JP2008249966A - Autofocus device and camera - Google Patents

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Hiroyuki Tomita
博之 富田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently detect a focusing position in a short time regardless of specification (focal length) of a mounted photographic lens. <P>SOLUTION: The autofocus device automatically adjusts the focal position of the photographic lens by performing a search operation to detect focus while driving a focus adjustment lens in the photographic lens in the optical axis direction of the photographic lens. If the focal position is not detected during a first search operation in a first search range previously set (S700), a second search operation is controlled in a second search range different from the first search range based on the lens information of the mounted photographic lens (S900). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、カメラ等の撮影(撮像)装置に搭載されるオートフォーカス装置(自動合焦装置)及びこれを備えるカメラに関する。   The present invention relates to an autofocus device (automatic focusing device) mounted on a photographing (imaging) device such as a camera and a camera including the same.

近年、被写体の光学画像を、撮像レンズを介してCCD等の固体撮像素子に結像させ、該撮像素子により光電変換されて出力される画像信号を、記録媒体等に記録するようにしたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタルカメラが実用化されている。静止画を撮影するカメラに動画の撮影機能を付加し、あるいは動画を撮影するビデオカメラに静止画の撮影機能を付加したものも実用化されている。このようなデジタルカメラにおいては、パララックス (視差) が無く、被写体深度が浅い場合や遠方の被写体でも精度良いピント合わせ(合焦)が可能で、しかも、専用のセンサを設ける必要がないという利点から、コントラスト方式のAF(オートフォーカス)装置が用いられている。   In recent years, an optical image of a subject is imaged on a solid-state image sensor such as a CCD via an imaging lens, and an image signal that is photoelectrically converted and output by the image sensor is recorded on a recording medium or the like. Digital cameras such as cameras and digital video cameras have been put into practical use. A camera in which a video shooting function is added to a camera that shoots a still image, or a video camera that adds a still image shooting function to a video is put into practical use. In such a digital camera, there is no parallax, it is possible to focus accurately with a shallow subject depth or a distant subject, and there is no need to provide a dedicated sensor. Therefore, a contrast AF (autofocus) apparatus is used.

コントラスト方式は、焦点調節レンズ(フォーカスレンズ)を所定間隔(ピッチ)でステップ移動させつつ、撮影した各画像に基づいて焦点評価値(例えば、固体撮像素子から得られる画像信号の高周波成分の合計値等)を算出し、該焦点評価値が最大となるレンズ位置を合焦位置(ピントが合う位置)とするものである(例えば、特開平10−142488号公報参照)。   The contrast method is a focus evaluation value (for example, the total value of high-frequency components of an image signal obtained from a solid-state image sensor) based on each captured image while stepping the focus adjustment lens (focus lens) at a predetermined interval (pitch). Etc.) and the lens position where the focus evaluation value is maximized is determined as the in-focus position (focus position) (see, for example, JP-A-10-142488).

このようなコントラスト方式においては、合焦位置を予測することは一般にできないため、撮影レンズの焦点調節が可能な範囲(詳述すれば、撮影レンズの光軸方向において、該撮影レンズ内の焦点調節レンズを駆動可能な範囲であり、以下、焦点調節可能範囲という)の全範囲に渡ってサーチ動作(焦点調節レンズのステップ移動、焦点評価値の算出等の繰返動作等をいい、以降ではこのサーチ動作を、単に「サーチ」と称することもある)を行う必要がある。   In such a contrast method, since it is generally not possible to predict the in-focus position, the focus adjustment range of the photographing lens is possible (more specifically, the focus adjustment in the photographing lens in the optical axis direction of the photographing lens). This is the range in which the lens can be driven, and the search operation (step movement of the focus adjustment lens, calculation of the focus evaluation value, etc.) is repeated over the entire range of the focus adjustment range. The search operation is sometimes simply referred to as “search”).

ここで、焦点調節可能範囲は、レンズの焦点距離と最短撮影距離で決まる。最短撮影距離とは、ピントが合わせられる最短の撮影距離であり、撮影距離とはカメラから被写体までの距離である。図10(A)及び図10(B)は、焦点調節可能範囲について説明するための図である。図10(A)は被写体が無限遠の位置(撮影距離=∞)にある場合のレンズの結像の様子を表したものである。この場合はレンズからf(fは焦点距離)だけ離れたところに焦点を結ぶ。図10(B)は被写体が最短撮影距離Rだけ離れている時の結像の様子を表したものである。   Here, the focus adjustable range is determined by the focal length of the lens and the shortest shooting distance. The shortest shooting distance is the shortest shooting distance that can be focused, and the shooting distance is the distance from the camera to the subject. FIG. 10A and FIG. 10B are diagrams for describing the focus adjustable range. FIG. 10A shows the state of image formation of the lens when the subject is at a position at infinity (shooting distance = ∞). In this case, the focal point is formed at a position separated from the lens by f (f is a focal length). FIG. 10B shows the state of image formation when the subject is separated by the shortest shooting distance R.

図10(B)において、レンズの厚さを無視すれば、
a+b=R …(数式1)
となる。ここで、aは被写体からレンズまでの距離、bはレンズから焦点面までの距離である。また、レンズの結像では、a,bと焦点距離fとの間に以下の関係が成立する。
In FIG. 10B, if the thickness of the lens is ignored,
a + b = R (Formula 1)
It becomes. Here, a is the distance from the subject to the lens, and b is the distance from the lens to the focal plane. Further, in lens imaging, the following relationship is established between a and b and the focal length f.

(1/a)+(1/b)=(1/f) …(数式2)
被写体が無限の距離(a=∞)にあると、bは焦点距離fと同じ(b=f)になるが、aが有限の値の場合は必ずb>fとなる。数式2をbについて解くと、
b=(a・f)/(a−f) …(数式3)
となる。
(1 / a) + (1 / b) = (1 / f) (Formula 2)
When the subject is at an infinite distance (a = ∞), b is the same as the focal length f (b = f), but b> f is always satisfied when a is a finite value. Solving Equation 2 for b,
b = (a · f) / (af) (Formula 3)
It becomes.

通常、レンズは距離が無限遠から最短撮影距離の間にある被写体にピントを合わせることができ、これを焦点面側に換算した焦点調節可能範囲は、図10(A)及び図10(B)に示すように、b−fとなる。そこで、数式1〜3を利用して焦点調節可能範囲を求めると、以下の数式4のようになる。   Normally, the lens can focus on a subject whose distance is between infinity and the shortest shooting distance, and the focus adjustable range in which this is converted to the focal plane side is shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B). As shown, b−f. Therefore, when the focus adjustable range is obtained using Equations 1 to 3, the following Equation 4 is obtained.

b−f=f/(a−f)
=2・f/[R−2・f+√(R−4・R・f)]…(数式4)
数式4を撮影距離Rと焦点距離fのグラフにしたものが図11である。図11より、焦点距離が長く撮影距離が短いほど焦点調節可能範囲が大きくなることがわかる。一般に小型のデジタルカメラは焦点距離が短いため(5〜20mm程度)、焦点調節可能範囲も狭い。例えば、数式4でf=20mm、R=30cmの場合の焦点調節可能範囲は1.4mm程度となる。この程度であれば焦点調節可能範囲の全域をサーチしても、それ程時間がかからず実用上問題はないと考えられる。
b−f = f 2 / (af)
= 2 · f 2 / [R−2 · f + √ (R 2 −4 · R · f)] (Formula 4)
FIG. 11 is a graph showing the photographing distance R and the focal distance f based on Equation 4. From FIG. 11, it can be seen that the longer the focal length and the shorter the shooting distance, the larger the focus adjustable range. In general, since a small digital camera has a short focal length (about 5 to 20 mm), a focus adjustable range is also narrow. For example, in Formula 4, when f = 20 mm and R = 30 cm, the focus adjustable range is about 1.4 mm. If it is this level, even if the entire range of the focus adjustable range is searched, it will not take much time and there is no problem in practical use.

一方、一眼レフの場合はレンズの焦点距離が小型デジタルカメラと比べて豊富であり、焦点距離も10mm程度から600mm程度と幅広い。そうするとレンズによって焦点調節可能範囲が大きく異なることになる。例えば、f=30mm、R=60cmの場合の焦点調節可能範囲は約1.6mmであるが、f=200mm、R=1mの場合は焦点調節可能範囲は50mm程度となり、小型デジタルカメラと比較して50倍近く広い範囲となる。この場合、焦点調節可能範囲の全域をサーチすると時間がかかり過ぎ、実用上問題となる。   On the other hand, in the case of a single-lens reflex camera, the focal length of the lens is abundant compared to a small digital camera, and the focal length is also wide from about 10 mm to about 600 mm. As a result, the adjustable focus range varies greatly depending on the lens. For example, when f = 30 mm and R = 60 cm, the focus adjustable range is about 1.6 mm, but when f = 200 mm and R = 1 m, the focus adjustable range is about 50 mm, which is compared with a small digital camera. The range is nearly 50 times wider. In this case, it takes too much time to search the entire focus adjustable range, which causes a problem in practical use.

このような問題に対処するするため、例えば、サーチ範囲を焦点調節可能範囲の一部に制限する技術が提案されている(例えば、特開2004‐94130号公報)。しかしながら、焦点調節可能範囲を単に狭くするだけでは、制限した範囲内に合焦位置が存在する場合には効果的であるものの、制限した範囲外に合焦位置が存在する場合には、合焦することなくオートフォーカス動作が終了してしまうという問題がある。   In order to cope with such a problem, for example, a technique for limiting the search range to a part of the focus adjustable range has been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-94130). However, simply narrowing the focus adjustment range is effective when the in-focus position is within the limited range. However, if the in-focus position is outside the limited range, the in-focus position is effective. There is a problem in that the autofocus operation ends without being performed.

この点を改善するため、制限した範囲内で合焦位置が検出できなかった場合に、ステップ間隔(焦点調節レンズのステップ移動の間隔)を大きくして、焦点調節可能範囲の全範囲を再サーチする技術が提案されている(例えば、特開2005‐249884号公報)。しかしながら、レンズの焦点距離が長い(即ち、焦点調節可能範囲が大きい)場合には、この方法は有効であると考えられるが、焦点距離が短い(即ち、焦点調節可能範囲が小さい)場合は、合焦位置を決定するために十分な数の焦点評価値が蓄積される前に、焦点調節可能範囲の全域のサーチが終了してしまい(例えば、5つの焦点評価値を得たいところが、その焦点調節可能範囲内で3回のステップの駆動しかできず、3つの焦点評価値しか得られないような場合)、結果として合焦位置が検出できなくなる場合がある。   To improve this point, if the in-focus position cannot be detected within the limited range, increase the step interval (interval of step movement of the focus adjustment lens) and re-search the entire focus adjustable range. A technique has been proposed (for example, JP-A-2005-24984). However, if the lens has a long focal length (ie, a large adjustable range), this method is considered effective, but if the focal length is short (ie, the adjustable focal range is small), Before a sufficient number of focus evaluation values are accumulated to determine the in-focus position, the search of the entire focus adjustable range is completed (for example, where five focus evaluation values are desired to be obtained) In the case where only three steps can be driven within the adjustable range and only three focus evaluation values can be obtained), the focus position may not be detected as a result.

また、特開2001‐343581号公報には、焦点調節レンズの移動範囲が大きい場合に、比較的に大きいステップ間隔で全範囲をサーチして大まかな合焦位置を求め、次いで、大まかな合焦位置の周辺を比較的に小さいステップ間隔で再サーチして、合焦位置を求めるようにした技術が開示されている。しかしながら、この技術では、最初のサーチにおいてレンズの移動範囲が大き過ぎてステップ間隔が大きくなってしまうと、焦点評価値のピーク(大まかな合焦位置)を検出することができない場合があるという問題がある。また、最初に全城をサーチし、その後に細かいサーチを実施するので、合焦位置の検出に要する時間をそれ程短縮することができない場合があるという問題がある。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-343581, when the movement range of the focus adjustment lens is large, the entire range is searched at a relatively large step interval to obtain a rough focus position, and then the rough focus is obtained. There has been disclosed a technique in which the focus position is obtained by re-searching around the position at a relatively small step interval. However, with this technique, if the lens movement range is too large in the first search and the step interval becomes large, there is a case where the peak of the focus evaluation value (rough focus position) may not be detected. There is. In addition, since the entire castle is searched first and then the detailed search is performed thereafter, there is a problem that the time required for detecting the in-focus position may not be reduced so much.

本発明は上述したような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装着された撮影レンズの仕様にかかわらず、合焦位置を短時間で高効率的に検出できるようにすることである。
特開平10−142488号公報 特開2004‐94130号公報 特開2005‐249884号公報 特開2001‐343581号公報
The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to be able to detect the in-focus position in a short time with high efficiency regardless of the specifications of the mounted photographing lens. It is to be.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-142488 JP 2004-94130 A JP 2005-24984 A JP 2001-343581 A

本発明によると、撮影レンズの光軸方向に、該撮影レンズ内の焦点調節用レンズを駆動しながら焦点検出を行うサーチ動作を行って、該撮影レンズの焦点位置を自動調節するオートフォーカス装置であって、予め決められた第1サーチ範囲内で第1の前記サーチ動作を行ったときに前記焦点位置が検出されなかった場合において、装着されている撮影レンズのレンズ情報に基づいて、前記第1サーチ範囲とは異なる第2サーチ範囲内で第2の前記サーチ動作を制御するオートフォーカス装置が提供される。   According to the present invention, the autofocus device automatically adjusts the focal position of the photographic lens by performing a search operation for performing focus detection in the optical axis direction of the photographic lens while driving the focus adjustment lens in the photographic lens. If the focus position is not detected when the first search operation is performed within a predetermined first search range, the first position is determined based on lens information of a photographic lens mounted. An autofocus device that controls the second search operation within a second search range different from the one search range is provided.

本発明では、第1のサーチ動作で合焦検出に失敗した場合に装着されている撮影レンズのレンズ情報に基づいて第2のサーチ動作を制御するようにしたので、レンズ情報に基づく撮影レンズの仕様(例えば、焦点距離、焦点調節可能範囲の長短等)に応じて第2のサーチ動作を実施するか否か、あるいは第2のサーチ動作を実施する場合の条件(例えば、サーチ範囲、ステップ間隔等)を適宜に選定することができるので、合焦位置を短時間で高効率的に検出できるようになるという効果がある。   In the present invention, since the second search operation is controlled based on the lens information of the photographic lens mounted when the focus detection fails in the first search operation, the photographic lens based on the lens information is controlled. Whether or not to perform the second search operation according to specifications (for example, focal length, length of focus adjustable range, etc.), or conditions for performing the second search operation (for example, search range, step interval) Etc.) can be selected as appropriate, so that the in-focus position can be detected efficiently in a short time.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
図1は本発明の実施形態に係るオートフォーカス装置を備えたカメラシステムの概略構成を模式的に示す断面図である。このカメラシステムは、デジタル一眼レフカメラシステムであり、動画の撮影機能をも備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a camera system including an autofocus device according to an embodiment of the present invention. This camera system is a digital single-lens reflex camera system and also has a video shooting function.

図1において、カメラシステムCMは、カメラボディCB及びカメラボディCBに交換可能に装着される撮影レンズCLを備えて構成されている。カメラボディCBの上部には、ファインダ部FDが一体的に固定されている。但し、撮影レンズCLはカメラボディCBに一体的に固定されていてもよい。   In FIG. 1, the camera system CM includes a camera body CB and a photographic lens CL that is interchangeably attached to the camera body CB. A finder portion FD is integrally fixed to the upper portion of the camera body CB. However, the photographing lens CL may be integrally fixed to the camera body CB.

なお、本願明細書においては、撮影レンズとは、単一のレンズ若しくは複数のレンズやその他の光学素子等を含むレンズ系を、又はレンズ系に加えてレンズ鏡筒や一部のレンズを駆動する機構部、場合により該機構部等を制御する制御部やメモリ等も含むレンズアセンブリ全体をいうものとする。本実施形態における撮影レンズCLは、そのようなレンズアセンブリ全体を意味している。   In the specification of the present application, the photographic lens is a lens system including a single lens, a plurality of lenses, other optical elements, or the like, or in addition to the lens system, a lens barrel and some lenses are driven. The whole lens assembly including a mechanism unit, and a control unit for controlling the mechanism unit and the like, a memory, and the like as the case may be. The photographing lens CL in the present embodiment means such an entire lens assembly.

カメラボディCBの内部には、高解像度のCCD等の撮像素子20が取り付けられている。撮像素子20は、受光面に結像される被写体の像を画像信号に変換して出力する。なお、撮像素子20は、その前面(撮影レンズCL側)に、赤外光をカットするための赤外カットフィルタや画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタ等も備えている。撮像素子20は、電気的な制御により投影される被写体の像の露光時間を調節するための電子シャッタ(機能)を備えている。また、図示は省略しているが、撮像素子20の前面には、斜光部材を機械的に駆動して当該露光時間を調節するためのメカニカルシャッタも設けられている。   An imaging element 20 such as a high-resolution CCD is attached inside the camera body CB. The image sensor 20 converts an image of a subject formed on the light receiving surface into an image signal and outputs the image signal. The imaging element 20 also includes an infrared cut filter for cutting infrared light, an optical low-pass filter for preventing aliasing noise of an image, and the like on the front surface (photographing lens CL side). The image sensor 20 includes an electronic shutter (function) for adjusting the exposure time of an image of a subject projected by electrical control. Although not shown, a mechanical shutter for adjusting the exposure time by mechanically driving the oblique member is provided on the front surface of the image sensor 20.

ファインダ部FDは、撮影レンズCLや後述するクイックリターンミラー70等を介して形成される被写体の光学像を観察するための光学式のファインダであり、フォーカシングスクリーン25、ペンタプリズム30、測光素子40、リレーレンズ50、接眼部60等を備えて構成されている。測光素子40は、シャッタスピードや絞り値を決定するために、これに結像される像の明るさを測定する素子である。   The viewfinder unit FD is an optical viewfinder for observing an optical image of a subject formed through the photographing lens CL, a quick return mirror 70 described later, and the like. The focusing screen 25, the pentaprism 30, the photometric element 40, A relay lens 50, an eyepiece 60, and the like are provided. The photometric element 40 is an element that measures the brightness of an image formed on the light to determine the shutter speed and the aperture value.

なお、カメラボディCBの背面には、撮像素子20に結像される画像を表示可能な液晶パネルが設けられている。従って、被写体の像は、ファインダ部FDの接眼部60又は液晶パネルの何れかを介して目視できるようになっている。   A liquid crystal panel capable of displaying an image formed on the image sensor 20 is provided on the back surface of the camera body CB. Therefore, the image of the subject can be viewed through either the eyepiece 60 of the finder unit FD or the liquid crystal panel.

カメラボディCB内において、撮像素子20の前面側には、クイックリターンミラー70が回動可能に軸支されている。クイックリターンミラー70のメインミラーの裏面側(撮像素子20側)には、サブミラー80が一体的に取り付けられている。クイックリターンミラー70は、図1に示すような撮像素子20の撮像面に対して略45度で該撮像素子20の前面を遮断するような姿勢(第1姿勢/ミラーダウン状態)と、図1において時計方向に回動して撮像素子20の受光面に対して略直交(フォーカシングスクリーン25の下側で略平行)となる姿勢(第2姿勢/ミラーアップ状態)とで選択的に高速動作可能なミラーである。   In the camera body CB, a quick return mirror 70 is pivotally supported on the front side of the image sensor 20 so as to be rotatable. A sub mirror 80 is integrally attached to the rear surface side (image sensor 20 side) of the main mirror of the quick return mirror 70. The quick return mirror 70 has a posture (first posture / mirror down state) in which the front surface of the image pickup device 20 is blocked at about 45 degrees with respect to the image pickup surface of the image pickup device 20 as shown in FIG. Can be selectively operated at high speed in a posture (second posture / mirror-up state) that is rotated clockwise and substantially orthogonal to the light receiving surface of the image sensor 20 (substantially parallel below the focusing screen 25). It is a mirror.

クイックリターンミラー70のメインミラーはその一部(中央部近傍)がハーフミラー(その余の部分は全反射ミラー)となっており、クイックリターンミラー70が第1姿勢にある状態で、撮影レンズCLからの光は、その殆どが該メインミラーによってファインダ部FD(フォーカシングスクリーン25)側へ反射され、メインミラーのハーフミラー部を透過した一部の光は、サブミラー80で反射されるようになっている。サブミラー80で反射された光は、ミラー90で更に反射されて、位相差検出方式AF検出素子100に入射される。   A part of the main mirror of the quick return mirror 70 (near the central part) is a half mirror (the other part is a total reflection mirror), and the quick return mirror 70 is in the first posture, and the photographing lens CL Most of the light from the mirror is reflected by the main mirror toward the finder section FD (focusing screen 25), and a part of the light transmitted through the half mirror section of the main mirror is reflected by the sub mirror 80. Yes. The light reflected by the sub mirror 80 is further reflected by the mirror 90 and is incident on the phase difference detection AF detection element 100.

クイックリターンミラー70が第2姿勢に切り換えられると、撮影レンズCLからの光は上述したメカニカルシャッタ(不図示)を介して撮像素子20に入射される。位相差検出方式AF検出素子100は、2つのラインセンサ及び入射される光を2つに分割して該ラインセンサにそれぞれ入射させるマスク等を備えて構成されている。マスクにより2つに分けられた光を2つのラインセンサ上にそれぞれ再結像させて、それぞれの像面位置の差を検出する。この差がピントのズレ量(デフォーカス量)に相当する。   When the quick return mirror 70 is switched to the second posture, the light from the photographing lens CL is incident on the image sensor 20 via the mechanical shutter (not shown) described above. The phase difference detection AF detection element 100 includes two line sensors and a mask or the like that divides incident light into two and makes each incident on the line sensor. The light divided into two by the mask is re-imaged on the two line sensors, respectively, and the difference between the image plane positions is detected. This difference corresponds to the amount of focus shift (defocus amount).

カメラボディCBの上部又は背面には、位相差AFスイッチ(AF_SW)92及びコントラストAFスイッチ(AF_SW)95が設けられている。これらのスイッチは撮影者が操作するスイッチである。位相差AFスイッチ92が押されている間は、クイックリターンミラー70が第1姿勢の状態で位相差検出方式AF検出素子100の検出値に基づいて、位相差AFが実行される。コントラストAFスイッチ95が押されると、クイックリターンミラー70が第2姿勢に切り換えられ、コントラストAFスイッチ95が押されている間は、撮像素子20で検出された画像信号に基づいて、コントラストAFが実行される。   A phase difference AF switch (AF_SW) 92 and a contrast AF switch (AF_SW) 95 are provided on the upper or rear surface of the camera body CB. These switches are switches operated by the photographer. While the phase difference AF switch 92 is pressed, the phase difference AF is executed based on the detection value of the phase difference detection AF detection element 100 while the quick return mirror 70 is in the first posture. When the contrast AF switch 95 is pressed, the quick return mirror 70 is switched to the second posture, and while the contrast AF switch 95 is pressed, the contrast AF is executed based on the image signal detected by the image sensor 20. Is done.

撮影レンズCLは、被写体の像を撮像素子20の受光面上に結像させるための光学系である。図1では、撮影レンズCLは焦点距離が変更可能なズームレンズが例示されているが、単焦点レンズであってもよい。フィッシュアイレンズ、広角レンズ、望遠レンズ、マイクロレンズ等を任意に交換して装着することも可能である。   The photographing lens CL is an optical system for forming an image of a subject on the light receiving surface of the image sensor 20. In FIG. 1, the photographic lens CL is exemplified by a zoom lens whose focal length can be changed, but may be a single focal lens. A fish eye lens, a wide-angle lens, a telephoto lens, a micro lens, and the like can be arbitrarily exchanged and mounted.

撮影レンズCLは、レンズ鏡筒200内部に、固定レンズ210a、焦点距離調節レンズ210b、焦点調節レンズ210c、及び固定レンズ210dを備えて構成されている。なお、各レンズ210a,210b,210c,210dは、それぞれ単一のレンズ又は複数のレンズから構成されるレンズ系である。固定レンズ210a,210dはレンズ鏡筒200に固定されており、焦点距離調節レンズ210b及び焦点調節レンズ210cは、それぞれ撮影レンズCLの光軸AXに沿う方向に移動可能に取り付けられている。   The photographing lens CL includes a fixed lens 210a, a focal length adjustment lens 210b, a focus adjustment lens 210c, and a fixed lens 210d inside the lens barrel 200. Each lens 210a, 210b, 210c, 210d is a lens system composed of a single lens or a plurality of lenses. The fixed lenses 210a and 210d are fixed to the lens barrel 200, and the focal length adjustment lens 210b and the focus adjustment lens 210c are attached to be movable in the direction along the optical axis AX of the photographing lens CL.

焦点距離調節レンズ210bは、通常は、図示しないズーム環等を撮影者が手動で回すことにより、その光軸AX方向の位置が変化し、それに応じて撮影レンズCLの焦点距離を変化させることができるようになっている。焦点距離調節レンズ210bの位置は、ズームエンコーダ220により検出(モニタ)されるようになっている。ズームエンコーダ220の検出値は、焦点距離検出部340に供給される。   In general, the focal length adjusting lens 210b changes the position in the direction of the optical axis AX when the photographer manually rotates a zoom ring (not shown) or the like, and changes the focal length of the photographing lens CL accordingly. It can be done. The position of the focal length adjustment lens 210b is detected (monitored) by the zoom encoder 220. The detection value of the zoom encoder 220 is supplied to the focal length detection unit 340.

焦点調節レンズ210cは、レンズ駆動量設定部370からのレンズ駆動信号に基づいて、焦点調節レンズ駆動モータ(アクチュエータ)240により光軸AXに沿う方向の位置が変化され、その位置の変化は焦点調節レンズ位置エンコーダ230により検出(モニタ)されるようになっている。   The position of the focus adjustment lens 210c in the direction along the optical axis AX is changed by the focus adjustment lens drive motor (actuator) 240 based on the lens drive signal from the lens drive amount setting unit 370, and the change in the position is the focus adjustment. It is detected (monitored) by the lens position encoder 230.

絞り250は、撮像素子20へ入射させる光の量を調節するための可変開口絞りであり、絞りの設定は、カメラが自動で行う場合と、撮影者が手動で行う場合とがある。その絞り値は、プログラムモードやシャッタスピード優先モードの場合には、測光素子40の出力等に基づき決定される。絞り優先モードやマニュアルモードの場合には、撮影者により手動で設定される。絞り250の作動は、自動又は手動で設定された絞り値に基づき、不図示の絞り制御モータ等によって制御される。   The diaphragm 250 is a variable aperture diaphragm for adjusting the amount of light incident on the image sensor 20, and the diaphragm setting may be performed automatically by the camera or manually by the photographer. The aperture value is determined based on the output of the photometric element 40 in the program mode or the shutter speed priority mode. In the aperture priority mode or the manual mode, it is manually set by the photographer. The operation of the diaphragm 250 is controlled by an unillustrated diaphragm control motor or the like based on the diaphragm value set automatically or manually.

コントラストAF制御部CNTは、焦点評価値算出部330、焦点距離検出部340、レンズ駆動量設定部370等と協働して制御系を構成し、後述するコントラストAFの制御処理の主要な部分を実行する処理装置である。   The contrast AF control unit CNT forms a control system in cooperation with the focus evaluation value calculation unit 330, the focal length detection unit 340, the lens drive amount setting unit 370, and the like, and performs the main part of the contrast AF control process described later. A processing device to be executed.

焦点評価値算出部330は、撮像素子20から出力される画像信号のうち、所定の測距エリアに相当する部分の焦点評価値を算出し、算出結果をコントラストAF制御部CNTに供給する。焦点評価値算出部330における焦点評価値を算出する方式としては、画像に高周波強調フィルタ処理を施し、その結果を積算する方法を用いることができる。但し、焦点評価値の算出方式は、他の方式であっても勿論よい。焦点距離検出部340は、焦点調節レンズ位置エンコーダ220の出力から撮影レンズCLの現在の焦点距離を検出し、コントラストAF制御部CNTに供給する。   The focus evaluation value calculation unit 330 calculates a focus evaluation value of a portion corresponding to a predetermined distance measurement area in the image signal output from the image sensor 20, and supplies the calculation result to the contrast AF control unit CNT. As a method of calculating the focus evaluation value in the focus evaluation value calculation unit 330, a method of performing high frequency emphasis filter processing on an image and integrating the results can be used. However, the focus evaluation value calculation method may of course be another method. The focal length detection unit 340 detects the current focal length of the photographing lens CL from the output of the focus adjustment lens position encoder 220 and supplies it to the contrast AF control unit CNT.

レンズ駆動量設定部370は、コントラストAF制御部CNTからの制御信号に基づいて、レンズ駆動量を設定して焦点調節駆動モータ240に駆動信号を送り、焦点調節レンズ210cを光軸AXに沿う方向に移動させる。   The lens drive amount setting unit 370 sets the lens drive amount based on the control signal from the contrast AF control unit CNT and sends a drive signal to the focus adjustment drive motor 240 to move the focus adjustment lens 210c along the optical axis AX. Move to.

コントラストAF制御部CNTは、後に詳述する各種の制御処理に従って、レンズ駆動量設定部370を介して焦点調節レンズ駆動モータ240を駆動して、焦点調節レンズ210cをステップ移動させつつ、各位置での撮像素子20による画像信号に基づき焦点評価値算出部330で算出された焦点評価値を蓄積保持する。次いで、該焦点評価値が最大になる位置を、所定の数学的補間式を用いて算出して、これを合焦位置として、焦点調節レンズ210cを当該合焦位置に位置させるように、レンズ駆動量設定部370を介して焦点調節レンズ駆動モータ240を制御するものである。   The contrast AF control unit CNT drives the focus adjustment lens drive motor 240 via the lens drive amount setting unit 370 according to various control processes that will be described in detail later, and moves the focus adjustment lens 210c step by step. The focus evaluation value calculated by the focus evaluation value calculation unit 330 based on the image signal from the imaging element 20 is accumulated and held. Next, the lens drive is performed so that the position where the focus evaluation value is maximized is calculated using a predetermined mathematical interpolation formula, and this is used as a focus position, and the focus adjustment lens 210c is positioned at the focus position. The focus adjustment lens drive motor 240 is controlled via the amount setting unit 370.

次に、本発明の第1実施形態に係るAF(オートフォーカス)装置の制御について説明する。この実施形態のコントラストAFは、概略、以下の4つの処理(第1〜第3サーチ、合焦駆動)から構成される。なお、サーチ(サーチ動作)とは、焦点調節レンズのレンズ光軸AX方向におけるステップ移動、焦点評価値の算出等の繰返動作を行って、合焦位置を検出する一連の処理、即ち、合焦位置を探索する処理である。   Next, control of the AF (autofocus) apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. The contrast AF of this embodiment is roughly composed of the following four processes (first to third searches, focusing drive). The search (search operation) is a series of processes for detecting the in-focus position by performing repeated operations such as step movement of the focus adjustment lens in the lens optical axis AX direction and calculation of the focus evaluation value. This is a process for searching for the focal position.

第1サーチ(第1のサーチ動作)では、撮影レンズCLの焦点調節可能範囲よりも狭い所定のサーチ範囲(第1サーチ範囲)で所定のステップ幅で合焦位置を検出する。第1サーチにおけるステップ幅も、合焦位置を必要な精度で算出できる程度の比較的に小さい値に設定される。第1サーチでのステップ幅は、例えば、100μm〜200μm程度である。なお、これら第1サーチのパラメータ(第1サーチ範囲とステップ幅)は、レンズの種類とは無関係に、予めカメラ内のメモリ(制御部CNT内のメモリ)に記憶されているものである。   In the first search (first search operation), the in-focus position is detected with a predetermined step width in a predetermined search range (first search range) narrower than the focus adjustable range of the photographing lens CL. The step width in the first search is also set to a relatively small value so that the in-focus position can be calculated with necessary accuracy. The step width in the first search is, for example, about 100 μm to 200 μm. These first search parameters (first search range and step width) are stored in advance in a memory in the camera (memory in the control unit CNT) regardless of the type of lens.

第2サーチ(第2のサーチ動作)は、第1サーチで合焦位置が検出できず(第1サーチ範囲内に合焦位置が無い場合等)、かつ撮影レンズCLの焦点距離が予め設定された所定のしきい値以上である場合に実施される。第2サーチにおけるサーチ範囲(第2サーチ範囲)は、第1サーチ範囲よりも広い範囲で設定し、かつステップ幅も第1サーチのそれよりも大きい値、即ち、収集される焦点評価値に基づいて、合焦位置を必要な精度で算出できる程度ではないが、合焦位置の大まかな位置を検出することができる程度の比較的に大きい値に設定される。第2サーチ範囲は、第1サーチ範囲とその位置が完全に異なっていてもよく(第1サーチ範囲と重複しなくても良く)、又は第1サーチ範囲と一部が重複していてもよい。即ち、第2サーチ範囲は、一部でもその位置が第1サーチ範囲と異なっていれば良い。第2サーチでのステップ幅は、例えば、1mm〜1.2mm程度である。   In the second search (second search operation), the in-focus position cannot be detected in the first search (such as when the in-focus position is not within the first search range), and the focal length of the photographing lens CL is preset. This is performed when the value is equal to or greater than a predetermined threshold value. The search range in the second search (second search range) is set in a range wider than the first search range, and the step width is larger than that of the first search, that is, based on the collected focus evaluation value. Thus, the focus position is set to a relatively large value that does not allow the focus position to be calculated with a required accuracy, but that can detect a rough position of the focus position. The second search range may be completely different in position from the first search range (it may not overlap with the first search range), or may partially overlap with the first search range. . That is, the position of the second search range may be partly different from the first search range. The step width in the second search is, for example, about 1 mm to 1.2 mm.

第3サーチは、第2サーチで合焦位置の大まかな位置が検出された場合に実施される。第3サーチでは、第2サーチでの合焦位置を中心として、第1サーチと略同じステップ幅で合焦位置のサーチを行う。合焦駆動は、第1又は第3サーチにおいて、合焦位置が検出された場合に、その合焦位置ヘ焦点調節レンズ210cを移動させる処理である。   The third search is performed when a rough position of the in-focus position is detected by the second search. In the third search, the in-focus position is searched with the same step width as the first search, with the in-focus position in the second search as the center. The focus drive is a process of moving the focus adjustment lens 210c to the focus position when the focus position is detected in the first or third search.

次に、図2を参照して、上記の処理をさらに詳細に説明する。図2は本発明の第1実施形態に係るオートフォーカス装置のコントラストAF制御部CNTを含む制御系の処理を示すフローチャートである。処理が開始されると、まず、S100において、位相差AFスイッチ92がOFFか否かを判定し、No(ONの場合)にはS200へ進んで、上述した位相差AFを実行する。S100において、Yesの場合(OFFの場合)にはS300へ進み、コントラストAFスイッチ95がONか否かを判定する。S300において、Noの場合(OFFの場合)にはこの判定を繰り返し、Yesの場合(ONの場合)にはS400へ進む。   Next, the above process will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the control system including the contrast AF control unit CNT of the autofocus device according to the first embodiment of the present invention. When the process is started, first, in S100, it is determined whether or not the phase difference AF switch 92 is OFF. If No (if ON), the process proceeds to S200, and the above-described phase difference AF is executed. In S100, if Yes (OFF), the process proceeds to S300, and it is determined whether or not the contrast AF switch 95 is ON. In S300, this determination is repeated if No (if OFF), and the process proceeds to S400 if Yes (if ON).

S400において、クイックリターンミラー70をアップ(第2姿勢に設定)し、撮影レンズCLを介した光を撮像素子20へ導き、撮像素子20はここから画像信号の取り込みと出力を開始し、焦点評価値算出部330は焦点評価値の算出を開始する。次いで、S500において、第1サーチを実行する直前の焦点調節レンズ210cの位置を初期位置として取得し、S600において、第1サーチを実行する。   In S400, the quick return mirror 70 is raised (set to the second posture), the light through the photographing lens CL is guided to the image sensor 20, and the image sensor 20 starts capturing and outputting the image signal from here, and evaluates the focus. The value calculation unit 330 starts calculating the focus evaluation value. Next, in S500, the position of the focus adjustment lens 210c immediately before executing the first search is acquired as an initial position, and in S600, the first search is executed.

第1サーチでは、上述した通り、比較的小さいステップ幅で焦点調節レンズ210cをステップ移動させつつ、焦点評価値算出部330が焦点評価値を算出し、算出された焦点評価値は、コントラストAF制御部CNTに順次供給される。コントラストAF制御部CNTは、供給される各焦点評価値に基づいて、所定の補間演算を実施して、合焦位置を算出する。ここで合焦位置の検出ができなかった場合には、合焦検出失敗となる。   In the first search, as described above, the focus evaluation value calculation unit 330 calculates the focus evaluation value while step-moving the focus adjustment lens 210c with a relatively small step width, and the calculated focus evaluation value is the contrast AF control. Are sequentially supplied to the unit CNT. The contrast AF control unit CNT performs a predetermined interpolation operation based on each supplied focus evaluation value, and calculates a focus position. If the focus position cannot be detected here, the focus detection fails.

次いで、S700において、コントラストAF制御部CNTは、第1サーチで合焦位置が見つかったか否か(合焦検出に成功したか、失敗したか)を判定し、見つかった場合(Yesの場合)にはS800へ進んで、レンズ駆動量設定部370及び焦点調節レンズ駆動モータ240を介して、焦点調節レンズ210cを当該検出された合焦位置に移動させる合焦駆動を実行する。S700において、合焦位置が見つからなかった場合(Noの場合)にはS900へ進む。   Next, in S700, the contrast AF control unit CNT determines whether or not the in-focus position has been found in the first search (whether the in-focus detection has succeeded or failed), and if it is found (in the case of Yes). The process proceeds to S800, and the focus drive for moving the focus adjustment lens 210c to the detected focus position is executed via the lens drive amount setting unit 370 and the focus adjustment lens drive motor 240. If the in-focus position is not found in S700 (No), the process proceeds to S900.

次いで、S900において、コントラストAF制御部CNTは、撮影レンズCLの焦点距離が所定値未満であるか(短いか)否かを判定する。この判定は、焦点距離検出部340により検出された撮影レンズCLの現在の焦点距離(レンズ情報)と、コントラストAF制御部CNTが備えるメモリ内に予め設定された所定値(しきい値)とを比較することにより行われる。焦点距離が所定値未満の場合(Yesの場合)にはS1000へ進み、所定値以上の場合(Noの場合)にはS1200へ進む。かかる所定値は、撮影レンズCLの焦点距離との関係で予め適宜な値に設定される。   Next, in S900, the contrast AF control unit CNT determines whether the focal length of the photographing lens CL is less than a predetermined value (whether it is short). This determination is based on the current focal length (lens information) of the photographic lens CL detected by the focal length detection unit 340 and a predetermined value (threshold value) set in advance in a memory included in the contrast AF control unit CNT. This is done by comparing. If the focal length is less than the predetermined value (Yes), the process proceeds to S1000, and if the focal length is greater than the predetermined value (No), the process proceeds to S1200. Such a predetermined value is set to an appropriate value in advance in relation to the focal length of the photographing lens CL.

S900において、焦点距離が所定値未満である場合(Yesの場合)には、焦点調節可能範囲も小さいので、第1サーチによって焦点調節可能範囲のうちの相当量のサーチが行われていると推定できるため、合焦位置が存在しない可能性が高い。そこで、S1000において、焦点調節レンズ210cを初期位置へ駆動し、次いで、S1100において、コントラストAFの動作を停止する。なお、本実施形態では合焦位置が見つからなかった場合には、所期位置へ駆動することにしているが、これに限らず、例えば検出不能と判定した時点のレンズ位置を保持するようにしてもよい。なお、S1100において、コントラストAFの動作を停止した場合には、合焦位置が見つからなかった旨(AF検出不能な被写体である旨)を撮影者に通知するようにすることが好ましい。この通知は、例えば、液晶画面やファインダ内に文書や図形等で表示し、あるいは警告音によって行うようにしてもよい。   In S900, when the focal length is less than the predetermined value (in the case of Yes), since the focus adjustable range is also small, it is estimated that a considerable amount of search within the focus adjustable range is being performed by the first search. Therefore, there is a high possibility that the in-focus position does not exist. Therefore, in S1000, the focus adjustment lens 210c is driven to the initial position, and in S1100, the contrast AF operation is stopped. In this embodiment, when the in-focus position is not found, the driving is performed to the intended position. However, the present invention is not limited to this, and for example, the lens position at the time when it is determined that the detection is impossible is held. Also good. In S1100, when the operation of contrast AF is stopped, it is preferable to notify the photographer that the in-focus position has not been found (that the subject cannot be detected by AF). This notification may be displayed, for example, on a liquid crystal screen or in a finder as a document or a graphic, or by a warning sound.

S900において、焦点距離が所定値以上である場合(Noの場合)には、焦点調節可能範囲も大きいので、第1サーチ範囲内で合焦位置が見つからなくても、第1サーチ範囲外に合焦位置が存在する可能性が高い。そこで、この場合には、S1200に進んで、第1サーチ範囲よりも広い第2サーチ範囲を設定するとともに、ステップ幅も第1サーチよりも大きく設定して、第2サーチを実行する。第2サーチ範囲は、第1サーチ範囲と重複しないように設定すると効率的であるが、一部が重複していてもよい。   In S900, when the focal length is equal to or larger than the predetermined value (in the case of No), the focus adjustable range is also large, so that even if the in-focus position is not found within the first search range, the focus is outside the first search range. There is a high possibility that a focal position exists. Therefore, in this case, the process proceeds to S1200, where the second search range wider than the first search range is set, and the step width is set larger than the first search, and the second search is executed. Although it is efficient to set the second search range so as not to overlap the first search range, a part of the second search range may overlap.

次いで、S1300において、第2サーチで合焦位置が見つかったか否かを判定する。見つからなかった場合にはS1000へ進み、見つかった場合にはS1400へ進んで、第3サーチを実行する。第2サーチでは、合焦位置が見つかったとしても、ステップ幅が大きいため、必要な精度は保証できない。そこで、第2サーチで見つかった合焦位置付近を第1サーチと同程度の細かいステップ幅でサーチする第3サーチを実行する。   Next, in S1300, it is determined whether or not an in-focus position has been found in the second search. If not found, the process proceeds to S1000, and if found, the process proceeds to S1400 to execute the third search. In the second search, even if the in-focus position is found, the required accuracy cannot be guaranteed because the step width is large. Therefore, a third search is performed in which the vicinity of the in-focus position found by the second search is searched with a fine step width comparable to that of the first search.

次いで、S1500において、第3サーチで合焦位置が見つかったか否かを判定し、見つかった場合(Yesの場合)にはS800へ進んで、合焦駆動を実行し、見つからなかった場合(Noの場合)にはS1000へ進む。   Next, in S1500, it is determined whether or not the in-focus position has been found in the third search. If found (Yes), the process proceeds to S800 to execute the in-focus drive, and if not found (No In case), the process proceeds to S1000.

図3(A)及び図3(B)は焦点距離の短いレンズを用い、第1サーチで合焦位置が見つかった場合の一例を示している。図3(A)は、レンズ位置と焦点評価値との関係を示すグラフであり、横軸がレンズ位置、縦軸が焦点評価値である。図3(A)中の黒丸で示したP1〜P5がコントラストAF制御部CNTが取得した焦点評価値である。なお、P0はAF動作を開始する時点でのレンズ位置を示している。図3(B)は図3(A)に対応するレンズ位置と時間との関係を示すグラフであり、横軸がレンズ位置、縦軸が時間である。   FIGS. 3A and 3B show an example in which a lens with a short focal length is used and the in-focus position is found in the first search. FIG. 3A is a graph showing the relationship between the lens position and the focus evaluation value, where the horizontal axis represents the lens position and the vertical axis represents the focus evaluation value. P1 to P5 indicated by black circles in FIG. 3A are focus evaluation values acquired by the contrast AF control unit CNT. P0 indicates the lens position at the time of starting the AF operation. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the lens position and time corresponding to FIG. 3A. The horizontal axis represents the lens position, and the vertical axis represents time.

コントラストAFの実行開始時には、レンズはP0に位置しており、次にP1までレンズを駆動してからP2→P3→P4→P5と焦点評価値を取得していく。P5の時点で焦点評価値が山状になつたと判定して合焦位置を求め、合焦駆動を行う。   At the start of execution of contrast AF, the lens is positioned at P0, and after driving the lens to P1, the focus evaluation value is acquired as P2-> P3-> P4-> P5. At the time of P5, it is determined that the focus evaluation value has become a mountain shape, the in-focus position is obtained, and in-focus driving is performed.

図4(A)及び図4(B)は焦点距離の長いレンズを用い、第1サーチで合焦位置が見つかった場合の一例を示している。図4(A)及び図4(B)における横軸及び縦軸は図3(A)及び図3(B)の場合と同じである。図4(A)に示されているように、焦点評価値曲線の裾野の部分が図3(A)のそれよりも広くなっている。基本的な動作は図3(A)及び図3(B)と同様であり、第1サーチで合焦位置が見つかったならば、そのまま合焦駆動してオートフォーカス動作を完了する。このように、第1サーチで合焦位置が見つかる場合、本実施形態のコントラストAFによるオートフォーカス動作は焦点距離によらず同じ動作となり、焦点距離の長短にかかわらず、合焦位置を高速に検出することができる。   FIGS. 4A and 4B show an example in which a lens with a long focal length is used and the in-focus position is found in the first search. The horizontal and vertical axes in FIGS. 4A and 4B are the same as those in FIGS. 3A and 3B. As shown in FIG. 4A, the base of the focus evaluation value curve is wider than that in FIG. The basic operation is the same as in FIGS. 3A and 3B. If the in-focus position is found in the first search, the in-focus drive is performed as it is to complete the autofocus operation. As described above, when the in-focus position is found in the first search, the auto-focus operation using the contrast AF according to the present embodiment is the same regardless of the focal length, and the in-focus position is detected at high speed regardless of the length of the focal length. can do.

図5(A)及び図5(B)は焦点距離の短いレンズを用い、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合の一例を示している。図5(A)及び図5(B)における横軸及び縦軸は図3(A)及び図3(B)の場合と同じである。コントラストAFの動作は図3(A)及び図3(B)の場合と同様であるが、P1からP5まで焦点評価値を取得しても焦点評価値が山状にならない。また、焦点距離が短いと焦点調節可能範囲も狭くなるので、第1サーチ範囲で焦点調節可能範囲の大半をカバーできる。従って、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合には、焦点調節可能範囲全体をサーチしても合焦位置が見つかる可能性は低い。よって、焦点距離が短くて、かつ第1サーチで合焦位置が見つからない場合は検出不能として、P0を取得した位置(初期位置)にレンズを戻すようにしている。   FIGS. 5A and 5B show an example in which a lens having a short focal length is used and the in-focus position is not found in the first search. The horizontal and vertical axes in FIGS. 5A and 5B are the same as those in FIGS. 3A and 3B. The operation of contrast AF is the same as in the case of FIGS. 3A and 3B, but the focus evaluation value does not become a mountain shape even if the focus evaluation values are acquired from P1 to P5. Also, if the focal length is short, the focus adjustable range is also narrowed, so the first search range can cover most of the focus adjustable range. Therefore, if the in-focus position is not found in the first search, the possibility of finding the in-focus position is low even if the entire focus adjustable range is searched. Therefore, when the focal length is short and the in-focus position cannot be found in the first search, it is impossible to detect and the lens is returned to the position (initial position) where P0 is acquired.

図6(A)及び図6(B)は焦点距離の長いレンズを用い、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合の一例を示している。図6(A)及び図6(B)における横軸及び縦軸は図3(A)及び図3(B)の場合と同じである。この例でも第1サーチ(P1〜P5)の焦点評価値が山状にならなかったので、第1サーチ範囲内では合焦位置が見つからない。しかし、焦点距離が長いレンズは焦点調節可能範囲が広く、第1サーチ範囲から離れた位置に合焦位置が存在する可能性がある。よって、焦点距離が短いレンズのように第1サーチの範囲で合焦位置が見つからなかったとしても、焦点調節可能範囲内に合焦位置が存在しないとは限らない。   FIGS. 6A and 6B show an example in which a lens having a long focal length is used and the in-focus position is not found in the first search. The horizontal and vertical axes in FIGS. 6A and 6B are the same as those in FIGS. 3A and 3B. Also in this example, since the focus evaluation values of the first search (P1 to P5) did not become a mountain shape, the in-focus position cannot be found within the first search range. However, a lens having a long focal length has a wide focus adjustment range, and there is a possibility that a focus position exists at a position away from the first search range. Therefore, even if the in-focus position is not found in the first search range like a lens having a short focal length, the in-focus position does not necessarily exist within the focus adjustable range.

このようなことから、焦点距離が長い場合で、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合には、第2サーチを実行する。この第2サーチはサーチ範囲が第1サーチ範囲よりも広く、例えば焦点調節可能範囲の全域に設定する。また、ステップ幅も第1サーチのそれよりも広く設定してサーチにあまり時間がかからないようにする。そのようにサーチ範囲とステップ幅を設定した後、レンズを焦点調節可能範囲の端に駆動し、そこからもう一方の端に向かってサーチを開始する。図6(A)中の黒三角で示したQ1〜Q7が第2サーチでコントラストAF制御部CNTが取得した焦点評価値である。第2サーチも第1サーチと同様、焦点評価値が山状になった場合に合焦位置が見つかったとする。   For this reason, when the focal length is long and the in-focus position is not found in the first search, the second search is executed. The second search has a search range wider than the first search range, and is set, for example, in the entire focus adjustable range. Also, the step width is set wider than that of the first search so that the search does not take much time. After setting the search range and step width in this manner, the lens is driven to the end of the focus adjustable range, and the search is started from there toward the other end. Q1 to Q7 indicated by black triangles in FIG. 6A are focus evaluation values acquired by the contrast AF control unit CNT in the second search. Similarly to the first search, it is assumed that the in-focus position is found in the second search when the focus evaluation value has a mountain shape.

但し、ステップ幅が広い第2サーチでは合焦位置が見つかっても精度が十分に出ていない可能性がある。従って、第2サーチで合焦位置が見つかったならば、第1サーチとほぼ同じステップ幅(狭いステップ幅)で第3サーチを実行して合焦位置を検出する。図6(A)中の黒丸で示したR1〜R4が第3サーチでコントラストAF制御部CNTが取得した焦点評価値である。   However, in the second search having a wide step width, there is a possibility that the accuracy is not sufficiently obtained even if the in-focus position is found. Therefore, if the in-focus position is found in the second search, the in-focus position is detected by executing the third search with substantially the same step width (narrow step width) as in the first search. R1 to R4 indicated by black circles in FIG. 6A are focus evaluation values acquired by the contrast AF control unit CNT in the third search.

このように、第1実施形態では、装着された撮影レンズの焦点距離に応じて(ズームレンズの焦点距離を変更した場合、焦点距離の異なる撮影レンズに交換した場合等に応じて)、動作を変えることにより、焦点距離が短いレンズでは検出不能であることを迅速に撮影者に伝えることにより、撮影者は速やかな対応ができるようになる。また、焦点距離が長いレンズでは合焦位置を検出する確率を高くすることができる。   As described above, in the first embodiment, the operation is performed in accordance with the focal length of the mounted photographic lens (when the focal length of the zoom lens is changed, or when the photographic lens is replaced with a different focal length). By changing it, the photographer can promptly respond to the photographer by promptly informing the photographer that the lens with a short focal length cannot be detected. In addition, a lens with a long focal length can increase the probability of detecting the in-focus position.

〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合であって、焦点距離が長い場合にのみ、第2サーチを実行するようにしていた。これに対し、この第2実施形態では、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合には、焦点距離の長短によらず第2サーチを実行するようにし、焦点距離の長短に応じて、第2サーチのステップ幅を変えるようにしている。即ち、焦点距離が短い場合には焦点調節可能範囲が狭いのでステップ幅を小さくし、焦点距離が長い場合には焦点調整可能範囲が広いので逆にステップ幅を広くするようにしている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the second search is executed only when the in-focus position is not found in the first search and the focal length is long. On the other hand, in the second embodiment, when the in-focus position is not found in the first search, the second search is executed regardless of the length of the focal length, and according to the length of the focal length, The step width of the second search is changed. That is, when the focal length is short, the focus adjustment range is narrow, so the step width is reduced. When the focal length is long, the focus adjustment range is wide, and conversely, the step width is widened.

図7は本発明の第2実施形態に係るオートフォーカス装置のコントラストAF制御部CNTを含む制御系の処理を示すフローチャートである。図2と実質的に同じステップについては同じ符号を付し、その説明の一部を省略する。S700において、第1サーチによって合焦位置が見つからない場合に、S900において焦点距離の長短を判断するのは第1実施形態と同じである。S900において、焦点距離が所定値未満であると判定された場合(Yesの場合)にはS910に進んで、第2サーチのステップ幅を第1サーチと同じステップ幅に設定し、焦点距離が所定値以上であると判定された場合(Noの場合)には、S920に進んで、第2サーチのステップ幅を第1サーチよりも広く設定する。   FIG. 7 is a flowchart showing the processing of the control system including the contrast AF control unit CNT of the autofocus device according to the second embodiment of the present invention. Steps that are substantially the same as those in FIG. In S700, when the in-focus position is not found by the first search, it is the same as in the first embodiment that the length of the focal length is determined in S900. If it is determined in S900 that the focal length is less than the predetermined value (Yes), the process proceeds to S910, the step width of the second search is set to the same step width as that of the first search, and the focal length is predetermined. If it is determined that the value is greater than or equal to the value (No), the process proceeds to S920, and the step width of the second search is set wider than that of the first search.

次いで、S1200において、S910又はS920で設定されたステップ幅で第2サーチを実行し、S1300において、合焦位置が見つかったか否かを判定する。第2サーチ範囲は、第1実施形態の場合と同様である。S1300において、合焦位置が見つからなかった場合(Noの場合)にはS1000へ進む。S1300において、合焦位置が見つかった場合(Yesの場合)にはS1340に進んで、S900と同様に焦点距離の長短を所定値と比較判定し、焦点距離が所定値未満である場合(Yesの場合)にはS800に進み、焦点距離が所定値以上である場合(Noの場合)にはS1400に進んで第3サーチを実行する。   Next, in S1200, the second search is executed with the step width set in S910 or S920, and in S1300, it is determined whether or not an in-focus position has been found. The second search range is the same as that in the first embodiment. If the in-focus position is not found in S1300 (No), the process proceeds to S1000. In S1300, when the in-focus position is found (in the case of Yes), the process proceeds to S1340, and the length of the focal length is compared with a predetermined value in the same manner as in S900, and when the focal length is less than the predetermined value (Yes) In the case), the process proceeds to S800. If the focal length is equal to or greater than the predetermined value (in the case of No), the process proceeds to S1400 and the third search is executed.

上述したように、第2サーチにおいては、焦点距離が短い場合は第1サーチと同じステップ幅(つまり狭い幅)なので、見つかった合焦位置の精度は十分保証できる。従って、焦点距離が短い場合はそのまま合焦駆動へ移行しても良い。一方、焦点距離が長い場合は第2サーチのステップ幅が広いため、見つかった合焦位置の精度は保証できない。このため、焦点距離が長い場合は第2サーチで見つかった合焦位置付近を精細にサーチするべく第3サーチを実行するようにしている。   As described above, in the second search, when the focal length is short, the step width is the same as that of the first search (that is, a narrow width), and thus the accuracy of the found focus position can be sufficiently guaranteed. Therefore, when the focal length is short, the focus driving may be directly performed. On the other hand, when the focal length is long, the step width of the second search is wide, so the accuracy of the found focus position cannot be guaranteed. For this reason, when the focal length is long, the third search is executed to finely search the vicinity of the in-focus position found in the second search.

図8(A)及び図8(B)は焦点距離の短いレンズを用い、第1サーチで合焦位置が見つからなかった場合の一例を示している。図8(A)及び図8(B)における横軸及び縦軸は図3(A)及び図3(B)の場合と同じである。図8(A)では、P1〜P5で焦点評価値が山状にならないため合焦位置が検出されない。そこで、レンズを焦点調節可能範囲の端に駆動して、そこから第2サーチを開始する。但し、焦点調節可能範囲が狭いのでステップ幅を第1サーチと同じ値に設定してサーチを行う。すると、まもなく合焦位置が検出されて合焦駆動へ移行して動作を完了する。また、焦点距離が長い場合は図6(A)及び図6(B)と同じ動作となる。   FIGS. 8A and 8B show an example in which a lens with a short focal length is used and the in-focus position is not found in the first search. The horizontal and vertical axes in FIGS. 8A and 8B are the same as those in FIGS. 3A and 3B. In FIG. 8A, since the focus evaluation value does not become a mountain shape in P1 to P5, the focus position is not detected. Therefore, the lens is driven to the end of the focus adjustable range, and the second search is started from there. However, since the focus adjustment range is narrow, the step width is set to the same value as the first search and the search is performed. Then, the in-focus position is detected soon, and the operation is shifted to the in-focus drive to complete the operation. Further, when the focal length is long, the same operation as that in FIGS. 6A and 6B is performed.

このように、焦点距離が短い場合には、第2サーチのステップ幅を第1サーチと同じ値にすることで、第3サーチを実行しなくて済むので合焦時間を短縮することができる。また、狭い焦点検出可能範囲内でも合焦位置があるかどうかの判定に必要な数の焦点評価値が取得でき、確実に合焦位置が検出できるようになる。   As described above, when the focal length is short, by setting the step width of the second search to the same value as that of the first search, it is not necessary to execute the third search, so that the focusing time can be shortened. In addition, the number of focus evaluation values necessary for determining whether or not there is a focus position can be acquired even within a narrow focus detectable range, and the focus position can be reliably detected.

〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について、図9を参照して説明する。図9は本発明の第3実施形態に係るカメラの概略構成を示す断面図である。図1と実質的に同一の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a sectional view showing a schematic configuration of a camera according to the third embodiment of the present invention. Components substantially the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図9に示すように、撮影レンズCLには、当該撮影レンズCLに係る各種のレンズ情報が予め記憶されたメモリMEMが内蔵されている。メモリMEMに記憶されるレンズ情報としては、ここでは、撮影レンズCLの最短撮影距離に関する情報が予め格納されているものとする。撮影レンズCLがカメラボディCBに取り付けられると、不図示の接続電極を介して、カメラボディCB側に内蔵されたコントラストAF制御部CNTよって、メモリMEMのレンズ情報を読み込むことができるようになっている。コントラストAF制御部CNTは、メモリMEMから読み込んだレンズ情報としての最短撮影距離と、焦点距離検出部340からのレンズ情報としての焦点距離とに基づいて、焦点調節可能範囲を算出する。   As shown in FIG. 9, the photographing lens CL includes a memory MEM in which various pieces of lens information related to the photographing lens CL are stored in advance. Here, as the lens information stored in the memory MEM, it is assumed here that information on the shortest shooting distance of the shooting lens CL is stored in advance. When the photographing lens CL is attached to the camera body CB, the lens information in the memory MEM can be read by the contrast AF control unit CNT built in the camera body CB via a connection electrode (not shown). Yes. The contrast AF control unit CNT calculates a focus adjustable range based on the shortest shooting distance as lens information read from the memory MEM and the focal length as lens information from the focal length detection unit 340.

上述した第1又は第2実施形態では、焦点距離の長短で焦点調節可能範囲が長いか否かを推定し、焦点距離に応じて第2サーチの実行の有無や第2サーチのステップ幅を決定していた。しかし、図11に示すように、焦点調節可能範囲はレンズの焦点距離だけではなく、最短撮影距離にも依存する。従って、レンズの仕様によっては同じ焦点距離でも第2サーチを実行する必要がなかったり、第2サーチのステップ幅を広げたりする必要のないレンズが出てくる可能性もある。   In the first or second embodiment described above, it is estimated whether or not the focus adjustable range is long due to the length of the focal length, and whether or not the second search is executed and the step width of the second search are determined according to the focal length. Was. However, as shown in FIG. 11, the focus adjustable range depends not only on the focal length of the lens but also on the shortest shooting distance. Therefore, depending on the specifications of the lens, there is a possibility that a lens that does not need to execute the second search even at the same focal length or does not need to widen the step width of the second search may appear.

そこで、この第3実施形態では、さらに高効率的にレンズを駆動するために、焦点距離の他に最短撮影距離を利用する構成とした。このようにすると、焦点距離と最短撮影距離から、数式4によって焦点調節可能範囲が算出できるので、それを基にサーチ動作を決定すればよい。また、基本的な動作は図2や図7に示したフローチャートと同様であり、焦点距離の長短を判断するステップ(S900,S1340)が、最短撮影距離と焦点距離から算出した焦点調節可能範囲の長短を判断するステップになる。この判断に用いられる所定値も焦点調節可能範囲に対応したものとなる。   Therefore, in the third embodiment, in order to drive the lens more efficiently, the shortest shooting distance is used in addition to the focal length. In this way, since the focus adjustable range can be calculated from the focal length and the shortest shooting distance according to Equation 4, the search operation may be determined based on the range. The basic operation is the same as that in the flowcharts shown in FIGS. 2 and 7, and the step of determining the length of the focal length (S900, S1340) is performed in the focus adjustable range calculated from the shortest shooting distance and the focal length. It becomes a step to judge the length. The predetermined value used for this determination also corresponds to the focus adjustable range.

なお、メモリMEMに記憶されるレンズ情報として、最短撮影距離ではなく、焦点調節可能範囲自体を記憶させるようにしてもよい。焦点調節可能範囲自体を記憶させることにより、焦点調節可能範囲を焦点距離と最短撮影距離とを用いて算出する必要がなくなり、より速いAF動作、より正確なAF動作が可能となる。   In addition, as the lens information stored in the memory MEM, not the shortest shooting distance but the focus adjustable range itself may be stored. By storing the focus adjustable range itself, it is not necessary to calculate the focus adjustable range using the focal length and the shortest shooting distance, and a faster AF operation and a more accurate AF operation are possible.

また、上述した第1又は第2実施形態では、コントラストAF制御部CNTは、装着されている撮影レンズCLのレンズ情報としての焦点距離を、焦点距離検出部340から供給を受けて、S900において、その長短を所定値と比較することにより、判断するようにしているが、上述した第3実施形態の撮影レンズCLのメモリMEMに、レンズ情報として焦点距離に関する情報(単焦点レンズの場合にはその焦点距離、ズームレンズの場合には焦点距離の代表値若しくは平均値又は可変範囲等)を予め格納しておき、当該メモリMEMから焦点距離に関する情報を読み出して、その長短を判断するようにしてもよい。   In the first or second embodiment described above, the contrast AF control unit CNT receives the focal length as the lens information of the photographic lens CL mounted from the focal length detection unit 340, and in S900, The comparison is made by comparing the length with a predetermined value. In the memory MEM of the photographic lens CL of the third embodiment described above, information on the focal length is stored as lens information (in the case of a single focus lens, it is In the case of a focal length and a zoom lens, a representative value or an average value or a variable range of the focal length is stored in advance, information on the focal length is read from the memory MEM, and the length thereof is determined. Good.

さらに、上述した第3実施形態のように、焦点調節可能範囲の取得が可能な場合において、第1実施形態に係る図2のS900において、焦点距離の長短を所定値と比較判定するのではなく、焦点調節可能範囲に対する第1サーチ範囲の割合を予め設定された所定割合と比較判定するようにし、その割合が所定割合以上である場合には、S1000へ進んで第2サーチを実行することなく終了し、所定割合未満である場合にはS1200へ進んで第2サーチを実行するようにしてもよい。所定割合としては、焦点調節可能範囲の50〜70%に設定することができる。焦点調節可能範囲の50〜70%程度のサーチが終了していても、合焦位置が検出できない場合には、全範囲をサーチしたとしても合焦位置が存在しない可能性が高いため、その余の部分をサーチすることなく終了した方が、効率的であると考えられるからである。   Further, in the case where the focus adjustable range can be acquired as in the third embodiment described above, in S900 of FIG. 2 according to the first embodiment, the length of the focal length is not compared with a predetermined value. The ratio of the first search range with respect to the focus adjustable range is compared with a predetermined ratio set in advance. If the ratio is equal to or greater than the predetermined ratio, the process proceeds to S1000 and the second search is not executed. If it is finished and the ratio is less than the predetermined ratio, the process may advance to S1200 to execute the second search. The predetermined ratio can be set to 50 to 70% of the focus adjustable range. Even if the search for about 50 to 70% of the focus adjustable range is completed, if the in-focus position cannot be detected, it is highly possible that the in-focus position does not exist even if the entire range is searched. This is because it is considered that it is more efficient to finish without searching for the part.

また、同様に、第2実施形態に係る図7のS900において、焦点距離の長短を所定値と比較判定するのではなく、焦点調節可能範囲に対する第1サーチ範囲の割合を予め設定された所定割合と比較判定するようにし、その割合が所定割合以上である場合には、S910へ進んで、第2サーチのステップ幅を第1サーチのステップ幅と同程度に設定し、所定割合未満である場合にはS920へ進んで、第2サーチのステップ幅を第1サーチのステップ幅よりも広く設定して、S1200で第2サーチを実行するようにしてもよい。所定割合としては、焦点調節可能範囲の50〜70%に設定することができる。   Similarly, in S900 of FIG. 7 according to the second embodiment, the ratio of the first search range with respect to the focus adjustable range is not determined by comparing the focal length with the predetermined value. If the ratio is equal to or greater than the predetermined ratio, the process proceeds to S910, where the step width of the second search is set to be the same as the step width of the first search and is less than the predetermined ratio. In S920, the step width of the second search may be set wider than the step width of the first search, and the second search may be executed in S1200. The predetermined ratio can be set to 50 to 70% of the focus adjustable range.

焦点調節可能範囲の50〜70%程度以上のサーチが終了している場合には、サーチが終了していないその余の範囲は小さいので、ステップ幅を広く設定することなく狭いステップ幅で合焦検出を継続した方が、短時間で合焦位置を検出できる場合が多いと考えられる。これと反対に、焦点調節可能範囲のの50〜70%程度未満しかサーチが終了していない場合には、サーチが終了していないその余の範囲は大きいので、ステップ幅を広くして大まかに合焦位置を検出した後に、大まかな合焦位置の周辺を必要な精度で細かくサーチした方が、効率的であると考えられるからである。   When a search of 50 to 70% or more of the focus adjustable range has been completed, the remaining range where the search has not been completed is small, and focusing is performed with a narrow step width without setting a wide step width. It can be considered that the in-focus position can be detected in a shorter time when the detection is continued. On the other hand, if the search has been completed for less than about 50 to 70% of the focus adjustable range, the remaining range where the search has not been completed is large. This is because it is considered more efficient to perform a detailed search around the approximate in-focus position with the required accuracy after detecting the in-focus position.

また、第1サーチの上述のパラメータ(サーチ範囲、ステップ幅)を、メモリMEMに記憶させ、第1サーチ動作前に、カメラ側の制御部CNTにそのパラメータを送信する(第1サーチの際に使用するパラメータとして)ようにしておけば、レンズ毎に最適なサーチパラメータを使って、第1サーチ動作を行うことができる。   Further, the above-described parameters (search range, step width) of the first search are stored in the memory MEM, and the parameters are transmitted to the control unit CNT on the camera side before the first search operation (at the time of the first search) As a parameter to be used, the first search operation can be performed using an optimum search parameter for each lens.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

本発明の第1実施形態のカメラの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the camera of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のカメラのコントラストAFの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of contrast AF of the camera of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の焦点距離が短い場合であって、第1サーチにより合焦検出に成功した場合を説明するためのグラフであり、(A)はレンズ位置と焦点評価値との関係を、(B)はレンズ位置と時間との関係を示している。It is a graph for demonstrating the case where the focal distance of 1st Embodiment of this invention is short, Comprising: Focus detection was successful by 1st search, (A) is the relationship between a lens position and a focus evaluation value. (B) shows the relationship between the lens position and time. 本発明の第1実施形態の焦点距離が長い場合であって、第1サーチにより合焦検出に成功した場合を説明するためのグラフであり、(A)はレンズ位置と焦点評価値との関係を、(B)はレンズ位置と時間との関係を示している。It is a graph for demonstrating the case where the focal distance of 1st Embodiment of this invention is long, Comprising: Focus detection was successful by 1st search, (A) is a relationship between a lens position and a focus evaluation value. (B) shows the relationship between the lens position and time. 本発明の第1実施形態の焦点距離が短い場合であって、第1サーチにより合焦検出に失敗した場合を説明するためのグラフであり、(A)はレンズ位置と焦点評価値との関係を、(B)はレンズ位置と時間との関係を示している。It is a graph for demonstrating the case where the focal distance of 1st Embodiment of this invention is short, Comprising: Focus detection fails by 1st search, (A) is the relationship between a lens position and a focus evaluation value. (B) shows the relationship between the lens position and time. 本発明の第1実施形態の焦点距離が長い場合であって、第1サーチにより合焦検出に失敗し、第2及び第3サーチを実行した場合を説明するためのグラフであり、(A)はレンズ位置と焦点評価値との関係を、(B)はレンズ位置と時間との関係を示している。FIG. 6 is a graph for explaining a case where the focal length of the first embodiment of the present invention is long, the focus detection fails by the first search, and the second and third searches are executed, (A) Indicates the relationship between the lens position and the focus evaluation value, and (B) indicates the relationship between the lens position and time. 本発明の第2実施形態のカメラのコントラストAFの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of contrast AF of the camera of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の焦点距離が短い場合であって、第1サーチにより合焦検出に失敗し、第2サーチを実行した場合を説明するためのグラフであり、(A)はレンズ位置と焦点評価値との関係を、(B)はレンズ位置と時間との関係を示している。FIG. 10 is a graph for explaining a case where the focal length of the second embodiment of the present invention is short, the focus detection fails by the first search, and the second search is executed, and FIG. (B) shows the relationship between the lens position and time. 本発明の第3実施形態のカメラの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the camera of 3rd Embodiment of this invention. 焦点調節可能範囲について説明するための図であり、(A)は被写体が無限遠にある場合のレンズの結像の様子を示し、(B)は被写体が最短撮影距離だけ離れた位置にある場合のレンズの結像の様子を示している。It is a figure for demonstrating the focus adjustable range, (A) shows the mode of image formation of a lens when a to-be-photographed object is infinite, and (B) is a case where a to-be-photographed object is in the position away from the shortest imaging distance This shows how the lens of the lens is imaged. 理想的なレンズ系における焦点距離及び最短撮影距離と焦点調節可能範囲との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the focal distance in an ideal lens system, the shortest imaging distance, and the focus adjustable range.

符号の説明Explanation of symbols

CM…カメラ、CB…カメラボディ、CL…撮影レンズ、FD…ファインダ部、CNT…コントラストAF制御部、MEM…メモリ、20…撮像素子、70…クイックリターンミラー、210c…焦点調節レンズ、330…焦点評価値算出部、340…焦点距離検出部、370…レンズ駆動量設定部。   CM ... Camera, CB ... Camera body, CL ... Shooting lens, FD ... Finder section, CNT ... Contrast AF control section, MEM ... Memory, 20 ... Image sensor, 70 ... Quick return mirror, 210c ... Focus adjustment lens, 330 ... Focus Evaluation value calculation unit, 340... Focal length detection unit, 370... Lens drive amount setting unit.

Claims (14)

撮影レンズの光軸方向に、該撮影レンズ内の焦点調節用レンズを駆動しながら焦点検出を行うサーチ動作を行って、該撮影レンズの焦点位置を自動調節するオートフォーカス装置であって、
予め決められた第1サーチ範囲内で第1の前記サーチ動作を行ったときに前記焦点位置が検出されなかった場合において、装着されている撮影レンズのレンズ情報に基づいて、前記第1サーチ範囲とは異なる第2サーチ範囲内で第2の前記サーチ動作を制御するオートフォーカス装置。
An autofocus device for automatically adjusting the focal position of the photographing lens by performing a search operation for performing focus detection while driving a focus adjustment lens in the photographing lens in the optical axis direction of the photographing lens,
In the case where the focal position is not detected when the first search operation is performed within a predetermined first search range, the first search range is based on lens information of a photographic lens mounted. An autofocus device for controlling the second search operation within a second search range different from the first search range.
前記第2のサーチ動作の制御は、該第2のサーチ動作を実行するか否かを判定する処理を含む請求項1に記載のオートフォーカス装置。   The autofocus device according to claim 1, wherein the control of the second search operation includes a process of determining whether or not to execute the second search operation. 前記レンズ情報は焦点検出可能範囲に関する情報であり、
前記焦点検出可能範囲に対する前記第1サーチ範囲の割合が所定割合以上である場合に前記第2のサーチ動作を実行せず、
前記焦点検出可能範囲に対する前記第1サーチ範囲の割合が前記所定割合未満である場合に前記第2のサーチ動作を実行するようにした請求項2に記載のオートフォーカス装置。
The lens information is information regarding a focus detectable range,
If the ratio of the first search range to the focus detectable range is equal to or greater than a predetermined ratio, the second search operation is not executed.
The autofocus device according to claim 2, wherein the second search operation is executed when a ratio of the first search range to the focus detectable range is less than the predetermined ratio.
前記レンズ情報は焦点検出可能範囲に関する情報であり、
前記焦点検出可能範囲が所定値未満である場合に前記第2のサーチ動作を実行せず、
前記焦点検出可能範囲が前記所定値以上である場合に前記第2のサーチ動作を実行するようにした請求項2に記載のオートフォーカス装置。
The lens information is information regarding a focus detectable range,
If the focus detectable range is less than a predetermined value, the second search operation is not performed,
The autofocus device according to claim 2, wherein the second search operation is executed when the focus detectable range is equal to or greater than the predetermined value.
前記レンズ情報は前記撮影光学系の焦点距離であり、
前記焦点距離が所定値未満である場合に前記第2のサーチ動作を実行せず、
前記焦点距離が前記所定値以上である場合に前記第2のサーチ動作を実行するようにした請求項2に記載のオートフォーカス装置。
The lens information is a focal length of the photographing optical system,
Not performing the second search operation when the focal length is less than a predetermined value;
The autofocus device according to claim 2, wherein the second search operation is executed when the focal length is equal to or greater than the predetermined value.
前記第2のサーチ動作の制御は、前記焦点調節用レンズを前記光軸方向に駆動するときの駆動ステップ幅を制御する処理を含む請求項1に記載のオートフォーカス装置。   2. The autofocus device according to claim 1, wherein the control of the second search operation includes a process of controlling a driving step width when driving the focus adjustment lens in the optical axis direction. 前記レンズ情報は焦点検出可能範囲に関する情報であり、
前記焦点検出可能範囲に対する前記第1サーチ範囲の割合が所定割合以上である場合に前記第2のサーチ動作時の前記駆動ステップ幅を前記第1のサーチ動作時における前記駆動ステップ幅と同等に設定して該第2のサーチ動作を実行し、
前記焦点検出可能範囲に対する前記第1サーチ範囲の割合が前記所定割合未満である場合に前記第2のサーチ動作時の前記駆動ステップ幅を前記第1のサーチ動作時の駆動ステップ幅よりも大きく設定して該第2のサーチ動作を実行するようにした請求項6に記載のオートフォーカス装置。
The lens information is information regarding a focus detectable range,
When the ratio of the first search range to the focus detectable range is equal to or greater than a predetermined ratio, the drive step width during the second search operation is set equal to the drive step width during the first search operation. And execute the second search operation,
When the ratio of the first search range to the focus detectable range is less than the predetermined ratio, the drive step width during the second search operation is set larger than the drive step width during the first search operation. The autofocus device according to claim 6, wherein the second search operation is executed.
前記レンズ情報は焦点検出可能範囲に関する情報であり、
前記焦点検出可能範囲が所定値未満である場合に前記第2のサーチ動作時の駆動ステップ幅を前記第1のサーチ動作時の前記駆動ステップ幅と同等に設定して該第2のサーチ動作を実行し、
前記焦点検出可能範囲が前記所定値以上である場合に前記第2のサーチ動作時の駆動ステップ幅を前記第1のサーチ動作時の前記駆動ステップ幅よりも大きく設定して該第2のサーチ動作を実行するようにした請求項6に記載のオートフォーカス装置。
The lens information is information regarding a focus detectable range,
When the focus detectable range is less than a predetermined value, the drive step width during the second search operation is set equal to the drive step width during the first search operation and the second search operation is performed. Run,
When the focus detectable range is equal to or greater than the predetermined value, the second search operation is performed by setting a drive step width during the second search operation to be larger than the drive step width during the first search operation. The autofocus device according to claim 6, wherein:
前記レンズ情報は前記撮影光学系の焦点距離であり、
前記焦点距離が所定値未満である場合に前記第2のサーチ動作時の駆動ステップ幅を前記第1のサーチ動作時の駆動ステップ幅と同等に設定して該第2のサーチ動作を実行し、
前記焦点距離が前記所定値以上である場合に前記第2のサーチ動作時の駆動ステップ幅を前記第1のサーチ動作時の駆動ステップ幅よりも大きく設定して該第2のサーチ動作を実行するようにした請求項6に記載のオートフォーカス装置。
The lens information is a focal length of the photographing optical system,
When the focal length is less than a predetermined value, the driving step width during the second search operation is set equal to the driving step width during the first search operation to execute the second search operation;
When the focal length is equal to or greater than the predetermined value, the driving step width during the second search operation is set larger than the driving step width during the first search operation, and the second search operation is executed. The autofocus device according to claim 6, which is configured as described above.
前記レンズ情報は焦点距離と最短撮影距離とを含み、前記焦点検出可能範囲はこれら2つの情報を用いた演算によって算出される請求項3,4,7又は8に記載のオートフォーカス装置。   9. The autofocus device according to claim 3, 4, 7, or 8, wherein the lens information includes a focal length and a shortest shooting distance, and the focus detectable range is calculated by calculation using these two pieces of information. 前記レンズ情報は前記焦点検出可能範囲そのものを含む請求項3,4,7又は8に記載のオートフォーカス装置。   The autofocus device according to claim 3, 4, 7, or 8, wherein the lens information includes the focus detectable range itself. 前記第2のサーチ動作に係る第2サーチ範囲は、前記第1サーチ範囲と重複しない範囲に設定される請求項1〜11の何れか一項に記載のオートフォーカス装置。   The autofocus device according to any one of claims 1 to 11, wherein a second search range related to the second search operation is set to a range that does not overlap with the first search range. 前記第2のサーチ動作に係る第2サーチ範囲は、前記第1サーチ範囲よりも広い範囲に設定される請求項1〜11の何れか一項に記載のオートフォーカス装置。   The autofocus device according to any one of claims 1 to 11, wherein a second search range related to the second search operation is set to a range wider than the first search range. 請求項1〜14の何れか一項に記載のオートフォーカス装置を備えるカメラ。   A camera comprising the autofocus device according to any one of claims 1 to 14.
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