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JPH0363722B2 - - Google Patents
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JPH0363722B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0363722B2
JPH0363722B2 JP7932583A JP7932583A JPH0363722B2 JP H0363722 B2 JPH0363722 B2 JP H0363722B2 JP 7932583 A JP7932583 A JP 7932583A JP 7932583 A JP7932583 A JP 7932583A JP H0363722 B2 JPH0363722 B2 JP H0363722B2
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JP
Japan
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contrast
lens
circuit
signal
photographing lens
Prior art date
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Application number
JP7932583A
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Japanese (ja)
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JPS59204807A (en
Inventor
Osamu Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication of JPS59204807A publication Critical patent/JPS59204807A/en
Publication of JPH0363722B2 publication Critical patent/JPH0363722B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/38Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Focusing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、被写体像のコントラストに基づいて
焦点検出を行なう自動焦点レンズの駆動方法およ
び装置に関する。 撮影レンズによつて結像された被写体像のコン
トラスト(明暗差)が合焦時において最大となる
原理を利用したオートフオーカス装置が一眼レフ
レツクスカメラ等において実用されている。 しかるに叙上の原理に基づく従来のオートフオ
ーカス装置は、撮影レンズの種類によらず測距
(ピント合せ)できるという利点がある反面、低
コントラストの被写体または低輝度の被写体に対
しては撮影レンズの移動方向をその撮影レンズの
駆動手段に適正に指示できなくなるという欠点を
有していた。 本発明の目的は、低コントラストの被写体また
は低輝度の被写体に対する焦点合わせが不確実に
なるという上記従来の問題点を解消することにあ
る。 そのため本発明では、被写体像が結像される焦
点面の前後等距離位置におけるコントラスト分布
を各々検出して、それらのコントラスト分布の一
方がピーク値を示すまでレンズを移動させ、その
後前記両位置でのコントラスト値を比較してそれ
らが等しくなる方向にレンズを移動させるように
している。 以下、図面に示す実施例を参照しながら本発明
を詳細に説明する。 第1図は、測距用光学系を概念的に示したもの
である。同図において、カメラのフイルム面1
(予定焦点面)の前方に配設した光分割器2は、
撮影レンズ3を通過した光の1/2を通過させ1/2を
下方に向けて反射させるハーフミラー2aと、該
ハーフミラー2aで反射された光を上記フイルム
面1方向に向ける全反射ミラー2bとから構成さ
れており、その背面にはハーフミラー2aの透過
光を受光する光センサ3Fと上記全反射ミラー2
bの反射光を受光する光センサ3Rとを付設して
ある。 前述したように、撮影レンズ3で結像される被
写体像のコントラスト値は、合焦位置において最
大となるので、たとえば同図に示したようにフイ
ルム面1にピントが合つている場合、光センサ3
F,3Rの位置における上記被写体像のコントラ
ストはフイルム面1におけるそれよりも若干低く
なる。そして、各センサ3F,3Rがフイルム面
1の前後等距離位置に配設されていることから、
この場合において両センサの設置位置におけるコ
ントラスト値は等しくなる。 一方、センサ3Fの位置にピントが合つている
場合には、この位置におけるコントラスト値がピ
ーク値を示すとともに、他方のセンサ3Rの位置
におけるコントラスト値が低下し、また、センサ
3Rの位置にピントが合つている場合には前述と
逆になる。 したがつて、上記各センサ3F,3Rの設置位
置におけるコントラスト分布は、撮影レンズ3の
繰り出し量を横軸にとると各々第2図の曲線a,
bに示す態様で変化する。 なお、前述の光センサ3F,3Rは、光電変換
素子を複数個所定方向(紙面の垂直方向)に配列
させた構成をもち、この実施例ではMOS、CCD、
CID等の固体撮像素子を使用している。 本発明に係る自動焦点レンズの駆動方法は、光
センサ3F,3Rの出力信号に基づいてそれらの
センサの設置位置におけるコントラスト分布を
各々検出し、それらのコントラスト分布の一方
が、ピーク値を示すまで撮影レンズを移動させ、
この後各コントラスト分布のコントラスト値を比
較してそれらが等しくなる方向に撮影レンズを移
動させることによつてフイルム面1にピントを合
わせようとするものであり、第3図はこの方法を
実施するための装置の一例を示している。 同図において、測距光学系10は、第1図に示
した光分割器2と光センサ3F,3Rを備え、タ
イミングクロツク発生器20より出力されるクロ
ツクパルスによつて光センサ3F,3Rを構成す
る受光素子列が走査される。 サンプルホールド/コントラスト検出回路30
は、光センサ3F,3Rの走査によつて得られる
各別な時系列光電変換信号を上記クロツクパルス
の“H”レベル期間でサンプルし、“L”レベル
期間でホールドする作用をなすとともに、ホール
ドした各ビツトについての光電変換信号の値に基
づいて各センサ3F,3Rの設置位置におけるコ
ントラスト値を示す信号を得る作用をなす。すな
わち、各センサ3F,3Rの各ビツトについての
光電変換信号の値をホールドしたのち、隣接ビツ
ト同志についての信号値または任意ビツト同志の
信号値の差の絶対値を検出する。このようにして
得られる絶対値は、上記隣接ビツト同志または任
意ビツト同志における受光量の大小、つまりコン
トラストを示し、したがつてサンプルホールド/
コントラスト検出回路30は、各センサ3F,3
Rより出力される時系列光電変換信号に基づいて
それらのセンサに結像される被写体像についての
コントラスト信号を各々時系列的に検出し出力す
る。 次に、第4図に基づきサンプルホールド回路の
一例につき説明する。この回路は、ゲインが1の
エミツタフオロワとして機能する演算増幅器3
1,32と、これらの増幅器31,32間に介在
させたアナログスイツチ33と増幅器32の入力
端に接続させたホールド用コンデンサC31とから
なつている。いま増幅器31にセンサ3Fまたは
3Rの各受光素子より順次出力される時系列光電
変換信号を入力すると、タイミングクロツクによ
つてアナログスイツチ33がオンされた際に光電
変換信号の値に対応した電荷がコンデンサC31
充電され、アナログスイツチ33がオフされたさ
いにその充電した電荷がホールドされる。したが
つて、増幅器32の出力端においては、ホールド
された光電変換信号が時系列的に出力される。 なお、アナログスイツチ33としては、トラン
ジスタ、ジヤンクシヨンFET、MOS−FET等の
電子的スイツチ素子の適用が可能である。 ピークホールド回路40は、光センサ3F,3
Rの一走査期間においてサンプルホールド/コン
トラスト検出回路30より出力される時系列コン
トラスト信号のピーク値をホールドするものであ
る。 コントラストホールド回路50は、ピークホー
ルド回路40より時系列的に出力される光センサ
3F,3Rについてのコントラスト信号のピーク
値を各々ホールドする作用をなすものである。 コントラストピーク検出回路60は、光センサ
3F,3Rが走査される毎にホールド回路50で
ホールドされる各センサ3F,3Rについてのコ
ントラストピーク信号(以下、それらをAコント
ラスト信号Ac、Bコントラスト信号Bcという)
に基づいて、それらのコントラスト信号が最大に
なつたことを検出するものである。また合焦論理
回路70はAコントラスト信号AcとBコントラ
ストBcに基づいて後述する方向表示信号を形成
するものであり、さらに焦点指示回路80は、上
記コントラストピーク検出回路60の出力信号お
よび合焦論理回路70の出力信号等に基づいて、
撮影レンズ3の停止または移動方向を指示する焦
点指示信号を出力するものである。 以下に、コントラストピーク検出回路60の合
焦論理回路70、および焦点指示回路80の具体
的な構成を第6図を参照して説明する。 コントラストピーク検出回路60は、端子T1
より入力される上記Aコントラスト信号Acをア
ナログスイツチ61aを介して、また端子T2
り入力されるBコントラスト信号Bcを上記アナ
ログスイツチ61aに連動するアナログスイツチ
61bを介して各々入力する増幅器62とアナロ
グスイツチ63aおよび63bを各々介してこの
増幅器62の出力端に各々接続されるコントラス
トC61およびC62と、コンデンサC61およびC62の端
子電圧が各々入力される増幅器64および65と
この増幅器64と65の出力電圧を比較するコン
パレータ66とから構成されている。 なお、アナログスイツチ63a,63bはタイ
ミングクロツク発生器20の出力パルスに同期し
て作動される。また、増幅器62とアナログスイ
ツチ63a,63bとコンデンサC61,C62および
増幅器64,65は、2個のピークホールド回路
を構成している(第4図参照)。 いま焦点指示回路80より焦点指示信号Sx=
“0”、Sy=“1”が出力され、これによつて後述
するモータ駆動回路90が撮影レンズ3を近距離
側から無限遠方向に移動させるようにレンズ移動
用のモータ100を作動させている場合、アナロ
グスイツチ61aおよび61bは各々同図に示す
ように閉成および開成されている。 撮影レンズ3が近距離側から無限遠方向に移動
されている場合、前記光センサ3Fの出力信号に
基づくAコントラスト信号Acは第7図の曲線に
示すように近距離側より徐々に増加し、かつピー
ク値を示したのち再び降下する。 コントラストピーク検出回路60は上記Aコン
トラスト信号Acがピークに達したことを検出す
るものである。 すなわち端子T1より入力されたAコントラス
ト信号Acは、スイツチ63aを介してコンデン
サC61にホールドされ、次いでこのスイツチ63
aが開成しスイツチ63bが閉成されると同時に
他方のコンデンサC62にホールドされる。なお、
かかる一連の動作は常にスイツチ63aから始ま
り、スイツチ63bのホールドが完了して次の動
作が始まる前においてはコンデンサC61,C62に蓄
えられた電荷は図示省略のスイツチにより放電さ
れ初期状態に戻る。 上述のホールド操作によるコンデンサC61のホ
ールド値をAn、コンデンサC62のそれをAo+1とす
ると、比較器66がそれらのホールド値を比較し
てAn<Ao+1の場合には信号Sc=“0”をAn>
Ao+1の場合には信号Sc=“1”を各々出力する。
An<Ao+1という関係は、第7図においてAコン
トラスト信号Acの値が増大している状態を、ま
たAn>Ao+1という関係は同信号の値が減少して
いる状態を各々示し、したがつてAn<Ao+1から
An>Ao+1に切換わる時点においてAコントラス
ト信号がピークを呈していることになる。 なお、焦点指示回路80から焦点指示信号Sx
=1、Sy=0が出力されて撮影レンズ3が無限
遠位置から近距離方向に移動される場合には、ス
イツチ61bが閉成されることからBコントラス
ト信号BcがコンデンサC61,C62にホールドされ、
上述と同様の態様でこれらのコンデンサのホール
ド値Bn、Bo+1が比較される。そして比較器66
の出力端の論理レベルが“0”から“1”に変化
した時点で第6図に示したBコンデンサ信号Bc
がピーク値を呈する。 一方、合焦論理回路70は、端子T1,T2より
入力されるAコントラスト信号Ac、Bコントラ
スト信号Bcの大きさを比較して前者が後者より
も大きいときに論理レベル“0”の信号を出力す
る比較器71と、この比較器71が信号“0”を
出力している場合に各々同図に示す作動状態とな
るアナログスイツチ72a,72b,72cおよ
び72dを備えている。いま、Aコントラスト信
号AcとBコントラスト信号BcがAc>Bcである
こすると、Aコントラスト信号Acがスイツチ7
2a、増幅器73および抵抗R71を介して差動増
幅器74の一方の入力端に加えられ、また上述の
信号Bcがスイツチ72d、増幅器73′および抵
抗R73を介して差動増幅器74の他方の入力端に
加えられる。 これとは逆に各コントラスト信号Ac、BcがAc
<Bcの関係にあるときには、コンパレータ71
の出力端の論理レベルが“1”となることから各
スイツチ72a〜72dが切換わり、これによつ
て信号AcおよびBcが各々差動増幅器74の他方
の入力端および一方の入力端に加えられる。しか
して抵抗R71,R73の値をR71=R73に、また抵抗
R72,R74の値をR72=R74に各々設定してあるこ
とから、差動増幅器74は各信号Ac,Bcの差の
絶対値|Ac−Bc|を出力する。 この絶対値|Ac−Bc|を示す信号は、演算増
幅器75,75′と、抵抗R75,R76で構成された
ウインドウコンパレータ76に入力される。この
ウインドウコンパレータ76は、絶対値|Ac−
Bc|が抵抗R75,R76で設定される基準電圧Vth
に対し0<|Ac−Bc|<Vthの関係になるとき
増幅器75,75′が共に信号“1”を出力する
作用をなし、|Ac−Bc|>Vthの関係にあるとき
増幅器75が信号“0”を、また増幅器75′が
信号“1”を出力する作用をなす。したがつて、
|Ac−Bc|<Vthでかつ前記コントラストピー
ク検出回路60の比較器66の出力信号Scが
“1”のときはナンド回路77より信号“0”が
出力され、これにより図示省略のフアインダ表示
部を構成する発光ダイオードD71が点灯されてい
わゆる合焦状態を知り得るようになる。また、出
力信号Scが“1”、|Ac−Bc|<Vth、かつAc>
Bcであれば、ナンド回路78より信号SA=“0”
が出力され、これにより発光ダイオードD72が点
灯されていわゆる前ピン状態を知り得ることとな
る。また、前述と同一条件であつてAc<ABであ
る場合にはナンド回路78′より“0”の信号SB
が出力され、これにより発光ダイオードD73が点
灯されていわゆる後ピン状態を知り得るようにな
る。 つぎに、焦点指示回路80について第7図に基
づき説明する。この回路80は、コントラストピ
ーク検出回路60の比較器66より出力されるピ
ーク検出信号Scと、ナンド回路78,78′より
各々出力される方向表示信号SA,SBと、スイツ
チSWN,SWFおよびSWAFの開閉信号SN,SFおよ
びSAF(開で“1”、閉で“0”)とに基づき、下式
および下表に示す内容の論理演算を行なうもので
あり、フリツプフロツプ81と、インバータ82
a〜82eと、アンド回路83a〜83eと、オ
ア回路84a,84bとから構成されている。な
お、下表中X印は“1”または“0”のいずれで
も良いことを示している。
The present invention relates to a method and apparatus for driving an autofocus lens that performs focus detection based on the contrast of a subject image. 2. Description of the Related Art Autofocus devices have been put to practical use in single-lens reflex cameras and the like, which utilize the principle that the contrast (difference between brightness and darkness) of a subject image formed by a photographic lens is maximized when in focus. However, while conventional autofocus devices based on the above-mentioned principle have the advantage of being able to measure distances (focus) regardless of the type of photographic lens, they are difficult to use when shooting subjects with low contrast or low brightness. This has the disadvantage that it is not possible to properly instruct the driving means of the photographing lens in the direction of movement of the photographic lens. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problem that focusing on a low-contrast object or a low-luminance object becomes uncertain. Therefore, in the present invention, the contrast distributions at positions equidistant in front and behind the focal plane where the subject image is formed are detected, the lens is moved until one of the contrast distributions shows a peak value, and then the lens is moved at both positions. The contrast values are compared and the lens is moved in the direction where they become equal. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 conceptually shows a distance measuring optical system. In the same figure, the film surface 1 of the camera
The light splitter 2 placed in front of (planned focal plane)
A half mirror 2a that passes 1/2 of the light that has passed through the photographic lens 3 and reflects 1/2 downward, and a total reflection mirror 2b that directs the light reflected by the half mirror 2a toward the film surface 1. On the back side thereof, there is an optical sensor 3F that receives the transmitted light of the half mirror 2a, and the total reflection mirror 2.
An optical sensor 3R is attached to receive the reflected light of b. As mentioned above, the contrast value of the subject image formed by the photographic lens 3 is maximum at the in-focus position, so for example, when the film surface 1 is in focus as shown in the figure, 3
The contrast of the subject image at the positions F and 3R is slightly lower than that at the film surface 1. Since the sensors 3F and 3R are arranged at equal distances from the front and back of the film surface 1,
In this case, the contrast values at the installation positions of both sensors are equal. On the other hand, when the sensor 3F position is in focus, the contrast value at this position shows the peak value, and the contrast value at the other sensor 3R position decreases, and the sensor 3R position is out of focus. If they match, the above will be reversed. Therefore, the contrast distribution at the installation position of each of the sensors 3F and 3R is expressed by curves a and 2 in FIG.
It changes in the manner shown in b. The optical sensors 3F and 3R described above have a configuration in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in a predetermined direction (perpendicular to the page), and in this embodiment, MOS, CCD,
A solid-state image sensor such as CID is used. The automatic focusing lens driving method according to the present invention detects the contrast distributions at the installation positions of the optical sensors 3F and 3R based on the output signals of the optical sensors 3F and 3R, until one of the contrast distributions shows a peak value. Move the photographic lens,
After this, the contrast values of each contrast distribution are compared and the photographic lens is moved in the direction where the contrast values become equal, thereby focusing on the film surface 1. Figure 3 shows how this method is carried out. An example of a device for this purpose is shown. In the figure, a distance measuring optical system 10 includes the light splitter 2 and optical sensors 3F and 3R shown in FIG. The constituent light receiving element arrays are scanned. Sample hold/contrast detection circuit 30
samples the different time-series photoelectric conversion signals obtained by scanning the optical sensors 3F and 3R during the "H" level period of the clock pulse, and holds them during the "L" level period. The function is to obtain a signal indicating the contrast value at the installation position of each sensor 3F, 3R based on the value of the photoelectric conversion signal for each bit. That is, after holding the value of the photoelectric conversion signal for each bit of each sensor 3F, 3R, the absolute value of the difference between the signal values of adjacent bits or the signal values of arbitrary bits is detected. The absolute value obtained in this way indicates the magnitude of the amount of light received between adjacent bits or arbitrary bits, that is, the contrast, and therefore indicates the sample hold/contrast.
The contrast detection circuit 30 connects each sensor 3F, 3
Based on the time-series photoelectric conversion signals outputted from R, contrast signals for the subject images formed on these sensors are detected and outputted in time-series. Next, an example of the sample and hold circuit will be explained based on FIG. This circuit consists of an operational amplifier 3 that functions as an emitter follower with a gain of 1.
1 and 32, an analog switch 33 interposed between these amplifiers 31 and 32, and a hold capacitor C31 connected to the input terminal of the amplifier 32. If the time-series photoelectric conversion signals sequentially output from each light-receiving element of the sensor 3F or 3R are input to the amplifier 31, when the analog switch 33 is turned on by the timing clock, a charge corresponding to the value of the photoelectric conversion signal will be generated. is charged in the capacitor C31 , and when the analog switch 33 is turned off, the charged charge is held. Therefore, at the output end of the amplifier 32, the held photoelectric conversion signal is outputted in time series. Note that as the analog switch 33, it is possible to apply an electronic switch element such as a transistor, junction FET, or MOS-FET. The peak hold circuit 40 connects the optical sensors 3F, 3
The peak value of the time series contrast signal output from the sample hold/contrast detection circuit 30 during one scanning period of R is held. The contrast hold circuit 50 serves to hold the peak values of the contrast signals for the optical sensors 3F and 3R that are output in time series from the peak hold circuit 40, respectively. The contrast peak detection circuit 60 detects contrast peak signals (hereinafter referred to as A contrast signal Ac and B contrast signal Bc) for each of the sensors 3F and 3R that are held in the hold circuit 50 every time the optical sensors 3F and 3R are scanned. )
Based on this, it is detected that these contrast signals have reached a maximum. Further, the focus logic circuit 70 forms a direction indicating signal, which will be described later, based on the A contrast signal Ac and the B contrast Bc, and the focus instruction circuit 80 also generates a direction display signal based on the output signal of the contrast peak detection circuit 60 and the focus logic. Based on the output signal of the circuit 70, etc.
It outputs a focus instruction signal that instructs the stopping or moving direction of the photographing lens 3. The specific configurations of the focus logic circuit 70 and the focus instruction circuit 80 of the contrast peak detection circuit 60 will be described below with reference to FIG. The contrast peak detection circuit 60 has a terminal T 1
An amplifier 62 and an analog amplifier 62 to which the A contrast signal Ac inputted from the terminal T2 is inputted via an analog switch 61a, and the B contrast signal Bc inputted from the terminal T2 is inputted via an analog switch 61b interlocked with the analog switch 61a. Contrasts C 61 and C 62 are respectively connected to the output terminal of this amplifier 62 via switches 63a and 63b, and amplifiers 64 and 65 are inputted with the terminal voltages of capacitors C 61 and C 62 , respectively. and a comparator 66 for comparing the output voltages of 65. Note that the analog switches 63a and 63b are operated in synchronization with the output pulses of the timing clock generator 20. Further, the amplifier 62, analog switches 63a and 63b, capacitors C 61 and C 62 , and amplifiers 64 and 65 constitute two peak hold circuits (see FIG. 4). Now focus instruction signal Sx= from focus instruction circuit 80
“0” and Sy=“1” are output, whereby a motor drive circuit 90 (to be described later) operates a lens moving motor 100 to move the photographing lens 3 from the short distance side to the infinity direction. When the analog switches 61a and 61b are closed and opened, respectively, as shown in the figure. When the photographing lens 3 is moved from the short distance side to the infinity direction, the A contrast signal Ac based on the output signal of the optical sensor 3F gradually increases from the short distance side as shown by the curve in FIG. After reaching a peak value, it drops again. The contrast peak detection circuit 60 detects that the A contrast signal Ac has reached its peak. That is, the A contrast signal Ac inputted from the terminal T1 is held in the capacitor C61 via the switch 63a, and then this switch 63a is held in the capacitor C61 .
A is opened and switch 63b is closed, and at the same time, the other capacitor C 62 is held. In addition,
This series of operations always starts with the switch 63a, and after the hold of the switch 63b is completed and before the next operation starts, the charges stored in the capacitors C 61 and C 62 are discharged by a switch (not shown) and returned to the initial state. . Assuming that the hold value of capacitor C 61 due to the above-mentioned hold operation is An and that of capacitor C 62 as A o+1 , the comparator 66 compares these hold values, and if An<A o+1 , the signal is Sc=“0” An>
In the case of A o+1 , a signal Sc="1" is output.
In Fig. 7, the relationship An <A o+1 indicates the state where the value of the A contrast signal Ac is increasing, and the relationship An> A o+1 indicates the state where the value of the same signal is decreasing. and therefore from An<A o+1
This means that the A contrast signal reaches its peak at the time when it switches to An>A o+1 . Note that the focus instruction signal Sx is sent from the focus instruction circuit 80.
When =1 and Sy=0 are output and the photographing lens 3 is moved from an infinity position to a short distance direction, the switch 61b is closed and the B contrast signal Bc is applied to the capacitors C 61 and C 62 . held,
The hold values Bn and B o+1 of these capacitors are compared in the same manner as described above. and comparator 66
When the logic level at the output terminal of B changes from "0" to "1", the B capacitor signal Bc shown in FIG.
exhibits a peak value. On the other hand, the focusing logic circuit 70 compares the magnitudes of the A contrast signal Ac and the B contrast signal Bc input from the terminals T1 and T2 , and when the former is larger than the latter, a logic level "0" signal is output. The comparator 71 outputs a signal "0", and analog switches 72a, 72b, 72c, and 72d each enter the operating state shown in the figure when the comparator 71 outputs a signal "0". Now, if the A contrast signal Ac and the B contrast signal Bc are Ac>Bc, the A contrast signal Ac will be switched to switch 7.
2a, is applied to one input terminal of the differential amplifier 74 via the amplifier 73 and the resistor R 71 , and the above-mentioned signal Bc is applied to the other input terminal of the differential amplifier 74 via the switch 72d, the amplifier 73' and the resistor R 73 . added to the input end. On the contrary, each contrast signal Ac, Bc is Ac
<When the relationship is Bc, the comparator 71
Since the logic level of the output terminal becomes "1", each switch 72a to 72d is switched, thereby applying signals Ac and Bc to the other input terminal and one input terminal of the differential amplifier 74, respectively. . Therefore, the values of resistors R 71 and R 73 are set to R 71 = R 73 , and the resistance
Since the values of R 72 and R 74 are set to R 72 =R 74 , the differential amplifier 74 outputs the absolute value of the difference between the signals Ac and Bc |Ac-Bc|. A signal indicating this absolute value |Ac-Bc| is input to a window comparator 76 composed of operational amplifiers 75, 75' and resistors R 75 and R 76 . This window comparator 76 has an absolute value |Ac−
Bc | is the reference voltage Vth set by resistors R 75 and R 76
When the relationship is 0<|Ac-Bc|<Vth, the amplifiers 75 and 75' both act to output the signal "1", and when the relationship is |Ac-Bc|>Vth, the amplifier 75 outputs the signal The amplifier 75' functions to output a signal "0" and the amplifier 75' outputs a signal "1". Therefore,
When |Ac−Bc|<Vth and the output signal Sc of the comparator 66 of the contrast peak detection circuit 60 is “1”, a signal “0” is output from the NAND circuit 77, which causes the finder display section (not shown) to be output. The light emitting diode D71 constituting the camera is turned on and the so-called in-focus state can be known. Also, the output signal Sc is “1”, |Ac−Bc|<Vth and Ac>
If Bc, the signal S A = “0” from the NAND circuit 78
is output, thereby lighting up the light emitting diode D72 , and the so-called front pin state can be known. In addition, under the same conditions as described above, when Ac<A B , a signal S B of "0" is output from the NAND circuit 78'.
is output, which lights up the light emitting diode D73 , making it possible to know the so-called rear pin state. Next, the focus instruction circuit 80 will be explained based on FIG. 7. This circuit 80 receives the peak detection signal Sc output from the comparator 66 of the contrast peak detection circuit 60, the direction display signals S A and SB output from the NAND circuits 78 and 78', and the switches SW N and SW. Based on the open/close signals S N , S F and S AF of F and SW AF (“1” when open, “0” when closed), the logical operations shown in the formula and table below are performed, and the flip-flop 81 and inverter 82
a to 82e, AND circuits 83a to 83e, and OR circuits 84a and 84b. Note that the mark X in the table below indicates that it may be either "1" or "0".

【表】 なお、スイツチSWNは撮影レンズ3が至近距
離位置まで移動されたさいに閉成され、またスイ
ツチSWFは撮影レンズ3が無限遠位置まで移動さ
れたさいに閉成される。さらにスイツチSWAFは、
レンズ側にあり、マニユアル操作で閉成されるも
のである。 モータ駆動回路90は、第9図に示すように、
直列接続したトランジスタQ1,Q3およびトラン
ジスタQ2,Q4の各接続点間にレンズ駆動用のモ
ータ100を接続した構成をもち、次のように作
用する。すなわち、方向指示回路90より出力さ
れる信号Sx,Syの論理状態が各々“1”、“0”
のときトランジスタQ1,Q4が導通してモータ1
00に実線矢印方向の電流が流れ、これによつて
前記レンズ3が無限遠方向から近距離方向に向つ
て移動される。また上述の信号Sx,Syが各々
“0”、“1”の場合には、トランジスタQ2,Q3
導通してモータ100に破線矢印方向の電流が流
れ、これによつて撮影レンズ3が上述とは逆の遠
距離方向に移動される。なお信号Sx,Syが
“0”、“0”のときは、モータ100に電流が流
れないことから撮影レンズ3は停止する。 この実施例の装置において、電源を入れるとス
イツチSAFが操作されていない状態、つまり開成
されている状態においては、叙上の如く示した表
の第1番目の真理が成立することからSx,Syが
“1”、“0”となり、したがつて撮影レンズ3は
至近距離に向つて移動される。そして、撮影レン
ズが至近距離まで到達すると、スイツチSWN
閉成されるので、同表の第2番目の真理が成立
し、これによつてSx,Syが“0”、“0”となる。
つまり、撮影レンズ3が移動を停止する。 ここで、スイツチSWAFを閉成させると、同表
の第3番目の真理が成立することから、Sx,Sy
が“0”、“1”となつて撮影レンズ3が至近距離
から無限遠方向に移動される。この撮影レンズ3
の移動に伴つてコントラストホールド回路50よ
り出力されるAコントラスト信号Acが第6図に
示した態様で増加し、このとき第5図に示したア
ナログスイツチ61aが同図に示すように閉成さ
れていることから、コントラストピーク検出回路
60にAコントラスト信号Acが入力される。な
お、このときホールド回路50より出力されるA
コントラスト信号AcとBコントラスト信号Bcが
Ac>Bcの関係にあるから合焦論理回路70のイ
ンバータ79が信号“1”を出力し、また信号
Ac,Bcの差の絶対値|Ac−Bc|が|Ac−Bc|
>Vthであるので同回路70のナンド回路77が
“1”の信号を出力する。しかし、この時点にお
いてコントラストピーク検出回路60の比較器6
6は信号Sc=“0”を出力しており、ナンド回路
78の出力は“1”となるため発光ダイオード
D72は消灯状態にある。 撮影レンズ3がさらに無限遠側に移動されて上
記コントラスト信号Acがピーク値を呈すると、
上表の第6番目の真理が成立するので発光ダイオ
ードD72が点灯し、かつ撮影レンズ3がさらに無
限遠方向に移動される。しかしてAコントラスト
信号AcとBコントラスト信号Bcが|Ac−Bc|
<Vthなる関係になると、合焦論理回路70のナ
ンド回路77より信号“0”が出力されることか
ら上表の第5番目の真理が成立し、したがつて発
光ダイオードD72が消灯されるとともに、合焦状
態を示す発光ダイオードD71が点灯され、同時に
撮影レンズ3の移動が停止される。 かかる状態においては、第1図に示したフイル
ム面1にピントが合つているので、図示省略のシ
ヤツタを操作することにより被写体像が鮮明に撮
影される。 ところでコントラスト信号のピーク値を示す信
号Sc=“1”が出力されると、第7図に示したフ
リツプフロツプ81がセツトされる。したがつて
信号Scが“1”になつた時点以後は、たとえば
被写体が動いている場合でもこの被写体の動きに
撮影レンズ3が後述する態様で追従する。 すなわち、被写体の動きによつて第1図に示し
た光センサ3Fよりも前方にピントが合つた場合
には、前述した態様で撮影レンズが無限遠方向つ
まり合焦方向に移動され、また被写体の動きによ
つて同図に示す位置4よりも後方にピントが合つ
た場合には、上表の第7番目に示す真理が成立す
ることから撮影レンズ3が近距離方向に移動され
る。 なお上表の第8番目は至近距離で合焦している
場合の真理を示している。 また、スイツチSWAFを開成させれば、フリツ
プフロツプ81がリセツトされて上表の第1番目
および第2番目の真理が順次成立することから、
撮影レンズ3が至近距離位置まで自動的に移動さ
れかつ停止される。 さらに第6図における領域bは、コントラスト
信号Ac,Bcが|Ac−Bc|<Vthとなる合焦領域
を示し、このとき前記合焦表示用の発光ダイオー
ドD71が点灯される。また同図における領域aお
よびcは、各々上記信号がAc>Bc、|Ac−Bc|
>VthおよびAc<Bc、|Ac−Bc|>Vthとなる
前ピン領域および後ピン領域を示し、前ピン領域
にあるときには前記発光ダイオードD72が、後ピ
ン領域にあるときには発光ダイオードD73が各々
点灯される。 上記実施例では、撮影レンズ3を至近距離側よ
り移動させて合焦させるようにしているが、上表
に示した論理を若干変更することにより、撮影レ
ンズ3を無限遠距離位置側からスタートさせるこ
とも当然可能であり、その場合上表の第4番目に
示す真理に基づいて撮影レンズ3が繰り出され
る。 また上記実施例においては、モータ100をア
ナログ的に作動させているが、方向指示信号とし
てパイプ信号を使用し、これによつてモータ10
0を間欠駆動させるようにしてもよい。さらに焦
点指示回路80に速度制御機能を付加して、コン
トラストのピークが見つかるまでは撮影レンズを
早送りし、そのピークがサーチされた後つまり信
号Scが“1”になつたのちにおいて撮影レンズ
の送り速度を低下させることも可能である。 本発明においては、焦点面の前後等距離位置に
おけるコントラストを各々検出して、それらのコ
ントラストの一方がピーク値が示すまで撮影レン
ズを移動させ、その後、両コントラストの強度が
等しくなる方向に撮影レンズを移動させている。
したがつて、低輝度の被写体あるいは低コントラ
ストの被写体に対しても撮影レンズを合焦方向に
適確に移動させることができる。また実施例のよ
うに構成することによつて動く被写体に対しても
有効に適用することができる。
[Table] Note that the switch SW N is closed when the photographic lens 3 is moved to the close distance position, and the switch SW F is closed when the photographic lens 3 is moved to the infinity position. Furthermore, the switch SW AF is
It is located on the lens side and is closed by manual operation. The motor drive circuit 90, as shown in FIG.
It has a configuration in which a lens driving motor 100 is connected between the connection points of the transistors Q 1 and Q 3 and the transistors Q 2 and Q 4 connected in series, and operates as follows. That is, the logic states of the signals Sx and Sy output from the direction indicating circuit 90 are "1" and "0", respectively.
When , transistors Q 1 and Q 4 conduct and motor 1
00 flows in the direction of the solid line arrow, thereby moving the lens 3 from the infinity direction to the short distance direction. Further, when the above-mentioned signals Sx and Sy are "0" and "1", respectively, the transistors Q 2 and Q 3 are conductive, and a current flows in the direction of the dashed arrow in the motor 100, thereby causing the photographing lens 3 to The object is moved in a long distance direction opposite to that described above. Note that when the signals Sx and Sy are "0" and "0", no current flows through the motor 100, so the photographing lens 3 stops. In the device of this embodiment, when the power is turned on, when the switch S AF is not operated, that is, in the open state, the first truth in the table shown above holds, so that Sx, Sy becomes "1" and "0", and therefore the photographing lens 3 is moved toward a close distance. Then, when the photographing lens reaches close range, switch SW N is closed, so the second truth in the table is established, and Sx and Sy become "0" and "0". .
In other words, the photographing lens 3 stops moving. Here, when switch SW AF is closed, the third truth in the same table holds true, so Sx, Sy
becomes "0" and "1", and the photographing lens 3 is moved from close range to infinity. This shooting lens 3
As the A contrast signal Ac outputs from the contrast hold circuit 50 increases as shown in FIG. 6, the analog switch 61a shown in FIG. 5 is closed as shown in FIG. Therefore, the A contrast signal Ac is input to the contrast peak detection circuit 60. Note that at this time, A output from the hold circuit 50
Contrast signal Ac and Bcontrast signal Bc are
Since there is a relationship of Ac>Bc, the inverter 79 of the focusing logic circuit 70 outputs the signal "1", and the signal
The absolute value of the difference between Ac and Bc |Ac−Bc| is |Ac−Bc|
>Vth, the NAND circuit 77 of the same circuit 70 outputs a signal of "1". However, at this point, the comparator 6 of the contrast peak detection circuit 60
6 outputs the signal Sc="0", and the output of the NAND circuit 78 becomes "1", so the light emitting diode
D 72 is in the off state. When the photographing lens 3 is further moved to the infinity side and the contrast signal Ac takes on a peak value,
Since the sixth truth in the above table holds true, the light emitting diode D72 lights up and the photographing lens 3 is further moved toward infinity. Therefore, the A contrast signal Ac and the B contrast signal Bc are |Ac−Bc|
When the relationship becomes <Vth, a signal "0" is output from the NAND circuit 77 of the focusing logic circuit 70, so the fifth truth in the above table is established, and therefore the light emitting diode D 72 is turned off. At the same time, the light emitting diode D71 indicating the in-focus state is turned on, and at the same time, the movement of the photographing lens 3 is stopped. In this state, since the film surface 1 shown in FIG. 1 is in focus, a clear image of the subject can be photographed by operating a shutter (not shown). By the way, when the signal Sc="1" indicating the peak value of the contrast signal is output, the flip-flop 81 shown in FIG. 7 is set. Therefore, after the signal Sc becomes "1", even if the subject is moving, the photographing lens 3 follows the movement of the subject in a manner described later. In other words, when the object is brought into focus in front of the optical sensor 3F shown in FIG. If the focus is brought to the rear of position 4 shown in the figure due to the movement, the seventh truth in the table above holds true, and therefore the photographing lens 3 is moved in a short distance direction. Note that number 8 in the above table shows the truth when focusing at close range. Furthermore, if the switch SW AF is opened, the flip-flop 81 is reset and the first and second truths in the above table are established in sequence.
The photographing lens 3 is automatically moved to a close distance position and stopped. Further, region b in FIG. 6 indicates a focusing region where the contrast signals Ac and Bc satisfy |Ac-Bc|<Vth, and at this time, the light emitting diode D 71 for in-focus display is lit. In addition, in areas a and c in the figure, the above signals are Ac>Bc, |Ac−Bc|
>Vth and Ac<Bc, |Ac Bc | Each is lit. In the above embodiment, the taking lens 3 is moved from the close distance side to focus, but by slightly changing the logic shown in the table above, the taking lens 3 can be started from the infinite distance side. Of course, this is also possible, and in that case, the photographing lens 3 is extended based on the fourth truth in the above table. Further, in the above embodiment, the motor 100 is operated in an analog manner, but a pipe signal is used as a direction indicating signal, and thereby the motor 100 is operated in an analog manner.
0 may be driven intermittently. Furthermore, a speed control function is added to the focus instruction circuit 80, so that the photographic lens is fast-forwarded until a contrast peak is found, and after the peak is searched, that is, after the signal Sc becomes "1", the photographic lens is advanced. It is also possible to reduce the speed. In the present invention, the contrasts at positions equidistant in front and behind the focal plane are detected, the photographing lens is moved until one of the contrasts reaches its peak value, and then the photographing lens is moved in a direction where the intensities of both contrasts are equal. is being moved.
Therefore, the photographing lens can be accurately moved in the focusing direction even for a low-luminance subject or a low-contrast subject. Furthermore, by configuring as in the embodiment, the present invention can be effectively applied to moving subjects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は測距用光学系の構成および作動原理を
概念的に示した図、第2図は撮影レンズの繰り出
し量とコントラスト強度との関係を例示したグラ
フ、第3図は本発明の方法を実施するための装置
の一実施例を示したブロツク図、第4図はサンプ
ルホールド回路の構成例を示した回路図、第5図
はコントラストピーク検出回路と合焦論理回路の
具体的構成を例示した回路図、第6図は第3図に
示した装置の作用を説明するためのグラフ、第7
図は焦点指示回路の具体的構成を例示した論理回
路図、第8図はモータ駆動回路の構成例を示した
回路図である。 1……フイルム面(予定焦点面)、3……撮影
レンズ、3F……第1の光センサ、3R……第2
の光センサ、30……サンプルホールド/コント
ラスト検出回路、60……コントラストピーク検
出回路、70……合焦論理回路(演算回路)、8
0……焦点指示回路、90……モータ駆動回路
(駆動手段)。
Fig. 1 is a diagram conceptually showing the configuration and operating principle of the distance-measuring optical system, Fig. 2 is a graph illustrating the relationship between the amount of extension of the photographing lens and the contrast intensity, and Fig. 3 is the method of the present invention. Fig. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a sample and hold circuit, and Fig. 5 shows a specific configuration of a contrast peak detection circuit and a focusing logic circuit. The illustrated circuit diagram, FIG. 6, is a graph for explaining the operation of the device shown in FIG. 3, and FIG.
The figure is a logic circuit diagram illustrating a specific configuration of a focus instruction circuit, and FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an example configuration of a motor drive circuit. 1...Film surface (planned focal plane), 3...Photographing lens, 3F...First optical sensor, 3R...Second
optical sensor, 30... sample hold/contrast detection circuit, 60... contrast peak detection circuit, 70... focusing logic circuit (arithmetic circuit), 8
0... Focus instruction circuit, 90... Motor drive circuit (drive means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 撮影レンズの予定焦点面の前後等距離位置に
おける被写体像のコントラスト分布をそれぞれ検
出し、各コントラスト分布の一方がピーク値を示
すまで撮影レンズを移動させ、次いで前記両位置
でのコントラスト値を比較してそれらが等しくな
る方向に撮影レンズを移動させることを特徴とす
る自動焦点レンズの駆動方法。 2 撮影レンズの予定焦点面の前後等距離位置に
配置され複数個の光電変換素子を配列して成る第
1および第2の光センサと、 該各光センサからの出力される光信号に基づい
て前記前後等距離位置における被写体像のコント
ラスト分布をそれぞれ検出するコントラスト検出
回路と、 該コントラスト検出回路から得られる各コント
ラスト分布のピーク値を検出するコントラストピ
ーク検出回路と、 前記両コントラスト分布のコントラスト値の差
を演算する演算回路と、 前記コントラストピーク検出回路がピーク値を
検出するまで前記撮影レンズを所定方向に移動さ
せ、かつ、ピーク値を検出した後においては前記
演算回路の演算結果に基づき前記前後等距離位置
におけるコントラスト値が等しくなる方向に前記
撮影レンズを移動させる指示信号を出力する焦点
指示回路とを備えたことを特徴とする自動焦点レ
ンズの駆動装置。 3 焦点指示回路は、両コントラスト分布から得
られるコントラスト信号により定まる論理状態に
応じて任意位置にある撮影レンズを無限遠距離位
置または至近距離位置まで駆動する駆動手段を設
けたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の自動焦点レンズの駆動装置。 4 焦点指示回路は、両コントラスト分布から得
られるコントラスト信号にて定まる論理状態に応
じた指示信号を、フアインダ内に表示され、か
つ、撮影レンズの合焦状態およびこの撮影レンズ
の移動方向を明示する表示部の表示信号として機
能させることを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の自動焦点レンズの駆動装置。
[Scope of Claims] 1. Detecting the contrast distribution of the subject image at positions equidistant in front and behind the planned focal plane of the photographing lens, moving the photographing lens until one of the contrast distributions shows a peak value, and then A method for driving an autofocus lens, characterized by comparing contrast values at and moving a photographing lens in a direction where the contrast values become equal. 2. First and second optical sensors arranged at equal distances in front and back of the expected focal plane of the photographic lens and each comprising a plurality of photoelectric conversion elements arranged, and based on the optical signals output from each of the optical sensors. a contrast detection circuit that detects the contrast distribution of the subject image at the front and rear equidistant positions; a contrast peak detection circuit that detects the peak value of each contrast distribution obtained from the contrast detection circuit; and a contrast peak detection circuit that detects the peak value of each contrast distribution obtained from the contrast detection circuit; a calculation circuit that calculates a difference; and a contrast peak detection circuit that moves the photographing lens in a predetermined direction until it detects a peak value, and after detecting the peak value, the contrast peak detection circuit moves the photographic lens in a predetermined direction based on the calculation result of the calculation circuit. 1. A drive device for an autofocus lens, comprising: a focus instruction circuit that outputs an instruction signal for moving the photographing lens in a direction in which contrast values at equidistant positions are equalized. 3. A patent characterized in that the focus instruction circuit is provided with a driving means for driving a photographing lens located at an arbitrary position to an infinite distance position or a close distance position according to a logical state determined by contrast signals obtained from both contrast distributions. An autofocus lens driving device according to claim 2. 4. The focus instruction circuit displays an instruction signal in accordance with the logic state determined by the contrast signals obtained from both contrast distributions in the viewfinder, and clearly indicates the in-focus state of the photographing lens and the direction of movement of the photographing lens. 3. The automatic focusing lens driving device according to claim 2, wherein the driving device functions as a display signal for a display unit.
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