JP2005227608A - Auto-focus system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an auto-focus system appropriately changing an AF area by changing an AF range to the AF area also in another system when auto-focusing (AF) with a combination of a contrast system and another system such as an active type triangular range finding system is realized, and when the AF area for the AF range is changed in the contrast system. <P>SOLUTION: When a range of the AF area (position or the like) is assigned by an AF area operation part 14, a CPU assigns the AF area of an AF signal processing part 46 for detecting a contrast of a pickup image, and obtains the contrast (focal point evaluation value) of the image (object) in the AF area. On the other hand, the CPU changes the position of a range finding module by motors 56, 58 in the plane perpendicular to the optical axis in the triangular range finding system and obtains the range value by using the object in the above AF area as a range finding object. Then, auto-focusing is carried out based on the the focal point evaluation value and the range value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はオートフォーカスシステムに係り、特にコントラスト方式のAFと他の方式のAFとを組み合わせて自動ピント調整を行うオートフォーカスシステムに関する。   The present invention relates to an autofocus system, and more particularly, to an autofocus system that performs automatic focus adjustment by combining a contrast AF and another AF.

テレビカメラ等のビデオカメラで採用されるオートフォーカス(AF)は、撮像素子により得られる映像信号に基づいて撮影画像のコントラストを検出し、そのコントラストが最大(極大)となるようにフォーカスを制御するコントラスト方式が一般的である。撮影画像のコントラストは、例えば、撮像素子により得られた映像信号から高域周波数成分を抽出し、その高域周波数成分の信号を1フィールド分ずつ積算した積算値によって定量的に検出される。尚、その積算値は、撮影画像のコントラストの高低を示すと共に、合焦の程度を示す値であり、本明細書では焦点評価値というものとする。   Autofocus (AF) employed in video cameras such as TV cameras detects the contrast of a captured image based on a video signal obtained by an image sensor, and controls the focus so that the contrast becomes maximum (maximum). A contrast method is common. The contrast of the captured image is quantitatively detected by, for example, an integrated value obtained by extracting a high frequency component from a video signal obtained by the image sensor and integrating the high frequency component signal for each field. The integrated value indicates the level of the contrast of the photographed image and the degree of focusing, and is referred to as a focus evaluation value in this specification.

また。AFによりピントを合わせる対象(AFの対象)を撮影範囲内(画面上)の一部の範囲の被写体に限定する場合も多く、上記コントラスト方式のAFでは、各フィールドの映像信号のうち一部に限定した範囲の映像信号から上記焦点評価値を検出することによって、AFの対象範囲(以下、AFエリアという)を画面上の一部の範囲に限定している。また、AFエリアは、画面上の所定位置、例えば、画面中央部に固定されている場合もあるが、主要被写体の画面上での位置変化に応じて撮影者等が所望の位置に変更できるようにしたものも知られている。   Also. In many cases, the target to be focused by AF (target of AF) is limited to a subject within a part of the shooting range (on the screen). In contrast-based AF, a part of the video signal of each field is included. By detecting the focus evaluation value from the limited range of video signals, the AF target range (hereinafter referred to as the AF area) is limited to a partial range on the screen. The AF area may be fixed at a predetermined position on the screen, for example, at the center of the screen, but the photographer can change it to a desired position according to the position change of the main subject on the screen. The ones made are also known.

一方、カメラで採用されているAFの方式として上記コントラスト方式以外にもアクティブ型三角測距方式や2重像合致方式等も一般に知られている。   On the other hand, in addition to the contrast method, an active triangular distance measuring method, a double image matching method, and the like are generally known as AF methods employed in cameras.

ところで、コントラスト方式のAFは、被写体が暗い場合や被写体のコントラストが元々低い場合等、フォーカスの位置を変更しても焦点評価値のピークが検出され難い条件下では、AFが適切に行われない場合がある。そのため、コントラスト方式と他の方式とを組み合わせてAFを行うようにすることが考えられる。これによれば、コントラスト方式のAFではピント合わせが難しい条件下であっても他の方式のAFによってピント合わせを的確に行わせることが可能となる。尚、例えば、特許文献1、2にはアクティブ方式とパッシブ方式のAFを併用したものが記載されている。
特開平10−48509号公報 特開平10−221065号公報
By the way, contrast AF is not performed properly under conditions where it is difficult to detect the peak focus evaluation value even if the focus position is changed, such as when the subject is dark or when the contrast of the subject is originally low. There is a case. Therefore, it is conceivable to perform AF by combining the contrast method and another method. According to this, even under a condition in which focusing is difficult with contrast AF, it is possible to accurately perform focusing with another AF. For example, Patent Documents 1 and 2 describe a combination of active and passive AFs.
JP 10-48509 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-2221065

しかしながら、このようにコントラスト方式のAFと他の方式のAFとを組み合わせた場合において、AFエリアの範囲を変更可能にしたものはなく、AFエリアの範囲を任意に変更可能にする場合には、各方式でのAFエリアの範囲が一致するように各AFエリアを変更する必要があるが、従来、そのようなものは提案されていない。   However, when the contrast type AF and another type of AF are combined in this way, there is no one that can change the AF area range, and when the AF area range can be arbitrarily changed, Although it is necessary to change each AF area so that the range of the AF area in each method matches, conventionally, such a method has not been proposed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、測距方式のAFにおいてAFエリアの範囲を変更可能にし、コントラスト方式のAFと他の方式(測距方式)のAFを組み合わせてAFを行う場合に、AFエリアの範囲を適切に変更できるようにしたオートフォーカスシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and enables the AF area range to be changed in ranging AF, and AF is performed by combining contrast AF and AF of another method (ranging method). An object of the present invention is to provide an autofocus system that can appropriately change the range of an AF area when it is performed.

前記目的を達成するために、請求項1に記載のオートフォーカスシステムは、撮影レンズを介して撮影される全撮影範囲のうちAFの対象範囲であるAFエリア内の被写体までの距離を測距する測距手段と、前記測距手段により検出された測距値に基づいてオートフォーカスの制御を実行し、前記被写体に自動でピントを合わせるAF制御手段とを備えたオートフォーカスシステムであって、前記撮影レンズの光路からオートフォーカス用に分岐されたAF用光路と、前記AF用光路に配置されると共に、前記測距手段の光学素子を備えた測距モジュールと、前記測距モジュールを前記AF用光路の光軸に対して垂直な面内で移動させる駆動手段と、前記AFエリアの範囲を指定するAFエリア指定手段と、前記測距モジュールを前記駆動手段により移動させて、前記測距手段により測距する被写体が前記AFエリア指定手段により指定されたAFエリア内の被写体となるように前記測距モジュールの位置を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the object, the autofocus system according to claim 1 measures a distance to a subject in an AF area which is an AF target range among all shooting ranges shot through the shooting lens. An autofocus system comprising: a distance measuring unit; and an AF control unit that executes autofocus control based on a distance value detected by the distance measuring unit and automatically focuses on the subject. An AF optical path branched for autofocus from the optical path of the photographing lens, a distance measuring module disposed in the AF optical path and provided with an optical element of the distance measuring means, and the distance measuring module for the AF A driving means for moving in a plane perpendicular to the optical axis of the optical path; an AF area designating means for designating a range of the AF area; And a control means for controlling the position of the distance measuring module so that the subject to be measured by the distance measuring means is the subject in the AF area designated by the AF area designating means. It is characterized by.

本発明によれば、測距方式のAFにおける測距対象を撮影範囲内の任意の被写体に変更することができるようになる。   According to the present invention, it is possible to change the distance measurement target in the distance measurement AF to an arbitrary subject within the shooting range.

請求項2に記載のオートフォーカスシステムは、請求項1に記載の発明において、前記撮影レンズを介して撮影される全撮影範囲のうち前記AFエリア内の被写体のコントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、前記AF制御手段は、前記焦点評価値検出手段により検出されたコントラストの評価値及び/又は前記測距手段により検出された測距値に基づいてオートフォーカスの制御を実行し、前記被写体に自動でピントを合わせることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the autofocus system according to the first aspect of the present invention, further comprising a contrast detection unit that detects a contrast of a subject in the AF area in the entire photographing range photographed through the photographing lens. The AF control means executes autofocus control based on the contrast evaluation value detected by the focus evaluation value detection means and / or the distance measurement value detected by the distance measurement means, and automatically controls the subject. The focus is on the focus.

本発明によれば、コントラスト検出手段を用いたコントラスト方式のオートフォーカス(AF)では的確にピント合わせができない状況であっても測距手段を用いた測距方式のAFを利用することによって的確にピント合わせを行うことができるようになる。また、コントラスト方式のAFにおけるAFの対象範囲であるAFエリアの変更と共に測距方式のAFにおける測距対象もそのAFエリア内の被写体に変更されるため、コントラスト方式のAFと測距方式のAFとを組み合わせてAFを行う場合であってもAFエリアの変更が可能になる。   According to the present invention, even in a situation where focusing cannot be performed accurately by contrast-type autofocus (AF) using a contrast detection means, the distance measurement AF using distance measurement means is used accurately. You can now focus. In addition, since the AF area as the AF target range in the contrast AF is changed, the distance measurement object in the ranging AF is also changed to the subject in the AF area. Therefore, the contrast AF and the ranging AF The AF area can be changed even when AF is performed in combination.

請求項3に記載のオートフォーカスシステムは、請求項2に記載の発明において、前記コントラスト検出手段は、前記AF用光路に導かれた被写体光により被写体を撮像して該被写体のコントラストを検出することを特徴としている。即ち、コントラスト検出手段と測距手段とで共通のAF用光路を用いることで、AF用光路を有効利用することができると共に、撮影レンズの構成を簡素化することができる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the autofocus system according to the second aspect of the invention, wherein the contrast detecting means detects the contrast of the subject by imaging the subject with the subject light guided to the AF optical path. It is characterized by. That is, by using a common AF optical path for the contrast detecting means and the distance measuring means, the AF optical path can be used effectively and the configuration of the photographing lens can be simplified.

請求項4に記載のオートフォーカスシステムは、請求項1又は2に記載の発明において、前記測距手段の測距方式は、三角測距方式であり、前記測距モジュールの光学素子は、測距光を発光する発光素子と、測距光を受光する受光素子であることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the first or second aspect, the distance measuring method of the distance measuring means is a triangular distance measuring method, and the optical element of the distance measuring module is a distance measuring device. A light emitting element for emitting light and a light receiving element for receiving distance measuring light are characterized.

請求項5に記載のオートフォーカスシステムは、請求項1又は2に記載の発明において、前記測距手段の測距方式は、2重像合致方式であり、前記測距モジュールの光学素子は、被写体からの被写体光を受光する受光素子であることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the distance measuring method of the distance measuring means is a double image matching method, and the optical element of the distance measuring module is a subject. It is characterized by being a light-receiving element that receives subject light from.

本発明に係るオートフォーカスシステムによれば、コントラスト方式のAFとその他の方式のAFを組み合わせてAFを行う場合においてもAFエリアの範囲を適切に変更できるようになる。   According to the autofocus system of the present invention, the AF area range can be appropriately changed even when AF is performed by combining contrast AF and other AF methods.

以下、添付図面に従って本発明に係るオートフォーカスシステムの好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of an autofocus system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明が適用されるオートフォーカスシステムの全体構成を示したブロック図である。同図に示すオートフォーカスシステムは、例えば放送用のテレビカメラに適用されるシステムであり、レンズ装置10、カメラ本体12、AFエリア操作部14、ビューファインダ16等から構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an autofocus system to which the present invention is applied. The autofocus system shown in the figure is a system applied to, for example, a broadcast television camera, and includes a lens device 10, a camera body 12, an AF area operation unit 14, a viewfinder 16, and the like.

カメラ本体12は、3色分解光学系18やCCD20A、20B、20C等を備えており、レンズ装置10の後述する撮影光学系を通過した被写体光が3色分解光学系18によってR(赤)、G(緑)、B(青)の各波長成分に分解されてそれぞれR、G、B用に配置されたCCD20A〜20Cの各撮像面(受光面)に結像される。各CCD20A〜20Cによって光電変換されたR、G、Bの画像信号は、図示しない処理回路によって所要の処理が施された後、所定形式(例えばNTSC方式)の映像信号に成形される。   The camera body 12 includes a three-color separation optical system 18 and CCDs 20A, 20B, 20C, and the like, and subject light that has passed through a photographing optical system (to be described later) of the lens apparatus 10 is R (red), The light is decomposed into wavelength components of G (green) and B (blue) and imaged on the imaging surfaces (light receiving surfaces) of the CCDs 20A to 20C arranged for R, G, and B, respectively. The R, G, and B image signals photoelectrically converted by the CCDs 20A to 20C are subjected to necessary processing by a processing circuit (not shown) and then formed into a video signal of a predetermined format (for example, NTSC system).

レンズ装置10は、撮影光学系(撮影レンズ)と制御系とから構成されている。撮影レンズには主光路(撮影用光路)と副光路(AF用光路)とが設けられており、撮影用光路には、周知の撮影レンズと同様に、光軸Oに沿ってフォーカス調整のために光軸方向に移動するフォーカスレンズ(群)22、ズーム調整(焦点距離調整)のために光軸方向に移動するズームレンズ(群)24、光量調整のために開閉動作するアイリス26、最終的に像を結ぶためのマスターレンズ(群)28等が配置されている。また、マスターレンズ28の前側には、ハーフミラー30が配置されており、このハーフミラー30によって撮影用光路からAF用光路が分岐される。   The lens device 10 includes a photographing optical system (photographing lens) and a control system. The photographic lens is provided with a main optical path (photographing optical path) and a sub optical path (AF optical path), and the photographic optical path is used for focus adjustment along the optical axis O in the same manner as a known photographic lens. A focus lens (group) 22 that moves in the optical axis direction, a zoom lens (group) 24 that moves in the optical axis direction for zoom adjustment (focal length adjustment), an iris 26 that opens and closes to adjust the light amount, and finally A master lens (group) 28 and the like for arranging an image are arranged. A half mirror 30 is disposed in front of the master lens 28, and the AF optical path is branched from the photographing optical path by the half mirror 30.

AF用光路には、光軸O′に沿って上記マスターレンズ28と同様に像を結ぶためのAFマスターレンズ(群)32が配置されると共に、全反射ミラー34、プリズム36、AF用CCD40、測距モジュール42が配置されている。   In the AF optical path, an AF master lens (group) 32 for forming an image is disposed along the optical axis O ′ in the same manner as the master lens 28, and a total reflection mirror 34, a prism 36, an AF CCD 40, A ranging module 42 is arranged.

この撮影レンズによれば、撮影レンズに入射した被写体光は、撮影用光路のフォーカスレンズ22、ズームレンズ24、絞り26を通過してハーフミラー30に入射し、ハーフミラー30を透過する被写体光とハーフミラー30で反射する被写体光とに分岐される。   According to this photographic lens, the subject light incident on the photographic lens passes through the focus lens 22, the zoom lens 24, and the diaphragm 26 in the photographic optical path, enters the half mirror 30, and the subject light transmitted through the half mirror 30. The light is branched into subject light reflected by the half mirror 30.

ハーフミラー30を透過して撮影用光路を進行する被写体光は、撮影用光路のマスターレンズ28を通過してカメラ本体12の3色分解光学系18に入射する。そして、上述のように3色分解光学系18によってR、G、Bごとの波長成分に分解されてそれぞれR、G、B用のCCD20A〜20Cの撮像面に被写体像が結像される。   The subject light that passes through the half mirror 30 and travels along the photographing optical path passes through the master lens 28 of the photographing optical path and enters the three-color separation optical system 18 of the camera body 12. Then, as described above, the three-color separation optical system 18 separates the R, G, and B wavelength components, and forms subject images on the imaging surfaces of the R, G, and B CCDs 20A to 20C, respectively.

これに対して、ハーフミラー30で反射してAF用光路を進行する被写体光は、AF用光路のAFマスターレンズ32を通過した後、全反射ミラー34で反射してプリズム36に入射する。プリズム36は、第1プリズム36Aと第2プリズム36Bとから構成されており、第1プリズム36Aと第2プリズム36Bとの接合面は可視光領域の波長の光を反射する反射面38となっている。プリズム36に入射した被写体光は、その反射面38で反射されてAF用CCD40の撮像面に入射し、AFマスターレンズ32の作用によりAF用CCD40の撮像面に被写体像が結像される。尚、AF用CCD40の撮像面に対してピントが合う被写体の距離や撮影範囲などのAF用CCD40の撮像面に対する撮影条件は、カメラ本体12のCCD20A〜20Cの撮像面に対するものと一致しており、AF用CCD40によって撮像される画像は、カメラ本体12のCCD20A〜20Cによって撮像される画像に相当する。また、プリズム36における反射面38は、可視光領域全域を反射する特性に限らず、可視光領域のうち特定色(例えば、緑色)の波長のみを反射する特性であってもよい。   On the other hand, the subject light reflected on the half mirror 30 and traveling on the AF optical path passes through the AF master lens 32 on the AF optical path, and then reflects on the total reflection mirror 34 and enters the prism 36. The prism 36 includes a first prism 36A and a second prism 36B, and a joint surface between the first prism 36A and the second prism 36B serves as a reflective surface 38 that reflects light having a wavelength in the visible light region. Yes. The subject light incident on the prism 36 is reflected by the reflecting surface 38 and enters the imaging surface of the AF CCD 40, and the subject image is formed on the imaging surface of the AF CCD 40 by the action of the AF master lens 32. Note that the shooting conditions for the imaging surface of the AF CCD 40 such as the distance of the subject focused on the imaging surface of the AF CCD 40 and the shooting range are the same as those for the imaging surfaces of the CCDs 20A to 20C of the camera body 12. The images captured by the AF CCD 40 correspond to images captured by the CCDs 20A to 20C of the camera body 12. Further, the reflecting surface 38 of the prism 36 is not limited to the characteristic of reflecting the entire visible light region, but may be a property of reflecting only a wavelength of a specific color (for example, green) in the visible light region.

一方、測距モジュール42は、アクティブ型三角測距方式で測距を行うためのモジュールであり、投光部と受光部とを備えた光学ユニット(詳細は後述する)を備えている。その光学ユニットの投光部には発光素子として例えば赤外LEDが設置されており、その赤外LEDにより発光された赤外光が測距光として投光部から出射されるようになっている。プリズム36の反射面38は赤外光領域の波長の光を透過する特性を有しており、投光部から出射された測距光は、プリズム36の反射面38を透過した後、全反射ミラー34で反射してAFマスターレンズ32を通過し、撮影用光路のハーフミラー30に入射する。ハーフミラー30は赤外光領域の波長の光を全反射する特性を有しており、ハーフミラー30に入射した測距光は、ハーフミラー30で全反射した後、撮影用光路のアイリス26、ズームレンズ24、フォーカスレンズ22等を順に通過して撮影レンズの前面から被写体に向けて投光される。   On the other hand, the distance measuring module 42 is a module for performing distance measurement by an active triangular distance measuring method, and includes an optical unit (details will be described later) including a light projecting unit and a light receiving unit. For example, an infrared LED is installed as a light emitting element in the light projecting portion of the optical unit, and infrared light emitted by the infrared LED is emitted from the light projecting portion as distance measuring light. . The reflecting surface 38 of the prism 36 has a characteristic of transmitting light having a wavelength in the infrared light region, and the distance measuring light emitted from the light projecting unit is transmitted through the reflecting surface 38 of the prism 36 and then totally reflected. The light is reflected by the mirror 34, passes through the AF master lens 32, and enters the half mirror 30 in the photographing optical path. The half mirror 30 has a characteristic of totally reflecting light having a wavelength in the infrared light region. The distance measuring light incident on the half mirror 30 is totally reflected by the half mirror 30, and then the iris 26 in the photographing optical path. The light passes through the zoom lens 24, the focus lens 22 and the like in order, and is projected from the front surface of the photographing lens toward the subject.

被写体で反射して撮影レンズに戻ってきた測距光は、上記被写体光と同様に撮影用光路のフォーカスレンズ22、ズームレンズ24、アイリス26を通過した後、ハーフミラー30で反射し、AF用光路に導かれる。そして、AFマスターレンズ32を通過して全反射ミラー34で反射した後、プリズム36を通過して測距モジュール42の光学ユニットの受光部に入射する。   The distance measuring light reflected from the subject and returned to the photographing lens is reflected by the half mirror 30 after passing through the focus lens 22, the zoom lens 24, and the iris 26 in the photographing optical path in the same manner as the subject light. Guided to the optical path. Then, after passing through the AF master lens 32 and reflected by the total reflection mirror 34, it passes through the prism 36 and enters the light receiving portion of the optical unit of the distance measuring module 42.

続いて、レンズ装置10の制御系について説明すると、レンズ装置10には、AFを実行するための制御系としてCPU44、コントラストAF信号処理部46(以下、AF信号処理部46という)、測距回路48、ドライバ50、52、モータ54、56、58等が搭載されている。   Next, the control system of the lens device 10 will be described. The lens device 10 includes a CPU 44, a contrast AF signal processing unit 46 (hereinafter referred to as an AF signal processing unit 46), and a distance measuring circuit as a control system for executing AF. 48, drivers 50 and 52, motors 54, 56, and 58 are mounted.

AF信号処理部46には、上記AF用CCD40で順次撮像される撮影画像が映像信号(輝度信号)としてAF用CCD40から与えられるようになっている。尚、AF用CCD40から与えられる映像信号は、例えばインターレース方式によるものであり、映像信号の垂直同期信号の1周期(1フィールド)ごとにAF用CCD40により順次撮像される撮影画像が与えられている。   The AF signal processing unit 46 is provided with captured images sequentially captured by the AF CCD 40 as video signals (luminance signals) from the AF CCD 40. The video signal supplied from the AF CCD 40 is, for example, based on an interlace method, and a captured image that is sequentially captured by the AF CCD 40 is provided for each period (one field) of the vertical synchronization signal of the video signal. .

AF信号処理部46は、AF用CCD40から与えられた映像信号に基づいて順次撮像される撮影画像のコントラスト(の高低)を検出する。コントラストを検出する方法は周知であり、例えば、映像信号の高域周波数成分をフィルタ処理(ハイパスフィルタ処理)によって抽出し、その高域周波数成分をフィールドごとに積算する。その積算値は撮影画像のコントラストの高低を示す焦点評価値であり、このようにして各フィールドごとに焦点評価値を求めることによって、AF用CCD40によって順次撮像される撮影画像のコントラストが検出される。尚、このようにして検出されるAF用CCD40の撮影画像のコントラストは、カメラ本体12のCCD20A〜20Cの撮影画像のコントラストを示している。   The AF signal processing unit 46 detects the contrast (high or low) of the captured images sequentially captured based on the video signal given from the AF CCD 40. A method for detecting contrast is well known. For example, a high frequency component of a video signal is extracted by a filter process (high pass filter process), and the high frequency component is integrated for each field. The integrated value is a focus evaluation value indicating the level of contrast of the photographed image. Thus, by obtaining the focus evaluation value for each field, the contrast of the photographed image sequentially captured by the AF CCD 40 is detected. . The contrast of the captured image of the AF CCD 40 detected in this way indicates the contrast of the captured images of the CCDs 20A to 20C of the camera body 12.

また、AF信号処理部46は撮影画像のコントラストを検出する際に、各フィールドの映像信号(映像信号の高域周波数成分)のうち焦点評価値を得るために積算する範囲をCPU44から指定されたAFエリアの範囲(位置及び大きさ)に制限する。これによってAFエリア内の画像(被写体)のコントラストを示す焦点評価値が求められる。ここで、AFエリアは、AFによりピントを合わせる被写体の範囲、即ち、AFの対象範囲を示し、撮影範囲内の例えば矩形状の範囲に設定される。尚、AFエリアの設定に関する詳細は後述する。   Further, when the AF signal processing unit 46 detects the contrast of the photographed image, the CPU 44 designates a range to be integrated in order to obtain a focus evaluation value in the video signal of each field (high frequency component of the video signal). The range (position and size) of the AF area is limited. Thus, a focus evaluation value indicating the contrast of the image (subject) in the AF area is obtained. Here, the AF area indicates a range of a subject to be focused by AF, that is, an AF target range, and is set to, for example, a rectangular range within the photographing range. Details regarding the setting of the AF area will be described later.

このようにしてAF信号処理部46により検出された焦点評価値は、CPU44からの指示によりCPU44に与えられる。   The focus evaluation value detected by the AF signal processing unit 46 in this way is given to the CPU 44 by an instruction from the CPU 44.

測距回路48には、測距モジュール42の上記受光部から出力される検出信号が与えられるようになっている。その受光部には、上記投光部から投光されて被写体で反射して戻ってきた測距光を受光すると共にその受光した位置を検出する光位置検出素子が配置されており、受光部からはその光位置検出素子により測距光を受光した位置を示す検出信号が出力されるようになっている。   The distance measurement circuit 48 is supplied with a detection signal output from the light receiving unit of the distance measurement module 42. The light receiving unit is provided with an optical position detecting element that receives the distance measuring light that is projected from the light projecting unit, reflected by the subject and returned, and detects the received position. The optical position detection element outputs a detection signal indicating the position where the distance measuring light is received.

測距回路48は、CPU44からの指示に従って測距を行い、測距を行う場合には、測距モジュール42の投光部を発光させると共に、受光部から上記検出信号、即ち、測距光が受光された位置を示す検出信号を取得する。そして、その検出信号に基づいて、測距光が投光(反射)された被写体までの距離を示す測距値を三角測距の原理により求める。これによって求めた測距値をCPU44に与える。   The distance measuring circuit 48 performs distance measurement in accordance with an instruction from the CPU 44. When distance measurement is performed, the light emitting unit of the distance measuring module 42 emits light, and the detection signal, that is, distance measuring light is received from the light receiving unit. A detection signal indicating the received position is acquired. Then, based on the detection signal, a distance measurement value indicating the distance to the subject on which the distance measurement light is projected (reflected) is obtained by the principle of triangulation. The distance measurement value thus obtained is given to the CPU 44.

CPU44は、上述のようにしてAF信号処理部46から取得した焦点評価値と、測距回路48から取得した測距値に基づいて、フォーカスレンズ22に連結されたモータ54のドライバ50に制御信号を与えてモータ54を制御し、フォーカスレンズ22を合焦となる位置(合焦位置)に移動させる。   The CPU 44 sends a control signal to the driver 50 of the motor 54 connected to the focus lens 22 based on the focus evaluation value acquired from the AF signal processing unit 46 and the distance measurement value acquired from the distance measuring circuit 48 as described above. And the motor 54 is controlled to move the focus lens 22 to a focus position (focus position).

ここで、AF信号処理部46から取得した焦点評価値に基づいてフォーカスレンズ22を合焦位置に設定するAFの方式は周知のようにコントラスト方式であり、この方式によってフォーカスレンズ22を合焦位置に移動させる場合には、例えば、山登り方式が用いられる。詳細は省略するが、例えば、フォーカスレンズ22を移動させながらAF信号処理部46から適宜焦点評価値を取得すると共に、取得した複数点での焦点評価値から焦点評価値が増加する方向を検出する。そして、その方向にフォーカスレンズ22を移動させていく。もし、焦点評価値が増加する方向が検出されない状態、即ち、焦点評価値のピークである合焦状態を検出した場合には、その位置でフォーカスレンズ22を停止させる。これによって、フォーカスレンズ22が合焦位置に設定され、カメラ本体12のCCD20A〜20Cにより撮影される映像がAFエリア内の被写体にピントが合ったものとなる。   Here, the AF method for setting the focus lens 22 to the in-focus position based on the focus evaluation value acquired from the AF signal processing unit 46 is a contrast method as is well known, and the focus lens 22 is moved to the in-focus position by this method. For example, a mountain climbing method is used. Although details are omitted, for example, the focus evaluation value is appropriately acquired from the AF signal processing unit 46 while the focus lens 22 is moved, and the direction in which the focus evaluation value increases is detected from the acquired focus evaluation values at a plurality of points. . Then, the focus lens 22 is moved in that direction. If the direction in which the focus evaluation value increases is not detected, that is, the focus state that is the peak of the focus evaluation value is detected, the focus lens 22 is stopped at that position. As a result, the focus lens 22 is set to the in-focus position, and the image captured by the CCDs 20A to 20C of the camera body 12 is focused on the subject in the AF area.

一方、測距回路48から取得した測距値に基づいてフォーカスレンズ22を合焦位置に設定するAFの方式は周知のようにアクティブ型三角測距方式(以下、単に三角測距方式という)であり、この方式によってフォーカスレンズ22を合焦位置に移動させる場合には、例えば、ピントを合わせる被写体の距離と、そのときのフォーカスレンズの位置(合焦位置)との関係を予め記憶しておいたデータを参照して測距回路48から取得した測距値に対応する合焦位置にフォーカスレンズ22を移動させる。これによってフォーカスレンズ22が合焦位置に設定され、カメラ本体12のCCD20A〜20Cにより撮影される映像が、測距された被写体にピントが合ったものとなる。尚、後述のように測距モジュール42や測距回路48によって測距される被写体は、上記コントラスト方式のAFと同一のAFエリア内の被写体であり、三角測距方式のAFにおいてもAFエリア内の被写体にピントが合わせられる。   On the other hand, the AF method for setting the focus lens 22 to the in-focus position based on the distance value acquired from the distance measuring circuit 48 is an active triangular distance measuring method (hereinafter simply referred to as a triangular distance measuring method) as is well known. Yes, when the focus lens 22 is moved to the in-focus position by this method, for example, the relationship between the distance of the subject to be focused and the position of the focus lens (in-focus position) at that time is stored in advance. The focus lens 22 is moved to the in-focus position corresponding to the distance value acquired from the distance measuring circuit 48 with reference to the received data. As a result, the focus lens 22 is set to the in-focus position, and the video imaged by the CCDs 20A to 20C of the camera body 12 is focused on the subject whose distance has been measured. As will be described later, the subject to be measured by the distance measuring module 42 or the distance measuring circuit 48 is the subject in the same AF area as the contrast type AF. The subject is in focus.

CPU44は、焦点評価値と測距値とに基づいてコントラスト方式と三角測距方式とを組み合わせたAFを行うことによって被写体の条件にかかわらず的確なピント合わせを実現するが、各方式の組み合わせ方は本発明においては特に限定されない。例えば、コントラスト方式のAFを標準のAFとし、被写体が暗い場合や被写体のコントラストが元々低い場合等においてAF信号処理部46から取得した焦点評価値が所定値より小さい場合には、コントラスト方式のAFでは合焦位置の検出が困難と判断し、その場合にだけアクティブ型三角測距方式のAFを実行するといった方法が可能である。   The CPU 44 realizes accurate focusing regardless of the subject condition by performing AF combining the contrast method and the triangulation method based on the focus evaluation value and the distance measurement value. Is not particularly limited in the present invention. For example, when the focus AF obtained from the AF signal processor 46 is smaller than a predetermined value when the contrast AF is a standard AF and the subject is dark or the contrast of the subject is originally low, the contrast AF is used. Then, it is determined that it is difficult to detect the in-focus position, and only in such a case, an active triangulation AF is executed.

また、フォーカスレンズ22が合焦位置からずれているとして、まず三角測距方式により大まかなピント合わせを行い、その後、コントラスト方式のAFによって精度の高いAFを行うというような組み合わせ方も可能である。   Further, assuming that the focus lens 22 is deviated from the in-focus position, it is possible to perform a combination method in which rough focusing is first performed by a triangulation method and then high-precision AF is performed by contrast AF. .

更に、コントラスト方式のAFと三角測距方式のAFとをユーザが選択するスイッチを設け、そのスイッチによって選択された方式によりAFを行うというような方法でAFの方式を切り替えてもよい。   Furthermore, the AF method may be switched by a method in which a user selects a contrast AF and a triangulation AF, and the AF is performed by the method selected by the switch.

次にAFエリアの設定について説明する。図1に示すようにレンズ装置10にはAFエリア操作部14が接続され、撮影範囲内(撮影画像の画面内)でのAFエリアの範囲(位置及び大きさ等)を指定するAFエリア情報がAFエリア操作部14から上記CPU44に送信されるようになっている。   Next, setting of the AF area will be described. As shown in FIG. 1, an AF area operation unit 14 is connected to the lens apparatus 10, and AF area information for designating an AF area range (position, size, etc.) within a shooting range (within a shot image screen) is displayed. The data is transmitted from the AF area operation unit 14 to the CPU 44.

AFエリア操作部14には、AFエリアの範囲(位置)を画面上で左右方向(X方向)に移動させるXスイッチ60や、上下方向に移動させるYスイッチ62が設けられており、カメラマン等の操作者がそれらのスイッチ60、62を操作することによって、CPU44に指定するAFエリアの範囲が画面上で上下、左右の所望の位置に変更できるようになっている。尚、AFエリアの大きさや形状も変更可能にすることができるが、本実施の形態ではAFエリアの大きさは所定の大きさに固定され、AFエリアの形状は矩形状に固定されているものとする。また、AFエリアの範囲を示すAFエリア情報としてAFエリアの位置と大きさの情報をCPU44に送信するものとし、AFエリアの形状は特に指定しなくても矩形状に設定されるものとする。   The AF area operation unit 14 is provided with an X switch 60 for moving the range (position) of the AF area in the horizontal direction (X direction) on the screen and a Y switch 62 for moving the AF area in the vertical direction. By operating the switches 60 and 62 by the operator, the range of the AF area designated for the CPU 44 can be changed to desired vertical and horizontal positions on the screen. Although the size and shape of the AF area can be changed, in this embodiment, the size of the AF area is fixed to a predetermined size, and the shape of the AF area is fixed to a rectangular shape. And Also, information on the position and size of the AF area is transmitted to the CPU 44 as AF area information indicating the range of the AF area, and the shape of the AF area is set to a rectangular shape even if not specified.

また、AFエリア操作部14によって指定されたAFエリアの範囲は、カメラ本体12にも与えられており、カメラ本体12のCCD20A〜20Cから得られた映像信号に対してAFエリア操作部14によって指定されたAFエリアの範囲(輪郭)を示すAFエリア枠の画像が合成され、その合成信号がカメラ本体12等に設置されるビューファインダ16に出力されるようになっている。これによって、ビューファインダ16の画面には、カメラ本体12のCCD20A〜20Cにより撮影されているリアルタイムの映像と共にAFエリアの範囲(AFエリア枠)が表示される。従って、操作者は、ビューファインダの映像を見ながらピントを合わせたい被写体がAFエリア枠内となるようにAFエリア操作部14の操作を行うことができる。尚、図1ではAFエリアの表示に関する情報の流れは簡略している。   The range of the AF area designated by the AF area operation unit 14 is also given to the camera body 12 and designated by the AF area operation unit 14 for the video signals obtained from the CCDs 20A to 20C of the camera body 12. An image of the AF area frame indicating the range (contour) of the AF area is synthesized, and the synthesized signal is output to the viewfinder 16 installed in the camera body 12 or the like. As a result, the range of the AF area (AF area frame) is displayed on the screen of the viewfinder 16 together with the real-time video imaged by the CCDs 20A to 20C of the camera body 12. Therefore, the operator can operate the AF area operation unit 14 so that the subject to be focused is within the AF area frame while viewing the viewfinder image. In FIG. 1, the flow of information related to the display of the AF area is simplified.

CPU44は、AFエリア操作部14からAFエリア情報を受信し、そのAFエリア情報に従ってAFエリアの範囲を決定する。そして、そのAFエリアの範囲を上述のようにAF信号処理部46に指定し、そのAFエリアの範囲の映像信号から得られる焦点評価値をAF信号処理部46から取得する。これによって、コントラスト方式のAFによってピントを合わせる対象がAFエリア操作部14によって指定されたAFエリア内の被写体に設定される。   The CPU 44 receives the AF area information from the AF area operation unit 14 and determines the range of the AF area according to the AF area information. Then, the AF area range is designated to the AF signal processing unit 46 as described above, and a focus evaluation value obtained from the video signal in the AF area range is acquired from the AF signal processing unit 46. As a result, the subject to be focused by contrast AF is set to the subject in the AF area designated by the AF area operation unit 14.

また、CPU44は、上記測距モジュール42をX方向(水平方向)とY方向(垂直方向)の各方向に直進移動させるモータ(直動モータ)56、58のドライバ52に制御信号を出力して直動モータ56、58を制御し、AFエリア操作部14からのAFエリア情報に従って決定したAFエリアの範囲に対応する位置に測距モジュール42を移動させる。これによって三角測距方式のAFによってピントを合わせる対象がAFエリア操作部14によって指定されたAFエリア内の被写体に設定される。   Further, the CPU 44 outputs a control signal to the drivers 52 of motors (linear motion motors) 56 and 58 for moving the distance measuring module 42 in the X direction (horizontal direction) and the Y direction (vertical direction). The linear motion motors 56 and 58 are controlled to move the distance measuring module 42 to a position corresponding to the range of the AF area determined according to the AF area information from the AF area operation unit 14. As a result, the subject to be focused by the triangulation AF is set to the subject in the AF area designated by the AF area operation unit 14.

ここで、測距モジュール42、直動モータ56、58の構成及び測距モジュール42までの撮影レンズの光路の概略構成を図2の斜視図に示す。同図に示すように測距モジュール42までの光路には、撮影レンズの前面からハーフミラー30までに配置されるフォーカスレンズ22やズームレンズ24等(図1参照)を概略で示した各レンズ64及びハーフミラー30と、AF用光路のAFマスターレンズ32、全反射ミラー34、及び、プリズム36等が配置されており、測距モジュール42は、プリズム36の後段側に配置されている。   Here, the configuration of the ranging module 42 and the linear motion motors 56 and 58 and the schematic configuration of the optical path of the photographing lens up to the ranging module 42 are shown in the perspective view of FIG. As shown in the drawing, in the optical path to the distance measuring module 42, each lens 64 schematically showing a focus lens 22, a zoom lens 24, etc. (see FIG. 1) disposed from the front surface of the photographing lens to the half mirror 30. The half mirror 30, the AF master lens 32 in the AF optical path, the total reflection mirror 34, the prism 36, and the like are disposed. The distance measuring module 42 is disposed on the rear stage side of the prism 36.

測距モジュール42は、光学ユニット70と基板72とから構成されており、ケース72Aで側面を覆われた光学ユニット70には、前面にレンズを備えた上記投光部74と受光部76とが水平方向に隣接して配置されている。上述のように投光部74から出射された赤外光領域の波長の測距光は、プリズム36の反射面38を透過した後、全反射ミラー34、AFマスターレンズ32、ハーフミラー30、撮影用光路の各レンズ64を介して撮影レンズの前面から被写体に向けて投光される。そして、被写体で反射して戻ってきた測距光は、同じ光路を逆に辿って受光部76に入射する。尚、撮影レンズに入射した可視光領域の被写体光は、プリズム36の反射面38で反射してAF用CCD40に入射する。   The distance measuring module 42 includes an optical unit 70 and a substrate 72. The optical unit 70 whose side surface is covered with a case 72A includes the light projecting unit 74 and the light receiving unit 76 each having a lens on the front surface. Adjacent to each other in the horizontal direction. As described above, the ranging light having the wavelength in the infrared region emitted from the light projecting unit 74 is transmitted through the reflection surface 38 of the prism 36, and then the total reflection mirror 34, the AF master lens 32, the half mirror 30, and the photographing. Light is projected from the front surface of the photographing lens toward the subject via each lens 64 in the optical path for use. Then, the distance measuring light reflected and returned by the subject enters the light receiving unit 76 following the same optical path in reverse. Note that the subject light in the visible light region incident on the photographing lens is reflected by the reflecting surface 38 of the prism 36 and enters the AF CCD 40.

一方、測距モジュール42の基板72には、前面に上記光学ユニット70が固設され、下部と側部に貫通孔を有する連結部72A、72Bが突設されている。各連結部72A、72Bの貫通孔には後述のガイド棒86、96が挿通され、基板72はこれらのガイド棒86、96によって支持されている。尚、図1に示した測距回路48は、基板72に配置するようにしてもよい。   On the other hand, on the substrate 72 of the distance measuring module 42, the optical unit 70 is fixedly provided on the front surface, and connecting portions 72A and 72B having through holes in the lower portion and the side portion are projected. Guide rods 86 and 96, which will be described later, are inserted through the through holes of the connecting portions 72A and 72B, and the substrate 72 is supported by the guide rods 86 and 96. The distance measuring circuit 48 shown in FIG. 1 may be arranged on the substrate 72.

各直動モータ56、58は、例えば、ボイスコイルモータであり、撮影レンズの鏡胴等の所定位置に固定されるヨーク80、90と、ボイスコイル82、92が固設された可動部84、94とから構成されている。可動部84、94はコの字状に形成されており、両端の突出した部分で上記ガイド棒86、96が支持されている。上述のように各ガイド棒86、96は、基板72に突設された連結部72、74の貫通孔に挿通される。各直動モータ56、58のボイスコイル82、92に所定方向の電流を流すとヨーク80、90に生じている磁界とボイスコイル82、92の電流の作用で可動部84、94が直進駆動され、ガイド棒86、96がその軸方向と直交する方向に移動する。   Each of the linear motion motors 56 and 58 is, for example, a voice coil motor, and yokes 80 and 90 fixed to a predetermined position such as a lens barrel of the photographing lens, and a movable portion 84 on which the voice coils 82 and 92 are fixed. 94. The movable portions 84 and 94 are formed in a U shape, and the guide rods 86 and 96 are supported by protruding portions at both ends. As described above, the guide rods 86 and 96 are inserted into the through holes of the connecting portions 72 and 74 protruding from the substrate 72. When a current in a predetermined direction is supplied to the voice coils 82 and 92 of the linear motion motors 56 and 58, the movable portions 84 and 94 are linearly driven by the action of the magnetic field generated in the yokes 80 and 90 and the current of the voice coils 82 and 92. The guide rods 86 and 96 are moved in a direction perpendicular to the axial direction thereof.

従って、直動モータ56のボイスコイル82に所定方向の電流を流して直動モータ56の可動部84を直進駆動すると、その駆動力によって測距モジュール42が直動モータ58のガイド棒96に案内されてX方向に移動し、直動モータ58のボイスコイル92に所定方向の電流を流して直動モータ56の可動部94を直進駆動すると、その駆動力によって測距モジュール42が直動モータ56のガイド棒86に案内されてY方向に移動する。これによって、測距モジュール42が変位し、光学ユニット70の投光部74及び受光部76が撮影レンズの光軸O′に垂直なX−Y平面内で変位する。そして、投光部74から出射された測距光が投光される撮影範囲内での位置が変化する。   Accordingly, when a current in a predetermined direction is supplied to the voice coil 82 of the linear motor 56 and the movable portion 84 of the linear motor 56 is linearly driven, the distance measuring module 42 is guided to the guide rod 96 of the linear motor 58 by the driving force. Then, when the movable portion 94 of the linear motion motor 56 is linearly driven by passing a current in a predetermined direction through the voice coil 92 of the linear motion motor 58 and moving in the X direction, the distance measuring module 42 is driven by the driving force. It is guided by the guide rod 86 and moves in the Y direction. As a result, the distance measuring module 42 is displaced, and the light projecting unit 74 and the light receiving unit 76 of the optical unit 70 are displaced in the XY plane perpendicular to the optical axis O ′ of the photographing lens. Then, the position within the photographing range where the distance measuring light emitted from the light projecting unit 74 is projected changes.

このようにして直動モータ56、58により測距モジュール42を変位させ、投光部74及び受光部76の位置を上述のようにAFエリア操作部14によって指定されたAFエリアの範囲(位置)に応じて変更することによって、AFエリア内の被写体に投光部74からの測距光を投光することができ、三角測距方式のAFの対象をAFエリア内の被写体に設定することができる。   The distance measuring module 42 is displaced by the linear motion motors 56 and 58 in this way, and the positions of the light projecting unit 74 and the light receiving unit 76 are the AF area range (position) designated by the AF area operation unit 14 as described above. Accordingly, the distance measuring light from the light projecting unit 74 can be projected onto the subject in the AF area, and the object of the triangulation AF can be set as the subject in the AF area. it can.

次にCPU44におけるAFエリアの設定の処理手順について図3のフローチャートを用いて説明する。CPU44は電源投入後、所要の初期設定を行った後(ステップS10)、以下のステップS12〜ステップS20までの処理を繰り返し実行する。まず、AFエリア設定以外の処理を実行する(ステップS12)。続いて、AFエリア情報、即ち、AFエリアの範囲を決めるAFエリアの位置、大きさの情報をAFエリア操作部14から受信する(ステップS14)。そして、そのAFエリア情報により指定されたAFエリアの範囲が現時点で設定されているAFエリアの範囲(前回指定されたAFエリアの範囲)に対して変化したか否かを判定する(ステップS16)。NOと判定した場合には、AFエリアを変更するためのステップS18、S20の処理を行うことなくステップS12の処理に戻る。   Next, the processing procedure for setting the AF area in the CPU 44 will be described with reference to the flowchart of FIG. After the power is turned on, the CPU 44 performs necessary initial settings (step S10), and then repeatedly executes the following steps S12 to S20. First, processing other than AF area setting is executed (step S12). Subsequently, AF area information, that is, information on the position and size of the AF area that determines the range of the AF area is received from the AF area operation unit 14 (step S14). Then, it is determined whether or not the range of the AF area designated by the AF area information has changed with respect to the range of the AF area set at the present time (the range of the AF area designated last time) (step S16). . If NO is determined, the process returns to step S12 without performing steps S18 and S20 for changing the AF area.

一方、ステップS16においてYESと判定した場合には、AFエリアの範囲(位置及び大きさ)をAFエリア操作部14から新たに指定された範囲に変更し、AF信号処理部46にその変更した新たなAFエリアの範囲(位置及び大きさ)を指定する(ステップS18)。続いて、直動モータ56、58を制御し、測距モジュール42の位置(投光部74及び受光部76の位置)を新たなAFエリアの範囲(位置)に対応する位置に変更する(ステップS20)。   On the other hand, if YES is determined in step S <b> 16, the AF area range (position and size) is changed to a newly designated range from the AF area operation unit 14, and the changed new signal is sent to the AF signal processing unit 46. A range (position and size) of the AF area is designated (step S18). Subsequently, the linear motion motors 56 and 58 are controlled to change the position of the distance measuring module 42 (the positions of the light projecting unit 74 and the light receiving unit 76) to a position corresponding to the new AF area range (position) (step). S20).

以上のステップS12からステップS20までの処理を繰り返すことによって、コントラスト方式のAF及び三角測距方式のAFの対象が、AFエリア操作部14によって指定されてAFエリア内の被写体に設定、変更される。   By repeating the processing from step S12 to step S20, the contrast AF and the triangulation AF target are set by the AF area operation unit 14 and set or changed to the subject in the AF area. .

以上、上記実施の形態では、コントラスト方式のAFとアクティブ型三角測距方式のAFとを組み合わせて自動ピント調整を行うオートフォーカスシステムについて説明したが、コントラスト方式のAFと組み合わせるAFの測距方式がアクティブ型三角測距方式以外のアクティブ型またはパッシブ型の測距方式であっても本発明を適用できる。アクティブ型の測距方式を適用する場合、一般に上記実施の形態の三角測距方式と同様に投光部と受光部を有しており、それらの投光部と受光部を図1及び図2で示した三角測距方式用の測距モジュール42と同様の測距モジュールに設置し、その測距モジュールを図1及び図2で示したのと同様に光軸と垂直なX方向(水平方向)及びY方向(垂直方向)に移動可能にする。   In the above embodiment, an autofocus system that performs automatic focus adjustment by combining contrast AF and active triangular ranging AF has been described. However, AF ranging combined with contrast AF is available. The present invention can be applied to an active type or passive type ranging method other than the active type triangulation method. In the case of applying the active distance measuring method, generally, it has a light projecting unit and a light receiving unit as in the triangular distance measuring method of the above embodiment, and the light projecting unit and the light receiving unit are shown in FIGS. The distance measurement module is installed in a distance measurement module similar to the distance measurement module 42 for the triangular distance measurement method, and the distance measurement module is in the X direction (horizontal direction) perpendicular to the optical axis as shown in FIGS. ) And Y direction (vertical direction).

一方、パッシブ型の測距方式を適用する場合、一般に受光部のみを有しており、その受光部を図1及び図2で示した三角測距方式用の測距モジュール42と同様の測距モジュールに設置し、その測距モジュールを図1及び図2で示したのと同様に光軸と垂直なX方向(水平方向)及びY方向(垂直方向)に移動可能にする。また、パッシブ方式の場合、可視光領域の波長の被写体光を上記受光部で受光するのが一般的であり、この場合には、例えば、図1及び図2に示したプリズム36の反射面38をハーフミラー面としてAF用CCD40に入射する被写体光を測距モジュールの受光部に分岐させるようにすればよい。パッシブ方式の測距方式として2重像合致方式が良く知られているが、2重像合致方式では、受光素子アレリを備えた2つの受光部が例えば水平方向に測距モジュールに配置される。   On the other hand, when the passive distance measuring method is applied, the light receiving unit generally has only a light receiving part, and the light receiving part is the same as the distance measuring module 42 for the triangular distance measuring method shown in FIGS. The distance measuring module is installed in a module and is movable in the X direction (horizontal direction) and the Y direction (vertical direction) perpendicular to the optical axis in the same manner as shown in FIGS. In the case of the passive method, it is general that subject light having a wavelength in the visible light region is received by the light receiving unit. In this case, for example, the reflecting surface 38 of the prism 36 shown in FIGS. The object light incident on the AF CCD 40 may be branched to the light receiving unit of the distance measuring module with the half mirror surface as a half mirror surface. A double image matching method is well known as a passive distance measuring method, but in the double image matching method, two light receiving portions each including a light receiving element array are arranged in a distance measuring module in the horizontal direction, for example.

また、上記実施の形態では、コントラスト方式のAFにおいて撮影画像のコントラストを検出するための映像信号をAF用に設けたAF用CCD40から取得するようにしたが、AF用CCD40を使用することなく、カメラ本体12のCCD20A〜20Cにより得られた映像信号を取得し、その映像信号から撮影画像のコントラストを検出するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the video signal for detecting the contrast of the captured image is acquired from the AF CCD 40 provided for the AF in the contrast AF, but without using the AF CCD 40, A video signal obtained by the CCDs 20 </ b> A to 20 </ b> C of the camera body 12 may be acquired, and the contrast of the captured image may be detected from the video signal.

また、本発明はテレビカメラに限らず、コントラスト方式のオートフォーカスを使用するカメラにおいて適用できる。   The present invention can be applied not only to a television camera but also to a camera that uses contrast-type autofocus.

図1は、本発明が適用されるオートフォーカスシステムの全体構成を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an autofocus system to which the present invention is applied. 図2は、測距モジュールと直動モータの構成及び測距モジュールまでの撮影レンズの光路の概略構成を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the ranging module and the linear motion motor and the schematic configuration of the optical path of the photographic lens up to the ranging module. 図3は、CPUにおけるAFエリアの設定の処理手順を示したフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the processing procedure for setting the AF area in the CPU.

符号の説明Explanation of symbols

10…レンズ装置、12…カメラ本体、14…AFエリア操作部、16…ビューファインダ、18…3色分解光学系、20A〜20C…CCD、22…フォーカスレンズ、24…ズームレンズ、26…アイリス、28…マスターレンズ、30…ハーフミラー、32…AFマスターレンズ、34…全反射ミラー、36…プリズム、38…反射面、40…AF用CCD、42…測距モジュール、44…CPU、46…コントラストAF信号処理部(AF信号処理部)、48…測距回路、50、52…ドライバ、54、56、58…モータ、60…Xスイッチ、62…Yスイッチ、70…光学ユニット、72…基板、72A、72B…連結部、74…投光部、76…受光部、80、90…ヨーク、82、92…ボイスコイル、84、94…可動部、86、96…ガイド棒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lens apparatus, 12 ... Camera body, 14 ... AF area operation part, 16 ... Viewfinder, 18 ... Three color separation optical system, 20A-20C ... CCD, 22 ... Focus lens, 24 ... Zoom lens, 26 ... Iris, 28 ... Master lens, 30 ... Half mirror, 32 ... AF master lens, 34 ... Total reflection mirror, 36 ... Prism, 38 ... Reflecting surface, 40 ... AF CCD, 42 ... Distance measuring module, 44 ... CPU, 46 ... Contrast AF signal processing unit (AF signal processing unit), 48: ranging circuit, 50, 52 ... driver, 54, 56, 58 ... motor, 60 ... X switch, 62 ... Y switch, 70 ... optical unit, 72 ... substrate, 72A, 72B ... connecting part, 74 ... light projecting part, 76 ... light receiving part, 80, 90 ... yoke, 82, 92 ... voice coil, 84, 94 ... movable part, 6,96 ... guide rod

Claims (5)

撮影レンズを介して撮影される全撮影範囲のうちAFの対象範囲であるAFエリア内の被写体までの距離を測距する測距手段と、前記測距手段により検出された測距値に基づいてオートフォーカスの制御を実行し、前記被写体に自動でピントを合わせるAF制御手段とを備えたオートフォーカスシステムであって、
前記撮影レンズの光路からオートフォーカス用に分岐されたAF用光路と、
前記AF用光路に配置されると共に、前記測距手段の光学素子を備えた測距モジュールと、
前記測距モジュールを前記AF用光路の光軸に対して垂直な面内で移動させる駆動手段と、
前記AFエリアの範囲を指定するAFエリア指定手段と、
前記測距モジュールを前記駆動手段により移動させて、前記測距手段により測距する被写体が前記AFエリア指定手段により指定されたAFエリア内の被写体となるように前記測距モジュールの位置を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
A distance measuring unit that measures a distance to a subject in an AF area that is a target range of AF out of the entire imaging range captured through the imaging lens, and a distance measurement value detected by the distance measuring unit. An autofocus system including an AF control unit that executes autofocus control and automatically focuses on the subject,
An AF optical path branched for autofocus from the optical path of the photographing lens;
A distance measuring module disposed in the AF optical path and provided with an optical element of the distance measuring means;
Driving means for moving the distance measuring module in a plane perpendicular to the optical axis of the AF optical path;
AF area designating means for designating the range of the AF area;
The distance measuring module is moved by the driving means, and the position of the distance measuring module is controlled so that the subject to be measured by the distance measuring means becomes the subject in the AF area specified by the AF area specifying means. Control means;
An autofocus system characterized by comprising
前記撮影レンズを介して撮影される全撮影範囲のうち前記AFエリア内の被写体のコントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、前記AF制御手段は、前記焦点評価値検出手段により検出されたコントラストの評価値及び/又は前記測距手段により検出された測距値に基づいてオートフォーカスの制御を実行し、前記被写体に自動でピントを合わせることを特徴とする請求項1のオートフォーカスシステム。   Contrast detection means for detecting the contrast of the subject in the AF area out of the entire photographing range photographed via the photographing lens is provided, and the AF control means evaluates the contrast detected by the focus evaluation value detection means. 2. The autofocus system according to claim 1, wherein autofocus control is executed based on the value and / or the distance value detected by the distance measuring means, and the subject is automatically focused. 前記コントラスト検出手段は、前記AF用光路に導かれた被写体光により被写体を撮像して該被写体のコントラストを検出することを特徴とする請求項2のオートフォーカスシステム。   3. The autofocus system according to claim 2, wherein the contrast detection means detects the contrast of the subject by imaging the subject with the subject light guided to the AF optical path. 前記測距手段の測距方式は、三角測距方式であり、前記測距モジュールの光学素子は、測距光を発光する発光素子と、測距光を受光する受光素子であることを特徴とする請求項1又は2のオートフォーカスシステム。   The distance measuring method of the distance measuring means is a triangular distance measuring method, and the optical elements of the distance measuring module are a light emitting element that emits distance measuring light and a light receiving element that receives the distance measuring light. The autofocus system according to claim 1 or 2. 前記測距手段の測距方式は、2重像合致方式であり、前記測距モジュールの光学素子は、被写体からの被写体光を受光する受光素子であることを特徴とする請求項1又は2のオートフォーカスシステム。
The distance measuring method of the distance measuring means is a double image matching method, and the optical element of the distance measuring module is a light receiving element that receives subject light from a subject. Autofocus system.
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