JP2001350081A - Automatic focus adjusting device - Google Patents

Automatic focus adjusting device

Info

Publication number
JP2001350081A
JP2001350081A JP2000170993A JP2000170993A JP2001350081A JP 2001350081 A JP2001350081 A JP 2001350081A JP 2000170993 A JP2000170993 A JP 2000170993A JP 2000170993 A JP2000170993 A JP 2000170993A JP 2001350081 A JP2001350081 A JP 2001350081A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integration
focusing
focus
subject
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000170993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kindaichi
剛史 金田一
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2000170993A priority Critical patent/JP2001350081A/en
Publication of JP2001350081A publication Critical patent/JP2001350081A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic focus adjusting device by which high-speed and highly accurate focusing is always attained. SOLUTION: This automatic focus adjusting device is provided with first focusing means 15-18 to conduct focusing by performing range-finding calculation based on the integral quantity of a subject image signal obtained by photodetecting sensors 204a and 204b, arranged off the optical axis of image pickup optical systems 10 and 11 and second focusing means 12-17 to perform the focusing by calculating a focus evaluation value based on the subject image signal, obtained by an imaging device 12 provided on the optical axis of the image pickup optical systems 10 and 11, and the first focusing means is a multi- point focusing means, and plural multi-point focusing areas are arranged in the direction of parallax between the first focusing means and the image pickup optical system. Since the plural multi-point focusing areas are arranged along the direction of the parallax between the first focusing means and the image pickup optical system, the closest selection based on the multi-point range-finding of the first focusing means is conducted, so that the parallax is corrected automatically.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルカメラ等の
撮像装置における自動焦点調節装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing device for an image pickup device such as a digital camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来デジタルカメラ等の撮像装置におけ
る自動焦点調節装置の方式としはて、山登り方式(コン
トラスト方式)と自己相関方式(位相差方式)が周知で
あり、広く利用されている。以下にこの2つの方式の自
動焦点調節装置について説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hill-climbing method (contrast method) and an auto-correlation method (phase difference method) are well known and widely used as methods of an automatic focusing device in an image pickup apparatus such as a digital camera. Hereinafter, these two types of automatic focusing devices will be described.

【0003】図13は山登り方式による自動焦点調節装
置のブロック図である。図13において、被写体からの
光像(以下、被写体像)は撮影レンズ20と絞り21で
構成される撮像光学系によって撮像素子22に結像さ
れ、撮像素子制御手段23によって映像信号が生成さ
れ、映像信号処理手段24へ入力される。撮影レンズ2
0内にはレンズ位置が可変のフォーカシングレンズが含
まれている。
FIG. 13 is a block diagram of an automatic focus adjusting device based on a hill-climbing method. In FIG. 13, a light image from a subject (hereinafter, a subject image) is formed on an image sensor 22 by an imaging optical system including a photographing lens 20 and an aperture 21, and a video signal is generated by an image sensor controller 23. It is input to the video signal processing means 24. Shooting lens 2
A focusing lens having a variable lens position is included in 0.

【0004】映像信号処理手段24の構成としては、一
般的には図14に示した様なものがある。映像信号は、
高域通過フィルタ(HPF)30を通過して高域成分の
みが抽出され、検波回路31にて振幅検波される。次に
A/D変換器32でデジタル信号に変換され、ゲート回
路33で撮像画像の中央付近に設定されたフォーカシン
グエリア内の信号だけが抜き取られ、抜き取られた映像
信号は積分回路36でフィールド毎に積分され、現フィ
ールドの焦点評価値が得られる。
As a configuration of the video signal processing means 24, there is generally a configuration as shown in FIG. The video signal is
Only high-frequency components are extracted by passing through a high-pass filter (HPF) 30, and amplitude detection is performed by a detection circuit 31. Next, the signal is converted into a digital signal by the A / D converter 32, and only the signal in the focusing area set near the center of the captured image is extracted by the gate circuit 33. To obtain the focus evaluation value of the current field.

【0005】このとき、ゲート回路33は同期分離回路
35から信号に基づき、前記フォーカシングエリア内の
信号だけを抜き取るようにゲート制御回路34により制
御されている。
At this time, the gate circuit 33 is controlled by the gate control circuit 34 based on the signal from the sync separation circuit 35 so as to extract only the signal in the focusing area.

【0006】以上の様にして、積分回路36より常時、
フィールド毎の焦点評価値が出力され、CPU25に供
給される。
As described above, the integration circuit 36 always outputs
The focus evaluation value for each field is output and supplied to the CPU 25.

【0007】そして、CPU25は焦点評価値に基づい
て撮影レンズ20内の焦点調節用光学系であるフォーカ
シングレンズを駆動する制御信号を駆動手段26に供給
し、フォーカシングレンズ位置を可変する。位置検出手
段27はフォーカシングレンズ位置を検出し、これをC
PU25にフィードバックすることで、CPU25はフ
ォーカシングレンズを合焦させるよう制御することがで
きる。
The CPU 25 supplies a control signal for driving a focusing lens, which is a focus adjusting optical system in the taking lens 20, to the drive means 26 based on the focus evaluation value, and changes the focusing lens position. The position detecting means 27 detects the focusing lens position,
By feeding back to the PU 25, the CPU 25 can control the focusing lens to focus.

【0008】図15は、焦点評価値の一例を示した図で
ある。一般的に焦点評価値は合焦点を最大値として、デ
フォーカス量が増加するにつれて減少する。すなわち、
図15の如く山の形を作る。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a focus evaluation value. Generally, the focus evaluation value decreases as the defocus amount increases, with the focal point being the maximum value. That is,
A mountain shape is made as shown in FIG.

【0009】図13へ戻り、CPU25は焦点評価値を
映像信号処理手段24より取得しながらレンズ20を図
15の山登り開始位置から所定の方向へ所定量づつ駆動
する。このとき、レンズ20の駆動や位置の制御は駆動
手段26と位置検出手段27を用いて行う。CPU25
はレンズ20の駆動と焦点評価値の確認を繰り返し行
う。焦点評価値が最大値となるレンズ位置を通過し、そ
の最大値及びレンズ位置を記憶手段に記憶し、焦点評価
値が記憶されている最大値より所定量減少したところで
レンズ20の駆動方向を逆転する。最終的にCPU25
はレンズ20を焦点評価値が最大値となるレンズ位置ま
で駆動し停止させる。ここで、焦点評価値の最大値やそ
の時のレンズ位置を記憶する記憶手段は図示していない
が、CPU25内に含んだ構成としてもよいし、CPU
25に接続する構成としてもよい。
Returning to FIG. 13, the CPU 25 drives the lens 20 by a predetermined amount in a predetermined direction from the hill-climbing start position in FIG. 15 while obtaining the focus evaluation value from the video signal processing means 24. At this time, the driving of the lens 20 and the control of the position are performed using the driving unit 26 and the position detecting unit 27. CPU25
Repeatedly drives the lens 20 and checks the focus evaluation value. The lens passes the lens position where the focus evaluation value becomes the maximum value, stores the maximum value and the lens position in the storage means, and reverses the driving direction of the lens 20 when the focus evaluation value decreases by a predetermined amount from the stored maximum value. I do. Finally CPU25
Drives the lens 20 to the lens position where the focus evaluation value becomes the maximum value and stops it. Here, storage means for storing the maximum value of the focus evaluation value and the lens position at that time is not shown, but it may be configured to be included in the CPU 25,
25.

【0010】以上が山登り方式の自動焦点調節装置の説
明である。山登り方式については既に特許出願されてい
るものも多く公知であるから更なる詳細な説明は省略す
る。
The above is the description of the hill-climbing automatic focusing device. Many hill-climbing methods have already been patented and are well-known, so further detailed description will be omitted.

【0011】次に自己相関方式による自動焦点調節装置
について説明する。図16は自己相関方式による自動焦
点調節装置のブロック図である。
Next, a description will be given of an automatic focus adjusting apparatus based on the autocorrelation method. FIG. 16 is a block diagram of an automatic focusing apparatus using the autocorrelation method.

【0012】図16において、被写体像は撮影レンズ5
0と絞り51で構成される撮像光学系によって撮像素子
52に結像され、撮像素子制御手段23によって映像信
号が生成され、映像信号処理手段54に入力される。撮
影レンズ50内にはレンズ位置が可変の焦点調節用光学
系であるフォーカシングレンズが含まれている。絞り5
1は、CPU55からの指令に基づいて駆動手段56に
て焦点調節時と撮影時とで絞り状態が切り換えられるよ
うになっており、切り換えられた絞り状態はその都度、
位置検出手段57に通知される。駆動手段56は、絞り
51の切換え駆動のほかに、撮影レンズ50内のフォー
カシングレンズ位置を駆動する機能を有している。位置
検出手段57についても、絞り51の状態検出のほか
に、フォーカシングレンズ位置を検出し、CPU55に
フィードバックする機能を有している。
In FIG. 16, a subject image is taken by a photographing lens 5.
An image is formed on an imaging element 52 by an imaging optical system composed of 0 and an aperture 51, a video signal is generated by an imaging element control unit 23, and input to a video signal processing unit 54. The taking lens 50 includes a focusing lens which is a focus adjusting optical system whose lens position is variable. Aperture 5
1 is such that the aperture state is switched between the time of focus adjustment and the time of photographing by the drive means 56 based on a command from the CPU 55, and the switched aperture state is changed each time.
The position detecting means 57 is notified. The drive means 56 has a function of driving the position of the focusing lens in the photographing lens 50 in addition to the drive of switching the aperture 51. The position detecting means 57 also has a function of detecting the position of the focusing lens and feeding back to the CPU 55, in addition to detecting the state of the diaphragm 51.

【0013】映像信号処理手段54は、図17に示すよ
うに、図14に示した構成からHPF30,検波回路3
1及び積分回路36を除外したものであり、機能として
は撮像素子52に撮像される映像信号の全部またはその
一部を抽出して出力するものである。図17において、
映像信号は、A/D変換器32でデジタル信号に変換さ
れ、ゲート回路33で撮像画像の中央付近に設定された
フォーカシングエリア内の信号だけが抜き取られる。ゲ
ート回路33は同期分離回路35から信号に基づき、前
記フォーカシングエリア内の信号だけを抜き取るように
ゲート制御回路34により制御されている。すなわち、
ゲート回路33は焦点調節動作中は撮像画面の中央付近
に設定したフォーカシングエリア内の信号だけを抜き取
りCPU55へ出力する。
As shown in FIG. 17, the video signal processing means 54 includes the HPF 30 and the detection circuit 3 from the configuration shown in FIG.
1 and the integration circuit 36 are excluded, and the function is to extract and output all or a part of the video signal imaged by the image sensor 52. In FIG.
The video signal is converted into a digital signal by the A / D converter 32, and only the signal in the focusing area set near the center of the captured image is extracted by the gate circuit 33. The gate circuit 33 is controlled by a gate control circuit 34 based on the signal from the sync separation circuit 35 so as to extract only the signal in the focusing area. That is,
The gate circuit 33 extracts only a signal in the focusing area set near the center of the imaging screen during the focus adjustment operation, and outputs the signal to the CPU 55.

【0014】このとき、CPU55は駆動手段56と位
置検出手段57を用いて絞り51を駆動しながら映像信
号を取得する。
At this time, the CPU 55 obtains a video signal while driving the diaphragm 51 using the driving means 56 and the position detecting means 57.

【0015】映像信号処理手段54からの映像信号に基
づいて、CPU55は自己相関演算を行い撮像光学系の
焦点状態を検出し、合焦させるように制御する。
On the basis of the video signal from the video signal processing means 54, the CPU 55 performs an autocorrelation operation to detect the focus state of the image pickup optical system, and controls the image pickup optical system to focus.

【0016】絞り51は撮像光学系の光路に対して挿脱
可能なもので、その形状は図18に示すようなもので、
開口径の大きい開口部aを有するゾーンと、開口径の小
さい開口部b,cを有する2つのゾーンとから成る。こ
の3つのゾーンは、駆動手段56内の絞り切換え用駆動
モータにて撮影レンズ50からの光束中に1ゾーンずつ
挿入可能に構成されている。開口部aを有するゾーンは
合焦後の撮影時に用いられ、開口部bとcを有する各ゾ
ーンは自己相関方式の焦点調節中に時系列的に開口部b
と開口部cを切り換えて、撮像光学系の位置の異なる瞳
を形成する様に用いられる。つまり、絞り51の開口部
bと開口部cの切り換えにより、2つの映像信号を取得
し、自己相関演算をCPU55が行い撮像光学系の焦点
状態を検出し、合焦させようとするものである。図19
の(a),(b),(c)はそれぞれ合焦、前ピン、後
ピン状態の図を示すもので、絞り51を駆動し開口部b
とcを切り換えながら撮像素子52の面上に結像した時
系列的に得られる2つの映像信号の結像位置の差(位相
差)を自己相関演算により求め、撮像光学系が合焦状態
にあるか否か、更に合焦状態にない場合は、ピントのズ
レ量とズレ方向を推定している。
The diaphragm 51 is insertable into and removable from the optical path of the image pickup optical system, and has a shape as shown in FIG.
It comprises a zone having an opening a having a large opening diameter and two zones having openings b and c having a small opening diameter. These three zones are configured to be inserted one by one into the luminous flux from the photographing lens 50 by the aperture switching drive motor in the drive means 56. The zone having the aperture a is used for imaging after focusing, and the zones having the apertures b and c are used in the time series during the auto-correlation type focusing.
And the aperture c are switched to form pupils at different positions of the imaging optical system. That is, two video signals are acquired by switching between the opening b and the opening c of the diaphragm 51, the CPU 55 performs autocorrelation calculation, detects the focus state of the imaging optical system, and attempts to focus. . FIG.
(A), (b), and (c) show the in-focus state, the front focus state, and the rear focus state, respectively.
The difference (phase difference) between the image formation positions of two video signals obtained in time series formed on the surface of the image sensor 52 while switching between the image signals c and c is obtained by an autocorrelation operation, and the imaging optical system is brought into a focused state. If there is or not, and if the camera is not in focus, the amount of focus shift and the direction of shift are estimated.

【0017】自己相関演算は公知なので説明は省略す
る。以上が自己相関方式による自動焦点調節装置の説明
である。自己相関方式についても既に特許出願されてい
るものも多く公知であるから更なる詳細な説明は省略す
る。
Since the autocorrelation operation is known, its description is omitted. The above is the description of the auto-focusing apparatus using the autocorrelation method. Since many auto-correlation methods have already been applied for patents, their detailed description is omitted.

【0018】これまで周知の従来技術として山登り方式
と自己相関方式の自動焦点調節装置について説明した
が、その他以下に述べる従来技術も知られている。
Although the hill-climbing system and the auto-correlation system automatic focus adjustment device have been described as well-known prior arts, the following prior arts are also known.

【0019】例えば、特開平7−154668号公報に
記載されている複合型の自動焦点調節装置がある。その
主旨は、山登り方式と自己相関方式の2つの方式の自動
焦点調節手段を備えて高精度かつ高速な自動焦点調節装
置を実現しようとするものである。先に説明した自己相
関方式と特開平7−154668号公報に記載されてい
る自己相関方式とでは詳細な部分で若干の差異があるが
方式で言えば略同じものである。
For example, there is a combined automatic focusing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-154668. The gist of the invention is to realize a high-precision and high-speed automatic focus adjusting device including two types of automatic focus adjusting means of a hill-climbing method and an auto-correlation method. Although the autocorrelation method described above and the autocorrelation method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-154668 have some differences in detail, they are substantially the same.

【0020】また、同特開平7−154668号公報に
は、公知の赤外線アクティブ方式(カメラから赤外線を
投光して、被写体から反射した赤外線の入射角度を、距
離センサ(PSD)が判断してピント合わせをするもの)
を山登り方式と組み合わせた自動焦点調節装置について
も記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-154668 discloses a known infrared active method (a distance sensor (PSD) determines the incident angle of infrared light reflected from a subject by projecting infrared light from a camera. Focusing)
There is also described an automatic focus adjustment device in which is combined with a hill-climbing method.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術の山登り方式による自動焦点調節装置、自己相
関方式による自動焦点調節装置、及び複合型の自動焦点
調節装置には以下のような欠点がある。
However, the above-mentioned prior art automatic focusing devices using the hill-climbing method, the automatic focusing devices using the autocorrelation method, and the combined automatic focusing devices have the following disadvantages. .

【0022】まず、山登り方式による自動焦点調節装置
はフォーカシングレンズを駆動しながらフィールド毎に
焦点評価値を求め、合焦動作を行うため、合焦するまで
に時間がかかる。
First, the automatic focus adjusting device of the hill-climbing method obtains a focus evaluation value for each field while driving the focusing lens, and performs a focusing operation. Therefore, it takes time to focus.

【0023】次に、自己相関方式による自動焦点調節装
置は、1フィールドの映像信号で合焦位置が計算で求ま
るが、実際は、レンズ部分の寸法ばらつきや組み立てば
らつきに起因した光学性能ばらつきにより、真の合焦位
置は計算では求まらない。この為、1度レンズ駆動した
後、確認のため再度自己相関演算を行ない、レンズ位置
を合焦位置から所定誤差内に納めることが行われる。
Next, in the auto-focusing apparatus using the auto-correlation method, the in-focus position can be obtained by calculation from the video signal of one field. Cannot be obtained by calculation. Therefore, after driving the lens once, the autocorrelation calculation is performed again for confirmation, and the lens position is set within a predetermined error from the in-focus position.

【0024】一方、特開平7−154668号公報に記
載された複合型の自動焦点調節装置には以下の問題があ
る。
On the other hand, the compound automatic focusing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-154668 has the following problems.

【0025】自己相関方式には、上述した欠点以外に次
のような問題がある。それは、フォーカシングレンズの
位置が合焦位置から著しく離れていて非常にボケた映像
信号しか得られない場合には、計算で合焦位置を求める
ことができないことである。つまり、高速とされている
自己相関方式でも場合によっては、フォーカシングレン
ズのスキャン駆動が必要で常に高速であるとは言えな
い。従って、複合型といえども常に高速とはならないと
いう問題である。
The autocorrelation method has the following problems in addition to the above-mentioned disadvantages. That is, when the position of the focusing lens is significantly away from the focus position and only a very blurred video signal is obtained, the focus position cannot be obtained by calculation. In other words, even in the autocorrelation method which is set to high speed, scanning driving of the focusing lens is required depending on the case, and it cannot be said that high speed is always used. Therefore, there is a problem that the speed is not always high even for the composite type.

【0026】また、山登り方式と自己相関方式は、共
に、その上位概念では、同じパッシブ方式に属してお
り、低輝度や低コントラスト(以下、ローコンという)
の被写体(撮影シーン)を苦手とする。
The hill-climbing method and the auto-correlation method both belong to the same passive method in terms of the broader concept, and have low luminance and low contrast (hereinafter referred to as low contrast).
Is not good at the subject (shooting scene).

【0027】低輝度やローコン対策は補助光を用いるも
のや補助光によるパターン照射等が公知ではあるが、そ
の対策効果が完全であるとは言えない。
As a countermeasure against low luminance and low contrast, a method using auxiliary light and pattern irradiation using auxiliary light are known, but the effect of the countermeasure is not complete.

【0028】従って、山登り方式と自己相関方式の複合
型では合焦させることのできない苦手被写体がある。
Therefore, there is a subject which is not good at focusing in the composite type of the hill-climbing method and the auto-correlation method.

【0029】更に、自己相関方式では撮像光学系の光路
中への挿脱可能な絞り部材が必要となるがこれにも問題
があると考えられる。(特開平7−154668号公報
の記載内容には、複合型の装置とした場合でも小型化に
適しているとの記載があるが、これは疑問である。) つまり、デジタルカメラ等の撮像機器の大きさを決定す
る支配的要素は撮像光学系である。その撮像光学系に挿
脱可能な絞り部材を入れるということは、多少なりとも
大型化するはずである。また、挿脱可能な部材を入れる
ことにより光学設計上の制約が増え、光学設計の難易度
も困難方向に押し上げる結果となる。
Further, the autocorrelation method requires a stop member that can be inserted into and removed from the optical path of the imaging optical system, but this is considered to be problematic. (In the description of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-154668, there is a description that the device is suitable for downsizing even in the case of a composite device, but this is questionable.) That is, an imaging device such as a digital camera. The dominant factor that determines the size of is the imaging optical system. Including an insertable detachable diaphragm member in the imaging optical system should increase the size to some extent. In addition, the insertion of a removable member increases restrictions on the optical design, and the difficulty of the optical design is increased in a difficult direction.

【0030】以上のように、複合型の自動焦点調節装置
には常に高速とは言えない点、苦手な被写体が存在し合
焦できない場合がある点、必ずしも小型化に適さず光学
設計を複雑にする点といった欠点がある。
As described above, the composite type automatic focusing apparatus cannot always be said to be high speed, there are cases where a subject that is not good at it can not be focused, and the optical design is not always suitable for miniaturization. There is a drawback that it does.

【0031】最後に、赤外線アクティブ方式と山登り方
式の複合型については以下の欠点がある。
Finally, the combined type of the infrared active system and the hill-climbing system has the following disadvantages.

【0032】赤外線アクティブ方式は、一般的に円形の
スポット状の赤外線ビームを被写体に向けて照射する
が、投受光素子の物理的な理由で離散的なビーム照射と
なる。従って、ビームが被写体から外れる場合があり、
外れた場合、被写体距離は無限遠とされ、その後に山登
り方式にて合焦を行うと山登り方式で焦点評価値の最大
値が見つからなくなってしまう。もしくは、合焦までに
時間がかかってしまう。ところで、赤外線アクティブ方
式と山登り方式の複合型は、特開平7−154668号
公報では、投光・受光手段が必要であるなどから小型化
の妨げとされているが、前述のように山登り方式と自己
相関方式の複合型が必ずしも小型化に適しているとは言
えない以上投光・受光手段の存在は必ずしも本複合型の
欠点とはならないと言えよう。
The infrared active method generally irradiates a circular spot-shaped infrared beam toward a subject, but it is a discrete beam irradiation due to physical reasons of the light emitting and receiving elements. Therefore, the beam may deviate from the subject,
In the case of deviation, the subject distance is set to infinity, and if focusing is performed thereafter by the hill-climbing method, the maximum value of the focus evaluation value cannot be found by the hill-climbing method. Or it takes time to focus. In the meantime, the composite type of the infrared active method and the hill-climbing method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-154668, which hinders miniaturization because light-emitting and light-receiving means are required. Since the composite type of the autocorrelation method is not necessarily suitable for miniaturization, it can be said that the existence of the light projecting / receiving means is not necessarily a disadvantage of the composite type.

【0033】以上の如く、従来技術の自動焦点調節装置
は常に高速であるとは言えない。また、苦手被写体があ
り合焦しないことがある。更に一方の方式が誤側距した
場合、合焦しないか、合焦までに時間がかかる等の問題
がある。
As described above, the conventional automatic focusing apparatus cannot always be said to be fast. In addition, there is a case where the subject is not good and there is no focus. Further, when one of the methods has an erroneous side distance, there is a problem that focusing is not performed or it takes time to focus.

【0034】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、常に高速かつ高精度に合焦が可能な自動焦
点調節装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an automatic focusing device which can always perform focusing at high speed and with high accuracy.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】本発明は、被写体像を受
光するための、少なくとも一対の積分型受光センサと、
該積分型受光センサの画素単位に設けられた定常光除去
回路と、被写体を照明するための補助光手段と、前記積
分型受光センサからの被写体像信号を積分するもので、
前記定常光除去回路のオン/オフにより、積分モードを
アクティブモードとパッシブモードに切り換え可能な積
分手段と、前記積分手段の積分動作を制御するもので、
アクティブモードとパッシブモードを選択的に切り換え
る制御を行うことが可能な積分制御手段とを有し、前記
積分手段により得られた被写体像信号の積分量に基づき
測距演算を行い、焦点調節用光学系を駆動して焦点調節
を行う第1の焦点調節手段と、撮像光学系の光軸上にあ
って被写体を撮像するための撮像素子と、該撮像素子の
所定の領域から被写体像信号を抽出し、焦点評価値を算
出する焦点評価手段とを有し、焦点調節用光学系を駆動
しながら焦点評価値の最大値を検出することで焦点調節
を行う第2の焦点調節手段と、を具備し、前記第1の焦
点調節手段は、撮像光学系の光軸外に配置され、かつ、
多点焦点調節手段であり、複数の多点焦点調節領域が第
1の焦点調節手段と撮像光学系とのパララックスの方向
に沿って配置されていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided at least a pair of integral light receiving sensors for receiving a subject image,
A stationary light elimination circuit provided for each pixel of the integration type light receiving sensor, auxiliary light means for illuminating the object, and an object image signal from the integration type light receiving sensor,
Integrating means capable of switching an integration mode between an active mode and a passive mode by turning on / off the stationary light removing circuit; and controlling integration operation of the integration means.
An integration control means capable of performing control for selectively switching between an active mode and a passive mode, performing a distance measurement operation based on an integration amount of a subject image signal obtained by the integration means, and First focus adjusting means for adjusting the focus by driving the system, an image sensor for imaging a subject on the optical axis of the imaging optical system, and extracting a subject image signal from a predetermined area of the image sensor A focus evaluation means for calculating a focus evaluation value, and a second focus adjustment means for performing focus adjustment by detecting a maximum value of the focus evaluation value while driving the focus adjustment optical system. The first focus adjusting means is arranged outside the optical axis of the imaging optical system, and
A multi-point focus adjustment unit, wherein a plurality of multi-point focus adjustment regions are arranged along a parallax direction between the first focus adjustment unit and the imaging optical system.

【0036】本発明においては、第1の焦点調節手段
は、撮像光学系の光軸外に配置され、かつ、多点焦点調
節手段であり、複数の多点焦点調節領域が第1の焦点調
節手段と撮像光学系とのパララックスの方向に沿って配
置されているので、第1の焦点調節手段の多点測距に基
づく最至近選択を行うことで、自動的にパララックス補
正がなされることになり、撮像光学系の光軸外に配置さ
れた第1の焦点調節手段によるパララックスの影響を除
去することが可能となる。
In the present invention, the first focus adjusting means is arranged outside the optical axis of the image pickup optical system and is a multi-point focus adjusting means, and the plurality of multi-point focus adjusting areas are the first focus adjusting means. Since the means and the imaging optical system are arranged along the parallax direction, parallax correction is automatically performed by performing closest selection based on multipoint ranging of the first focus adjustment means. In other words, it is possible to eliminate the influence of parallax caused by the first focus adjustment unit disposed outside the optical axis of the imaging optical system.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の自動
焦点調節装置の概念図を示している。本実施の形態で
は、前述の山登り方式の自動焦点調節(以下、コントラ
ストAFともいう)手段と後述のハイブリッド方式のA
F手段を用いた複合型の自動焦点調節装置について説明
する。ハイブリッド方式のAF手段は第1の焦点調節手
段に対応し、山登り方式のAF手段は第2の焦点調節手
段に対応している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of an automatic focusing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, the above-mentioned hill-climbing automatic focus adjustment (hereinafter also referred to as contrast AF) means and a hybrid type A described later are used.
A composite type automatic focusing apparatus using F means will be described. The hybrid AF means corresponds to the first focus adjusting means, and the hill-climbing AF means corresponds to the second focus adjusting means.

【0038】図1に示す装置における山登り方式のAF
手段(第2の焦点調節手段)は、フォーカシングレンズ
を含む撮影レンズ10と、絞り11と、撮像素子12
と、撮像素子制御手段13と、映像信号処理手段14
と、制御手段であるCPU15と、フォーカシングレン
ズの駆動手段16と、フォーカシングレンズの位置検出
手段17とを有して構成されている。撮影レンズ10と
絞り11は撮像光学系を構成している。撮影レンズ10
内には、焦点調節用光学系として、レンズ位置が可変の
フォーカシングレンズが含まれている。
The hill-climbing AF in the apparatus shown in FIG.
The means (second focus adjusting means) includes a photographing lens 10 including a focusing lens, an aperture 11, and an image sensor 12
, Image sensor control means 13, video signal processing means 14
, A CPU 15 as a control unit, a focusing lens driving unit 16, and a focusing lens position detecting unit 17. The taking lens 10 and the aperture 11 constitute an imaging optical system. Shooting lens 10
A focusing lens having a variable lens position is included therein as a focusing optical system.

【0039】被写体像は撮影レンズ10と絞り11で構
成される撮像光学系によって撮像素子12に結像され、
撮像素子制御手段13によって映像信号がを生成され、
映像信号処理手段14に入力される。
A subject image is formed on an image pickup device 12 by an image pickup optical system composed of a photographing lens 10 and an aperture 11.
A video signal is generated by the image sensor control means 13,
It is input to the video signal processing means 14.

【0040】映像信号処理手段14は、図14に示した
ものと同様な構成である。映像信号処理手段14では、
撮像画像の中央付近に設定されたフォーカシングエリア
内の信号だけが抜き取られ、抜き取られた映像信号はフ
ィールド毎に積分され、現フィールドの焦点評価値が得
られる。得られたフィールド毎の焦点評価値はCPU2
5へ供給されるようになっている。
The video signal processing means 14 has the same configuration as that shown in FIG. In the video signal processing means 14,
Only the signal in the focusing area set near the center of the captured image is extracted, the extracted video signal is integrated for each field, and the focus evaluation value of the current field is obtained. The obtained focus evaluation value for each field is stored in the CPU2.
5.

【0041】一方、図1に示す本実施の形態におけるハ
イブリッド方式のAF手段(第1の焦点調節手段)は、
ハイブリッド方式の測距手段18と、補助光手段19
と、制御手段であるCPU15と、フォーカシングレン
ズの駆動手段16と、フォーカシングレンズの位置検出
手段17とを有して構成されている。
On the other hand, the hybrid AF means (first focus adjusting means) shown in FIG.
Hybrid type distance measuring means 18 and auxiliary light means 19
, A CPU 15 as a control unit, a focusing lens driving unit 16, and a focusing lens position detecting unit 17.

【0042】ここで、ハイブリッド方式の測距手段18
について簡単に説明する。ハイブリッド方式というのは
パッシブ方式とアクティブ方式を融合させたものであ
り、パッシブ方式は公知の技術である。また、アクティ
ブ方式は、公知の距離センサ(PSD)と赤外線発光器
(IRED)を用いた赤外線アクティブ方式とは若干異
なるもので、PSDの代わりにパッシブ方式のラインセ
ンサ(受光センサにラインセンサを用いた測距装置につ
いては特願平9−318553号及び特願平11−33
4546号明細書などに記載がある)の画素毎に定常光
を除去するための定常光除去回路を設けた新規のセンサ
を用いており、定常光を除去しながら補助光手段19で
被写体を照射し、補助光により照射された被写体の像信
号の積分量に基づき測距演算を行い、被写体距離を求め
るものである。パッシブ方式はアクティブ方式における
定常光除去機能を無効として測距演算を行い、被写体距
離を求めるものである。つまり、ハイブリッド方式は、
定常光除去機能を無効にしておくとパッシブ動作を行
い、定常光除去機能を有効にすればアクティブ動作をす
るものである。
Here, the hybrid type distance measuring means 18
Will be described briefly. The hybrid system is a combination of the passive system and the active system, and the passive system is a known technology. The active method is slightly different from a known distance sensor (PSD) and an infrared active method using an infrared light emitter (IRED). Instead of the PSD, a passive line sensor (a line sensor is used as a light receiving sensor). Japanese Patent Application No. 9-318553 and Japanese Patent Application No. Hei 11-33
No. 4546), a new sensor having a stationary light removing circuit for removing the stationary light for each pixel is used, and the subject is illuminated by the auxiliary light means 19 while removing the stationary light. Then, a distance measurement operation is performed based on the integration amount of the image signal of the object illuminated by the auxiliary light to obtain the object distance. In the passive method, a distance measurement calculation is performed by disabling the stationary light removal function in the active method to obtain a subject distance. In other words, the hybrid method
The passive operation is performed when the stationary light removing function is disabled, and the active operation is performed when the stationary light removing function is enabled.

【0043】ハイブリッド方式は、定常光除去回路の有
効/無効(オン/オフ)設定により、アクティブ方式と
パッシブ方式との切り換えが可能で、被写体の状況に応
じて有利な方式で測距が行える利点がある。
The hybrid system has an advantage that the active system and the passive system can be switched by setting the valid / invalid (on / off) of the steady light removing circuit, and the distance can be measured in an advantageous manner according to the situation of the subject. There is.

【0044】ハイブリッド方式の自動焦点調節装置に関
しては特願平11−139682号の明細書に開示され
ており、定常光除去回路に関しては特願平10−336
921号の明細書に開示されている。これらに述べられ
ているハイブリッド方式の測距手段及び補助光手段を備
えた測距装置の詳細については、後述する。
A hybrid type automatic focusing apparatus is disclosed in the specification of Japanese Patent Application No. 11-139682, and a stationary light removing circuit is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-336.
No. 921. The details of the ranging device provided with the hybrid ranging device and the auxiliary light device described above will be described later.

【0045】上記CPU15はハイブリッド方式の測距
結果に基づいてレンズ駆動量を演算しフォーカシングレ
ンズを駆動する制御信号を生成して駆動手段16に供給
することにより、フォーカシングレンズ位置を可変制御
することが可能であると共に、もう一方の山登り方式の
測距による焦点評価値に基づいてフォーカシングレンズ
を駆動する制御信号を生成して駆動手段16に供給し、
フォーカシングレンズ位置を可変制御することが可能で
ある。位置検出手段17はフォーカシングレンズ位置を
検出し、これをCPU15にフィードバックすること
で、CPU15はフォーカシングレンズを合焦させるよ
う制御できるようになっている。
The CPU 15 calculates the lens drive amount based on the result of distance measurement in the hybrid system, generates a control signal for driving the focusing lens, and supplies the control signal to the drive means 16, whereby the focusing lens position can be variably controlled. A control signal for driving the focusing lens is generated based on the focus evaluation value obtained by the other hill-climbing distance measurement, and the control signal is supplied to the driving unit 16.
It is possible to variably control the focusing lens position. The position detecting means 17 detects the focusing lens position and feeds it back to the CPU 15 so that the CPU 15 can control the focusing lens to focus.

【0046】ここで、図2を参照して、図1で述べたハ
イブリッド方式の測距手段及び補助光手段を備えた測距
装置の詳細について説明しておく。図2はハイブリッド
方式の測距装置をををを示している。この測距装置は、
センサ視野全体に投光して定常光除去プリ測距(アクテ
ィブ動作)を行い、該プリ測距で例えば最大積分値を与
える位置の近傍に本積分(パッシブ動作)測距エリアを
設定して相関演算を行い、最至近選択することによって
測距結果を得る。
Referring now to FIG. 2, the details of the distance measuring apparatus provided with the hybrid type distance measuring means and auxiliary light means described with reference to FIG. 1 will be described. FIG. 2 shows a hybrid type distance measuring device. This ranging device
Preliminary distance measurement (active operation) is performed by projecting light to the entire sensor field of view, and a main integration (passive operation) distance measurement area is set near the position where the maximum integral value is obtained in the pre-range measurement, for example, and correlation is performed. An arithmetic operation is performed, and a distance measurement result is obtained by selecting the closest distance.

【0047】図2において、測距装置の所定位置には、
被写体光、及び補助光による被写体での反射光を集光す
るための受光レンズ201a,201bが設けられてい
る。
In FIG. 2, at a predetermined position of the distance measuring device,
Light receiving lenses 201a and 201b for condensing the subject light and the reflected light from the subject due to the auxiliary light are provided.

【0048】さらに、上記受光レンズ201a,201
bの光路を確保、分割し、また、不要な外光の光路への
進入を防ぐために筐体202が設けられている。この筐
体202は、上述の目的から、通常は黒色等の濃色で遮
光性に優れた材料で形成されている。尚、上記筐体20
2としては、上述した材料で形成されたものの他、内部
で光の乱反射が生じないように筐体内部に斜勾線を設け
たものや、シボ打ち加工が施されたもの等を採用するこ
とができることは勿論である。
Further, the light receiving lenses 201a, 201
A housing 202 is provided to secure and divide the optical path b, and to prevent unnecessary outside light from entering the optical path. For the above-mentioned purpose, the housing 202 is usually formed of a material having excellent light-shielding properties in a dark color such as black. The housing 20
As for 2, other than those formed of the above-mentioned materials, those having a slanted line inside the housing so as not to cause irregular reflection of light inside, and those subjected to embossing processing are used. Of course you can.

【0049】図中、符号203は、オートフオーカス用
集積回路(以下、AFIC)である。以下、当該AFI
C203の構成について説明する。
In the figure, reference numeral 203 denotes an autofocus integrated circuit (hereinafter, AFIC). Hereinafter, the AFI
The configuration of C203 will be described.

【0050】このAFIC203の内部には、上記受光
レンズ201a,201bによって集光された光を受光
し、光電変換する少なくとも一対の積分型受光センサを
構成する受光素子204a,204bの集合体が設けら
れている。さらに、この受光素子204a,204bで
素子毎に光電変換された光電流を素子毎に積分するため
の積分手段である光電流積分部205が設けられてい
る。
Inside the AFIC 203, there is provided an aggregate of light receiving elements 204a and 204b constituting at least a pair of integral light receiving sensors for receiving light collected by the light receiving lenses 201a and 201b and performing photoelectric conversion. ing. Further, a photocurrent integration unit 205 is provided as integration means for integrating the photocurrent photoelectrically converted by the light receiving elements 204a and 204b for each element.

【0051】さらに、上記受光素子204a,204b
毎に光電変換された光電流のうち、定常光電流を記憶、
除去する定常光除去手段である定常光除去部206が設
けられている。そして、AFIC203の内部の各部を
リセットするためのリセット部207が設けられてい
る。
Further, the light receiving elements 204a, 204b
Of the photoelectric currents that have been photoelectrically converted for each time,
A stationary light removing unit 206 as a stationary light removing unit for removing is provided. Further, a reset unit 207 for resetting each unit inside the AFIC 203 is provided.

【0052】また、図中の符号208は、上記光電流積
分部205に任意の領域を設定し、設定された領域内の
光電流の最大積分量を検出し、最大積分量を一時的にサ
ンプルホールドして、光電流の積分を制御するためのモ
ニタ信号を出力するための、モニタ信号検出範囲設定と
モニタ信号出力部である,この他、AFIC203に
は、上記光電流積分部205の積分結果である複数積分
量を記憶保持する記憶部209や、当該モニタ信号検出
範囲設定とモニタ信号出力部208及び記憶部209の
内容を外部へ出力する出力部10も設けられている。
Reference numeral 208 in the figure designates an arbitrary area in the photocurrent integrator 205, detects the maximum integration amount of the photocurrent in the set area, and temporarily samples the maximum integration amount. It is a monitor signal detection range setting and monitor signal output unit for holding and outputting a monitor signal for controlling the integration of the photocurrent. In addition, the AFIC 203 also includes an integration result of the photocurrent integration unit 205. A storage unit 209 for storing and holding a plurality of integral amounts, and an output unit 10 for outputting the monitor signal detection range setting and the contents of the monitor signal output unit 208 and the storage unit 209 to the outside are also provided.

【0053】この出力部10は、その内部に信号を増幅
するための増幅手段を内蔵したものであってもよいこと
は勿論である。尚、上記外部からの制御信号に基づきA
FIC203の内部を制御する役目は制御部211が担
い、電圧源、電流源等の集まりあるバイアス部212よ
り各部に電源が供給されている。
The output section 10 may of course have a built-in amplifying means for amplifying a signal therein. It should be noted that, based on the external control signal, A
The control section 211 plays a role of controlling the inside of the FIC 203, and power is supplied to each section from a bias section 212, which is a collection of voltage sources, current sources, and the like.

【0054】一方、被写体に光を照射するための補助光
手段である投光光源214と、該投光光源214の投光
を集光するための投光レンズ201cも設けられてい
る。この投光光源214は、ドライバ部215により駆
動制御されることになる。
On the other hand, there are also provided a light projecting light source 214 as auxiliary light means for irradiating the subject with light, and a light projecting lens 201c for condensing the light projected from the light projecting light source 214. The driving of the light projecting light source 214 is controlled by the driver unit 215.

【0055】CPU15は、測距装置の制御以外のカメ
ラの諸動作の制御を行うことは勿論である。このCPU
15の機能を測距装置関係に限定すれば、その概要は、
被写体の情報入手と測距演算が主となる。なお、この破
写体の情報入手、測距演算等の測距関係の機能は、必ず
しもCPU15に属する必要はなく、AFIC203に
内蔵されてもよい。
The CPU 15 controls various operations of the camera other than the control of the distance measuring device. This CPU
If the 15 functions are limited to those related to distance measuring devices,
Mainly information acquisition and ranging calculation of the subject. Note that the functions related to distance measurement, such as obtaining information of a photographed object and distance measurement calculation, do not necessarily belong to the CPU 15 and may be built in the AFIC 203.

【0056】以上説明した構成の他、図2においては図
示していないが、測距に必要なデータ、例えば調整デー
タ等を記憶しておく為の不揮発性メモリたるEEPRO
M等をAFIC203内に内蔵させることも可能であ
る。
In addition to the configuration described above, although not shown in FIG. 2, EEPRO is a nonvolatile memory for storing data necessary for distance measurement, for example, adjustment data.
M and the like can be built in the AFIC 203.

【0057】以下、図3のフローチャートを参照して、
上記図2の測距装置の動作を詳細に説明する。以下の説
明では、図2の構成を同一符号をもって適宜参照しつつ
説明を進める。
Hereinafter, referring to the flowchart of FIG.
The operation of the distance measuring apparatus shown in FIG. 2 will be described in detail. In the following description, the description will proceed with reference to the configuration in FIG.

【0058】先ず、CPU15は、測距装置初期設定を
行う(ステップS31)。即ち、初めにCPU15自体
が測距を開始する為の準備動作を行い、当該準備完了
後、測距動作に入る。CPU15が、制御部211に制
御信号を送ると、当該制御部211がリセット部207
を起動する,この起動に伴って、リセット部207は、
光電流積分部205及び定常光除去部206、モニタ信
号検出範囲設定とモニタ信号出力部8、記憶部9を、そ
れぞれリセットする。
First, the CPU 15 performs the initial setting of the distance measuring device (step S31). That is, first, the CPU 15 itself performs a preparation operation for starting distance measurement, and after the completion of the preparation, enters a distance measurement operation. When the CPU 15 sends a control signal to the control unit 211, the control unit 211
. With this activation, the reset unit 207
The photocurrent integrator 205, the steady light remover 206, the monitor signal detection range setting and monitor signal output unit 8, and the storage unit 9 are reset.

【0059】続いて、CPU15は、プリ積分を実行す
る(ステップS32)。即ち、CPU15は、定常光除
去部206を動作させるための信号とモニタ信号検出範
囲を設定するための信号を制御部211へ送る。この信
号を受けると、制御部211は、定常光除去部206を
有効にして、更にモニタ信号検出範囲を設定する。次い
で、CPU15は、ドライバ部215に対し、投光部2
14を発光させるための信号を送り、当該投光部14を
発光させる。続いて、CPU15は、制御部211に対
して光電流積分を開始するための信号を出力する。この
信号を受けると、制御部211は、光電流積分部205
による光電流積分を開始させる。そして、所定の動作を
実行した後、CPU15は、制御部211に対して光電
流積分を終了させるための信号を送り、光電流の積分を
終了させる。このときのプリ積分は、アクティブモード
である。なお、制御部211は、積分手段である光電流
積分部205の積分動作を制御するもので、積分動作の
開始・停止の制御のほかに、光電流の増幅率の切換え或
いは積分容量の切換え等により受光素子(光電変換素
子)204a,204bのセンサ感度を設定・切り換え
したり、積分時間を設定・切り換えしたり、或いは定常
光除去有効のプリ測距(アクティブ動作)と定常光除去
無効の本積分(パッシブ動作)とを選択的に切り換える
制御を行うことが可能である。
Subsequently, the CPU 15 executes a pre-integration (step S32). That is, the CPU 15 sends a signal for operating the steady light removing unit 206 and a signal for setting the monitor signal detection range to the control unit 211. Upon receiving this signal, the control unit 211 enables the steady light removing unit 206 and further sets a monitor signal detection range. Next, the CPU 15 sends the light emitting unit 2 to the driver unit 215.
A signal for causing the light emitting section 14 to emit light is sent, and the light emitting section 14 is caused to emit light. Subsequently, the CPU 15 outputs a signal for starting photocurrent integration to the control unit 211. Upon receiving this signal, the control unit 211 causes the photocurrent integration unit 205
Is started. Then, after executing the predetermined operation, the CPU 15 sends a signal for terminating the photocurrent integration to the control unit 211, and terminates the photocurrent integration. The pre-integration at this time is an active mode. The control unit 211 controls the integration operation of the photocurrent integration unit 205 as the integration means. In addition to controlling the start / stop of the integration operation, switching of the amplification factor of the photocurrent or switching of the integration capacity is performed. To set / switch the sensor sensitivity of the light receiving elements (photoelectric conversion elements) 204a and 204b, set / switch the integration time, or perform pre-ranging (active operation) with steady light removal enabled and book with disabled steady light removal It is possible to perform control for selectively switching between integration (passive operation).

【0060】次いで、最大積分量とそのセンサ上の位置
を検出する(ステップS33)。即ち、CPU15は、
上記積分終了後に、光電流積分部205により積分され
た複数の受光素子(光電変換素子)毎の積分量の全てを
記憶部209に記憶させる。この記憶部209に記憶さ
れた積分量は、投光光源214が発した光線の被写体の
反射による像信号である。これは、定常光成分が除去さ
れた像信号である。CPU15は、この像信号を出力部
210を介して取得する。CPU15は、像信号を取得
する際、その最大積分値と該最大積分値のセンサ上の位
置を検出する。
Next, the maximum integration amount and its position on the sensor are detected (step S33). That is, the CPU 15
After completion of the integration, the storage unit 209 stores all the integration amounts of the plurality of light receiving elements (photoelectric conversion elements) integrated by the photocurrent integration unit 205. The integration amount stored in the storage unit 209 is an image signal due to reflection of a light beam emitted from the light projection light source 214 on the subject. This is an image signal from which the stationary light component has been removed. The CPU 15 acquires this image signal via the output unit 210. When acquiring the image signal, the CPU 15 detects the maximum integral value and the position of the maximum integral value on the sensor.

【0061】続いて、CPU15は、上記ステップS3
3で検出した最大積分値と所定値とを大小比較する(ス
テップS34)。ここで、最大積分値が所定値よりも大
きいときは、主要被写体により投光光源14の発した光
線が反射されたと推定される場合であると判断し、後述
するステップS35に移行する。一方、最大積分値が所
定値よりも小さい場合は、主要被写体が投光光源14の
発した光線が届かないような遠方にあるか、又は主要被
写体の反射率が極端に低いなどの理由で、主要被写体位
置を推定不可能な場合であると判断し、ステップS36
に移行する。
Subsequently, the CPU 15 determines in step S3
The maximum integration value detected in step 3 is compared with a predetermined value (step S34). Here, when the maximum integration value is larger than the predetermined value, it is determined that it is estimated that the light beam emitted from the projection light source 14 is reflected by the main subject, and the process proceeds to step S35 described later. On the other hand, when the maximum integration value is smaller than the predetermined value, the main subject is located at a distance where the light emitted from the light projecting light source 14 does not reach, or the reflectance of the main subject is extremely low. It is determined that the main subject position cannot be estimated, and step S36 is performed.
Move to

【0062】ステップS35では、CPU15は、最大
積分量のポイントを中心とした所定の領域に測距エリア
を設定する。即ち、図4に示すシーンでは、プリ積分に
よりセンサデータが得られ(図5(a),(b)参
照)、当該プリ積分に基づき、測距エリアが設定され
(図5(c),(d)参照)、本積分結果と設定された
測距エリアとで被写体距離が求められる。
In step S35, the CPU 15 sets a distance measurement area in a predetermined area centered on the point of the maximum integration amount. That is, in the scene shown in FIG. 4, sensor data is obtained by pre-integration (see FIGS. 5A and 5B), and a distance measurement area is set based on the pre-integration (FIGS. 5C and 5C). d)), the subject distance is obtained from the integration result and the set distance measurement area.

【0063】ステップS36では、CPU15は、予め
用意してある所定の領域(デフォルト位置)に測距エリ
アを設定する,例えば、図6に示すシーンでは、プリ積
分は所要被写体位置を推定できない(図7(a),
(b)参照)。このときは、デフォルト位置に測距エリ
アを設定すればよい。即ち、図7(c),(d)に示さ
れるよぅに、測距エリアをオーバーラップさせでも良い
し、測距エリアをオーバーラップさせることなく複数設
定しても良い。
In step S36, the CPU 15 sets the distance measurement area in a predetermined area (default position) prepared in advance. For example, in the scene shown in FIG. 6, the pre-integration cannot estimate the required object position (see FIG. 7 (a),
(B)). In this case, the distance measurement area may be set at the default position. That is, as shown in FIGS. 7C and 7D, the distance measurement areas may be overlapped, or a plurality of distance measurement areas may be set without overlapping.

【0064】続いて、CPU15は、本積分を行う(ス
テップS37)。即ち、CPU15は、AFIC203
内部のリセット部207を起動させ、AFIC203内
部の諸手段をリセットする。本積分では定常光除去部2
06を無効にする。そして、モニタ信号検出籤囲を設定
し、投光光源214の発光は必要に応じて点灯/消灯の
制御をして、積分を開始する。こうして、所定の動作を
実行後、積分を終了させる。本積分は、パッシブモード
である。
Subsequently, the CPU 15 performs the main integration (step S37). That is, the CPU 15
The internal reset unit 207 is activated to reset various means inside the AFIC 203. In this integration, the stationary light removal unit 2
06 is invalidated. Then, the monitor signal detection range is set, and the light emission of the light emitting light source 214 is controlled to be turned on / off as necessary, and integration is started. After the predetermined operation is performed, the integration is terminated. This integration is a passive mode.

【0065】続いて、CPU15は、相関演算と最至近
選択を実行する(ステップS38)。即ち、CPU15
は、上記パッシブモードでの本積分を終了させると、被
写体の像信号である光電変換素子毎の積分量を記憶部2
09に記憶させる。続いて、出力部210により被写体
の像信号を出力させ取得する。このとき、CPU15
は、被写体の像信号の全てを取得してもよいが、上記ス
テップS35又はS36で設定した測距エリアのみの像
信号を取得する方が効率的である。
Subsequently, the CPU 15 executes the correlation calculation and the closest selection (step S38). That is, the CPU 15
When the main integration in the passive mode is terminated, the integration amount for each photoelectric conversion element, which is the image signal of the subject, is stored in the storage unit 2.
09 is stored. Subsequently, the output unit 210 outputs and acquires an image signal of the subject. At this time, the CPU 15
May acquire all the image signals of the subject, but it is more efficient to acquire the image signal of only the ranging area set in step S35 or S36.

【0066】CPU15は、取得した被写体の像信号に
基づき、測距エリア毎に相関演算(位相差検出)を行
い、測距エリア毎の被写体像の位相差を求める。かかる
位相差は、被写体の距離に相当する。そして、複数の測
距エリアから得られた複数の被写体距離より最至近選択
を行い、最至近の被写体距離を最終測距結果とする。
The CPU 15 performs a correlation operation (phase difference detection) for each ranging area based on the acquired image signal of the subject, and obtains a phase difference of the subject image for each ranging area. Such a phase difference corresponds to the distance of the subject. Then, the closest distance is selected from a plurality of object distances obtained from a plurality of distance measurement areas, and the closest object distance is set as a final distance measurement result.

【0067】以上の処理の後、CPU15は、AFIC
203の電源をオフにする動作を含む後処理を実行し、
こうして一連の測距動作を終了する(ステップS3
9)。
After the above processing, the CPU 15 executes the AFIC
Performing post-processing including an operation of turning off the power of the power supply 203;
Thus, a series of distance measuring operations is completed (step S3).
9).

【0068】ところで、従来技術においては、一次元又
は二次元のセンサにて非常に広範囲を測距する場合、設
定される測距エリアの数も非常に多数となり、相関演算
等の複雑な演算を非常に多数回繰り返さねばならず、所
要時間がかかりタイムラグが大きくなるか、或いは高速
化を実行しようとすると高価なCPUを使用する必要が
ある。
In the prior art, when a very wide range is measured by a one-dimensional or two-dimensional sensor, the number of distance measurement areas to be set is very large, and complicated calculations such as correlation calculations are performed. It must be repeated a very large number of times, requiring a long time and a large time lag, or an expensive CPU must be used to increase the speed.

【0069】これに対して、上述の図3のフローチャー
トの動作によれば、投光光源214を点灯させながら、
定常光除去部206を有効としたアクティブモードで、
所定の短時間プリ積分を行い被写体からの投光光源21
4が発した光線の反射光の分布(積分像信号)を取得す
ることで、主要被写体の位置を推定することが可能とな
る。
On the other hand, according to the operation of the flowchart of FIG. 3 described above, while the projection light source 214 is turned on,
In the active mode with the steady light removal unit 206 enabled,
A predetermined short-time pre-integration is performed to project light from the subject 21
The position of the main subject can be estimated by acquiring the distribution of the reflected light (integrated image signal) of the light beam emitted by the light source 4.

【0070】従って、図3のフローチャートの動作で
は、推定した主要被写体の距離を高精度に検出するのに
必要な最低限の測距エリアを設定することができるた
め、その後の本積分における相関演算において不要な演
算をする必要はなくなる。つまり、高速で高価なCPU
の使用は不要となり、タイムラグも少なくて済むという
効果を奏する。
Therefore, in the operation of the flowchart of FIG. 3, the minimum distance measurement area necessary for detecting the estimated distance of the main subject with high accuracy can be set. There is no need to perform unnecessary calculations in. In other words, a fast and expensive CPU
This eliminates the need for using a time stamp, thereby reducing the time lag.

【0071】次に、図8のフローチャートを用いて、図
1の概略的な動作を説明する。撮影者が撮影のタイミン
グでレリーズスイッチ(図示せず)を押下すると、これ
をCPU15が検知し、焦点調節動作が開始される。
Next, the schematic operation of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. When the photographer presses a release switch (not shown) at the time of photographing, the CPU 15 detects this and starts a focus adjustment operation.

【0072】焦点調節動作は図8のステップS80に示
すように、最初にハイブリッド方式の測距手段18によ
る被写体距離の測距を行う。この測距動作は図3で説明
した通りである。
In the focus adjusting operation, as shown in step S80 of FIG. 8, first, the subject distance is measured by the hybrid type distance measuring means 18. This distance measuring operation is as described in FIG.

【0073】次に、ステップS81では、図1中の撮影
レンズ10内のフォーカシングレンズの現在位置〜合焦
位置までの駆動量を算出する。フォーカシングレンズの
現在位置は、前回の駆動時の結果をCPU15が記憶保
持している。CPU15は合焦位置までの駆動方向と駆
動量を演算し算出する。
Next, in step S81, the driving amount of the focusing lens in the photographing lens 10 in FIG. 1 from the current position to the in-focus position is calculated. As for the current position of the focusing lens, the result of the previous driving is stored and held by the CPU 15. The CPU 15 calculates and calculates the driving direction and the driving amount up to the in-focus position.

【0074】ステップS82では、フォーカシングレン
ズの駆動量を補正する。このレンズ駆動量の補正を行う
理由は、本発明はハイブリッド形式で測距し高速にレン
ズ駆動を行い、最後に山登り方式で高精度に焦点調節す
る為、最初のレンズ駆動は合焦点の手前に止める必要が
あるためである。補正量は、現在の撮像光学系の焦点距
離や環境温度、必要があれば部品の寸法ばらつきや組立
精度等を考慮して決定する。この補正量もCPU15が
算出し、制御する。
In step S82, the driving amount of the focusing lens is corrected. The reason for correcting this lens drive amount is that the present invention measures the distance in the hybrid format, performs high-speed lens drive, and finally adjusts the focus with high precision by the hill-climbing method, so the first lens drive is before the focal point. It is necessary to stop. The correction amount is determined in consideration of the current focal length of the imaging optical system, the environmental temperature, and if necessary, the dimensional variation of components, the assembly accuracy, and the like. The CPU 15 also calculates and controls this correction amount.

【0075】ステップS83では、実際にフォーカシン
グレンズを駆動する。フォーカシングレンズの駆動は、
CPU15の制御によって駆動手段16と位置検出手段
17を用いて行われる。合焦点の手前でフォーカシング
レンズを止める。
In step S83, the focusing lens is actually driven. The driving of the focusing lens is
This is performed using the driving unit 16 and the position detecting unit 17 under the control of the CPU 15. Stop the focusing lens just before the focal point.

【0076】そして、ステップS84で、山登り方式で
高精度に焦点調節を行う。
Then, in step S84, the focus is adjusted with high accuracy by the hill-climbing method.

【0077】この図8の動作の結果、高速で高精度な焦
点調節を実現することができる。山登り方式の焦点調節
に関しては、撮像素子12と撮像素子制御手段13、映
像信号処理手段14とCPU15が行い、詳細は従来技
術で説明したものと同様である。
As a result of the operation shown in FIG. 8, high-speed and high-precision focus adjustment can be realized. The focus adjustment of the hill-climbing method is performed by the image pickup device 12, the image pickup device control means 13, the video signal processing means 14, and the CPU 15, and the details are the same as those described in the related art.

【0078】これまでの図8の説明を、図9を参照して
フォーカシングレンズの動きで説明する。
The above description of FIG. 8 will be described with reference to FIG. 9 in terms of the movement of the focusing lens.

【0079】図9はフォーカシングレンズ位置と焦点評
価値の関係を示す図であり、横軸がフォーカシングレン
ズ位置で縦軸が焦点評価値である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the focusing lens position and the focus evaluation value. The horizontal axis represents the focusing lens position and the vertical axis represents the focus evaluation value.

【0080】本発明では、焦点評価値を実際にスキャン
するのは点D〜点Eであるが、∞〜至近までの焦点評価
値が既知として説明する。
In the present invention, the focus evaluation values are actually scanned at points D to E, but it is assumed that the focus evaluation values from ∞ to the closest are known.

【0081】図9で、合焦点が点Bで、現在のフォーカ
シングレンズの位置が点Aの場合、まず、ハイブリッド
方式の測距手段18で測距した結果、推定合焦点Cが求
まる。推定合焦点Cより手前の点Dまで第1の所定量だ
けフォーカシングレンズの駆動目標を変更(補正)し、
点Aから点Dまでフォーカシングレンズを駆動する。こ
こで、点Cを点Dへ補正した第1の所定量は、所定のレ
ンズ駆動量であり、撮像光学系の焦点距離をはじめとす
る光学特性や、環境温度、組立精度等を考慮して(パラ
メータとして)決定される変数である。
In FIG. 9, when the focal point is point B and the current position of the focusing lens is point A, the estimated focusing point C is obtained as a result of distance measurement by the hybrid type distance measuring means 18. The driving target of the focusing lens is changed (corrected) by a first predetermined amount up to a point D before the estimated focal point C,
The focusing lens is driven from point A to point D. Here, the first predetermined amount obtained by correcting the point C to the point D is a predetermined lens driving amount, and takes into account the optical characteristics such as the focal length of the imaging optical system, the environmental temperature, the assembly accuracy, and the like. A variable that is determined (as a parameter).

【0082】次に点Dから点Bを目指して、点Eまで焦
点評価値を求めながらフォーカシングレンズをスキャン
駆動する。点B〜Eは、焦点評価値で第2の所定量だけ
焦点評価値が減少したところである。
Next, the focusing lens is scanned and driven from the point D to the point B while obtaining the focus evaluation value from the point E to the point E. Points B to E are where the focus evaluation value has decreased by the second predetermined amount in the focus evaluation value.

【0083】点D〜Eまでスキャン駆動すると合焦点B
が求まるので、点Eで駆動方向を折り返し、合焦点Bへ
フォーカシングレンズを駆動し、焦点調節動作を終了す
る。
When scan driving is performed from point D to point E, the focal point B
Is obtained, the driving direction is turned back at the point E, the focusing lens is driven to the focal point B, and the focus adjustment operation ends.

【0084】ここで、第2の所定量は、焦点評価値のピ
ーク値である合焦点Bを検出するために必要な量であ
り、撮像光学系の焦点距離や、環境温度等が考慮されて
決められる。また、必要に応じて部品の寸法精度や特
性、組立精度が第2の所定量を決定するのに考慮されて
もよい。
Here, the second predetermined amount is an amount necessary for detecting the focal point B which is the peak value of the focus evaluation value, and takes into account the focal length of the imaging optical system, the environmental temperature, and the like. I can decide. Further, if necessary, the dimensional accuracy, characteristics, and assembly accuracy of the component may be considered in determining the second predetermined amount.

【0085】以上の図8及び図9の説明は、図1の実施
の形態における一般的な被写体の場合の動作であった。
The above description of FIG. 8 and FIG. 9 is the operation for the general subject in the embodiment of FIG.

【0086】次に、図1の実施の形態における、特殊な
被写体の場合の動作を説明する。図10のフローチャー
トと図11のフォーカシングレンズの動き、及び必要に
応じて図9を参照しながら説明する。
Next, the operation in the case of a special subject in the embodiment of FIG. 1 will be described. This will be described with reference to the flowchart of FIG. 10, the movement of the focusing lens of FIG. 11, and if necessary, FIG.

【0087】ハイブリッド方式の測距手段18は苦手被
写体が殆どないので、図9において殆どのシーンで推定
合焦点Cは求まる。次に山登り方式で合焦点Bを目指す
とき、焦点評価値曲線は千差万別であるためアプローチ
の方法は1種類では足りない。この千差万別な焦点評価
値曲線に対応可能にした処理方法が図10のフローチャ
ートの処理である。この図10の処理方法のポイント
は、(1) レンズ駆動の方向を必要に応じて変えること
(ステップS108参照)と、(2) 山登りのスキャン
駆動を延長すること(ステップS118参照)である。
ここで、前者のレンズ駆動方向を変える場合は、ギア列
のバックラッシュの補正が重要技術であり、本実施の形
態でも実施するが、その技術の説明は公知であるため省
略する。
Since the distance measuring means 18 of the hybrid system hardly has a poor subject, the estimated focal point C can be obtained in most scenes in FIG. Next, when aiming at the focal point B by the hill-climbing method, one type of approach is not enough because the focus evaluation value curves are various. A processing method capable of coping with such a variety of focus evaluation value curves is the processing of the flowchart in FIG. The points of the processing method in FIG. 10 are (1) changing the direction of lens drive as necessary (see step S108), and (2) extending scan drive for mountain climbing (see step S118).
Here, when the former lens driving direction is changed, the correction of the backlash of the gear train is an important technique, which is also performed in the present embodiment, but the description of the technique is omitted because it is publicly known.

【0088】図10のステップS100では、ハイブリ
ッド方式の測距手段18により被写体距離の測距を行
う。ハイブリッド方式の測距手段18について補足説明
する。ハイブリッド方式の測距手段18は、前述したよ
うにアクティブ方式、パッシブ方式が必要に応じて切り
換えられるので、苦手被写体がほとんどない測距手段と
考えることができる。敢えて、苦手被写体を挙げると、
“ローコンの風景”か、或いは“暗い風景”くらいであ
る。
In step S100 of FIG. 10, the subject distance is measured by the hybrid type distance measuring means 18. A supplementary description of the hybrid type distance measuring means 18 will be given. As described above, the hybrid type distance measuring unit 18 can be switched between the active type and the passive type as necessary, and can be considered as a distance measuring unit having almost no subject at all. If you dare to mention your weak subject,
It's about "Lowcon landscape" or "dark landscape".

【0089】ステップS101では、測距不能判定をす
る。測距不能はローコン判定や公知の信頼性判定等によ
って判定する。ローコン判定や信頼性判定については、
特願平11−334546号明細書に記載がある。この
とき、測距不能となるのは、前記“ローコンの風景”や
“暗い風景”なので、測距手段18でのアクティブ方
式,パッシブ方式の両方式ともローコン判定または信頼
性判定によって測距不能との判定が下される。
In step S101, it is determined that distance measurement is impossible. The inability to measure the distance is determined by a low contrast determination or a known reliability determination. Regarding low contrast and reliability judgment,
It is described in Japanese Patent Application No. 11-334546. At this time, the distance measurement becomes impossible because the "low contrast scenery" and the "dark scenery" indicate that both the active method and the passive method in the distance measuring means 18 indicate that the distance measurement is impossible by the low contrast determination or the reliability determination. Is determined.

【0090】ステップS101で測距不能の場合は、ス
テップS121へジャンプして、遠景撮影用のレンズ位
置へ駆動する。このレンズ位置は無限遠(∞)又は無限
遠を被写界深度内に含む遠景を撮影するためのレンズ位
置である。S101で測距不能でない場合は、ステップ
S102のレンズ駆動を行う。レンズ駆動は図9を
用いて既に説明したが、図11の場合も同様でレンズの
初期位置(現在位置)の点Aを出発点として合焦点Bの
手前で推定合焦点Cより第1の所定量の補正をした点D
へとレンズを駆動する。上記の説明は、被写体がローコ
ンの場合である。但し、図11では至近側から∞側へレ
ンズ位置を駆動した場合を示している。
If the distance cannot be measured in step S101, the process jumps to step S121 to drive the lens to a distant view photographing lens position. This lens position is a lens position for photographing a distant view including infinity (∞) or infinity within the depth of field. If the distance cannot be measured in S101, the lens is driven in step S102. The lens driving has already been described with reference to FIG. 9, but the same applies to the case of FIG. 11, with the point A at the initial position (current position) of the lens as the starting point and the first point from the estimated focal point C before the focal point B. Point D with quantitative correction
Drive the lens to The above description is for the case where the subject is a low contrast. However, FIG. 11 shows a case where the lens position is driven from the closest side to the side of ∞.

【0091】ここで、図11を補足説明しておく。点
C’、点D’を含む点線で表記した焦点評価値曲線は通
常の被写体の場合であり、特殊な被写体、例えばローコ
ン被写体などの場合は、実線で表記した焦点評価値曲線
となる。通常の被写体の場合、ハイブリッド方式の測距
手段18で求めた推定合焦点は点C’である。点C’の
手前点D’まで現在のレンズ位置A’よりレンズ駆動し
た後、山登り方式で焦点調節することになる。
Here, FIG. 11 will be supplementarily described. The focus evaluation value curve indicated by a dotted line including the points C ′ and D ′ is a case of a normal subject, and a special subject such as a low-contrast subject is a focus evaluation value curve indicated by a solid line. In the case of a normal subject, the estimated focal point obtained by the hybrid type distance measuring means 18 is the point C ′. After the lens is driven from the current lens position A 'to the point D' before the point C ', the focus is adjusted by the hill-climbing method.

【0092】ステップS103で、焦点評価値を取得す
る。ステップS104で、前記焦点評価値と所定値C0
との大小判定をする。ここで、焦点評価値がC0 よりも
小さい場合は、被写体がローコンであると判定される。
ただし、ローコン被写体でもハイブリッド方式の測距手
段18では、アクティブモードで測距可能なので、ステ
ップS122へジャンプしてハイブリッド方式の測距結
果から求められた推定合焦位置に対応したレンズ位置へ
フォーカシングレンズを駆動する。図11で説明する
と、点Dから点C(推定合焦位置)へとフォーカシング
レンズを駆動する。
In step S103, a focus evaluation value is obtained. In step S104, the focus evaluation value and the predetermined value C0
Is determined. Here, when the focus evaluation value is smaller than C0, it is determined that the subject is low contrast.
However, since the distance measurement means 18 of the hybrid system can measure the distance even in the low-contrast subject in the active mode, the process jumps to step S122 to move the focusing lens to the lens position corresponding to the estimated focusing position obtained from the result of the distance measurement of the hybrid system. Drive. Referring to FIG. 11, the focusing lens is driven from point D to point C (estimated in-focus position).

【0093】ステップS104で焦点評価値が所定値C
0 よりも大きい場合は、ステップS105へ移動し、レ
ンズ駆動を実行する。ステップS105より山登り方
式の焦点調節が始まっている。つまり、レンズ駆動
は、焦点評価値を取得しながらフォーカシングレンズを
所定量ずつ駆動するスキャン駆動である。
In step S104, the focus evaluation value is set to a predetermined value C.
If it is larger than 0, the process moves to step S105 and executes lens driving. The focus adjustment of the hill-climbing method has started from step S105. That is, the lens driving is a scan driving that drives the focusing lens by a predetermined amount while acquiring the focus evaluation value.

【0094】ステップS106で、焦点評価値を取得す
る。ステップS107で、焦点評価値が前回よりも減少
したかどうか判定する。減少した場合は、ステップS1
08でレンズの駆動方向を変更する。ステップS107
及びS108は、レンズ駆動が正しいかどうか判定し、
駆動方向を修正する駆動方向修正手段に相当している。
In step S106, a focus evaluation value is obtained. In step S107, it is determined whether the focus evaluation value has decreased from the previous time. If it has decreased, step S1
At 08, the driving direction of the lens is changed. Step S107
And S108 determine whether the lens drive is correct,
This corresponds to driving direction correcting means for correcting the driving direction.

【0095】ステップS109で、レンズ駆動の実行
回数の上限値:LDmaxを変数iにセットする。
In step S109, the upper limit value LDmax of the number of times of lens driving is set to a variable i.

【0096】ステップS110で、レンズ駆動の実行
延長フラグ(f−enchyou)をクリアする。
In step S110, the lens drive execution extension flag (f-enchyou) is cleared.

【0097】ステップS111でレンズ駆動を実行、
ステップS112で焦点評価値を取得する。ステップS
113で焦点評価値がピークかどうか判定しピークと判
定した場合はその時のレンズ位置を記憶する。
At step S111, lens drive is executed.
In step S112, a focus evaluation value is obtained. Step S
At 113, it is determined whether or not the focus evaluation value is a peak. If the focus evaluation value is determined to be a peak, the lens position at that time is stored.

【0098】ステップS114で、焦点評価値のピーク
値から第2の所定量だけ減少したか判定する。
In step S114, it is determined whether the peak evaluation value has decreased by a second predetermined amount from the peak value.

【0099】ステップS114でピークから第2の所定
量減少した場合は、正常にピークを検出したことになる
のでステップS123へジャンプして山登り方式で求め
られた焦点評価値ピークの位置へフォーカシングレンズ
を駆動する。
If the peak is reduced by the second predetermined amount from the peak in step S114, the peak has been detected normally, and the process jumps to step S123 to move the focusing lens to the position of the focus evaluation value peak obtained by the hill-climbing method. Drive.

【0100】ここで図9で山登り方式のスキャン動作を
説明すると、点Dからスキャン駆動を始めて点Bのピー
クを検出し、点Bから第2の所定量だけ焦点評価値が減
少した点Eまでスキャン駆動を続ける。点Eまでフォー
カシングレンズを移動した後、点Bの合焦点へとフォー
カシングレンズを駆動する。このとき、フォーカシング
レンズの駆動方向が変わるので、レンズの駆動手段であ
るギア列のバックラッシュを考慮する必要があり、本実
施の形態でもバックラッシュ量の補正を行っている。こ
のバックラッシュ量補正方法については公知であるので
詳細な説明は省略する。
Here, the scanning operation of the hill-climbing method will be described with reference to FIG. 9. Scan driving is started from point D, the peak of point B is detected, and from point B to point E at which the focus evaluation value decreases by a second predetermined amount. Continue scanning drive. After moving the focusing lens to the point E, the focusing lens is driven to the focal point of the point B. At this time, since the driving direction of the focusing lens changes, it is necessary to consider the backlash of the gear train that is the lens driving means, and the present embodiment also corrects the backlash amount. The method of correcting the backlash amount is well-known, and a detailed description thereof will be omitted.

【0101】図10に戻って、ステップS114でピー
クから第2の所定量減少しなかった場合は、ステップS
115に進む。S115では、レンズ駆動の実行残り
回数である変数iをデクリメントする。
Returning to FIG. 10, if the second predetermined amount has not decreased from the peak in step S114, the process proceeds to step S114.
Proceed to 115. In S115, the variable i that is the remaining number of times of lens driving is decremented.

【0102】続いて、ステップS116で、前記iが0
かどうか判定する。iが0でない場合は、レンズ駆動
を続けるのでステップS111へと戻る。
Subsequently, in step S116, i is 0.
Is determined. If i is not 0, the process returns to step S111 because lens driving is continued.

【0103】以上のようにステップS111〜S116
の処理はループを構成しているが、当該ループ処理から
外れることができるのは次の(1),(2)の各場合で
ある。即ち、(1)焦点評価値のピーク検出後、焦点評
価値が第2の所定量減少し、正常なピーク検出ができた
場合(S114でYesのとき)、(2)レンズ駆動
の最大実行回数(LDmax)だけレンズ駆動を実行し
た場合(S116でi=0のとき)とに、上記のループ
処理から外れる。従って、上記(1)または(2)の条
件を満たすまで上記ループ処理は繰り返される。つま
り、山登りのスキャン駆動が繰り返される。
As described above, steps S111 to S116
Constitutes a loop, but can deviate from the loop processing in the following cases (1) and (2). That is, (1) if the focus evaluation value decreases by the second predetermined amount after the peak of the focus evaluation value is detected, and normal peak detection can be performed (Yes in S114), (2) the maximum number of executions of the lens driving When the lens drive is executed by (LDmax) (when i = 0 in S116), the processing is outside the above loop processing. Therefore, the above loop processing is repeated until the above condition (1) or (2) is satisfied. That is, the hill-climbing scan driving is repeated.

【0104】ステップS116でi=0の場合、ステッ
プS117へ進む。ステップS117では、実行延長フ
ラグ(f−enchyou)が0か1か判定する。この
ステップS117の処理は通常の被写体で正常に焦点評
価値のピークを検出できていれば通過することはない。
つまり、ステップS117を通過する場合は焦点評価値
のピークの検出が未だできていない状態である。S11
7で実行延長フラグ(f−enchyou)が1の場合
は、レンズ駆動のスキャン駆動を延長(ステップS1
18)したにもかかわらず焦点評価値のピーク検出がで
きなかったときなので、ステップS120へジャンプし
て、あらかじめ決められた所定のレンズ位置(常焦点位
置)へフォーカシングレンズを駆動する。この常焦点位
置は撮影レンズ10の焦点距離や被写体の明暗、カメラ
の撮影モードなどを考慮して変化させることも考えられ
る。
If i = 0 in step S116, the flow advances to step S117. In step S117, it is determined whether or not the execution extension flag (f-enchyou) is 0 or 1. The process of step S117 does not pass if the peak of the focus evaluation value is normally detected in the normal subject.
That is, when the process goes through step S117, the peak of the focus evaluation value has not been detected yet. S11
If the execution extension flag (f-enchyou) is 1 in step 7, the scan drive of the lens drive is extended (step S1).
18) Since the focus evaluation value peak could not be detected despite the execution of step 18), the process jumps to step S120 to drive the focusing lens to a predetermined lens position (normal focus position) determined in advance. It is conceivable that the normal focus position is changed in consideration of the focal length of the taking lens 10, the brightness of the subject, the taking mode of the camera, and the like.

【0105】S117で実行延長フラグ(f−ench
you)が0の場合は、レンズ駆動が最大実行回数
(LDmax)行われたが正常にピークが検出されず、し
かもレンズ駆動の延長(S118)がまだ行われてい
なかった状態にあるので、レンズ駆動のスキャン駆動
を延長する作業を行う。最大実行回数(LDmax)は第
1の所定のレンズ駆動量に相当する。
At S117, the execution extension flag (f-ench)
If you) is 0, the lens drive has been performed the maximum number of times (LDmax) but the peak has not been normally detected, and the lens drive has not been extended (S118). Work to extend the drive scan drive. The maximum number of executions (LDmax) corresponds to a first predetermined lens drive amount.

【0106】ステップS118でレンズ駆動の実行の
延長回数(LDplus)を変数iにセットする。実行の延
長回数(LDplus)は第2の所定のレンズ駆動量に相当
する。また、ステップS119で実行延長フラグ(f−
enchyou)に1をセットする。その後、ステップ
S111へジャンプしてステップS111〜ステップS
116のループ処理を延長回数だけ実行する。
In step S118, the number of extensions (LDplus) of execution of lens driving is set to a variable i. The number of execution extensions (LDplus) corresponds to a second predetermined lens drive amount. In step S119, the execution extension flag (f-
Set 1 to (enhyou). Then, the process jumps to step S111 and proceeds to steps S111 to S111.
The loop processing of step 116 is executed an extended number of times.

【0107】以上のように図10の実施の形態によれ
ば、どんな被写体でも高速かつ高精度に焦点調節を行う
ことが可能となる。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 10, it is possible to adjust the focus of any object at high speed and with high accuracy.

【0108】なお、図1の自動焦点調節装置では、外光
式のハイブリッド方式の測距手段とTTL(Through Th
e Lens)式の山登り測距手段とを備えた構成となってい
る。図12にこのような実施の形態の自動焦点調節装置
を有した電子カメラの外観の一例を示す。
In the automatic focusing device shown in FIG. 1, a hybrid type distance measuring means of outside light type and TTL (Through Th
e Lens) type mountain climbing distance measuring means. FIG. 12 shows an example of the appearance of an electronic camera having the automatic focusing apparatus according to the embodiment.

【0109】図12(a)はカメラ本体の図であり、撮
像光学系(10,11)と外光式のハイブリッド方式の
測距手段18の位置関係を示している。このように外光
式のハイブリッド方式の測距手段18を採用した場合、
当該測距手段18は撮像光学系(10,11)の光軸外
に配置されているので、撮像光学系に対するパララック
ス(視差)が問題となるが、本願の実施の形態では以下
をもって対策している。
FIG. 12A is a view of the camera body, and shows the positional relationship between the image pickup optical systems (10, 11) and the external light type hybrid distance measuring means 18. When the external light type hybrid distance measuring means 18 is employed,
Since the distance measuring means 18 is arranged outside the optical axis of the imaging optical system (10, 11), parallax (parallax) with respect to the imaging optical system poses a problem. In the embodiment of the present invention, the following measures are taken. ing.

【0110】即ち、ハイブリッド方式の測距手段18を
マルチ(多点)測距手段として、多点の測距エリア位置
を持たせるようにした。
That is, the hybrid type distance measuring means 18 is used as a multi (multi-point) distance measuring means to have a multi-point distance measuring area position.

【0111】図12(b)は撮像視野に対するマルチ
(多点)の各測距エリア視野を示している。マルチ(多
点)の配置としては撮像視野の中心部に1つの測距エリ
アを設け、他の測距エリアは撮像光学系(10,11)
とハイブリッド方式の測距手段18とがなすパララック
スの方向と同じ方向にずらして配置する。つまり、マル
チの測距ポイントは、パララックスの発生する方向に沿
う範囲に複数設定する。マルチ測距手段では、マルチ
(多点)の各測距エリアデータに基づいて最至近選択を
行うことで自動的にパララックス補正に近い作用が得ら
れる。なお、外光式のハイブリッド方式の測距手段は、
その受光センサがラインセンサである場合、ライン方向
と垂直方向のパララックスが生じないように配置する。
FIG. 12B shows a multi-field (multi-point) distance measuring area visual field with respect to the image capturing visual field. As a multi (multi-point) arrangement, one ranging area is provided at the center of the imaging field of view, and the other ranging areas are imaging optical systems (10, 11).
And the hybrid type distance measuring means 18 are displaced in the same direction as the parallax direction. In other words, a plurality of distance measuring points are set in a range along the direction in which parallax occurs. The multi-ranging means automatically obtains an effect close to parallax correction by selecting the closest distance based on each of the multi (multi-point) ranging area data. The external light type hybrid distance measuring means
When the light receiving sensor is a line sensor, the light receiving sensor is arranged so that parallax does not occur in the direction perpendicular to the line direction.

【0112】このようなハイブリッド方式のマルチ測距
手段を用いれば、特にパララックスを意識する必要もな
く快適な焦点調節が可能である。
By using such a hybrid multi-ranging means, it is possible to adjust the focus comfortably without having to pay particular attention to parallax.

【0113】[0113]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、苦手
被写体もなくどんな被写体であれカメラの状態にもかか
わらず常に高速かつ高精度な焦点調節が可能な自動焦点
調節装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an automatic focus adjusting device capable of always performing high-speed and high-precision focus adjustment regardless of the state of a camera regardless of a subject without a weak subject. Becomes possible.

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

【図1】本発明の一実施の形態の自動焦点調節装置の概
念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an automatic focusing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のにおける、ハイブリッド方式の測距手段
及び補助光手段を備えた測距装置の構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring apparatus provided with a hybrid distance measuring means and an auxiliary light means in FIG. 1;

【図3】図2の測距装置の自動焦点調節動作を説明する
フローチャート。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an automatic focus adjustment operation of the distance measuring apparatus in FIG. 2;

【図4】撮影シーンの一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a shooting scene.

【図5】図4の撮影シーンに対応するセンサデータ及び
測距エリアを示す図。
FIG. 5 is a view showing sensor data and a distance measurement area corresponding to the shooting scene of FIG. 4;

【図6】撮影シーンの一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a shooting scene.

【図7】図6の撮影シーンに対応するセンサデータ及び
測距エリアを示す図。
FIG. 7 is a view showing sensor data and a distance measurement area corresponding to the shooting scene of FIG. 6;

【図8】図1の実施の形態の概略的な自動焦点調節動作
を説明するフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a schematic automatic focusing operation of the embodiment of FIG. 1;

【図9】通常の被写体の場合における、フォーカシング
レンズ位置と焦点評価値の関係を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a focusing lens position and a focus evaluation value in the case of a normal subject.

【図10】特殊な被写体の場合をも含めた自動焦点調節
動作を説明するフローチャート。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an automatic focus adjustment operation including a case of a special subject.

【図11】ローコン被写体の場合における、フォーカシ
ングレンズ位置と焦点評価値の関係を示す図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a focusing lens position and a focus evaluation value in the case of a low contrast subject.

【図12】本実施の形態の自動焦点調節装置を有した電
子カメラの外観の一例を示す図。
FIG. 12 is a view showing an example of an external appearance of an electronic camera having the automatic focusing apparatus according to the embodiment.

【図13】山登り方式による自動焦点調節装置のブロッ
ク図。
FIG. 13 is a block diagram of an automatic focus adjustment device using a hill-climbing method.

【図14】図13における映像信号処理手段の構成を示
すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a video signal processing unit in FIG. 13;

【図15】山登り方式における合焦動作のフォーカシン
グレンズ位置と焦点評価値の関係を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a focusing lens position and a focus evaluation value in a focusing operation in a hill-climbing method.

【図16】自己相関方式による自動焦点調節装置のブロ
ック図。
FIG. 16 is a block diagram of an automatic focusing apparatus using an autocorrelation method.

【図17】図16における映像信号処理手段の構成を示
すブロック図。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of a video signal processing unit in FIG. 16;

【図18】図16における絞りを示す斜視図。FIG. 18 is a perspective view showing the stop in FIG. 16;

【図19】図18の絞りを用いて撮像素子上に結像する
場合における、合焦、前ピン、後ピン状態の図。
FIG. 19 is a diagram showing a state of focusing, a front focus state, and a rear focus state in the case where an image is formed on an image sensor using the diaphragm of FIG. 18;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…撮影レンズ 11…絞り 12…撮像素子 13…撮像素子制御手段 14…映像信号処理手段(焦点評価手段を含む) 15…CPU 16…駆動手段 17…位置検出手段 18…ハイブリッド方式の測距手段 19…補助光手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Photographing lens 11 ... Aperture 12 ... Image sensor 13 ... Image sensor control means 14 ... Video signal processing means (including focus evaluation means) 15 ... CPU 16 ... Drive means 17 ... Position detecting means 18 ... Hybrid type distance measuring means 19 ... Auxiliary light means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/225 G02B 7/11 N 5/232 D // H04N 101:00 G03B 3/00 A Fターム(参考) 2F065 AA02 AA06 BB29 DD03 DD06 FF09 FF10 FF24 GG21 JJ02 JJ25 QQ21 QQ29 QQ32 QQ34 2F112 AA08 BA05 BA06 CA02 CA12 DA21 DA26 FA03 FA21 FA29 FA33 FA45 2H011 AA03 BA05 BA14 BA31 BB04 BB05 DA00 DA08 2H051 AA00 BA47 BB07 BB09 BB10 BB20 CB20 CC02 CC17 CD19 CE06 CE08 CE14 DA02 DA03 DA07 DA17 DA37 FA48 5C022 AA13 AB15 AB22 AB24 AB29 AB30 AC31 AC42 AC54 AC69 AC74 AC78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/225 G02B 7/11 N 5/232 D // H04N 101: 00 G03B 3/00 A F term ( Reference) 2F065 AA02 AA06 BB29 DD03 DD06 FF09 FF10 FF24 GG21 JJ02 JJ25 QQ21 QQ29 QQ32 QQ34 2F112 AA08 BA05 BA06 CA02 CA12 DA21 DA26 FA03 FA21 FA29 FA33 FA45 2H011 AA03 BA05 BA14 BA31 BB04 BB05 CB04 BB04 BB04 BB04 ABB03 BB04 BB04 CD19 CE06 CE08 CE14 DA02 DA03 DA07 DA17 DA37 FA48 5C022 AA13 AB15 AB22 AB24 AB29 AB30 AC31 AC42 AC54 AC69 AC74 AC78

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被写体像を受光するための、少なくとも一
対の積分型受光センサと、該積分型受光センサの画素単
位に設けられた定常光除去回路と、被写体を照明するた
めの補助光手段と、前記積分型受光センサからの被写体
像信号を積分するもので、前記定常光除去回路のオン/
オフにより、積分モードをアクティブモードとパッシブ
モードに切り換え可能な積分手段と、前記積分手段の積
分動作を制御するもので、アクティブモードとパッシブ
モードを選択的に切り換える制御を行うことが可能な積
分制御手段とを有し、前記積分手段により得られた被写
体像信号の積分量に基づき測距演算を行い、焦点調節用
光学系を駆動して焦点調節を行う第1の焦点調節手段
と、 撮像光学系の光軸上にあって被写体を撮像するための撮
像素子と、該撮像素子の所定の領域から被写体像信号を
抽出し、焦点評価値を算出する焦点評価手段とを有し、
焦点調節用光学系を駆動しながら焦点評価値の最大値を
検出することで焦点調節を行う第2の焦点調節手段と、
を具備し、 前記第1の焦点調節手段は、撮像光学系の光軸外に配置
され、かつ、多点焦点調節手段であり、複数の多点焦点
調節領域が第1の焦点調節手段と撮像光学系とのパララ
ックスの方向に沿って配置されていることを特徴とする
自動焦点調節装置。
1. An at least one pair of integral type light receiving sensors for receiving a subject image, a stationary light removing circuit provided for each pixel of the integral type light receiving sensor, and auxiliary light means for illuminating the subject. Integrating the subject image signal from the integrating type light receiving sensor.
An integration means capable of switching an integration mode between an active mode and a passive mode when turned off, and an integration control for controlling an integration operation of the integration means and capable of performing a control for selectively switching between an active mode and a passive mode Means for performing distance measurement based on the amount of integration of the subject image signal obtained by the integration means, and driving the focus adjustment optical system to perform focus adjustment; An image sensor for imaging a subject on the optical axis of the system, and a focus evaluation unit that extracts a subject image signal from a predetermined region of the image sensor and calculates a focus evaluation value;
Second focus adjustment means for performing focus adjustment by detecting the maximum value of the focus evaluation value while driving the focus adjustment optical system;
Wherein the first focus adjustment means is arranged outside the optical axis of the imaging optical system and is a multi-point focus adjustment means, and a plurality of multi-point focus adjustment areas are provided with the first focus adjustment means and the imaging means. An automatic focusing device which is arranged along the direction of parallax with an optical system.
JP2000170993A 2000-06-07 2000-06-07 Automatic focus adjusting device Withdrawn JP2001350081A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000170993A JP2001350081A (en) 2000-06-07 2000-06-07 Automatic focus adjusting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000170993A JP2001350081A (en) 2000-06-07 2000-06-07 Automatic focus adjusting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001350081A true JP2001350081A (en) 2001-12-21

Family

ID=18673609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000170993A Withdrawn JP2001350081A (en) 2000-06-07 2000-06-07 Automatic focus adjusting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001350081A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005026803A1 (en) * 2003-09-10 2005-03-24 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging lens position control device
US7333182B2 (en) 2004-03-18 2008-02-19 Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. Range finder and method of reducing signal noise therefrom

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005026803A1 (en) * 2003-09-10 2005-03-24 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging lens position control device
US7333182B2 (en) 2004-03-18 2008-02-19 Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. Range finder and method of reducing signal noise therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4324402B2 (en) Camera autofocus device
US7405762B2 (en) Camera having AF function
JP4963569B2 (en) Imaging system and lens unit
WO2011077639A1 (en) Camera
JP2004109690A (en) Camera system and camera
JP2772028B2 (en) Multi-point ranging autofocus camera
JP2000180709A (en) Range-finding device
JP2001141982A (en) Automatic focusing device for electronic camera
JP2001350084A (en) Automatic focus adjusting device
JP2001290072A (en) Range finder
JP2001350082A (en) Automatic focus adjusting device
JP2001141984A (en) Automatic focusing device for electronic camera
JP2001350081A (en) Automatic focus adjusting device
JP2001350083A (en) Automatic focus adjusting device
JP2001141983A (en) Automatic focusing device for electronic camera
JP6544941B2 (en) Optical apparatus control method, lens apparatus, imaging apparatus and imaging system
JP5458860B2 (en) Imaging device
JP5531607B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP2868834B2 (en) Auto focus device
JP2000321482A (en) Automatic focusing device
JP4540800B2 (en) Ranging device
JP4134382B2 (en) Focus adjustment device
JP5493470B2 (en) Focus adjustment device and imaging device provided with the same
JP2001141985A (en) Electronic camera
JP2010224165A (en) Imaging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807