JPS62151817A - Automatic focus detecting device - Google Patents
Automatic focus detecting deviceInfo
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- JPS62151817A JPS62151817A JP29516285A JP29516285A JPS62151817A JP S62151817 A JPS62151817 A JP S62151817A JP 29516285 A JP29516285 A JP 29516285A JP 29516285 A JP29516285 A JP 29516285A JP S62151817 A JPS62151817 A JP S62151817A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ビデオカメラ、スチルカメラ等の撮影装置に
用いられ、特に赤外光等によるスポット光を被写体に投
光し、その反射光を一対の受光素子により受光して焦点
検出信号を得る所謂アクティブ方式の自動焦点検出装置
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is used in photographic devices such as video cameras and still cameras, and in particular projects a spot light such as infrared light onto a subject and uses the reflected light. The present invention relates to a so-called active type automatic focus detection device that receives light using a pair of light receiving elements and obtains a focus detection signal.
[従来の技術]
このようなアクティブ方式の自動焦点調節方式において
、一対の受光素子からの出力の差に基づき焦点調節を行
う従来例を、先ず第4図、第5図により説明する。[Prior Art] A conventional example in which focus adjustment is performed based on the difference in output from a pair of light receiving elements in such an active automatic focus adjustment method will first be described with reference to FIGS. 4 and 5.
第4図において、パルス発振器1によりパルス駆動され
る発光素子2からスポット光が被写体Sに投光され、被
写体Sにより反射された反射光が集光レンズ3を介して
一対の受光素子4a、4bに入射する。この場合に、受
光素子4a、4bは図示しない撮影レンズの移動と共に
、矢印のように可動するようになっている。受光素子4
a、4bからの各出力は、それぞれ増幅器5a、5bを
介し、パルス発振器1と同期する同期検波回路6a、6
bにより不要な外光成分が除去され、次段の積分器7a
、7bに入力される。In FIG. 4, spot light is projected onto a subject S from a light emitting element 2 pulse-driven by a pulse oscillator 1, and the reflected light reflected by the subject S passes through a condenser lens 3 to a pair of light receiving elements 4a, 4b. incident on . In this case, the light receiving elements 4a and 4b are movable as shown by the arrows along with the movement of a photographic lens (not shown). Light receiving element 4
The respective outputs from a and 4b are sent to synchronous detection circuits 6a and 6 synchronized with the pulse oscillator 1 via amplifiers 5a and 5b, respectively.
b removes unnecessary external light components, and the next stage integrator 7a
, 7b.
この積分器7a、7b(7)出力Sa、 Sbは、第5
図(a)に示すように時間tの経過と共に次第に上昇す
る。この場合に、図示のように例えばSa<Sbで受光
素子4bに入射されるスポット光の光強度が、受光素子
4aに入射されるスポット光のそれよりも極めて大きな
状態であれば非合焦である。The outputs Sa and Sb of the integrators 7a and 7b (7) are the fifth
As shown in Figure (a), it gradually increases as time t passes. In this case, as shown in the figure, if Sa<Sb and the light intensity of the spot light incident on the light receiving element 4b is extremely larger than that of the spot light incident on the light receiving element 4a, the out-of-focus state occurs. be.
また、合焦状態であれば出力Sa、 Sbとの差は殆ど
なく、Saキsbとなる。a分器7a、7bからの出力
Sa、 Sbは、更に両方を加算する加算器8、両画力
Sa、 Sbの絶対値の差を求める減算器9に入力され
、これらの加算器8、減算器9の出力はそれぞれ所定の
閾値Vl、 V2 (Vl>V2)を持つコンパレータ
10.11に入力され、これらのコンパレータ10.1
1の出力はそれぞれ演算処理回路12にvO続されてい
る。Furthermore, in the focused state, there is almost no difference between the outputs Sa and Sb, and the output becomes Sa-sb. The outputs Sa and Sb from the a dividers 7a and 7b are further input to an adder 8 that adds both, and a subtracter 9 that calculates the difference between the absolute values of both image powers Sa and Sb. The outputs of the comparators 9 are input to comparators 10.11 having predetermined threshold values Vl and V2 (Vl>V2), respectively, and these comparators 10.1
The outputs of 1 are connected to the arithmetic processing circuit 12, respectively.
第5図(b)は加算器8の出力を示し、この出力S、a
+Sbは時間tと共に次第に増加してゆき、閾値Vlに
達する時間t1でコンパレータ10はHレベルを出力す
る。(C)はg算器9の出力であり、出力l Sa −
Sb lが時間tと共に次第に増加し、閾値v2に達す
る時間t2でコンパレータ11はHレベルを出力する。FIG. 5(b) shows the output of the adder 8, and the outputs S, a
+Sb gradually increases with time t, and at time t1 when it reaches the threshold value Vl, the comparator 10 outputs an H level. (C) is the output of the g calculator 9, and the output l Sa −
Sb l gradually increases with time t, and at time t2 when it reaches the threshold value v2, the comparator 11 outputs an H level.
これらのHレベル出力は、演算処理回路12において何
れの時間が早く入力又はどれだけ早く入力されるかの判
定に用いられる。These H level outputs are used in the arithmetic processing circuit 12 to determine which time is inputted earlier or how much earlier it is inputted.
例えば、1sa−9bl=V2となる時間t2(7)方
が時間TIよりも早く入力される場合には、5a=Sb
の関係が崩れているとき、即ち非合焦状態である。また
、 l 5a−Sbl =V2となる前に、Sa+
Sb= Vlとなる時間tlの方が早い場合には、Sa
出Sbに近い状態であり合焦状態に近いと判断できる。For example, if time t2 (7) at which 1sa-9bl=V2 is input earlier than time TI, then 5a=Sb
When the relationship is broken, that is, the state is out of focus. Also, before l 5a-Sbl = V2, Sa +
If the time tl at which Sb=Vl is earlier, Sa
The state is close to the output Sb, and it can be determined that the state is close to the in-focus state.
ここで、更に第4図のブロック回路図に用いられている
同期検波回路6、積分器7の詳細な回路図を第6図によ
り説明する。増幅器13aの出力はコンデンサL3bを
通して直流成分がカットされ、アナログスイッチ13c
に加えられる。アナログスイッチ13c、13dは同期
信号5YNCによって交互に開閉する。アナログスイッ
チ13dの入力には、基準電圧であるvOが与えられて
おり、第7図(a)に示す入力があると抵抗13eの一
端の電位は(b)に示された波形になる。抵抗13eを
流れる電流は、第7図(b)に示された電位とvOとの
電位差に比例する。しかし、これは理想的な演算増幅器
13fを用いた場合であり、実際には演算増幅器13f
のプラス入力端とマイナス入力端の間にはオフセット電
圧が存在する。抵抗13e、演算増幅器13f、コンデ
ンサ13gから構成されるミラー積分回路の入力には、
常にこのオフセット電圧が重畳されるので、積分回路の
入力が零であっても積分結果には零でない電位差が生じ
てしまうことになる。そこで、演算増幅器13fのプラ
ス入力端には、可変抵抗13hによりVaからオフセッ
ト分だけずれた電圧が与えられ、零入力に対する積分結
果が零になるように手動的に調整される。しかし、この
調整によっても温度変化等によりオフセット量が変化し
、測距精度を不安定にする欠点がある。Here, a detailed circuit diagram of the synchronous detection circuit 6 and integrator 7 used in the block circuit diagram of FIG. 4 will be further explained with reference to FIG. 6. The DC component of the output of the amplifier 13a is cut through the capacitor L3b, and the output is connected to the analog switch 13c.
added to. Analog switches 13c and 13d are alternately opened and closed by synchronizing signal 5YNC. A reference voltage vO is applied to the input of the analog switch 13d, and when there is an input shown in FIG. 7(a), the potential at one end of the resistor 13e has the waveform shown in FIG. 7(b). The current flowing through the resistor 13e is proportional to the potential difference between the potential shown in FIG. 7(b) and vO. However, this is the case when an ideal operational amplifier 13f is used, and in reality, the operational amplifier 13f
An offset voltage exists between the positive input terminal and the negative input terminal of. At the input of the Miller integration circuit consisting of a resistor 13e, an operational amplifier 13f, and a capacitor 13g,
Since this offset voltage is always superimposed, even if the input to the integrating circuit is zero, a non-zero potential difference will occur in the integration result. Therefore, a voltage deviated from Va by an offset amount is applied to the positive input terminal of the operational amplifier 13f by a variable resistor 13h, and is manually adjusted so that the integration result for zero input becomes zero. However, even with this adjustment, the amount of offset changes due to changes in temperature, etc., and this has the drawback of making distance measurement accuracy unstable.
[発明の目的]
本発明の目的は、上述の欠点を解消し、積分回路のオフ
セット調整を自動的に行い、良好なJlll距精度が得
られる自動焦点検出装置を提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide an automatic focus detection device that eliminates the above-mentioned drawbacks, automatically adjusts the offset of the integrating circuit, and obtains good Jllll distance accuracy.
[発明の概要]
上述の目的を達成するための本発明の要旨は、被写体に
向けてスポット光を投光する投光手段と、被写体からの
スポット光の反射光を受光する一対の受光手段と、前記
一対の受光手段の出力信号をそれぞれ積分する積分手段
を有し、該一対の積分手段の出力信号に基づき焦点検出
を行う検出装置において、前記積分手段は、第1の演算
増幅器と抵抗とコンデンサから成るミラー積分回路とし
、前記第1の演算増幅器の出力を第2の演算増幅器の入
力端に加え、該第2の演算増幅器の他入力端に基準電源
を接続し、前記第1の演算増幅器の入力端には前記受光
手段の出力信号と前記第2の演算増幅器の出力信号とを
接続し、前記第2の演算増幅器は積分開始直前の一定時
間作動することを特徴とする自動焦点検出装置である。[Summary of the Invention] The gist of the present invention for achieving the above-mentioned object is to provide a light projecting means for projecting a spot light toward a subject, a pair of light receiving means for receiving reflected light of the spot light from the subject. , a detection device having an integrating means for respectively integrating output signals of the pair of light receiving means and performing focus detection based on the output signals of the pair of integrating means, the integrating means comprising a first operational amplifier and a resistor. A Miller integrating circuit consisting of a capacitor is used, the output of the first operational amplifier is applied to the input terminal of a second operational amplifier, a reference power supply is connected to the other input terminal of the second operational amplifier, and the output of the first operational amplifier is connected to the other input terminal of the second operational amplifier. An output signal of the light receiving means and an output signal of the second operational amplifier are connected to an input terminal of the amplifier, and the second operational amplifier operates for a certain period of time immediately before the start of integration. It is a device.
[発明の実施例]
本発明を第1図〜第3図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。[Embodiments of the Invention] The present invention will be described in detail based on embodiments illustrated in FIGS. 1 to 3.
第1図において、21は光電検出器であり、2分割の受
光素子21a、21bで構成され、赤外発光ダイオード
22の発光波長に対し必要な感度を持っている。受光素
子21a、21bで得られる光電流は、それぞれ第1、
第2の信号処理回路23.24に加えられる。信号処理
回路23.24は全く同一の回路なので、第1図では第
1の信号処理回路23のみ示し、第2の信号処理回路2
4は点線で表している。受光素子21aの出力はセンサ
アンプ25に入力され、受光素子21aからの光電流を
電圧に変換する。このセンサアンプ25の位置はノイズ
の影響を受は易いので、できるだけ光電検出器21の近
傍に配置することが望ましい、また、光電検出器21へ
の光入力は、目的とする赤外信号成分の他に不要な外光
成分も多く含まれているので、この成分によってセンサ
アンプ25の出力が飽和しないようにバイパスの周波数
特性を持たせたり、外光成分による光電流を除去する回
路等の工夫が必要に応じてなされている。このセンサア
ンプ25の電圧出力はコンデンサ26で直流成分がカー
/ )され、プリアンプ27に加えられる。このプリア
ンプ27はゲインが例えば1倍、8倍、64倍の3段階
程度に切換えられ、入力信号に対し十分なダイナミック
レンジが確保されている。プリアンプ27の出力は再度
コンデンサ28によって直流成分がカー、トされ、同期
検波回路29に加えられる。この同期検波回路29には
、発光ダイオード22からの発光パルスと同期したパル
ス信号5YNCが加えられており、非発光時と発光時と
の電位差が次段の積分回路30に出力される。積分回路
30では検波出力電圧を積分しコンデンサ31に?N
JMする。積分回路30にはオフセット自動調整回路3
2からの出力が接続され、積分回路30に用いられてい
る差動アンプの入力オフセット電圧をコンデンサ33に
記tαし、ゼロ入力に対してゼロ積分出力となるように
機能している。なお、第2の信号処理回路24について
も、上述の説明は全く同じなので省略する。In FIG. 1, 21 is a photoelectric detector, which is composed of two divided light receiving elements 21a and 21b, and has the necessary sensitivity to the emission wavelength of the infrared light emitting diode 22. The photocurrents obtained by the light receiving elements 21a and 21b are the first and second photocurrents, respectively.
It is added to the second signal processing circuit 23,24. Since the signal processing circuits 23 and 24 are exactly the same circuit, only the first signal processing circuit 23 is shown in FIG.
4 is represented by a dotted line. The output of the light receiving element 21a is input to the sensor amplifier 25, which converts the photocurrent from the light receiving element 21a into voltage. The position of this sensor amplifier 25 is easily affected by noise, so it is desirable to place it as close to the photoelectric detector 21 as possible.In addition, the light input to the photoelectric detector 21 should be such that the desired infrared signal component is Many other unnecessary external light components are also included, so in order to prevent the output of the sensor amplifier 25 from being saturated by these components, bypass frequency characteristics are provided, and circuits that remove photocurrent due to external light components are devised. is being done as necessary. A DC component of the voltage output from the sensor amplifier 25 is converted by a capacitor 26 and added to a preamplifier 27. The preamplifier 27 has a gain that is switched to three levels, for example, 1, 8, and 64, ensuring a sufficient dynamic range for the input signal. The DC component of the output of the preamplifier 27 is again filtered out by the capacitor 28 and is applied to the synchronous detection circuit 29. A pulse signal 5YNC synchronized with the light emission pulse from the light emitting diode 22 is applied to this synchronous detection circuit 29, and the potential difference between the non-emission state and the light emission state is output to the next-stage integration circuit 30. The integration circuit 30 integrates the detected output voltage and sends it to the capacitor 31. N
JM. The integration circuit 30 includes an automatic offset adjustment circuit 3.
The input offset voltage of the differential amplifier used in the integrating circuit 30 is recorded on the capacitor 33, and functions to provide a zero integral output for zero input. Note that the above description of the second signal processing circuit 24 is also omitted since it is completely the same.
第1、第2の信号処理回路23.24の2つの積分回路
30の出力Va、 Vbは加算器40に与えられ、出力
Va、 Vbc7)平均値(Va−Vb)/2が得られ
る。The outputs Va and Vb of the two integration circuits 30 of the first and second signal processing circuits 23 and 24 are given to an adder 40, and an average value (Va-Vb)/2 of the outputs Va and Vbc7 is obtained.
平均値(Va+Vb)/2はコンパL/−夕41.42
のマイナス入力端及び充電回路43に加えられる。一方
、コンパレータ41.42のプラス入力端には定電圧V
L及びVHが加えられており、これらの電圧VL、 V
Hが積分完了の判定を行う閾値電圧となる。コンパレー
タ44には、積分出力Va、 Vbがそれぞれマイナス
入力端、プラス入力端に加えられ、出力Va、 Vbの
大小関係が比較される。平均値(Va+Vb)/2が入
力する充電回路43には論理回路45からのステップ信
号STも加えられ、入力電圧(Va+Vb)/2に階段
的に電圧を加算し、この電圧はコンパレータ46のマイ
ナス入力端に与えられる。一方、コンパレータ46はプ
ラス入力端を2個有し、それぞれに積分出力Va、 V
bが加えられている。このコンパレータ46により、出
力Va 又Ifvbと、 (Va+Vb)/2−階段電
圧の比較ができ、階段の段数とコンパレータ46の反転
のタイミングにより所定の時点における積分出力Va、
Vbの電位差が測定できる。The average value (Va+Vb)/2 is comparator L/-E 41.42
and the charging circuit 43. On the other hand, the constant voltage V is applied to the positive input terminals of the comparators 41 and 42.
L and VH are applied, and these voltages VL, V
H becomes a threshold voltage for determining whether integration is complete. Integral outputs Va and Vb are applied to the minus input terminal and plus input terminal of the comparator 44, respectively, and the magnitude relationship of the outputs Va and Vb is compared. A step signal ST from the logic circuit 45 is also applied to the charging circuit 43 to which the average value (Va+Vb)/2 is input, and the voltage is added stepwise to the input voltage (Va+Vb)/2, and this voltage is input to the negative voltage of the comparator 46. given to the input end. On the other hand, the comparator 46 has two positive input terminals, each with an integral output Va, V
b has been added. This comparator 46 makes it possible to compare the output Va or Ifvb with the (Va+Vb)/2-step voltage, and depending on the number of steps and the timing of inversion of the comparator 46, the integrated output Va at a predetermined time,
The potential difference of Vb can be measured.
論理回路45には4つのコンパレータ41.42.44
.46からの信号が入力され、論理回路45から充電回
路43.積分回路30.同期検波回路29、赤外光駆動
回路47、モータ駆動回路48への信号を出力している
。また、論理回路45は5木のデジタル信号の入出力線
によって。The logic circuit 45 includes four comparators 41, 42, 44.
.. A signal from the charging circuit 43.46 is input from the logic circuit 45 to the charging circuit 43. Integrating circuit 30. It outputs signals to the synchronous detection circuit 29, infrared light drive circuit 47, and motor drive circuit 48. Further, the logic circuit 45 has five digital signal input/output lines.
マイクロコンピュータ49と結ばれている。赤外光駆動
回路47は発光ダイオード22を駆動し、モータ駆動回
路48は撮影レンズを動かすモータ50を駆動する。It is connected to a microcomputer 49. The infrared light drive circuit 47 drives the light emitting diode 22, and the motor drive circuit 48 drives the motor 50 that moves the photographic lens.
この自動焦点検出装置を例えばビデオカメラに用いた場
合には、被写体距離が時々刻々変化するために、合焦検
出を常時行いながら、撮影レンズを合焦状態に調整し続
ける必要がある。そのために、合焦検出はIDLE、I
NTEG 、 HOLD、 CLEARの4つのモード
の遷移を順次に繰り返しながら行っている。When this automatic focus detection device is used in, for example, a video camera, since the distance to the subject changes from moment to moment, it is necessary to constantly perform focus detection and continuously adjust the photographing lens to the in-focus state. For this purpose, focus detection is performed using IDLE, I
Transitions between four modes: NTEG, HOLD, and CLEAR are performed while repeating them in sequence.
マイクロコンピュータ49からクロックツくルス信号C
LK 、モード信号MO[]E、ゲイン信号GAINが
論理回路45に送られ、論理回路45においてこれらの
信号の組合わせによって、信号IREII、CLRやゲ
イン切換信号を造っている。信号CLKは赤外光駆動信
号IRED、同期信号5YNC1充電回路43へのステ
ップ信号STの発生に用いられる。また、信号MODE
は1回の測距期間中で前述したように4つのモードID
LE→INTEG −、HOLD−CLEARの遷移を
行う。信号GAINはプリアンプ27のゲイン切換えを
行い、信号処理回路23.24がリセットされたときに
最高ゲインを設定し、信号GAIHのパルスが加わるご
とにプリアンプ27のゲインダウンをしてゆく、また、
論理回路45内のフリップフロップFLL 、 FHH
の出力が信号線LL、 HHを介してマイクロコンピュ
ータ49に入力されている。Clock pulse signal C from microcomputer 49
LK, mode signal MO[]E, and gain signal GAIN are sent to a logic circuit 45, which generates signals IREII, CLR, and a gain switching signal by combining these signals. The signal CLK is used to generate an infrared light drive signal IRED and a step signal ST to the synchronous signal 5YNC1 charging circuit 43. Also, the signal MODE
As mentioned above, four mode IDs are used during one ranging period.
Performs a transition from LE to INTEG-, HOLD-CLEAR. The signal GAIN switches the gain of the preamplifier 27, sets the maximum gain when the signal processing circuits 23 and 24 are reset, and decreases the gain of the preamplifier 27 each time a pulse of the signal GAIH is applied.
Flip-flops FLL and FHH in the logic circuit 45
The output is input to the microcomputer 49 via signal lines LL and HH.
第2図は第1図に示した構成図の各制御信号を示してい
る。先ず、信号CLK 、 MODEがHレベルとなる
と、信号処理回路23.24はリセ−/ )されIDL
Eモードとなる。このIDLEモードでは、同期検波回
路29、積分回路30とも無出力となる。赤外光駆動回
路47は信号CLKのパルスに同期した信号IREDに
従って作動する。このモードを必要時間続けている中で
、積分回路30のオフセット自動調整回路32による自
動オフセット調整と、赤外光の出力の安定化がなされる
。FIG. 2 shows each control signal of the configuration diagram shown in FIG. 1. First, when the signals CLK and MODE go to H level, the signal processing circuits 23 and 24 are reset and the IDL
It becomes E mode. In this IDLE mode, both the synchronous detection circuit 29 and the integration circuit 30 have no output. The infrared light drive circuit 47 operates according to the signal IRED synchronized with the pulse of the signal CLK. While this mode continues for the necessary time, the automatic offset adjustment circuit 32 of the integrating circuit 30 performs automatic offset adjustment and stabilizes the output of infrared light.
第4図に示す従来装首における同期検波回路6及び積分
器7においては、外光のノイズ成分がそのまま出力され
てしまい、オフセットを取り除くために調整要素を必要
とした0本実施例においては、第3図に示すような同期
検波回路29、積分回路30、オフセット自動調整回路
32を構成してこの欠点が改良されている。In the synchronous detection circuit 6 and integrator 7 in the conventional neck wear shown in FIG. 4, noise components of external light are output as they are, and an adjustment element is required to remove the offset. This drawback has been improved by configuring a synchronous detection circuit 29, an integration circuit 30, and an automatic offset adjustment circuit 32 as shown in FIG.
即ち、同期検波回路29は29a〜29fによって構成
され、抵抗29a、29bは等しく、1倍の反転アンプ
と見做すことができる。信号5YNCがLレベルでスイ
ッチ29dがオンし、トランスコンダクタンスの演算増
幅器29cの出力は差動増幅器29eのプラス入力端に
加えられ、Hレベルでオフつまり差動増幅器29eのプ
ラス入力端が高インピーダンスになる。信号I RED
が非発光のときに信号5YNCはLレベルであり、差動
増幅器29eの出力はVo、コンデンサ29fの電位は
そのときの入力電圧とvOとの中間になる。また、信号
■REDが発光のときに信号5YNCはHレベルであり
、スイッチ29dにより演算増幅器29cの出力はカッ
トされるから、差動増幅器29eの出力はコンデンサ2
9fのホールド電圧を中心としたそのときの入力電圧の
反転値となる。結果として、差動増幅器29eの出力に
は信号5YNCに同期した信号のみが、その振幅に比例
して出力される。That is, the synchronous detection circuit 29 is constituted by 29a to 29f, the resistors 29a and 29b are equal, and can be regarded as a 1-times inverting amplifier. When the signal 5YNC is at L level, the switch 29d is turned on, and the output of the transconductance operational amplifier 29c is applied to the positive input terminal of the differential amplifier 29e, and when it is at H level, it is turned off, that is, the positive input terminal of the differential amplifier 29e becomes high impedance. Become. Signal I RED
When is not emitting light, the signal 5YNC is at L level, the output of the differential amplifier 29e is Vo, and the potential of the capacitor 29f is intermediate between the input voltage at that time and vO. Furthermore, when the signal RED emits light, the signal 5YNC is at H level, and the output of the operational amplifier 29c is cut by the switch 29d, so the output of the differential amplifier 29e is
This is the inverted value of the input voltage at that time centered around the hold voltage of 9f. As a result, only a signal synchronized with the signal 5YNC is outputted from the differential amplifier 29e in proportion to its amplitude.
一方、積分回路30は30a〜30cによって構成され
ている。抵抗30a、コンデンサ30b、差動増幅器3
0cは一般的なミラー積分回路であり、差動増幅器30
cの増幅作用を利用して大きな出力を得ることができる
。なお、コンデンサ30bは:51図に示すコンデンサ
31に相当している。32a、32bはオフセット自動
調整回路32であり、スイッチ32aはINTEG及び
HOLDモードにおいてのみHレベルとなる信号CLR
でオンとなり、トランスコンダクタンスの演′BPg幅
器32bの出力が差動増幅器30cのプラス入力端に加
えられ、Lレベルの信号CLRでスイッチ32aはオフ
し差動増幅器30cのプラス入力端が高インピーダンス
になる。積分開始直前の一定時間につまりIDLEモー
ドにおいて信号CLRをHレベルにすることにより、差
動増幅器30cの出力はVoになり、コンデンサ33に
は差動増幅器30cのオフセット電圧が蓄積される。信
号CLRがLレベルとなると演算増幅器32bの出力が
カットされ、積分回路30は一般的なミラー積分回路と
して機能する。コンデンサ33にはオフセット電圧がホ
ールドされているため、差動増幅器30cのオフセット
電圧は相殺されて零入力に対しては積分結果を零とする
ことになる。On the other hand, the integrating circuit 30 is composed of 30a to 30c. Resistor 30a, capacitor 30b, differential amplifier 3
0c is a general Miller integration circuit, and a differential amplifier 30
A large output can be obtained by using the amplification effect of c. Note that the capacitor 30b corresponds to the capacitor 31 shown in Figure 51. 32a and 32b are automatic offset adjustment circuits 32, and the switch 32a is connected to a signal CLR which becomes H level only in INTEG and HOLD modes.
The output of the transconductance amplifier 32b is applied to the positive input terminal of the differential amplifier 30c, and the switch 32a is turned off by the L level signal CLR, and the positive input terminal of the differential amplifier 30c becomes high impedance. become. By setting the signal CLR to H level for a certain period of time immediately before the start of integration, that is, in the IDLE mode, the output of the differential amplifier 30c becomes Vo, and the offset voltage of the differential amplifier 30c is accumulated in the capacitor 33. When the signal CLR becomes L level, the output of the operational amplifier 32b is cut off, and the integrating circuit 30 functions as a general Miller integrating circuit. Since the offset voltage is held in the capacitor 33, the offset voltage of the differential amplifier 30c is canceled out, and the integration result becomes zero for zero input.
次に、信号MODEのパルスが出力されるとモードはI
NTEGに遷移する。このモードでは、積分回路30が
零から積分を開始し、赤外光駆動信号rRE。Next, when the pulse of the signal MODE is output, the mode changes to I.
Transition to NTEG. In this mode, the integrating circuit 30 starts integrating from zero and receives the infrared light drive signal rRE.
に同期した信号5YNCによって同期検波回路29が受
光素子21aからの受光信号の同期検波を行う。積分回
路30では信号5YNCに同期した同期検波回路29か
らの入力があった場合に積分し、その信号強度に比例し
た降下速度で積分出力Va及びvbが降下する。The synchronous detection circuit 29 performs synchronous detection of the light-receiving signal from the light-receiving element 21a using the signal 5YNC synchronized with the signal 5YNC. The integrating circuit 30 integrates when there is an input from the synchronous detection circuit 29 synchronized with the signal 5YNC, and the integral outputs Va and vb fall at a falling rate proportional to the signal strength.
加算器40からの出力である第1、第2の信号処理回路
23.24の積分出力の平均値(Va+Vb)/2は、
2つの閾値VL、 VHトコ7パレータ41.42にお
いてそれぞれ比較されており、(Va+Vb)/2がこ
の閾値VL、 VHに達すると次のような変化が生ずる
。即ち、論理回路45内のフリップフロップFLL及び
FHHはリセットによりHレベルにセットされているが
、(Va+Vb)/2が閾値VL及びVHとクロスする
ときにコンパレータ41及び42の出力によりそれぞれ
Lレベルに変化する。The average value (Va+Vb)/2 of the integrated outputs of the first and second signal processing circuits 23.24, which are the outputs from the adder 40, is
Two thresholds VL and VH are compared in the 7 parators 41 and 42, respectively, and when (Va+Vb)/2 reaches these thresholds VL and VH, the following changes occur. That is, flip-flops FLL and FHH in the logic circuit 45 are set to H level by reset, but are set to L level by the outputs of comparators 41 and 42 when (Va+Vb)/2 crosses thresholds VL and VH, respectively. Change.
フリップフロップFHHの出力は常に出力1!;jHH
に、フリップフロップFLLはINTEGモードのとき
のみ出力線LLに出力されている。これらのフリップフ
ロップFHH、FLLからのデジタル信号を確認するこ
とにより、マイクロコンピュータ49は積分量を2つの
ス1値VL、VHでチェックすることができる。閾値V
Hは積分動作つまりINTEGモードの終了を決定する
ものであり、フリップフロップFLLがLレベルに変化
すると、強制的に赤外光駆動と同期検波の動作を停止す
る。なお、フリップフロップF)IHは(Va+Vb)
/2が閾値vHニ達シナくテモ、HOLDモードに遷移
するときに自動的にLレベルに変化する。The output of flip-flop FHH is always output 1! ;jHH
Furthermore, the flip-flop FLL outputs to the output line LL only in the INTEG mode. By checking the digital signals from these flip-flops FHH and FLL, the microcomputer 49 can check the integral amount with the two S1 values VL and VH. Threshold V
H determines the end of the integral operation, that is, the INTEG mode, and when the flip-flop FLL changes to L level, the infrared light drive and synchronous detection operations are forcibly stopped. In addition, the flip-flop F) IH is (Va+Vb)
When /2 reaches the threshold vH, it automatically changes to L level when transitioning to HOLD mode.
続いて、 MODEのパルスによりモードはHOLDに
遷移する。このモードでは積分回路30は積分可能な状
態を続けるが、同期検波回路29、赤外光駆動回路47
は非動作となる。この期間においては、信号処理回路2
3.24の積分出力Va、 Vbは各電圧値を保持し、
その一方の出力とモ均値(Va+Vb)/2の差が検出
され、信号CLKは周波数が変化しこのモードではステ
ップ信号STの生成に寄与する。充電回路43の出力は
前のモードのINTEGモードでは、加算器40の出力
がそのまま出力サレ、積分出力Va、 Vbc7)平均
値(va+vb)/2ニ等しいが、HOLDモードでは
信号CLKに従って出力される一定電力量を持つ一定周
期のステップ信号STにより充電され一定速度で降下し
、信号Vcに示すようになる。そして、やがて積分出力
Va、 Vbの何れかの電圧の低い方のレベルとクロス
し、このときフリップフロップFHHは再びHレベルに
戻る。この変化は出力線HHに出力されるので、フリッ
プフロップFHHがLレベルにあった時間間隔を計測す
ることにより積分出力Va、 Vb同志の電位差を知る
ことができる。この積分出力Va、Vbの電位差から焦
点状態を判定することができ、この電位差が小さいほど
合焦に近いことになる。また、この場合の充電回路43
における充電は符号の選択によっては放電と考えること
もできる。Subsequently, the MODE pulse causes the mode to transition to HOLD. In this mode, the integration circuit 30 continues to be able to perform integration, but the synchronous detection circuit 29 and the infrared light drive circuit 47
becomes inactive. During this period, the signal processing circuit 2
3.24 integral outputs Va and Vb hold each voltage value,
The difference between one of the outputs and the average value (Va+Vb)/2 is detected, and the signal CLK changes in frequency and contributes to the generation of the step signal ST in this mode. In the previous mode, INTEG mode, the output of the charging circuit 43 is equal to the output of the adder 40 as it is, the integral output Va, Vbc7) average value (va+vb)/2, but in the HOLD mode, it is output according to the signal CLK. It is charged by a step signal ST having a constant period and having a constant amount of electric power, and falls at a constant speed, as shown by the signal Vc. Then, it eventually crosses the lower level of the voltage of either the integral output Va or Vb, and at this time, the flip-flop FHH returns to the H level again. Since this change is output to the output line HH, the potential difference between the integral outputs Va and Vb can be determined by measuring the time interval during which the flip-flop FHH was at the L level. The focus state can be determined from the potential difference between the integral outputs Va and Vb, and the smaller the potential difference, the closer to focus. Moreover, the charging circuit 43 in this case
Charging at can also be considered discharging depending on the choice of sign.
更に、MODEのパルスによりモードはCLEARに遷
移する。このモードではIDLEモードと同様に同期検
波回路29、積分回路30は共に無出力となって初期化
され、赤外光駆動もなされない。積分出力Vaとvbと
の大小関係は、再びHOLDモードに遷移するまでラッ
チされ、モータ駆動回路48を介してモータ50が駆動
され、撮影レンズを合焦方向に近付けることになる。な
お、この合焦方向はコンパレータ44の出力の正負によ
り得ることができる。Furthermore, the mode changes to CLEAR by the MODE pulse. In this mode, as in the IDLE mode, both the synchronous detection circuit 29 and the integration circuit 30 are initialized with no output, and no infrared light drive is performed. The magnitude relationship between the integral outputs Va and vb is latched until the mode transits to the HOLD mode again, and the motor 50 is driven via the motor drive circuit 48 to move the photographic lens closer to the focusing direction. Note that this focusing direction can be obtained by the positive or negative sign of the output of the comparator 44.
[発明の効果]
以上説明したように本発明に係る自動焦点検出装置は、
同期検波回路及び積分回路の構成により、外光成分の除
去が効果的に行われ、また従来では、手動調整を必要と
していた積分回路のオフセット補償が自動的に行われ、
測距精度が向上する利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, the automatic focus detection device according to the present invention has the following effects:
The configuration of the synchronous detection circuit and integration circuit effectively removes external light components, and the offset compensation of the integration circuit, which conventionally required manual adjustment, is automatically performed.
This has the advantage of improving distance measurement accuracy.
図面第1図〜第2図は本発明に係る自動焦点検出装置の
一実施例を示し、第1図はそのブロック回路構成図、第
2図は信号波形図、第3図は同期検波回路、積分回路、
オフセント自動調整回路の回路構成図であり、第4図は
従来の信号処理回路のブロック回路構成図、第5図(a
)〜(c)はその作動説明図、第6図はその同期検波回
路、積分器の回路構成図、第7図(a)は同期検波回路
の入力波形図、(b)は出力波形図である。
符号21は光電検出器、21a、21bは受光素子、2
2は赤外発光ダイオード、23.24は信号処理回路、
25はセンサアンプ、27はプリアンプ、29は同期検
波回路、30は積分回路、31.33はコンデンサ、3
2はオフセット自動調整回路、40は加算器、41.4
2.44.46はコンパレータ、43は充電回路、45
は論理回路、47は赤外光駆動回路、48はモータ駆動
回路、49はマイクロコンピュータ、50はモータであ
る。
特許出願人 キャノン株式会社
第3図
第4図
第5図
(G) (b)
第6図
第7
(G)
(b)1 to 2 show an embodiment of an automatic focus detection device according to the present invention, in which FIG. 1 is a block circuit diagram thereof, FIG. 2 is a signal waveform diagram, and FIG. 3 is a synchronous detection circuit, integral circuit,
4 is a circuit diagram of an automatic offset adjustment circuit; FIG. 4 is a block circuit diagram of a conventional signal processing circuit; FIG.
) to (c) are diagrams explaining its operation, Figure 6 is a circuit diagram of its synchronous detection circuit and integrator, Figure 7 (a) is an input waveform diagram of the synchronous detection circuit, and (b) is an output waveform diagram. be. Reference numeral 21 is a photoelectric detector, 21a and 21b are light receiving elements, 2
2 is an infrared light emitting diode, 23.24 is a signal processing circuit,
25 is a sensor amplifier, 27 is a preamplifier, 29 is a synchronous detection circuit, 30 is an integration circuit, 31.33 is a capacitor, 3
2 is an automatic offset adjustment circuit, 40 is an adder, 41.4
2.44.46 is a comparator, 43 is a charging circuit, 45
47 is a logic circuit, 47 is an infrared light drive circuit, 48 is a motor drive circuit, 49 is a microcomputer, and 50 is a motor. Patent applicant Canon Corporation Figure 3 Figure 4 Figure 5 (G) (b) Figure 6 Figure 7 (G) (b)
Claims (1)
被写体からのスポット光の反射光を受光する一対の受光
手段と、前記一対の受光手段の出力信号をそれぞれ積分
する積分手段を有し、該一対の積分手段の出力信号に基
づき焦点検出を行う検出装置において、前記積分手段は
、第1の演算増幅器と抵抗とコンデンサから成るミラー
積分回路とし、前記第1の演算増幅器の出力を第2の演
算増幅器の入力端に加え、該第2の演算増幅器の他入力
端に基準電源を接続し、前記第1の演算増幅器の入力端
には前記受光手段の出力信号と前記第2の演算増幅器の
出力信号とを接続し、前記第2の演算増幅器は積分開始
直前の一定時間作動することを特徴とする自動焦点検出
装置。1. Light projecting means for projecting a spot light toward the subject;
A detection device comprising a pair of light receiving means for receiving reflected light of a spot light from a subject, and an integrating means for integrating output signals of the pair of light receiving means, and performing focus detection based on output signals of the pair of integrating means. In the device, the integrating means is a Miller integrating circuit consisting of a first operational amplifier, a resistor, and a capacitor, and the output of the first operational amplifier is applied to the input terminal of a second operational amplifier, and the second operational amplifier A reference power source is connected to the other input terminal, an output signal of the light receiving means and an output signal of the second operational amplifier are connected to the input terminal of the first operational amplifier, and the second operational amplifier An automatic focus detection device characterized by operating for a certain period of time immediately before the start of integration.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29516285A JPS62151817A (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Automatic focus detecting device |
US06/943,131 US4760419A (en) | 1985-12-26 | 1986-12-18 | Distance measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29516285A JPS62151817A (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Automatic focus detecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62151817A true JPS62151817A (en) | 1987-07-06 |
Family
ID=17817048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29516285A Pending JPS62151817A (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Automatic focus detecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62151817A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03126906A (en) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Canon Inc | Automatic focus detector |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP29516285A patent/JPS62151817A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03126906A (en) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Canon Inc | Automatic focus detector |
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