JPS62238509A - 自動合焦装置 - 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】 （所業上の利用分野） 本発明は、例えばカメラのアクティブ方式の自動合焦装
置に関し、特に、測距情報の誤差を取り除いたものに関
する。

（従来技術） 被写体に光を投射してその反射光を受光することによっ
て、被写体までの距離を決定するいわゆるアクティブ方
式の自動合焦装置においては、従来、特開昭５７−４４
８０９号や特開昭５９−２０１００７号のように、受光
光量が所定のレベルになるまで積分する積分回路を受光
素子の出力側に設け、これによって光量不足を補い、精
度の良い距離ｆｆＩａを得るようにしていたが、積分回
路自体のオフセットずれや、ノイズ量によって測距結果
は影響を受けるので、誤測距を避けるためには高精度の
オフセット調整を必要と【７ていた。ｔた、環境温度変
化による抵抗体等の物性変化によるオフセットの変化は
避は難いので、測距精度はこれらの変化を考慮に入れた
程度のものであり、従来のシステムはこの程度の精度で
満足せざるを得ないものであった口 これを更に詳しく説明すると、従来の赤外光を投射する
アクティブ方式の自動合焦装置においては、受光側で受
けた反射光量を受光素子の出力側に設けた５１分回１８
を用いて積分し、その積分時間を反射光量に応じて変化
させることによって、この反射光量を測距可能なレベル
まで積分することを行っていた。

この様な従来の積分方式のシステム図を第３図に示す。

第３図において、投光レンズを介して投光系が発光した
特定周波数で変調１．た光の反射光を受光レンズな通し
て受光素子で受け、符号１．１′の１−Ｖ変換回路で電
圧に変換し、符号２．２′の検波回路で上記特定周波数
に同期して同期検波を行って、信号成分のみを符号３．
３′の積分回路で積分する。その積分値Ｖム、ＶＢを加
算器回路４で加算してＶＡ＋　ＶＨを作る。この直を積
分時間コントロール回路５で監視しておき、測距可能な
所定のレベルになる様に積分時間を決定し、これによっ
て、積分回路３．３′ヲ制間する。

そして史に１次回の積分を行わせる０これを繰り返すこ
とによって常にＶＡ十Ｖ、を所定レベルにして測距を行
っている。なお、測距情報は受光素子の両端から得られ
る電圧ｖＡ、ＶＢを処理することによって得られる（詳
しいことは、例えば特開昭５７−４４８０９号、特開昭
５９−２０１００７号参照）０ 第４図に各部の波形を示す。第３図の様なシステムにお
いては、調整時において比較的長い積分時間で積分波形
のオフセット調整を行い、第４図の■の出力波形の様に
無信号時に出力波形がゼロになるようにして測距を行う
。

しかしながら、このシステムは次の様な問題点がある（
第４図■参照）。

Ｏｉ！ｌ１ｉｌ整時に高精度の調整ｔｌ−要する。

〇　一度ｖＬ１整した後、オフセットがずれた場合は、
そのシステムはずれ量だけのバイアスが測距清報にのり
、正確な測距情報が得られない。

０　外光の中に赤外光が多い場合など検波回路だけでは
ノイズ光を覗り去れない場合は、このノイズ光によって
積分出力にバイアスがのり、測距ｈｌ？報が不正確にな
るＯ Ｑ　積分時間が長くなると微小なオフセットずれでも大
衣なずれ＋ｔｔになり、反射光量が少ない時は、不正確
な測距情報となってしまう。

０　環境ｒＩＸ変変比変化る構成素子の物性変化に起因
するオフセットずれは避けられず、便用温度範囲が制限
されるとともに、精度も不充分となる。また、この範囲
を広げるには温度依存性のない高価な部品を決用するか
、測距回路とは別に温度補正回路を設ける必要があるＯ （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記した従来の自動合焦装置の問題点
を解決して、アクティブ方式の自動合焦装置において、
調整不充分によるオフセットずれ、ノイズ光、あるいは
、環境温度変化等によって避けられないオフセクト変化
等による測距ｔ？ｆ報の誤差を嘔り除くシステムを低コ
ストでｖ３竿な構成により実現することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の自動合焦装置は、特定周波数で変調した光を発
光する発光部と、前記光をスポット光として被写体上に
投光する投光光学系と、前記スポット光の被写体からの
反射光を光点位置検出素子上に入射させる受光光学系と
、前記光・点位置検出素子の出力信号を前記特定周波数
に同期して検波する検波部と、この検波部の出力を積分
する積分部と、この積分部の出力を演算して前記被写体
までの距離に対応した測距情報を出力する演算部と、こ
の演算部からの測距情報に基づいて合焦光学系の駆動を
制御する制御部とを備えたものであって、前記発光部に
おいて発光と無発光とを特定周期でくり返し、無発光時
の前記積分部の積分値によって前記演算部において前記
測距情報を補正して、その補正した測距情報に基づいて
前記合焦光学系の駆動を制御するものである。

前記光点位置検出素子として２個の出力信号を出力する
ものを用いる場合、それぞれの出力信号について演技部
と積分部とを備え、無発光時のそれぞれの積分部の積分
１直によって測距情報を補正するようにすると良い。

また、前記積分部の積分］直をＡ／Ｄ変換し、この信号
に基づいて演算部において補正した測距情報を出力する
ようにすると良い。

（実施例） 次に、本発明の詳細な説明する。第１図はこの自動合焦
装置の要部を示すシステム図であり、投光レンズを介し
て発光部が発光した特定周波数で変調された赤外光の様
な光を被写体上にスポット光として投光し、この反射光
を受光レンズを通して光点位置検出素子ＰＳＤで受光す
る。Ｐ　Ｓ　Ｄｒ−１’、この上に入射する光点のＰＳ
Ｄ長手方向の位ｆｉＫよってその両端の電量から出力す
る電流が変化するものが代表的なもので、この２つの電
流の関係からＰＳＤ上の光スポットの位置を検出し、三
角測量の原理により被写体の測距を行うことができるも
のである。ＰＳＤの２出力をＩ−Ｖ変喚器１．１′によ
り電流電圧変換し、検波回路２．２、積分回路３．３′
を通して信号電圧ｖＡ、ＶＢを得、これらをＡ／Ｄ変換
器６全通してアナログ呟からデジタル直に変換した後、
論理回路もしくはマイクロコンビエータ７によってＰＳ
Ｄ上の受光光量に相当するｖＡ＋ＶＢの演算を行い、ｖ
Ａ＋ＶＢの直を監視し、積分時間及び投光系の発光間際
を制御する。

すなわち、１回の発光は、発光及び光量制御回路８全通
して、パルス制御によって積分時間に相当する時間だけ
、特定周波数で変調した光を発光する。この積分時間及
び発光時間を制御するためのパルス数はマイクロコンピ
ュータ等７で制御する。例えば、ＰＳＤの受光光量が減
少したとすると、ＶＡ＋ＶＢの幀が小さくなる。この時
は、■Ａ＋ＶＢの直が正確な測距が行える範囲になるま
で（所定の第１基準直以上になるまで）積分時間及び発
光パルス数を増加させて（発光時間を延ば（７て）、ｖ
Ａ＋ＶＢを大きくするようにする０逆に、ＰＳＤの受光
光景が増加して、ｖＡ、４−　ＶＢの端が大きくなった
場合、同様に■ム＋ＶＢの１直が正確な測距が行える範
囲になるまで（所定の第２基準直以下になるまで）積分
時間及び発光パルス数を減少させて（発光時間を短縮し
て）”Ａ＋　ｖＢ　　の１直を小さくするようにする。

この様にして通常の積分時間及び発光量制御が行われる
。以上の点までは従来技術と同様である。

本発明においては、この様な発光を連続的にくり返して
行い、数回に１回定期的に発光を中止し、その間も積分
回路３．３′を一定の積分時間だけ動作させて積分を行
い、その時のＶＡ（！：　ＶＢの値をＡ／Ｄ変換してマ
イクロコンピュータ等７に取り込み、回路の調整不充分
によるオフセットずれ、ノイズ光、あるいは、環境温度
変化等によるオフセット変化等による測距情報の誤差を
補正するための情報とするものである。この様子を第２
図の波形図によって示す。第２図の場合は、６回に１回
熱発光で積分を行った時の波形を示すもので、ｔ１〜ｔ
５、ｔ１〜１／は発光時の積分時間であり、前記した様
に受光光量によシ変化する。そして、この時の積分値電
圧ｖＡ％ｖＢは測距清報となるべきものであるが、これ
らの情報は以下の様にして誤差補正される。すなわち、
ｔ１〜ｔ、の後に無発光の積分時間ｔ６が置かれ、この
時間ｔ６を一定時間にセットし、この間積分して積分出
力電圧ｖｏｆｆｓｅｔＡ”ｏｆｆｓｅｔＢを得る。これ
らの電圧がそれぞれｖＡ％ＶＢのオフセットで、誤差補
正情報となる。

次に、具体的な補正の手法を述べる。一定積分時間ｔ６
だけ積分を行って得られた積分値Ｖ。ｆｆ−５ｅｔＡ、
　ＶｏｆｆｓｅｔＢ　　を用いて１次の積分時間ｔ、′
〜ｔ’で発光して得られた積分電圧ｖ〜〜”Ａｓ　、Ｖ
５．〜ｖｄ、を次の様に演算して補正し、補正＠ｖＡｎ
、ｖＢｎ（ｎｕｌ　〜５）を得る。

この様にして補正された測距情報７人、ＶＢ　を用いて
、従来のものと同様に合焦レンズの駆動を制御すれば、
測距情報に影響するオフセットｉｔ−常に精度良く補正
することができる。

本発明の無発光時の積分を通常の発光による測距と並行
して行うという考え方は、上記実施例に限定されること
なく、種々の変形が可能である。

（発明の効果） 本発明の方式の従来方式に対する長所を列記すると、 〇　一度調整しｆｃ後、オフセットがずれた場合でも数
回の発光につき１度はオフセットを補正（７ているので
、正確な測距情報が得られ、温度変化に影響されにくい
。

０　外光の中に赤外光の多い場合などでノイズ光によっ
て積分出力にバイアスがのった場合でも、補正が可能で
ある。

０　積分時間が長くなってずれ量が多くなっても補正が
可能である。

０　測距回路に高価な部品や特別な補正回路を必要とし
ない。

以上の様にして、安価で高度の事前調整を必要とせず、
しかも環境温度変化によるオフセットずれや外光ノイズ
等によるバイアスにも影響されることのない高精度な自
動合焦装置が実現できたＧ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の要部を示すシステム図、第
２図は第１図の自動合焦装置の各部の波形図、第３図は
従来のアクティブ方式の自動合焦装着の要部のシステム
図、第４図は第３図の自動合焦装置の各部の波形図を示
す。 １、ｌ’：Ｉ−Ｖ変換器　２，２：検波回路３．３′：
積分回路　６：Ａ／Ｄ変換器７：マイコン　８：発光及
び光量制御回路特許出願人　　　小西六写真工業株式会
仕出願人代理人　弁理士　佐　　藤　　文　　男（ほか
２名） 訴　　　　　　　郊

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定周波数で変調した光を発光する発光部と、前
   記光をスポット光として被写体上に投光する投光光学系
   と、前記スポット光の被写体からの反射光を光点位置検
   出素子上に入射させる受光光学系と、前記光点位置検出
   素子の出力信号を前記特定周波数に同期して検波する検
   波部と、該検波部の出力を積分する積分部と、該積分部
   の出力を演算して前記被写体までの距離に対応した測距
   情報を出力する演算部と、該演算部からの測距情報に基
   づいて合焦光学系の駆動を制御する制御部とを備えた自
   動合焦装置において、前記発光部において発光と無発光
   を特定周期でくり返し、無発光時の前記積分部の積分値
   によつて前記演算部において前記測距情報を補正して、
   その補正した測距情報に基づいて前記合焦光学系の駆動
   を制御することを特徴とする自動合焦装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記光点位置検
   出素子は出力信号を２個有するものであり、それぞれの
   出力信号について前記検波部及び前記積分部を備え、前
   記無発光時のそれぞれの積分部の積分値によつて前記測
   距情報を補正することを特徴とする自動合焦装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記
   積分部の積分値をＡ／Ｄ変換し、この信号に基づいて前
   記演算部において補正した測距情報を出力することを特
   徴とする自動合焦装置。