ない時は合焦と判断し、逆に和信号（Ａ十Ｂ）が所定値
■に達する前に差信号（Ａ−Ｂ）が既に閾値土鳩を越え
た時には非合焦と判断する。その後マイクロコンビエー
タ１２は駆動用モータ７へ焦点制御信号Ｎを出力し、撮
影レンズ６及び受光素子５を任意の方向に移動させ、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
点制御信号Ｎの出力を停止する。

前述のような装置においては、受光部５ａ。

５ｂからの信号Ａ、Ｂを同時にそれぞれ積分し、これら
二つの積分値に基づいて測距情報を演算し、焦点検出を
行うような構成となっている。

この為、信号人を処理する回路（センサアンプ８ａから
積分回路１１ａまで）と信号Ｂを処理する回路（センサ
アンプ８ｂから積分回路１１ｂまで）の２系列が必要と
なり、回路規模が大きくなると同時に、２系列の特性を
そろえなければならないといった欠点を有し℃いた。そ
こで、本願出願人は、例えば第１１図に示すように、ま
ず一方の信号Ａを一定時間（１１時間）積分し、次いで
和信号（Ａ＋Ｂ）により前記積分レベル■が初期レベル
漬に達するまで逆積分し、この逆積分に要するｔ１時間
と前記ｔ１時間とに基づいて測距情報を演算する１系列
の装置を既に提案しているが、該装置とは異なる回路構
成より成る装置を新たに考えている。

（発明の目的）本発明の目的は、従来の１系列タイプの装置とは構成が
異なる新規の１系列の焦点検出装置を提供することであ
る。

（発明の特＊＞上記目的を達成するために、本発明は、積分手段より最
初に出力される積分値を保持する積分値保持手段と、一
方の信号の積分値を複数の段階的信号レベルに分圧する
分圧手段と、該分圧手段からの各段階的信号レベルと他
方の信号の積分レベルとをそれぞれ比較する比較手段と
、該比較手段から入力する各信号に基づいて焦点検出を
行う検出手段とを設け、以て、比較手段より出力される
各信号により合焦、非合焦の判定を行うと共に、該各信
号より合焦からのずれ量を検出す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
８〜ＩＯ図と同じ部分は同一符号にて表す。１６．１７
は後述するマイクロコンビエータからタイミング信号Ｍ
ｓ　、　Ｍｔが入力することによりオンするアナログス
イッチで、両アナログスイッチ１６．１７がオンして〜
する時を家受光部５ａ、５ｂの両方が被写体からの反射
光を受光し、アナログスイッチ１６だけがオンして〜・
る時には受光部５ａのみが、アナログスイッチ１７だけ
がオンしている時には受光部５ｂのみが、それぞれ受光
することになる。１８１１センサアンプ、１９は直流の
成分（外光成分）をとり除くノ・イバスフィルタ、２０
は投光制御用のパルス信号であるタイミング信号Ｍ、に
従ってノーイパスフィルタ１９を介してセンサアンプ１
８より時分割に入力する和信号（Ａ十Ｂ）と一方の信号
人（又は信号Ｂ）の同期検波を行う同期検波回路、２１
は積分回路、２２は、タイミング信号Ｍ４が入力するこ
とにより、積分回路２１により所定時間積分された和信
号（Ａ＋Ｂ）の積分値ｆ、＋、を保持するサンプルホー
ルド回路、２３は抵抗器２３５１〜２３ｆより成る抵抗
器群で、前述のサンプルホールド回路２２に保持された
和信号（Ａ＋Ｂ）の積分値ｆＡ＋１が導かれることによ
り各接続点に第２図に示されるような比較レベルη〜鳩
が発生するように、各抵抗器２３ａ〜２３ｆの抵抗値は
設定されている。２４は比較器２４ａ〜２４ｅより成る
比較器群で、時間遅れを持って積分回路２１より出力さ
れる一方の信号Ａの積分レベルと前記比較レベル■〜ｖ
０とを比較する。

２５はマイクロコンピュータで、前記比較器２４ａ〜２
４ｅより入力する各信号に応じ【、合焦、非合焦の判定
を行い、且つ非合焦の場７合には合焦からのずれ量を検
出して焦点制御を行う。つまり受光部５ａに多くのスポ
ット光が入射している場合は、信号人の積分値ｆ、は第
２図の如く盾≦ｆＡ＜　Ｖａとなり、非合焦と判定する
と共に、ｔａａ図に示すようにこの時の比較器２４３〜
２４ｅの各出力に応じ【、駆動用モータ７への焦点制御
信号Ｎのパルス幅を変調（ＰＷＭ）して、該駆動用モー
タ７の回転速度の制御を行い、又スポット光が両受光部
５ａ、５ｂにほぼ等しく入射している場合は、■≦／、
　（篤となり、合焦と判定する。また、信号Ａの積分値
ムがム〈■である場合は、スポット光が受光部５ｂ側に
多く入射しているとみなし、一方の信号として信号Ｂの
積分値ｆ、を求め、同様の比較判断を行う。尚、前記比
較レベル篤と舅の間が不感帯となる。

次に動作について第４〜５図を用いて説明する。先ス、
マイクロコンビ島−夕２５よりタイミング信号Ｍ１．　
Ｍｔが出力されることから、アナログスイッチ１６．１
７が所定時間（Ｔ１時間）オン状態となり、投光素子１
より投光され被写体から戻ってくる反射光は受光部５ａ
、５ｂの両方で受光される。受光部５　ａ　＊　５　ｂ
で受光された反射光は光電変換され、和信号（人士Ｂ）
として出力される。咳和信号（Ａ十Ｂ）はノ１イパスフ
ィルタ１９及び同期検波回路２０を介して積分回路２１
へ入力し、所定のＴ８時間積分（第４図参照）される（
第５図ステップ１０１）。

積分が終了すると同時にマイクロコンビ２−タ２５より
タイミング信号Ｍ４が出力されることから、Ｔ１時間積
分された時点の和信号（Ａ＋Ｂ）の積分値ム。はサンプ
ルホールド回路２２によって保持される（ステップ１０
２）と共に、抵抗器群２３へ供給される。これにより、
前述した如く抵抗器２３ａ〜２３ｆの各接続点に比較レ
ベルｖ４〜Ｖｏが発生する。次に、マイクロコンビエー
タ２５よりタイミング信号Ｍ、が出力されるため、アナ
ログスイッチ１６のみがオンする。

よって、今度は信号Ａの積分が前述と同様１時間行われ
（ステップ１０３）、得られる積分値ｆ、は比較器群２
４の非反転入力端へ送られる。

この時、比較器群２４０反転入力端には前記比較レベル
■〜漬が入力しているため、該比較器群２４にて比較レ
ベル■〜篤と積分値へとの大小の比較がなされ、その結
果（ハイレベル又はローレベルの信号）カマイクロコン
ヒ瓢−夕２５へ送られる。

この時点で、合焦、非合焦の判定が可能な場合、つまり
積分値ムが第２図に示す比較レベル１以上の場合（例え
ば第４図二点鎖線で示す状態）は、マイクロコンビ１−
夕２５によって第３図に示すような駆動用モータ７の制
御が行われる。また、判定が不可能な場合、つまり積分
値ｆ、の値が比較レベル漬よりも小さい場合（第４図実
線で示す状態）は、続けて信号Ｂの積分が１１時間行わ
れ、サンプルホールド回路２２により保持されている前
記積分値ｆ、＋１により発生した比較レベル■〜篤とこ
の時の積分値ｆ、の比較がなされ、前述と同様マイクロ
コンピュータ２５によって駆動用モータ７の制御が行わ
れる。

ここで、簡単にマイクロコンピュータ２５での制御を説
明すると、まずマイクロコンビ為−タ２５はコンパレー
タ２４ｅの出力状態を調べ（ステップ１０４）、ローレ
ベルの信号が入力していれば前述したように一方の信号
として信号Ｂを選択してＴ１時間該信号Ｂの積分を行わ
せる（ステップ１０５）。又ハイレベルの信号カ入力し
ている場合には、続けてコンパレータ２４ｄの出力状態
を調べ（ステップ１０６）、該コンパレータ２４ｄより
ローレベルの信号カ入力していれば合焦と判断して駆動
用モータ７の制御は行わない（ステップ１０７）。又ハ
イレベルの信号が入力している場合には、続け【コンパ
レータ２４ｃの出力状態を調べ（ステップ１０８）、１
１コンパレータ２４ｃよりローレベルの信号が入力して
いれば駆動用モータ７を２５％のディーティにて駆動す
る（ステップ１０９）。又ハイレベルの信号が入力して
いる場合には、続け【コンパレータ２４ｂの出力状態を
調へ（ステップ１１０）、該コンパレータ２４ｂよりロ
ーレベルの信号が入力していれば駆動用モータ７を５０
％のデ為−テイにて駆動する（ステップ１１１）。又ハ
イレベルの信号が入力している場合には、続けてコンパ
レータ２４ａの出力状態を調べ（ステップ１１２）、該
コンパレータ２４ａよりローレベルの信号が入力してい
れば７５％のデユティで、ノ１イレペルの信号が入力し
ていれば１００％のデ為−テイで、駆動用モータ７を駆
動する（ステップ１１３゜１１４）。

（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、積分回路２１が積分手段に、
サンプルホールド回路２２が積分値保持手段に、抵抗器
群２３が分圧手段に、マイクロコンビエータ２５が検出
手段に、それぞれ相当する。

（変形例）本実施例では、最初に和信号（Ａ＋Ｂ　）を出力するよ
うにしたが、信号Ａ（又は信号Ｂ）を最初に出力するよ
うにしてもよい。この場合は、テンプルホールド回路２
２にて積分値ｆ、が保持されるため、該積分値ムを比較
器群２４の非反転入力端へ直接出力し、又時間遅れを持
って出力される和信号（Ａ＋Ｂ）の積分値ｆ、＋、を抵
抗器群２３によって複数の比較レベルに分圧し、該比較
レベルを前記比較器群２４の反転入力端へ出力する構成
にする必要がある。

また、和信号（Ａ十Ｂ）といずれか一方の信号Ａ（又は
Ｂ）の各積分値に基づいて焦点制御を行う場合について
述べたが、これに限定されるものではなく、信号ＡとＢ
の各積分値に基づいて行うようにすることも可能である
。即ち第６〜７図に示すように、例えば一方の信号人の
積分値ムをサンプルホールドすると共に、該積分値ｆ、
を抵抗器群２３へ供給して比較レベル漬〜Ｘを作り、時
間遅れを持って入力する他方の信号Ｂの積分値九と前記
比較レベル漬〜嶌をコンパレータ群２４にて比較し、コ
ンパレータ群２４より入力する各出力状態によって焦点
制御を行うようにしてもよい。この場合、積分値ｆ。

が比較レベル■に等しいか或いはそれよりも高い場合、
つまりコンパレータ２４ａ〜２４ｅ１７）全てがハイレ
ベルの信号を出力しているような場合ニマイクロコンピ
エータ２５によって合焦と判断される。尚、先に積分さ
れる信号Ａのレベルが後に積分される信号Ｂのレベルよ
りも低い場合には、信号Ｂの方を先に積分させる必要が
あることは言うまでもないであろう。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、積分手段より最
初に出力される積分値を保持する積分値保持手段と、一
方の信号の積分値を複数の段階的信号レベルに分圧する
分圧手段と、該分圧手段からの各段階的信号レベルと他
方の信号の積分レベルとをそれぞれ比較する比較手段と
、該比較手段から入力する各信号に基づいて焦点検出を
行う検出手段とを設け、以て、前記比較手段より出力さ
れる各信号襄より合焦、非合焦の判定を行うと共に、該
信号より合焦のずれ量を検出するようにしたから、従来
の１系列タイプの装置とは異なる新規の１系列の装置を
構成することができる。

【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２種の信号の積分値と比較レベルの関係を示す図
、第３図は同じくマイクロコンピュータによるモータ制
御の一例を示す図、第４図は同じくタイムチャート、第
５図はそのフローチャート、第６図は本発明の他の実施
例における２種の信号の積分値と比較レベルの関係を示
す図、第７図は同じくマイクロコンビエータによるモー
タ制御の一例を示す図、第８図は一般的な焦点検出装置
に配置される測距光学系の一部を示す図、第９図（イ）
〜（ハ）は第８図に示される各被写体位置からのスポッ
ト光の入射状態を説明する図、第１０図は従来の２系列
の回路より成る焦点検出装置を示すブロック図、第１１
図は従来の１系列の回路より成る焦点検出装置における
２種の信号の積分状態を説明する図である。１・・・投光素子、５・・・受光素子、２１・・・積分
回路、２２・・・サンプルホールド回路、２３・・・抵
抗器群、２４・・・比較器群、２５・・・マイクロコン
ビエータ、Ｍ１〜Ｍ、・・・タイミング信号、鳩〜■・
・・比較レベル、Ａ、Ｂ・・・信号、ム、ム、ｆ、。・・・積分値。

Claims

【特許請求の範囲】

１、測距対象へ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種の信号を出力する受光手段と、該受光
手段からの２種の信号を時分割に積分する積分手段とを
備えた焦点検出装置において、前記積分手段より最初に
出力される積分値を保持する積分値保持手段と、前記一
方の信号の積分値を複数の段階的信号レベルに分圧する
分圧手段と、該分圧手段からの各段階的信号レベルと他
方の信号の積分レベルとをそれぞれ比較する比較手段と
、該比較手段から入力する各信号に基づいて焦点検出を
行う検出手段とを設けたことを特徴とする焦点検出装置
。