JPH01185506A - Focus detecting device for camera - Google Patents

Focus detecting device for camera

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JPH01185506A
JPH01185506A JP745588A JP745588A JPH01185506A JP H01185506 A JPH01185506 A JP H01185506A JP 745588 A JP745588 A JP 745588A JP 745588 A JP745588 A JP 745588A JP H01185506 A JPH01185506 A JP H01185506A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
lens
focusing
range
image sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP745588A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyobumi Idate
井立 清文
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP745588A priority Critical patent/JPH01185506A/en
Publication of JPH01185506A publication Critical patent/JPH01185506A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To smoothly detect a focus without being influenced by a fluctuation, etc., of an output signal of an image sensor by changing a focusing range in accordance with contrast and brightness of an object to be photographed, a moving state of a zoom lens and its lens position, history of the defocus quantity or a focus detection mode. CONSTITUTION:An object luminous flux which has transmitted through a photographic lens is photodetected by an image sensor 100, and based on an output signal from this image sensor 100, the defocus quantity of the photographic lens is operated by a defocus quantity arithmetic means 200. In this case, if this defocus quantity is within a focusing range, it is decided to be focused by a focusing deciding means 300, and also, by a focusing range varying means 400, the focusing range is varied in accordance with contrast or brightness of an object to be photographed, a moving state of a zoom lens or its lens position, history of the defocus quantity or a focus detection mode. In such a way, a focus can be detected smoothly without being influenced by a fluctuation, etc., of the output signal of the image sensor 100.

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またはカメラの自動焦点検出装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an automatic focus detection device for a video camera or a camera.

(従来技術) 最近のビデオカメラやカメラにおいては、被写体距離に
応じて撮影レンズか自動的に合焦位置まで移動するオー
トフォーカス(AF=自動焦点調節)が広く採用されて
いる。オートフォーカスには色々な方式かあり、その1
つとして、撮影レンズもしくは撮影レンズに連動した専
用の外付レンズを透過した被写体光束をイメージセンサ
で受光し、そのイメージセンサの出力信号に基づいて撮
影レンズのピントずれ量(デフォーカス量)を演算する
位相差方式が知られている。
(Prior Art) In recent video cameras and cameras, autofocus (AF=automatic focus adjustment), in which a photographic lens is automatically moved to a focusing position according to the subject distance, has been widely adopted. There are various methods for autofocus, part 1
As a first step, an image sensor receives the subject light beam that has passed through the photographic lens or a dedicated external lens linked to the photographic lens, and calculates the amount of defocus of the photographic lens based on the output signal of the image sensor. A phase difference method is known.

位相差方式は通常撮影レンズの異なる領域を通過した被
写体からの2光束をそれぞれ異なる受光素子で受光する
もので、焦点が合っているときは一方の光線を受けた受
光素子の出力と他方の光線を受けた受光素子の出力とか
一致するが、焦点が外れたときにはそれぞれの受光素子
の出力に位相のずれが生ずる。この位相のずれ量を検出
し、このずれ量に基づいて所定の演算式を用いて撮影レ
ンズのデフォーカス量を求めることかできる。また撮影
レンズの上側光線と下側光線は焦点の前後で入れ替わる
ので、この性質を利用してデフォーカスの方向(前ピン
または後ビン)も検出することができる。
In the phase-difference method, two light beams from the subject that have passed through different areas of the photographic lens are received by different light-receiving elements, and when the focus is on, the output of the light-receiving element that received one light beam and the other light beam are different. The outputs of the light-receiving elements that received the light coincide with each other, but when the light is out of focus, a phase shift occurs in the outputs of the respective light-receiving elements. The amount of phase shift can be detected and the amount of defocus of the photographic lens can be determined based on the amount of shift using a predetermined arithmetic expression. Furthermore, since the upper and lower rays of the photographic lens are switched before and after the focal point, this property can be used to detect the direction of defocus (front focus or rear focus).

さて位相差方式にもいくつかの方式が知られており、そ
の1つとして第6図に米国ハネウェル社が開発したT 
CL (Through Camera Lens)方
式を示す0図において、lは撮影レンズ、2は赤外カッ
トフィルタ、3は補正レンズ、4は遮光板、5はマイク
ロレンズアレイ、6はマイクロレンズアレイ5の背後に
配置されたC CD (ChargeCoupled 
Device)である、撮影レンズlの射出瞳とCCD
6の受光面とは共役の関係になっており、射出瞳の上半
分をCCD6のA列受光素子が、下半分をB列の受光素
子が見る構成になっている0合焦時にはCCD6のA列
受光素子からの出力信号とB列受光素子からの出力信号
は一致するが、焦点が合っていないときは第7図に示す
ように2つの出力信号にずれが生じる。このずれ量Sは
マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて以下に示す
HF論理と呼ばれる演算によって求められる(特開昭5
7−45510号参照)。
Now, there are several known phase difference methods, and one of them, shown in Figure 6, is the T
In figure 0 showing the CL (Through Camera Lens) method, l is a photographing lens, 2 is an infrared cut filter, 3 is a correction lens, 4 is a light shielding plate, 5 is a microlens array, and 6 is behind the microlens array 5 ChargeCoupled
The exit pupil of the photographing lens l and the CCD
It has a conjugate relationship with the light-receiving surface of CCD 6, and the upper half of the exit pupil is viewed by the A-row light-receiving elements of the CCD 6, and the lower half is viewed by the B-row light-receiving elements. The output signals from the row light receiving elements and the output signals from the B row light receiving elements match, but when they are out of focus, a shift occurs between the two output signals as shown in FIG. This amount of deviation S is determined by a calculation called HF logic shown below using a microcomputer (Japanese Patent Laid-Open No. 5
7-45510).

is+1*j二ljl ここでa 、、b 1はそれぞれCCD6のi番目のA
列受光素子およびB列受光素子の出力である。
is+1*j2ljl where a,,b 1 is the i-th A of CCD6, respectively
These are the outputs of the row light receiving elements and the B row light receiving elements.

(1)式の加算値vJをj=−12〜12に対して第8
図のようにプロットしV k> O、V k++ <O
てあってVkと■、や□の差D0か最大となるkを求め
VkとV k、 1の間を次式で内挿するとずれ量Sか
求まる。
Addition value vJ of equation (1) is calculated as 8th for j=-12 to 12.
Plot as shown in the figure and calculate V k > O, V k++ < O
Find the difference D0 between Vk and ■, or □, or find the maximum k, and interpolate between Vk and Vk, 1 using the following formula to find the amount of deviation S.

このときの差■@−Vk*xは検出像のコントラストに
相関があり、AF熱処理際にコントラスト判別にも利用
される。
The difference ■@-Vk*x at this time has a correlation with the contrast of the detected image, and is also used for contrast discrimination during AF heat processing.

以上のように求められたずれ量Sを撮影レンズの結像位
置とビデオカメラの撮像素子面とのずれ量(デフォーカ
ス量)に変換し、このデフォーカス量が所定の合焦範囲
り内にあるかどうか判定する0合焦範囲りから外れてい
れば、検出されたデフォーカス量が合焦範囲内になるま
で、フォーカスモータによって撮影レンズlを移動させ
る。
The amount of deviation S obtained as above is converted into the amount of deviation (defocus amount) between the image forming position of the photographing lens and the imaging element surface of the video camera, and this amount of defocus is determined to be within a predetermined focusing range. If the amount of defocus is outside the 0 focusing range, the focus motor moves the photographing lens l until the detected amount of defocus falls within the focusing range.

ところで、一般に合焦範囲りは撮影システムの焦点深度
ε。、焦点検出素子の焦点ずれ検出精度es、合焦レン
ズ9の駆動制御精度の焦点ずれに換算した精度@1等を
考慮して設定される6合焦範囲りは撮像システムを構成
するレンズのF値と撮像素子の最小錯乱円形dより決定
される焦点深度εD=F−dとほぼ等しいことが望まし
く、D〉ε。の場合、差か大きい程自動合焦制御時の残
留焦点ずれ量による画像のぼけが、撮像素子上で目立つ
ことになる。また@5は、ε、<Dであることか望まし
く、ε5≧Dであると、焦点検出素子の出力信号の揺ら
ぎによって、被写体距離の変化がないにもかかわらず、
デフォーカス量の検出値が合焦範囲外に頻繁に外れ、そ
の度毎に疑似的に発生した焦点ずれを補正するために合
焦レンズが駆動されて、非常に不安定なシステムとなる
。さらに、合焦レンズの制御精度ε、はε、くDである
ことが望ましく、q、≧Dであると、合焦範囲内に合焦
レンズを精度良く停止することか困難となり、前述と同
様不安定なシステムとなる0以上総合すると、次の関係
が良好な自動合焦システムを達成するのに望ましい条件
となる。
By the way, the focusing range is generally determined by the depth of focus ε of the photographing system. , the focus shift detection accuracy es of the focus detection element, and the focus shift accuracy @1 of the drive control precision of the focusing lens 9. It is desirable that the focal depth εD=F−d determined from the value and the minimum confusion circle d of the image sensor be approximately equal to D>ε. In this case, the larger the difference, the more noticeable the image blurring will be on the image sensor due to the amount of residual defocus during automatic focus control. In addition, @5 is preferably ε,<D, and if ε5≧D, even though there is no change in the subject distance due to fluctuations in the output signal of the focus detection element,
The detected value of the defocus amount frequently deviates outside the in-focus range, and the focusing lens is driven each time to correct the pseudo-focal shift, resulting in a very unstable system. Furthermore, it is desirable that the control accuracy of the focusing lens, ε, is ε,D.If q,≧D, it will be difficult to accurately stop the focusing lens within the focusing range, and as mentioned above, If 0 or more results in an unstable system, the following relationship becomes a desirable condition for achieving a good autofocus system.

rLs <D、e、<D、eD#D さて、従来の焦点検出装置においてはこの合焦範囲りが
固定されていたため、次のような問題が発生する。
rLs <D, e, <D, eD#D Now, in the conventional focus detection device, since this focusing range is fixed, the following problem occurs.

(1)検出されたデフォーカス量か合焦と非合焦との境
界にある場合、イメージセンサの出力信号が僅かでも揺
らぐと、合焦になったり非合焦になったりして合焦レン
ズがハンチングなどの不自然を動作を起こす、また合焦
レンズをマニュアルで操作する場合には合焦表示、非合
焦表示がくり返され不安定な状態になる。
(1) When the detected amount of defocus is on the boundary between in-focus and out-of-focus, if the output signal of the image sensor fluctuates even slightly, it may become in-focus or out-of-focus, causing the in-focus lens to This causes unnatural movements such as hunting, and when manually operating the focusing lens, the in-focus and out-of-focus indications repeat, resulting in an unstable state.

(2)焦点深度ε。は前述したとおりεD=F−dによ
って表わされ、被写体の明るさ(絞りの開度)によって
変化する。合焦範囲りが固定の場合はレンズのF値に基
づいてDを定めるので、被写体が明るいときは実際には
不必要な程の厳しい精度で焦点検出が行なわれることに
なる。またそのときεS<aが保証されていないと、す
なわちイメージセンサの出力信号に揺らぎがあるとε、
>Dとなり、焦点検出も円滑に行なうことができなくな
る。
(2) Depth of focus ε. As described above, is expressed by εD=F−d, and changes depending on the brightness of the subject (aperture opening). When the focusing range is fixed, D is determined based on the F value of the lens, so when the subject is bright, focus detection is performed with a precision that is actually unnecessary. In addition, if εS<a is not guaranteed at that time, that is, if there is fluctuation in the output signal of the image sensor, ε,
>D, and focus detection cannot be performed smoothly.

(3)外部ノイズやレンズの前を瞬間的に横ぎる被写体
に敏感に反応してしまい、合焦レンズまたはマニュアル
操作においてはLEDなとの焦点表示手段か不必要に動
作してしまう。
(3) It reacts sensitively to external noise and objects momentarily passing in front of the lens, and when using the focusing lens or manual operation, the focus display means such as an LED may operate unnecessarily.

(4)コントラストが低い被写体の場合、イメージセン
サの出力信号自体の信頼性が低いため、出力信号の揺ら
ぎの影響を受は易く、ε、>Dとなる確率か高くなって
焦点検出が円滑でなくなる。
(4) In the case of a subject with low contrast, the reliability of the image sensor's output signal itself is low, so it is easily affected by fluctuations in the output signal, and the probability of ε,>D increases, making focus detection difficult. It disappears.

(発明の目的および構成) 本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、イメー
ジセンサの出力信号の揺らぎなどに影響されることなく
、焦点検出を円滑に行なえるようにすることを目的とす
る。
(Objective and Structure of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable smooth focus detection without being affected by fluctuations in the output signal of an image sensor. do.

この目的を達成するため、本発明においては、第1図に
その全体構成を示すように、イメージセンサ100に撮
影レンズを透過した被写体光束を受光し、このイメージ
センサ100からの出力信号に基づいてデフォーカス量
演算手段200により撮影レンズのデフォーカス量を演
算し、このデフォーカス量が合焦範囲内にあれば、合焦
判定手段300によって合焦と判定するとともに、合焦
範囲可変手段400によって合焦範囲を被写体のコント
ラストまたは明るさ、ズームレンズの移動状態またはそ
のレンズ位置、デフォーカス量の履歴、または焦点検出
モードに応じて変化させるように構成した。
In order to achieve this object, in the present invention, as shown in the overall configuration in FIG. The defocus amount of the photographing lens is calculated by the defocus amount calculation means 200, and if this defocus amount is within the focusing range, the focus determination means 300 determines that the focus is in focus, and the focusing range variable means 400 determines that the focus is in focus. The focusing range is configured to be changed according to the contrast or brightness of the subject, the moving state of the zoom lens or its lens position, the history of the amount of defocus, or the focus detection mode.

(実施例) 以下本発明をTCL方式に適用した場合を例にとって説
明する。
(Example) The following describes an example in which the present invention is applied to a TCL system.

第2図は本発明による自動焦点調節装置を備えたビデオ
カメラのブロック線図であり、図において、7は焦点を
合わせるための合焦レンズ、8は合焦レンズ7を光軸方
向に移動させるフォーカスモータ、9はフォーカスモー
タ8を駆動させる駆動回路、lOは合焦レンズ7の焦点
距離fを12〜72mmの範囲で変化させる6倍ズーム
レンズ、11はズームリング(図示せず)を回してズー
ムレンズ10を移動させるズームモータ、12はズーム
モータ11の駆動回路、13はズームレンズ10の位置
を検出する位置センサ、14は被写体像を撮像素子15
に結像させるマスターレンズである。被写体光束はハー
フミラ−16によって焦点検出光学系へ導かれ、AFレ
ンズ17およびマイクロレンズ18によってCCD 1
9に結像される。さらに20はCCD 19を駆動する
CCDトライバ、21はCCD l 9からのアナログ
出力をデジタル値に変換するA/D変換器、22はCO
Dトライバ20およびA/D変換器21とマイクロコン
ピュータ(マイコン)23とのインターフェースである
FIG. 2 is a block diagram of a video camera equipped with an automatic focus adjustment device according to the present invention. In the figure, 7 is a focusing lens for focusing, and 8 is a focusing lens for moving the focusing lens 7 in the optical axis direction. A focus motor, 9 is a drive circuit that drives the focus motor 8, 10 is a 6x zoom lens that changes the focal length f of the focusing lens 7 in the range of 12 to 72 mm, and 11 is a zoom ring (not shown) that is rotated. A zoom motor that moves the zoom lens 10, 12 a drive circuit for the zoom motor 11, 13 a position sensor that detects the position of the zoom lens 10, and 14 an image sensor 15 that captures the subject image.
This is the master lens that forms the image. The subject light flux is guided to the focus detection optical system by a half mirror 16, and is then guided to the CCD 1 by an AF lens 17 and a microlens 18.
9 is imaged. Furthermore, 20 is a CCD driver that drives the CCD 19, 21 is an A/D converter that converts the analog output from CCD 19 into a digital value, and 22 is a CO
It is an interface between the D driver 20 and the A/D converter 21 and the microcomputer 23.

マイコン23では前述したHF論理を用いてずれ一丑S
を求め、このずれ量Sからデフォーカス量を演算する。
The microcomputer 23 uses the HF logic mentioned above to
is determined, and the defocus amount is calculated from this shift amount S.

このデフォーカス槍を予め設定した合焦範囲と比較する
ことによって前ピン、合焦、後ピンか判断される。前ピ
ンのときはマイコン23から駆動回路9に信号が出力さ
れ、先に演算したデフォーカス量に応じた時間たけフォ
ーカスモータ8か駆動されて合焦レンズ7が繰り込み方
向に移動される。逆に後ピンのときはマイコン23から
駆動回路9に信号が出力され、合焦レンズ7は繰り出し
方向に移動される。
By comparing this defocus spear with a preset focusing range, it is determined whether the object is in front focus, in focus, or in back focus. When the front focus is on, a signal is output from the microcomputer 23 to the drive circuit 9, and the focus motor 8 is driven for a time corresponding to the previously calculated defocus amount, so that the focusing lens 7 is moved in the focusing direction. Conversely, when the rear focus is on, a signal is output from the microcomputer 23 to the drive circuit 9, and the focusing lens 7 is moved in the extending direction.

24は焦点検出モードを切り換えるモード切換スイッチ
であり、モード切換スイッチ24がオフのときは合焦レ
ンズ7がフォーカスモータ8によって駆動されるオート
モード、オンのときは合焦レンズ7をユーザーが手操作
により移動させるマニュアルモードである。ユーザーの
選択によってこのモードか切り換えられ、マニュアルモ
ードの際には、ビューファインダ内に設けられたフォー
カス表示部25によって、前ピン、合焦、後ピンのうち
いずれかが表示される。
24 is a mode changeover switch for changing the focus detection mode; when the mode changeover switch 24 is off, the focusing lens 7 is driven by the focus motor 8 in auto mode, and when it is on, the focusing lens 7 is manually operated by the user. This is a manual mode in which movement is performed by This mode is switched according to the user's selection, and in the manual mode, a focus display unit 25 provided in the viewfinder displays one of front focus, in-focus, and back focus.

第3図および第4図は実施例における合焦範囲りの変化
の態様を説明する図であり、図の横軸は合焦範囲D、縦
軸は合焦レンズ17の焦点距離fである0本実施例では
以下のように合焦範囲りを変化させるようにしている。
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams for explaining how the focusing range changes in the example, in which the horizontal axis is the focusing range D, and the vertical axis is the focal length f of the focusing lens 17. In this embodiment, the focusing range is changed as follows.

(1)デフォーカス量の履歴に応じて合焦範囲りを変化
させる。
(1) The focusing range is changed according to the history of the defocus amount.

ます合焦レンズ7をベストピントの位置に少しでも近づ
けるため、合焦範囲を狭くD0=εo / 2に設定す
る。この狭い合焦範囲りで2回連続して合焦になれば、
現在の位置がベストピント近辺であると判断し、第3図
に示すように合焦範囲りを5倍(D=5DO’)に拡大
する。このように合焦範囲りを広く設定するのて、イメ
ージセンサ出力の揺らぎに対して非常に強いシステムに
なる。但しこのままでは被写体距離のわずかな変化に反
応しなくなってしまうので数秒(たとえば3秒)に−度
反応速度があまり遅れない程度の間隔で合焦範囲を2倍
(D=2D、)にして合焦判定を行なう、また−旦非合
焦になったときは、合焦範囲を再び1倍(D=DQ )
にする。
In order to bring the focusing lens 7 as close as possible to the best focus position, the focusing range is set to be narrow to D0=εo/2. If it comes into focus twice in a row within this narrow focusing range,
It is determined that the current position is near the best focus, and the focusing range is expanded five times (D=5DO') as shown in FIG. By setting a wide focusing range in this way, the system becomes extremely resistant to fluctuations in the image sensor output. However, if this continues, it will not respond to slight changes in the subject distance, so double the focusing range (D = 2D,) at intervals of a few seconds (for example, 3 seconds) so that the reaction speed does not slow down too much. Perform focus judgment, and if it becomes out of focus again, increase the focus range to 1x (D=DQ)
Make it.

(2)ズームレンズのズーム位置および被写体の明るさ
に応じて合焦範囲りを変化させる。
(2) The focusing range is changed depending on the zoom position of the zoom lens and the brightness of the subject.

ズーム位置がワイド側(f=12〜25 m m )で
は、被写体距離が至近〜■に対応するピントずれ量が小
さいため、あまり合焦範囲の拡大率をあげてしまうとみ
かけ上反応が悪くなってしまう。
When the zoom position is on the wide side (f = 12 to 25 mm), the amount of focus shift corresponding to close subject distance is small, so if you increase the focus range magnification too much, the response will appear to be poor. It ends up.

そこて(1)において連続合焦時に一律5倍に拡大した
合焦範囲りを、ズーム位置がワイド側にあるときは被写
界深度も考慮に入れCCD19の蓄積時間か101se
c以上のときすなわち被写体が暗いときは、合焦範囲を
3倍(D=3D、)にし、蓄積時間が10m5ec未満
のときすなわち被写体か明るいときは5倍(D=5D、
)に拡大する。
Therefore, in (1), when the focus range is uniformly expanded 5 times during continuous focusing, when the zoom position is on the wide side, the depth of field is also taken into consideration, and the accumulation time of the CCD 19 is 101sec.
c or more, that is, when the subject is dark, the focusing range is tripled (D = 3D,), and when the accumulation time is less than 10m5ec, that is, when the subject is bright, the focusing range is increased five times (D = 5D,
).

ところでズームレンズ10を動かした場合には、CCD
19の出力信号が揺らぎ易くまた実際上様かなピント移
動も生じる。そこで、焦点検出をスムーズにするため、
ズームレンズlOを操作中は合焦範囲を5倍(D=5D
o)に拡大する。
By the way, when the zoom lens 10 is moved, the CCD
The output signal of No. 19 tends to fluctuate, and in practice, the focus may shift in a strange way. Therefore, in order to make focus detection smoother,
While operating the zoom lens lO, the focusing range is increased by 5 times (D=5D
Expand to o).

(4)焦点検出のモードに応じて合焦範囲を変化させる
(4) Changing the focusing range according to the focus detection mode.

すなわち合焦レンズ7をユーザーの手操作によって移動
させるマニュアルモードのときは、まず第4図に示すよ
うに合焦範囲りをDQ=ε8/2に設定し、この狭い合
焦範囲りで連続して合焦したときは、合焦範囲をD ”
 3 D 。
In other words, in the manual mode in which the focusing lens 7 is moved manually by the user, the focusing range is first set to DQ=ε8/2 as shown in FIG. When the focus is on, set the focus range to D”
3D.

まで拡大する。−旦1合焦から外れたときは再びD =
D oとする。これによって、マニュアルモードの場合
にもCCD l 9の出力信号の揺らぎで合焦表示か不
安定に変化することはない。
expand to. - Once out of focus, D =
Do. As a result, even in the manual mode, the in-focus display will not change unstablely due to fluctuations in the output signal of the CCD 19.

さて、実施例では以上の(1)〜(4)の態様で合焦範
囲りを変化させたが、(1)〜(4)のうちいずれか1
つまたはいずれかを組み合わせた態様で合焦範囲りを変
化させるようにしてもよい。
Now, in the example, the focusing range was changed in the manners (1) to (4) above, but any one of (1) to (4)
The focusing range may be changed in one or a combination of the two.

次に第5図のフローチャートを用いて実施例の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the embodiment will be explained using the flowchart shown in FIG.

まずマイコン23からの指令によってCCDトライ八2
0が駆動されるとCCD l 9の電荷蓄積か開始され
(F−1)、CCD19からの出力信号はA/D変換器
21によってデジタル値に変換されてマイコン23に入
力される(F−2)、マイコン23では前述したHF論
理を用いてずれ量Sを求め、このずれ量Sからのデフォ
ーカス量を演算する(F−3)、焦点検出動作はくり返
し行なわれ、今回、前回、前前回の焦点検出について演
算されたデフォーカス量がマイコン23内のメモリ内に
記憶されるようになっている。そこで先に記憶された前
々回の情報を消して今回のデフォーカス量を記憶するメ
モリの書き換えが行なわれる(F−4) 。
First, the CCD try 8 2 is activated by a command from the microcomputer 23.
0 is driven, charge accumulation in the CCD 19 starts (F-1), and the output signal from the CCD 19 is converted into a digital value by the A/D converter 21 and input to the microcomputer 23 (F-2). ), the microcomputer 23 calculates the amount of deviation S using the above-mentioned HF logic, and calculates the amount of defocus from this amount of deviation S (F-3). The defocus amount calculated for focus detection is stored in the memory within the microcomputer 23. Therefore, the memory that stores the current defocus amount is rewritten by erasing the previously stored information (F-4).

次に前述したVK  VK +1  (明細書第4頁参
照)の値から被写体のコントラストを判定しくF−5)
、コントラストか基準値以下のローコントラストであれ
ばステップ(F−28)へ進んでフォーカスモータ8を
停止させる。次にローコントラストではないが、ローコ
ントラスト近辺の値であるかどうか判定しくF−6)、
ローコントラスト近辺であればステップ(F−26)へ
進んで合焦範囲りを5倍(D=5D、)に設定する。
Next, judge the contrast of the subject from the value of VK VK +1 (see page 4 of the specification) mentioned above.F-5)
, if the contrast is low contrast below the reference value, the process proceeds to step (F-28) and the focus motor 8 is stopped. Next, although it is not low contrast, it is necessary to determine whether the value is close to low contrast (F-6).
If the contrast is near low contrast, the process advances to step (F-26) and the focusing range is set to 5 times (D=5D).

これにより、ローコントラスト近辺においても、フォー
カシングか揺らぐことなくスムーズな焦点検出か行なえ
るようになる。
This makes it possible to perform smooth focus detection without any fluctuation in focusing even in the vicinity of low contrast.

次にモード切換スイッチ24の状態から焦点検出モード
がマニュアルモードかオートかを判断して(F−7)、
マニュアルモードであればステップ(F−12)へ進み
、オートモードの場合はズームレンズ10のズーム位置
に変化があったかどうかを判断する(F−8)、ズーム
位置に変化があったときは合焦範囲りが既に拡大されて
いるかどうかをマイコン23内の拡大フラグによって判
断する(F−9)。拡大されていればステップ(F−1
4)へ進み、拡大されていなければ前々回と前回が合焦
かどうかをチエツクしくF−1O2F−11)、そのい
ずれかが合焦でなければステップ(F−16)へとんで
拡大フラグをLにする。前々回および前回が合焦れば、
マイコン23内のカウンタをセットして合焦範囲りを拡
大する時間(3秒)の計測を開始する(F−12)、そ
の後拡大フラグをHにして(F−13)、カウンタをデ
クリメントする(F−13)0次にカウンタかOかどう
か(すなわち3秒経ったかどうか)を判断してOであれ
ば拡大フラグをLにして(F−16)、合焦範囲りをD
o=ε。/2に設定し、カウンタかOでなければ拡大フ
ラグ=Hのまま合焦範囲りをDo=(D/2に設定する
(F−17) 。
Next, determine whether the focus detection mode is manual mode or auto based on the state of the mode changeover switch 24 (F-7),
If it is manual mode, proceed to step (F-12), if it is auto mode, determine whether there is a change in the zoom position of the zoom lens 10 (F-8), and if there is a change in the zoom position, focus It is determined whether the range has already been expanded or not based on the expansion flag in the microcomputer 23 (F-9). If it is enlarged, step (F-1
Proceed to step 4), and if it is not enlarged, check whether the previous and previous shots were in focus (F-1O2F-11), and if any of them are in focus, go to step (F-16) and set the enlargement flag to L. Make it. If the previous time and the previous time are in focus,
Set the counter in the microcomputer 23 and start measuring the time (3 seconds) to expand the focusing range (F-12), then set the expansion flag to H (F-13) and decrement the counter ( F-13) Next, determine whether the counter is O (that is, whether 3 seconds have passed), and if O, set the enlargement flag to L (F-16) and set the focus range to D.
o=ε. /2, and if the counter is not O, set the focus range to Do=(D/2) with the enlargement flag=H (F-17).

次に前回の焦点検出結果が合焦かどうかを判断して(F
−18)、合焦でなければステップ(F−17)で設定
した合焦範囲D−D、を用いて、デフォーカス量か合焦
範囲内にあるかどうかを判断しくF−27)、合焦範囲
内にあればフォーカスモータ8を停止させ(F−28)
、合焦範囲内になければ、デフォーカス量に基づいてフ
ォーカスモータ8を駆動させる(F−29)。
Next, determine whether the previous focus detection result is in focus (F
-18) If the focus is not in focus, use the focus range D-D set in step (F-17) to determine whether the defocus amount is within the focus range. If it is within the focus range, stop the focus motor 8 (F-28)
, if it is not within the focusing range, the focus motor 8 is driven based on the defocus amount (F-29).

前回の焦点検出結果が合焦であれば(F−18)、ピン
トずれ量を平均化して(F−19)ノイズ等によるユラ
ギをなくしてフォーカシングを円滑にする。その後合焦
範囲を2倍に拡大しくF−20)、拡大フラグがHかど
うかをチエツクして(F−21)、Hでなければステッ
プ(F−27)に進んで2倍の合焦範囲D=2D、によ
って合焦判定を行なう。
If the previous focus detection result is in focus (F-18), the amount of out-of-focus is averaged (F-19) to eliminate fluctuations due to noise, etc., and smooth focusing. After that, double the focus range (F-20), check whether the enlargement flag is H (F-21), and if not, proceed to step (F-27) to double the focus range. Focusing is determined based on D=2D.

次に拡大フラグがHであれば(F−21)、合焦範囲を
3倍に拡大しくF−22)、その後焦点検出モードかマ
ニュアルモードか否かを判断して(F−23)、マニュ
アルモードであればステップ(F−22)で設定した合
焦範囲D=3D、で合焦判定を行なう(F−27)。マ
ニュアルモードでないとき、つまりオートモードのとき
は(F−23)、次に位置センサ13の出力より求めら
れる合焦レンズ7の焦点圧111fか25mm以下てな
ければ(ズームレンズ10がTe1e側にあれば)、合
焦範囲を5倍に拡大して(F−26)、合焦判定を行な
う(F−27)、焦点距離fか25mm以下のとき(す
なわちズーム位置かWide側のとき)は、次にCCD
 19の蓄積時間をチエツクする(F−25)。CCD
 19の蓄積時間はCCD l 9の出力信号の大きさ
に応してマイコン23により制御されており、この蓄積
時間が10m5ec以下のときく被写体か明るいとき)
は合焦範囲を5倍に拡大しくF−26)、10m5ec
以下てないとき(被写体か暗いとき)はステップ(F−
22)で設定された3倍の合焦範囲で合焦判定を行なう
(F−27)。
Next, if the enlargement flag is H (F-21), the focusing range is expanded three times (F-22), and then it is determined whether the focus detection mode or manual mode is selected (F-23), and the If the mode is the focus range D=3D set in step (F-22), focus determination is performed (F-27). When not in manual mode, that is, in auto mode (F-23), next, if the focal pressure 111f of the focusing lens 7 determined from the output of the position sensor 13 is less than 25 mm (if the zoom lens 10 is on the Te1e side) (e.g.), expand the focusing range by 5 times (F-26), and perform focus judgment (F-27). When the focal length f is 25 mm or less (that is, when the zoom position is on the Wide side), Next, the CCD
Check the accumulation time of 19 (F-25). CCD
The accumulation time of 19 is controlled by the microcomputer 23 according to the magnitude of the output signal of CCD l 9, and this accumulation time is less than 10 m5ec (when the subject is bright or the subject is bright).
Expands the focusing range by 5 times (F-26), 10m5ec
Step (F-
Focus determination is performed using the three times the focus range set in step 22) (F-27).

以上のように合焦範囲りを変えて設定すれば、合焦範囲
を固定して設定した場合の従来の(1)〜(4)の問題
(明細書第6〜7頁参照)を解消することかできる。す
なわち、(1)デフォーカス量が合焦と非合焦との境界
にある場合でも、合焦範囲か拡大(実施例ではオートモ
ードで5倍、マニュアルモードで3倍)されるのて、装
置が不自然に動作することはなく、(2)被写体の明る
さに応じて適確な合焦判定をすることができ、(3)合
焦範囲を拡大するので外部ノイズや突然横切る被写体な
どによってフォーカシングか邪魔されることはなく、(
4)コントラストの低い被写体であっても合焦範囲を広
げることによってイメージセンサの出力信号の揺らぎの
影響を受けることがなく円滑なフォーカシングを行なう
ことかできる。
By setting the focusing range by changing it as described above, the conventional problems (1) to (4) when setting the focusing range to a fixed value can be solved (see pages 6 to 7 of the specification). I can do it. In other words, (1) Even when the amount of defocus is on the border between in-focus and out-of-focus, the focusing range is expanded (in the example, 5 times in auto mode and 3 times in manual mode), so that the device (2) Accurate focus judgment can be made depending on the brightness of the subject, and (3) The focus range is expanded, so it is possible to avoid unnatural movements due to external noise or objects that suddenly cross the subject. Focusing is not disturbed (
4) Even for objects with low contrast, by widening the focusing range, smooth focusing can be performed without being affected by fluctuations in the output signal of the image sensor.

なお上記実施例ではビデオカメラを例にとったか、本発
明はそれに限らず、一般のスチルカメラにも適用するこ
とかできる。焦点検出方式もTCL方式に限らず他の公
知の位相差方式やコントラスト法にも適用可能である。
In the above embodiments, a video camera was used as an example, but the present invention is not limited thereto, and can also be applied to a general still camera. The focus detection method is also applicable not only to the TCL method but also to other known phase difference methods and contrast methods.

また実施例では撮影レンズを透過した被写体光束により
焦点を検出するTTL方式について説明したか、本発明
は撮影レンズとは別のAF光学系を設けた外付方式にも
適用可能である。
Furthermore, in the embodiments, the TTL method is described in which the focal point is detected by the subject light flux transmitted through the photographic lens, but the present invention is also applicable to an external method in which an AF optical system separate from the photographic lens is provided.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明においては、被写体のコン
トラストや明るさ、ズームレンズの移動状態やそのレン
ズ位置、デフォーカス量の履歴、または焦点検出モード
に応じて合焦範囲を変えるようにしたので、イメージセ
ンサの出力信号の揺らぎなどに影響されることなく、焦
点検出を円滑に行なうことができる。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, the focusing range can be adjusted according to the contrast and brightness of the subject, the moving state and position of the zoom lens, the history of the amount of defocus, or the focus detection mode. Since the focus is changed, focus detection can be performed smoothly without being affected by fluctuations in the output signal of the image sensor.

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

第1図は本発明によるカメラの焦点検出装置の全体構成
図、第2図は本発明の一実施例のブロック線図、第3図
および第4図は実施例の合焦範囲の変化の態様を説明す
る図、第5図(イ)および(ロ)は実施例の動作を説明
するフローチャート、第6図ないし第8図はTCL方式
の原理説明図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a camera focus detection device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are modes of changes in the focusing range of the embodiment. FIGS. 5A and 5B are flowcharts explaining the operation of the embodiment, and FIGS. 6 to 8 are diagrams explaining the principle of the TCL system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 撮影レンズもしくは撮影レンズに連動した専用の外付レ
ンズを透過した被写体光束を受光するイメージセンサと
、このイメージセンサからの出力信号に基づいて撮影レ
ンズのデフォーカス量を演算する演算手段と、前記デフ
ォーカス量が合焦範囲内にあるときに合焦と判定する合
焦判定手段と、前記合焦範囲を被写体のコントラストま
たは明るさ、ズームレンズの移動状態またはそのレンズ
位置、前記デフォーカス量の履歴、または焦点検出モー
ドに応じて変化させる合焦範囲可変手段とを有すること
を特徴とするカメラの焦点検出装置。
an image sensor that receives a subject light beam that has passed through a photographic lens or a dedicated external lens linked to the photographic lens; a calculation means that calculates the amount of defocus of the photographic lens based on an output signal from the image sensor; A focus determination means determines that the focus is in focus when the focus amount is within the focus range, and the focus range is determined by the contrast or brightness of the subject, the moving state of the zoom lens or its lens position, and the history of the defocus amount. , or a focus range variable means for changing the focus range according to the focus detection mode.
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