JP2016090982A - Automatic focusing unit - Google Patents

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小西 一樹
Kazuki Konishi
一樹 小西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic focusing unit that allows a desired scan position to be included within a scan range even when a zoom lens is halted at a position different from a set position or when the relationship between an in-focus distance and a position of a focus lens is varied because of a vibration, drop, or passage of time.SOLUTION: A moving range of a focus lens is designated in consideration of an error in halting when a zoom lens is driven to a set position. Based on a deviation of a halt position, which is derived from a manufacturing tolerance or precision in detection by zoom lens position detection means, from a position at which the zoom lens is halted when driven to the set position, the position of the focus lens necessary to focus on an object located at a desired distance on an infinitely far side or near side is worked out. The range within which the focus lens is moved to sample an AF evaluation value is designated so that the range includes the position.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、自動焦点調整装置、詳しくは撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して、焦点調整を行う自動焦点調整装置に関する。   The present invention relates to an automatic focus adjustment device, and more particularly to an automatic focus adjustment device that performs focus adjustment using an image signal acquired by an image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by an imaging optical system.

従来の合焦位置を探索するための焦点調整手段を駆動する範囲の設定方法の一例は、特許文献1に以下の様に開示されている。   An example of a conventional method for setting a range for driving a focus adjusting means for searching for a focus position is disclosed in Patent Document 1 as follows.

ズームレンズ及びフォーカスレンズを制御して撮像を行うオートフォーカス装置において、被写体を撮像してデジタル映像信号を得る撮像手段と、前記撮像手段により得られたデジタル映像信号に含まれる輝度信号からAF評価値を得る評価手段と、前記フォーカスレンズの位置を移動させながら前記評価手段により得られたAF評価値をサンプリングするサンプリング手段と、前記ズームレンズの位置及び前記フォーカスレンズの位置に応じて前記サンプリング手段による各サンプリング時の前記フォーカスレンズの移動量を変更する移動量変更手段と、前記移動量変更手段の変更に伴う前記サンプリング手段のサンプリング結果に基づいて前記フォーカスレンズを合焦位置に駆動制御する合焦手段と、前記サンプリング手段によりAF評価値のサンプリングを開始する前記フォーカスレンズの位置を前記ズームレンズの位置に応じて変更するサンプリング開始位置変更手段と、を備えたことを特徴とする。   In an autofocus device that performs imaging by controlling a zoom lens and a focus lens, an imaging means for imaging a subject to obtain a digital video signal, and an AF evaluation value from a luminance signal contained in the digital video signal obtained by the imaging means The sampling means for sampling the AF evaluation value obtained by the evaluation means while moving the position of the focus lens, and the sampling means according to the position of the zoom lens and the position of the focus lens. Focus amount for driving and controlling the focus lens to the in-focus position based on the sampling result of the sampling means accompanying the change of the movement amount changing means, and a movement amount changing means for changing the movement amount of the focus lens at the time of each sampling And an AF evaluation by the sampling means. It characterized in that a position of the focus lens starts sampling value with a sampling start position changing means for changing in accordance with the position of the zoom lens.

特許第3866844号公報Japanese Patent No. 3866844

しかしながら、特許文献1では、AF評価値のサンプリングを開始するフォーカスレンズの位置をズームレンズ系の位置に応じて変更して、変倍位置に適したフォーカスレンズの効率的な動作範囲を設定しているため、ズームレンズ系の位置に応じて変更していない場合と比べてAF実行時間を短縮できるが、ズームレンズが設定位置とは異なる位置に停止した場合や、振動・落下・経時などにより、合焦距離とフォーカスレンズの位置の関係が変化した場合に対応できない。   However, in Patent Document 1, the position of the focus lens that starts sampling of the AF evaluation value is changed according to the position of the zoom lens system, and an efficient operating range of the focus lens suitable for the zoom position is set. Therefore, the AF execution time can be shortened compared to the case where the zoom lens system is not changed according to the position of the zoom lens system, but when the zoom lens stops at a position different from the set position, or due to vibration, drop, time, etc. It cannot cope with a change in the relationship between the focus distance and the focus lens position.

具体的な弊害としては、ズームレンズが設定位置とは異なる位置に停止したことや、振動・落下・経時などによる合焦距離とフォーカスレンズの位置の関係の変化により、AF評価値のサンプリングを開始するフォーカスレンズの位置が所望のサンプリング開始位置(例えば無限遠相当位置に余裕分を加味した位置)と異なった場合、所望のサンプリング位置が動作範囲に含まれず、その距離にある被写体に合焦することが出来ない。   Specifically, AF evaluation value sampling is started because the zoom lens has stopped at a position different from the set position, or because the focus distance and focus lens position change due to vibration, drop, or time. When the position of the focus lens to be used is different from a desired sampling start position (for example, a position corresponding to infinity with a margin added), the desired sampling position is not included in the operation range, and the subject at that distance is focused. I can't.

本発明は、ズームレンズが設定位置とは異なる位置に停止した場合や、振動・落下・経時などにより、合焦距離とフォーカスレンズの位置の関係が変化した場合にも、所望のスキャン位置がスキャン範囲に含まれるようにした自動焦点調整装置を提供することを目的とする。   The present invention allows the desired scan position to be scanned even when the zoom lens stops at a position different from the set position, or when the relationship between the focus distance and the position of the focus lens changes due to vibration, dropping, or aging. An object of the present invention is to provide an automatic focus adjustment device that is included in the range.

上記の目的を達成するために、本発明の自動焦点調整装置は、ズームレンズを設定位置に駆動した場合の停止誤差を考慮してフォーカスレンズの動作範囲を設定する。すなわちズームレンズを設定位置に停止した場合と、製造公差やズームレンズ位置検出手段の検出精度から求められる停止位置のずれから、無限遠側・至近側の所望の距離の被写体に合焦させるために必要なフォーカスレンズの位置を割り出し、その位置を含むようにAF評価値のサンプリングの動作を行う範囲設定することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the automatic focus adjustment apparatus of the present invention sets the operating range of the focus lens in consideration of a stop error when the zoom lens is driven to a set position. That is, in order to focus on a subject at a desired distance on the infinity side or the closest side from the deviation of the stop position obtained from the manufacturing tolerance or the detection accuracy of the zoom lens position detection means when the zoom lens is stopped at the set position. A necessary focus lens position is determined, and an AF evaluation value sampling range is set so as to include the position.

また振動・落下・経時などにより、合焦距離とフォーカスレンズの位置の関係が変化した場合、上述のようにして設定されたサンプリング範囲において、取得されたAF評価値より所望のサンプリング開始位置(例えば無限遠相当位置に余裕分を加味した位置)を推測し、その位置を次回のAF評価値をサンプリングする際のサンプリング開始位置(例えば無限遠相当位置に余裕分を加味した位置)とすることを特徴とする。   Further, when the relationship between the focus distance and the position of the focus lens changes due to vibration, drop, aging, etc., a desired sampling start position (for example, from the AF evaluation value acquired in the sampling range set as described above, for example, The position corresponding to infinity with a margin added), and setting that position as the sampling start position when sampling the next AF evaluation value (for example, the position corresponding to the infinity equivalent with a margin) Features.

本発明の自動焦点調整装置によれば、ズームレンズを設定位置に駆動した場合の停止誤差を考慮してフォーカスレンズの動作範囲を設定ことにより、設定位置にズームレンズが停止しなかった場合でも所望の距離の被写体に合焦させることが可能になる。   According to the automatic focus adjustment apparatus of the present invention, the operation range of the focus lens is set in consideration of the stop error when the zoom lens is driven to the set position, so that it is desired even when the zoom lens does not stop at the set position. It is possible to focus on a subject at a distance of.

また取得されたAF評価値より所望のサンプリング開始位置(例えば無限遠相当位置に余裕分を加味した位置)を推測することで、振動・落下・経時などにより、合焦距離とフォーカスレンズの位置の関係が変化した場合でも次回以降のAF動作において所望の距離の被写体に合焦させることが可能になる。   Further, by estimating a desired sampling start position (for example, a position corresponding to infinity with a margin) from the acquired AF evaluation value, the focus distance and the position of the focus lens can be determined by vibration, drop, time, etc. Even when the relationship changes, it is possible to focus on a subject at a desired distance in the subsequent AF operation.

実施例1〜4のブロック図Block diagram of Examples 1-4 実施例1〜4の動作手順説明図Explanatory drawing of operation procedure of Examples 1-4 実施例1のスキャンAF処理の動作説明図Operation explanatory diagram of scan AF processing of Embodiment 1 実施例1の修正量を求める処理の動作説明図Operation explanatory diagram of processing for obtaining a correction amount according to the first embodiment フォカスカムのズーム位置との関係を説明する図The figure explaining the relationship with the zoom position of the focus cam 遠側にAF評価値が登り止まった場合の一例を示す図The figure which shows an example when AF evaluation value stops climbing to the far side 無限遠カムの設計値と実際の値の関係を示す図Diagram showing the relationship between the design value of the infinity cam and the actual value 実施例4の修正量を求める処理の動作説明図Operation explanatory diagram of processing for obtaining the correction amount of the fourth embodiment

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[実施例1]
図1に本発明の実施例のブロック図を示す。1は撮像装置、2はズームレンズ群、3はフォーカスレンズ群、4はズームレンズ群2、フォーカスレンズ群3等からなる撮影光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段であって露出手段である絞り、31はズームレンズ群2、フォーカスレンズ群3、絞り4等からなる撮影レンズ鏡筒、5は撮影光学系を透過した被写体像が結像し、これを光電変換する固体撮像素子(以下センサー)、6はこのセンサー5によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する撮像回路である。
[Example 1]
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an image pickup device, 2 denotes a zoom lens group, 3 denotes a focus lens group, 4 denotes a light amount adjusting means for controlling the amount of light beam transmitted through a photographing optical system including the zoom lens group 2, the focus lens group 3, and the like. A diaphragm 31, a zoom lens group 2, a focus lens group 3, a diaphragm 4, and the like, is a photographing lens barrel, and 5 is a solid-state imaging device that forms a subject image that has passed through the photographing optical system and photoelectrically converts the subject image. (Hereinafter referred to as sensor) 6 is an image pickup circuit that receives the electrical signal photoelectrically converted by the sensor 5 and performs various image processing to generate a predetermined image signal.

7はこの撮像回路6により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変化するA/D変換回路、8はこのA/D変換回路7の出力を受けてこの画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等のメモリ(VRAM)、9はこのVRAM8に記憶された画像信号を読み出してこれをアナログ信号に変換するとともに再生出力に適する形態の画像信号に変換するD/A変換回路、10はこの画像信号を表示する液晶表示装置(LCD)等の画像表示装置(以下LCD)、12は半導体メモリ等からなる画像データを記憶する記憶用メモリである。   Reference numeral 7 denotes an A / D conversion circuit that converts an analog image signal generated by the imaging circuit 6 into a digital image signal. Reference numeral 8 denotes a buffer that receives the output of the A / D conversion circuit 7 and temporarily stores the image signal. A memory (VRAM) such as a memory, 9 reads out an image signal stored in the VRAM 8, converts it into an analog signal, and converts it into an image signal in a form suitable for reproduction output, and 10 denotes this image An image display device (hereinafter referred to as LCD) such as a liquid crystal display device (LCD) for displaying signals, and a storage memory 12 for storing image data such as a semiconductor memory.

11はVRAM8に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ12に対する記憶に適した形態にするために画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路及び記憶用メモリ12に記憶された画像データを再生表示等をするのに最適な形態とするための復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とからなる圧縮伸長回路、13はA/D変換回路7からの出力を受けて自動露出(AE)処理を行うAE処理回路、14はA/D変換回路7からの出力を受けて自動焦点調節(AF)処理を行うためのAF評価値を生成するスキャンAF処理回路、15は撮像装置の制御を行う演算用のメモリを内蔵したCPUである。   11 is a compression circuit that performs compression processing and encoding processing of image data to read out an image signal temporarily stored in the VRAM 8 and put it into a form suitable for storage in the storage memory 12, and an image stored in the storage memory 12. A compression / decompression circuit 13 including a decompression circuit for performing a decoding process and a decompression process for making the data in an optimum form for reproduction display and the like, 13 is automatically exposed in response to an output from the A / D conversion circuit 7 (AE) an AE processing circuit that performs processing, 14 is a scan AF processing circuit that receives an output from the A / D conversion circuit 7 and generates an AF evaluation value for performing automatic focus adjustment (AF) processing, and 15 is an imaging device This is a CPU with a built-in memory for controlling the above.

16は所定のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ(以下TG)、17はセンサードライバー、21は絞り4を駆動する絞り駆動モータ、18は絞り駆動モータ21を駆動制御する第一モータ駆動回路、22はフォーカスレンズ群3を駆動するフォーカス駆動モータ、19はフォーカス駆動モータ22を駆動制御する第ニモータ駆動回路、23はズームスレンズ群2を駆動するズーム駆動モータ、20はズーム駆動モータ23を駆動制御する第三モータ駆動回路、24は各種のスイッチ群からなる操作スイッチ、25は各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリであるEEPROMである。   16 is a timing generator (hereinafter referred to as TG) that generates a predetermined timing signal, 17 is a sensor driver, 21 is a diaphragm drive motor that drives the diaphragm 4, 18 is a first motor drive circuit that controls the drive of the diaphragm drive motor 21, and 22 is A focus drive motor for driving the focus lens group 3, a second motor drive circuit 19 for driving and controlling the focus drive motor 22, a zoom drive motor for driving the zoom lens group 2, and a drive control for the zoom drive motor 23. Third motor drive circuit, 24 is an operation switch composed of various switch groups, 25 is an electrically rewritable read-out in which programs for performing various controls and data used for performing various operations are stored in advance It is an EEPROM which is a dedicated memory.

26は電池、28はストロボ発光部、27はストロボ発光部28の閃光発光を制御するスイッチング回路、29は警告表示などを行うLEDなどの表示素子、30は音声によるガイダンスや警告などを行うためのスピーカー、33はAF評価値を取得する際に被写体の全部又は一部を照明する照明手段であるLEDなどの光源で構成されるAF補助光、32はAF補助光33を駆動するためのAF補助光駆動回路、35は手振れなどを検出する振れ検出センサー、34は振れ検出センサー35の信号を処理する振れ検出回路、36はA/D変換回路7からの出力を受けて画面上での顔位置や顔の大きさなどを検出する顔検出回路である。   26 is a battery, 28 is a strobe light emitting unit, 27 is a switching circuit for controlling flash light emission of the strobe light emitting unit 28, 29 is a display element such as an LED for displaying a warning, etc. 30 is for voice guidance or warning A speaker 33 is an AF auxiliary light composed of a light source such as an LED, which is an illuminating means for illuminating all or a part of the subject when obtaining an AF evaluation value, and 32 is an AF auxiliary light for driving the AF auxiliary light 33. An optical drive circuit, 35 is a shake detection sensor that detects camera shake, 34 is a shake detection circuit that processes a signal from the shake detection sensor 35, and 36 is a face position on the screen in response to an output from the A / D conversion circuit 7. And a face detection circuit for detecting the size of the face.

なお、画像データ等の記憶媒体である記憶用メモリは、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリや、カード形状やスティック形状からなり装置に対して着脱自在に形成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリの他、ハードディスクやフロッピィ−ディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものが適用される。   The storage memory, which is a storage medium for image data or the like, is a fixed semiconductor memory such as a flash memory, or a semiconductor such as a card type flash memory that has a card shape or stick shape and is detachable from the device. In addition to the memory, various forms such as a magnetic storage medium such as a hard disk or a floppy disk are applied.

また、操作スイッチ24としては、本撮像装置1を起動させ電源供給を行うための主電源スイッチや撮影動作(記憶動作)等を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチ、撮影光学系のズームレンズ群2を移動させズームを行わせるズームスイッチ、光学式ファインダー(OVF)電子ビューファインダー(EVF)切り替えスイッチ等がある。   The operation switch 24 includes a main power switch for starting the imaging apparatus 1 to supply power, a release switch for starting a photographing operation (storage operation), a reproducing switch for starting a reproducing operation, and a photographing optical system. There are a zoom switch for moving the zoom lens group 2 to perform zooming, an optical viewfinder (OVF) electronic viewfinder (EVF) changeover switch, and the like.

そしてレリーズスイッチは撮影動作に先立ち行われるAE処理、AF処理を開始させる指示信号を発生する第一ストローク(以下SW1)と実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第ニストローク(以下SW2)との二段スイッチにより構成される。   The release switch then performs a first stroke (hereinafter referred to as SW1) for generating an instruction signal for starting AE processing and AF processing performed prior to the photographing operation and a second stroke (hereinafter referred to as SW2) for generating an instruction signal for starting an actual exposure operation. And a two-stage switch.

このように構成された本実施例における動作を以下に説明する。まず、撮像装置1の撮影レンズ鏡筒31を透過した被写体光束は絞り部4によってその光量が調整された後、センサー5の受光面に結像される。この被写体像は、センサー5による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路6に出力される。撮像回路6では、入力した信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成される。この画像信号はA/D変換回路7に出力されデジタル信号(画像データ)に変換された後、VRAM8に一時的に格納される。VRAM8に格納された画像データはD/A変換回路9へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、LCDに画像として表示される。   The operation of this embodiment configured as described above will be described below. First, the light flux of the subject that has passed through the photographing lens barrel 31 of the image pickup apparatus 1 is adjusted on the light amount by the diaphragm unit 4 and then imaged on the light receiving surface of the sensor 5. This subject image is converted into an electrical signal by photoelectric conversion processing by the sensor 5 and output to the imaging circuit 6. In the imaging circuit 6, various signal processing is performed on the input signal, and a predetermined image signal is generated. The image signal is output to the A / D conversion circuit 7 and converted into a digital signal (image data), and then temporarily stored in the VRAM 8. The image data stored in the VRAM 8 is output to the D / A conversion circuit 9, converted into an analog signal, converted into an image signal in a form suitable for display, and then displayed as an image on the LCD.

一方、VRAM8に格納された画像データは圧縮伸長回路11にも出力される。この圧縮伸長回路11における圧縮回路によって圧縮処理が行われた後、記憶に適した形態の画像データに変換され、記憶用メモリ12に記憶される。   On the other hand, the image data stored in the VRAM 8 is also output to the compression / decompression circuit 11. After compression processing is performed by the compression circuit in the compression / decompression circuit 11, it is converted into image data in a form suitable for storage and stored in the storage memory 12.

また、例えば操作スイッチ24のうち不図示の再生スイッチが操作されオン状態になると、再生動作が開始される。すると記憶用メモリ12に圧縮された形で記憶された画像データは圧縮伸長回路11に出力され、伸長回路において復号化処理や伸長処理等が施された後、VRAM8に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データはD/A変換回路9へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、LCD10に画像として表示される。   For example, when a reproduction switch (not shown) of the operation switches 24 is operated and turned on, a reproduction operation is started. Then, the image data stored in a compressed form in the storage memory 12 is output to the compression / expansion circuit 11, subjected to decoding processing, expansion processing, etc. in the expansion circuit, and then output to the VRAM 8 and temporarily stored. The Further, the image data is output to the D / A conversion circuit 9, converted into an analog signal, converted into an image signal in a form suitable for display, and then displayed on the LCD 10 as an image.

他方、A/D変換回路7によってデジタル化された画像データは、上述のVRAM8とは別にAE処理回路13、スキャンAF処理回路14及び顔検出回路36に対しても出力される。まずAE処理回路13においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算等の演算処理が行われる。これにより、被写体の明るさに応じたAE評価値が算出される。このAE評価値はCPU15に出力される。   On the other hand, the image data digitized by the A / D conversion circuit 7 is also output to the AE processing circuit 13, the scan AF processing circuit 14, and the face detection circuit 36 separately from the VRAM 8 described above. First, the AE processing circuit 13 receives the input digital image signal and performs arithmetic processing such as cumulative addition on the luminance value of the image data for one screen. Thereby, the AE evaluation value corresponding to the brightness of the subject is calculated. This AE evaluation value is output to the CPU 15.

またスキャンAF処理回路14においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、画像データの高周波成分がハイパスフィルター(HPF)等を介して抽出され、更に累積加算等の演算処理を行い、高域側の輪郭成分量等に対応するAF評価値信号が算出される。具体的にはスキャンAF処理はAF領域として指定された画面の一部分の領域に相当する画像データの高周波成分をハイパスフィルター(HPF)等を介して抽出し、更に累積加算等の演算処理を行う。   The scan AF processing circuit 14 receives the input digital image signal, extracts high-frequency components of the image data through a high-pass filter (HPF) or the like, and performs arithmetic processing such as cumulative addition, AF evaluation value signals corresponding to the contour component amounts and the like are calculated. Specifically, in the scan AF process, a high-frequency component of image data corresponding to a partial area of the screen designated as an AF area is extracted through a high-pass filter (HPF) or the like, and an arithmetic process such as cumulative addition is performed.

これにより、高域側の輪郭成分量等に対応するAF評価値信号が算出される。このAF領域は中央部分あるいは画面上の任意の部分の一箇所である場合や、中央部分あるいは画面上の任意の部分とそれに隣接する複数箇所である場合、離散的に分布する複数箇所である場合などがある。   Thereby, an AF evaluation value signal corresponding to the contour component amount on the high frequency side and the like is calculated. When this AF area is one place in the central part or any part on the screen, or in the central part or any part on the screen and a plurality of adjacent parts, or in a plurality of places distributed discretely and so on.

このようにスキャンAF処理回路14は、AF処理を行う過程において、センサー5によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段の役割を担っている。顔検出回路36においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、目、眉などの顔を特徴付ける部分を画像上で探索し、人物の顔の画像上での位置を求める。更に顔の大きさや傾きなどを、顔を特徴付ける部分の間隔などの位置関係から求める。   As described above, the scan AF processing circuit 14 plays a role of high-frequency component detection means for detecting a predetermined high-frequency component from the image signal generated by the sensor 5 in the process of performing the AF processing. The face detection circuit 36 receives the input digital image signal, searches the image for a part characterizing the face such as eyes and eyebrows, and obtains the position of the person's face on the image. Further, the size and inclination of the face are obtained from the positional relationship such as the interval between the parts characterizing the face.

一方、TG16からは所定のタイミング信号がCPU15、撮像回路6、センサードライバー17へ出力されており、CPU15はこのタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。また撮像回路6は、TG16からのタイミング信号を受け、これに同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。更にセンサードライバー17は、TG16のタイミング信号を受けこれに同期してセンサー5を駆動する。   On the other hand, a predetermined timing signal is output from the TG 16 to the CPU 15, the imaging circuit 6, and the sensor driver 17, and the CPU 15 performs various controls in synchronization with this timing signal. The imaging circuit 6 receives the timing signal from the TG 16 and performs various image processing such as separation of color signals in synchronization with the timing signal. Further, the sensor driver 17 receives the timing signal of the TG 16 and drives the sensor 5 in synchronization therewith.

またCPU15は、第一モータ駆動回路18、第ニモータ駆動回路19、第三モータ駆動回路20をそれぞれ制御することにより、絞り駆動モータ21、フォーカス駆動モータ22、ズーム駆動モータ23を介して、絞り4、フォーカスレンズ群3、ズームスレンズ群2を駆動制御する。   Further, the CPU 15 controls the first motor driving circuit 18, the second motor driving circuit 19, and the third motor driving circuit 20, respectively, so that the diaphragm 4 via the diaphragm driving motor 21, the focus driving motor 22, and the zoom driving motor 23 is controlled. The focus lens group 3 and the zoom lens group 2 are driven and controlled.

すなわちCPU15はAE処理回路13において算出されたAE評価値等に基づき第一モータ駆動回路18を制御して絞り駆動モータ21を駆動し、絞り4の絞り量を適正になるように調整するAE制御を行う。またCPU15はスキャンAF処理回路14において算出されるAF評価値信号に基づき第ニモータ駆動回路19を制御してフォーカス駆動モータ22を駆動し、フォーカスレンズ群3を合焦位置に移動させるAF制御を行う。また操作スイッチ24のうち不図示のズームスイッチが操作された場合は、これを受けてCPU15は、第三モータ駆動回路20を制御してズームモータ23を駆動制御することによりズームレンズ群2を移動させ、撮影光学系の変倍動作(ズーム動作)を行う。   That is, the CPU 15 controls the first motor drive circuit 18 based on the AE evaluation value calculated in the AE processing circuit 13 to drive the aperture drive motor 21 and adjust the aperture amount of the aperture 4 so as to be appropriate. I do. Further, the CPU 15 controls the second motor drive circuit 19 based on the AF evaluation value signal calculated by the scan AF processing circuit 14 to drive the focus drive motor 22 and performs AF control to move the focus lens group 3 to the in-focus position. . When a zoom switch (not shown) among the operation switches 24 is operated, the CPU 15 moves the zoom lens group 2 by controlling the third motor drive circuit 20 and driving the zoom motor 23 in response to the operation. Then, the zooming operation of the photographing optical system is performed.

次に本撮像装置の実際の撮影動作を図2に示すフローチャートを用いて説明する。なお本発明の説明においては、フォーカスレンズ群3を所定位置に駆動しながらAF評価値を取得する動作をスキャン、AF評価値を取得するフォーカスレンズの位置の間隔をスキャン間隔、AF評価値を取得する位置をスキャンポイント、AF評価値を取得する数をスキャンポイント数、AF評価値を取得する範囲をスキャン範囲、合焦位置を検出するための画像信号を取得する領域をAF枠と言うものとする。   Next, the actual photographing operation of the imaging apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the description of the present invention, the operation of acquiring the AF evaluation value while driving the focus lens group 3 to a predetermined position is scanned, the interval of the position of the focus lens for acquiring the AF evaluation value is the scan interval, and the AF evaluation value is acquired. The position to be scanned is the scan point, the number of AF evaluation values to be acquired is the number of scan points, the range to acquire the AF evaluation value is the scan range, and the area for acquiring the image signal for detecting the in-focus position is the AF frame To do.

本撮像装置1の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置の動作モードが撮影(録画)モードにあるときは、撮影処理シーケンスが実行される。   When the main power switch of the imaging apparatus 1 is in the ON state and the operation mode of the imaging apparatus is in the shooting (recording) mode, the shooting process sequence is executed.

まずステップS1においてCPU15は、撮影レンズ鏡筒31を透過しセンサー5上に結像した像をLCDに画像として表示する。すなわちセンサー5上に結像した被写体像は、センサー5による光電変換処理され電気的な信号に変換された後、撮像回路6に出力される。そこで入力した信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成された後、A/D変換回路7に出力されデジタル信号(画像データ)に変換されVRAM8に一時的に格納される。VRAM8に格納された画像データはD/A変換回路9へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、LCDに画像として表示される。   First, in step S1, the CPU 15 displays an image formed on the sensor 5 through the photographing lens barrel 31 as an image on the LCD. That is, the subject image formed on the sensor 5 is photoelectrically converted by the sensor 5 and converted into an electrical signal, and then output to the imaging circuit 6. Therefore, various signal processing is performed on the input signal to generate a predetermined image signal, which is then output to the A / D conversion circuit 7 to be converted into a digital signal (image data) and temporarily stored in the VRAM 8. The The image data stored in the VRAM 8 is output to the D / A conversion circuit 9, converted into an analog signal, converted into an image signal in a form suitable for display, and then displayed as an image on the LCD.

次いでステップS2において、レリーズスイッチの状態を確認する。撮影者によってレリーズスイッチが操作され、SW1(レリーズスイッチの第一ストローク)がオン状態になったことをCPU15が確認すると、次のステップS3に進み、通常のAE処理が実行される。続いてステップS4において、複数のAF評価値を取得し、その結果から合焦位置を検出するためのスキャンAF処理を行う。なおこの処理の詳細については後述する。   Next, in step S2, the state of the release switch is confirmed. When the photographer operates the release switch and the CPU 15 confirms that SW1 (first stroke of the release switch) has been turned on, the process proceeds to the next step S3, and normal AE processing is executed. Subsequently, in step S4, a plurality of AF evaluation values are acquired, and a scan AF process for detecting the in-focus position from the result is performed. Details of this processing will be described later.

ステップS4で得られたAF評価値の信頼性が十分であれば、ステップS5においてAFOK表示を行う。これは表示素子29を点灯することなどにより行うと同時にLCD上に緑の枠を表示するなどの処理を行う。またステップS4において、全てのAF評価値信号の信頼性が低い場合には、合焦位置の検出は行わずに、ステップS5に進みAFNG表示を行う。これは表示素子29を点滅表示することなどにより行うと同時にLCD上に黄色の枠を表示するなどの処理を行う。   If the AF evaluation value obtained in step S4 is sufficiently reliable, AFOK display is performed in step S5. This is performed by turning on the display element 29 or the like, and at the same time, processing such as displaying a green frame on the LCD. If the reliability of all AF evaluation value signals is low in step S4, the focus position is not detected and the process proceeds to step S5 to display AFNG. This is performed by, for example, blinking the display element 29, and simultaneously performing processing such as displaying a yellow frame on the LCD.

CPU15はステップS6において、SW2(レリーズスイッチの第ニストローク)の確認を行い、SW2がオンになっていたならば、ステップS7に進み、実際の露光処理を実行する。ここで、ステップS4で合焦位置を検出するためのスキャンAF処理の概念を、図3を用いて説明する。スキャンAFはセンサー5によって生成された画像信号から出力される高周波成分最も多くなるフォーカスレンズ群3の位置を求めることにより行われる。   In step S6, the CPU 15 confirms SW2 (second stroke of the release switch). If SW2 is on, the CPU 15 proceeds to step S7 and executes actual exposure processing. Here, the concept of the scan AF process for detecting the in-focus position in step S4 will be described with reference to FIG. The scan AF is performed by obtaining the position of the focus lens group 3 that maximizes the high-frequency component output from the image signal generated by the sensor 5.

CPU15はフォーカス駆動モータ22を駆動制御する第ニモータ駆動回路19を介してフォーカス駆動モータ22を制御し、スキャン開始位置(フォーカスレンズ群3を無限遠に相当する位置よりも所定量超無限遠側の位置(図3における「A」))から各々の撮影モードにおいて設定されるスキャン終了位置(例えば至近距離に相当する位置よりも所定量更に至近側の位置(図3における「B」))まで駆動する。そして駆動しながらスキャンAF処理回路の出力(AF評価値信号)を取得し、フォーカスレンズ群3の駆動が終了した時点で取得したAF評価値信号から、それが最大になる位置(図3における「C」)を求める。   The CPU 15 controls the focus drive motor 22 via the second motor drive circuit 19 that controls the drive of the focus drive motor 22, and the scan start position (the focus lens group 3 on the side farther than the position corresponding to infinity by a predetermined amount beyond infinity). Drive from a position ("A" in FIG. 3) to a scan end position set in each imaging mode (for example, a position closer to the closer side than the position corresponding to the closest distance ("B" in FIG. 3)). To do. The output (AF evaluation value signal) of the scan AF processing circuit is acquired while being driven, and the position where the output becomes maximum from the AF evaluation value signal acquired when the driving of the focus lens group 3 is completed (“ C ”).

このAF処理回路の出力の取得はスキャンAFの高速化のために、全てのフォーカスレンズ群3の停止位置については行わず、所定にステップ毎に行う。この場合、図3に示すa1、a2、a3点においてAF評価値信号を取得することがありうる。このような場合はAF評価値信号が最大値となった点とその前後の点のから合焦位置Cを計算にて求めている。このAF評価値信号が最大値となる位置(合焦位置)を求める処理は、AF評価値の信頼性が十分である場合のみ行う。AF評価値信号の信頼性を評価する方法については特許文献特登録04235422や特登録04185741に記載されているので、説明は割愛する。   The acquisition of the output of the AF processing circuit is not performed at all the stop positions of the focus lens group 3 but at predetermined steps for speeding up the scan AF. In this case, the AF evaluation value signal may be acquired at points a1, a2, and a3 shown in FIG. In such a case, the in-focus position C is obtained by calculation from the point at which the AF evaluation value signal becomes the maximum value and the points before and after the point. The process for obtaining the position where the AF evaluation value signal becomes the maximum value (focus position) is performed only when the reliability of the AF evaluation value is sufficient. The method for evaluating the reliability of the AF evaluation value signal is described in Patent Document Special Registration 04235422 and Special Registration 04185741, and will not be described here.

ここでステップS4のスキャンAF処理のスキャン範囲の設定方法について説明する。フォーカスレンズ群3を無限遠に相当する位置(図3における「A」)と各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置(図3における「B」)は通常、製造工程において取得された値をそのまま用いる。製造工程において所定の距離に測定用のチャートを置き、そのチャートに合焦させた時のフォーカスレンズ群3の位置を取得し、EEPROM25に記録する。この所定距離は複数設定する場合もあるし、測定時間の短縮のため1つにする場合もある。1つの距離のみの場合は設計値で、他の距離のフォーカスレンズ群3の位置を求める。   Here, a method of setting the scan range of the scan AF process in step S4 will be described. The position corresponding to the focus lens group 3 corresponding to infinity (“A” in FIG. 3) and the position corresponding to the closest distance set in each photographing mode (“B” in FIG. 3) are usually acquired in the manufacturing process. Use the value as it is. In the manufacturing process, a measurement chart is placed at a predetermined distance, and the position of the focus lens group 3 when the chart is focused is acquired and recorded in the EEPROM 25. A plurality of the predetermined distances may be set, or may be set to one for shortening the measurement time. In the case of only one distance, the position of the focus lens group 3 at another distance is obtained with the design value.

また複数の距離で測定した場合は、その測定距離で得られたフォーカスレンズ群3の位置から補間外挿計算によって求める。もし2距離(例えば、無限遠相当距離と1m)で合焦位置を測定したならば以下の式によって測定距離以外のフォーカスレンズ群3の位置を求める。測定・距離L・Lにおけるフォーカスレンズ群3の位置をP・Pとした場合、距離Lにおけるフォーカスレンズ群3の位置Pは
P=(P−P)・L・L/(L―L)/L+(P―P)/(L―L
と求められる。
Further, when measurement is performed at a plurality of distances, it is obtained by interpolation extrapolation from the position of the focus lens group 3 obtained at the measurement distances. If the in-focus position is measured at two distances (for example, an equivalent distance at infinity and 1 m), the position of the focus lens group 3 other than the measurement distance is obtained by the following equation. When the position of the focus lens group 3 at the measurement / distance L F · L N is P F · P N , the position P of the focus lens group 3 at the distance L is P = (P N −P F ) · L F · L N / (L F -L N ) / L + (P F L F -P N L N ) / (L F -L N )
Is required.

また変倍光学系において設定される全てのズーム位置において、チャートに合焦させた時のフォーカスレンズ群3の位置を測定する必要もなく、要求される測定精度を満たすように測定されたズーム位置におけるフォーカスレンズ群3の位置から補間計算によって求めれば良い。   Further, at all zoom positions set in the variable magnification optical system, there is no need to measure the position of the focus lens group 3 when focused on the chart, and the zoom positions are measured so as to satisfy the required measurement accuracy. What is necessary is just to obtain | require by interpolation calculation from the position of the focus lens group 3 in FIG.

このようにして求められたスキャン範囲の問題点は、ズーム停止誤差・カメラの姿勢差・振動・落下・その他の経時変化(たとえば部材の伸び縮みによる鏡筒31を構成するレンズ間隔の変化など)により、スキャン開始位置・終了位置が目論見と異なり、所望の距離範囲を含まないスキャン範囲が設定されてしまうことである。例えば上記の何らかの要因により、フォーカスレンズ群3の無限遠に相当する位置が所定量よりも超無限遠側の位置にずれた場合は、無限遠相当位置がスキャン範囲に含まれず、無限遠に存在する被写体に対して合焦することができない。   Problems with the scan range thus obtained include zoom stop error, camera posture difference, vibration, drop, and other changes over time (for example, changes in the distance between the lenses constituting the lens barrel 31 due to expansion and contraction of members). Thus, the scan start position / end position is different from the prospective position, and a scan range not including the desired distance range is set. For example, if the position corresponding to infinity of the focus lens group 3 shifts to a position on the ultra-infinity side from a predetermined amount due to any of the above factors, the position corresponding to infinity is not included in the scan range and exists at infinity. Cannot focus on the subject.

同様に上記の何らかの要因により、フォーカスレンズ群3も至近距離に相当する位置が所定量よりも更に至近側の位置にずれた場合は、各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に存在する被写体に対して合焦することができない。   Similarly, if the focus lens group 3 is shifted to a position closer to the closest distance than a predetermined amount due to some of the above factors, the subject located at the closest distance set in each photographing mode I can't focus on it.

そこで図4に示す動作手順に示した処理を行う。まずステップS401において、スキャン範囲の設定を行う。CPU15は変倍動作の結果設定されているズームレンズ群2の位置の検出を行う。ズームレンズ群2の移動位置を検出するセンサーがある場合は、そのセンサーの出力を読みこむことで。ズームレンズ群2の位置の検出を行う。センサーがない場合は、CPU15が制御した位置をズームレンズ群2の位置とする。   Therefore, the processing shown in the operation procedure shown in FIG. 4 is performed. First, in step S401, a scan range is set. The CPU 15 detects the position of the zoom lens group 2 set as a result of the zooming operation. If there is a sensor that detects the movement position of the zoom lens group 2, read the output of that sensor. The position of the zoom lens group 2 is detected. When there is no sensor, the position controlled by the CPU 15 is set as the position of the zoom lens group 2.

次いで、そのズームレンズ群2の位置に対応する無限遠に相当する位置の調整値adj(z,∞) (製造工程において取得されたフォーカスレンズ群3の無限遠に相当する位置に対応するフォーカスレンズ群3の位置)、及び至近距離に相当する位置の調整値adj(z,Near) (製造工程において取得されたフォーカスレンズ群3の各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置に対応するフォーカスレンズ群3の位置)をEEPROMから読み込む。 そしてこの値に停止誤差・カメラの姿勢差・振動・落下・その他の経時変化を考慮した修正を加える。   Next, an adjustment value adj (z, ∞) corresponding to infinity corresponding to the position of the zoom lens group 2 (the focus lens corresponding to the position corresponding to infinity of the focus lens group 3 acquired in the manufacturing process) (Position of group 3) and position adjustment value adj (z, Near) corresponding to the closest distance (corresponding to a position corresponding to the closest distance set in each photographing mode of the focus lens group 3 acquired in the manufacturing process) The position of the focus lens group 3 to be read) is read from the EEPROM. This value is corrected in consideration of stop error, camera posture difference, vibration, drop, and other changes over time.

スキャン範囲を決めるための無限遠相当位置Pos(z,∞) 及び至近距離に相当する位置Pos(Nea)は以下の式に従って修正される。
Pos(z,∞) = adj(z,∞) - Err(z,∞) + Angl(z)- Corr(z,∞) (式1−1)
Pos(z,Near) = adj(z,Near) + Err(z,Near)+ Angl(z) (式1−2)
ここで、Err(z,∞) 、Err(z,Near) はズームの停止位置のずれが生じた場合のフォーカスレンズ群3の変位量に起因する修正量、Angl(z)は製造工程における調整値取得時と使用時のカメラの姿勢差に起因する修正量、Corr(z,∞) は振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量であり、Err(z,∞) ・ Angl(z)・Err(z,Near) は設計値もしくは測定値に基づき製造時までに決められる値、Corr(z,∞) は実際の使用時に取得される値に基づき決められる値である。
The position corresponding to infinity Pos (z, ∞) and the position Pos (Nea) corresponding to the closest distance for determining the scanning range are corrected according to the following equations.
Pos (z, ∞) = adj (z, ∞)-Err (z, ∞) + Angl (z)-Corr (z, ∞) (Formula 1-1)
Pos (z, Near) = adj (z, Near) + Err (z, Near) + Angl (z) (Formula 1-2)
Here, Err (z, ∞) and Err (z, Near) are correction amounts due to the displacement amount of the focus lens group 3 when the zoom stop position shifts, and Angl (z) is an adjustment in the manufacturing process. Corr (z, ∞) is the correction amount due to vibration, drop, and other changes over time, Err (z, ∞) ・ Angl (z ) ・ Err (z, Near) is a value determined by the time of manufacture based on the design value or measured value, and Corr (z, ∞) is a value determined based on the value acquired in actual use.

図5に示すように、無限遠・至近距離に合焦する際のフォーカスレンズ群3の位置は各ズーム位置により異なる。図5は横軸にズームレンズ群2の位置、縦軸にフォーカスレンズ群3の位置を取っている。∞カム、至近カムと書かれた曲線は、各ズームレンズ群2の位置における無限遠・至近に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置を示している。例えば、ズーム位置Zpにおいて至近に合焦するフォーカスレンズ位置はFnp、無限遠に合焦するフォーカスレンズ位置はFipであることを表わしている。   As shown in FIG. 5, the position of the focus lens group 3 at the time of focusing on infinity / close distance varies depending on each zoom position. In FIG. 5, the horizontal axis represents the position of the zoom lens group 2, and the vertical axis represents the position of the focus lens group 3. Curves written as ∞ cam and close-up cam indicate the position of the focus lens group 3 when the zoom lens group 2 is focused at infinity and close-up. For example, this indicates that the focus lens position that focuses in close proximity at the zoom position Zp is Fnp, and the focus lens position that focuses at infinity is Fip.

今ズームレンズ位置Zpoで、そのズームレンズ群2の位置に対応する無限遠に相当する位置の調整値adj(z,∞) 及び至近距離に相当する位置の調整値adj(z,Near) を取得しようとしたとすると、実際の調整値取得時のズームレンズ群2の停止位置は設計上規定された製造公差により、Zpo-からZpo+の間に存在する可能性がある。   At the zoom lens position Zpo, the position adjustment value adj (z, ∞) corresponding to infinity corresponding to the position of the zoom lens group 2 and the position adjustment value adj (z, Near) corresponding to the closest distance are obtained. If an attempt is made, the stop position of the zoom lens group 2 at the time of actual adjustment value acquisition may exist between Zpo− and Zpo + due to manufacturing tolerances specified in the design.

もしズームレンズ位置Zpoにおける調整が、ズームレンズ位置Zpo+で行われ、撮影時にズームレンズ位置をZpoに制御したが実際にはZpo-に停止していたとしたならば、ズームレンズ位置Zpo+で取得された調整値で決められたスキャン範囲では、フォーカスレンズ群3の無限遠に相当する位置がスキャン範囲に含まれず、無限遠に存在する被写体に対して合焦することができない可能性がある。そこで、ズームレンズ群2の停止位置がZpo-とZpo+の場合の無限遠に相当する位置に合焦するフォーカスレンズ群3の位置の差分を、そのズームレンズ群2の位置における、ズームの停止位置のずれに起因する無限遠位置の修正量Err(z,∞)とする。   If the adjustment at the zoom lens position Zpo was performed at the zoom lens position Zpo + and the zoom lens position was controlled to Zpo at the time of shooting, but actually stopped at Zpo−, it was acquired at the zoom lens position Zpo +. In the scan range determined by the adjustment value, the position corresponding to infinity of the focus lens group 3 is not included in the scan range, and there is a possibility that the subject existing at infinity cannot be focused. Therefore, the difference in position of the focus lens group 3 that focuses on a position corresponding to infinity when the stop position of the zoom lens group 2 is Zpo− and Zpo + is obtained as the zoom stop position at the position of the zoom lens group 2. The amount of correction Err (z, ∞) at the infinity position caused by the shift of.

同様に 、ズームレンズ群2の停止位置がZpo-とZpo+の場合の至近位置に合焦するフォーカスレンズ群3の位置の差分を、そのズームレンズ群2の位置における、ズームの停止位置のずれに起因する至近位置の修正量Err(z,Near)とする。Angl(z)は製造工程における調整値取得時と使用時のカメラの姿勢差に起因する修正量であり、設定されたズームレンズ群2の位置毎に値を持つ。起動時と撮影時でカメラの姿勢が異なる場合、合焦する際のフォーカスレンズ群3の位置も異なることが一般的ある。これはフォーカスレンズ群3の構造上ガタが存在するため、重力の影響で同じ量フォーカスレンズ群3を駆動しても実際の停止位置が異なるからである。   Similarly, the difference in the position of the focus lens group 3 that focuses on the closest position when the stop position of the zoom lens group 2 is Zpo− and Zpo + is referred to as the shift of the zoom stop position at the position of the zoom lens group 2. The correction amount Err (z, Near) of the close position that is caused is assumed. Angl (z) is a correction amount due to the difference in camera posture between when the adjustment value is acquired and when it is used in the manufacturing process, and has a value for each set position of the zoom lens group 2. When the posture of the camera is different at the time of activation and at the time of shooting, the position of the focus lens group 3 at the time of focusing is generally different. This is because there is a backlash in the structure of the focus lens group 3, and the actual stop position differs even if the same amount of the focus lens group 3 is driven due to the influence of gravity.

調整時はカメラを水平に設置しその状態で起動し調整値adj(z,∞) 及びadj(z,Near) を取得する。しかし撮影時は、どのような状態で起動されるのかわからない。また起動後にカメラの向きが変わる可能性もある。そこで以下の6つの組合わせについて、起動時と撮影時のフォーカスレンズ群3のずれ量をあらかじめ測定しておきEEPROM25に記録しておく。   At the time of adjustment, the camera is installed horizontally and activated in that state to obtain adjustment values adj (z, ∞) and adj (z, Near). However, at the time of shooting, I don't know in what state it will be activated. In addition, the orientation of the camera may change after startup. Therefore, for the following six combinations, the shift amount of the focus lens group 3 at the time of activation and photographing is measured in advance and recorded in the EEPROM 25.

起動 撮影
水平 上向き
水平 下向き
上向き 水平
上向き 下向き
下向き 水平
下向き 上向き
そして、ステップS401において、起動時に記録された起動時のカメラの向きとスキャンAF(ステップS4)の時点でのカメラの向けを比較し、同じカメラの向けであれば零を、異なる場合はEEPROM25記録された値を参照する。なおカメラの向きは振れ検出センサーの出力より算出する。Corr(z,∞) は振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量であり、Corr(z,∞) は実際の使用時に取得される値に基づき決められる値である。この方法については後に説明するが、初期値は零である。このようにして求められた修正量を用いて、修正後の無限遠・至近距離に相当するフォーカスレンズ群3の位置が(式1−1)(式1−2)より求められる。
Start Shooting Horizontal Upward Horizontal Downward Upward Horizontal Upward Downward Horizontal Downward Upward In step S401, the orientation of the camera at the time of startup recorded at the time of startup and the direction of the camera at the time of scan AF (step S4) are compared, and the same If it is for the camera, zero is referred to. If it is different, the value recorded in the EEPROM 25 is referred to. The direction of the camera is calculated from the output of the shake detection sensor. Corr (z, ∞) is a correction amount due to vibration, drop, or other changes over time, and Corr (z, ∞) is a value determined based on the value acquired during actual use. Although this method will be described later, the initial value is zero. Using the correction amount obtained in this way, the position of the focus lens group 3 corresponding to the corrected infinity / close distance is obtained from (Equation 1-1) and (Equation 1-2).

そしてスキャン開始位置はPos(z,∞)からスキャン間隔分超無限遠側の位置、スキャン終了位置はPos(z,Near)よりスキャン間隔分更に至近側の位置となる。スキャン間隔分の余裕をつけるのは、無限遠・至近距離の被写体の対して確実にAF評価値のピークが存在するようにするためである。無限遠・至近距離に合焦する際のフォーカスレンズ群3の位置より1スキャン分多めにAF評価値を取得することで、合焦位置より低いAF評価値をその位置の両側で取得することができる。ただし、求められたスキャン開始位置・スキャン終了位置はフォーカレンズ群3の駆動範囲・光学性能が保証される範囲で制限することとする。   The scan start position is a position on the very infinite side from Pos (z, ∞) by the scan interval, and the scan end position is a position closer to the scan interval than Pos (z, Near). The reason why a margin for the scan interval is provided is to ensure that the AF evaluation value peak exists for an object at infinity and close distance. By obtaining an AF evaluation value that is one scan more than the position of the focus lens group 3 when focusing at infinity / closest distance, an AF evaluation value lower than the in-focus position can be obtained on both sides of the position. it can. However, the obtained scan start position and scan end position are limited within a range in which the driving range and optical performance of the focus lens group 3 are guaranteed.

次いでステップS402において、スキャン開始位置から終了位置までスキャンを行い、複数のAF評価値を取得する。そしてステップS403において、特許文献特登録04235422や特登録04185741に記載されている方法でAF評価値の信頼性の評価を行う。その結果信頼性がないと判定された場合は、ステップS404からS410へ進み非合焦と判定する。   Next, in step S402, scanning is performed from the scan start position to the end position, and a plurality of AF evaluation values are acquired. In step S403, the reliability of the AF evaluation value is evaluated by the method described in Patent Document Special Registration 04235422 or Special Registration 04185741. As a result, when it is determined that there is no reliability, the process proceeds from step S <b> 404 to S <b> 410, and it is determined that it is out of focus.

信頼性があると判定された場合は、ステップS405へ進み、AF評価値が近側に登り止まっているか否かの判定を行う。これは取得したAF評価値のうち至近側の4点の値を比較することで行われる。例えば、4点のAF評価値を至近側からd[n], d[n-1], d[n-2], d[n-3]とした場合。
d[n] >= d[n-1] >= d[n-2] >= d[n-3] (式2)
かつ
d[n] > d[n-2]
かつ
d[n-1] > d[n-3]
であれば、近側登り止まりと判定する。
If it is determined that there is reliability, the process proceeds to step S405, and it is determined whether or not the AF evaluation value has stopped climbing to the near side. This is performed by comparing the values of the nearest four points among the acquired AF evaluation values. For example, when the four AF evaluation values are d [n], d [n-1], d [n-2], d [n-3] from the closest side.
d [n]> = d [n-1]> = d [n-2]> = d [n-3] (Formula 2)
And
d [n]> d [n-2]
And
d [n-1]> d [n-3]
If so, it is determined that the near side climb has stopped.

近側登り止まりと判定された場合は、ステップS404からS410へ進み非合焦と判定する。近側の登り止まりと判定されなかった場合はステップS406で、AF評価値が遠側に登り止まっているか否かの判定を、近側登り止まりの判定と同様の方法で行う。遠側登り止まりでないと判定された場合は、ステップS420へ進む。   If it is determined that the near-side climbing has stopped, the process proceeds from step S <b> 404 to S <b> 410 and is determined to be out of focus. If it is not determined that the near-side climb has stopped, in step S406, it is determined whether or not the AF evaluation value has stopped climbing to the far side by a method similar to the determination of the near-side climb stop. If it is determined that the far side climb is not stopped, the process proceeds to step S420.

遠側登り止まりの場合はS407へ進み、調整値のadj(z,∞) の振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)を求める処理を行う。なお近側登り止まりでこの修正量を求める処理を行わないのは、それより近い被写体に対してAFしている可能性があるからである。   When the far side stop is stopped, the process proceeds to S407, and processing for obtaining a correction amount Corr (z, ∞) due to vibration, fall, and other changes with time of the adjustment value adj (z, ∞) is performed. The reason why the correction amount calculation is not performed when the near-side climbing stops is that there is a possibility that AF is being performed on a subject closer to it.

図6に遠側にAF評価値が登り止まった場合の一例を示し。これを例にステップS407で行われる修正値の求め方を説明する。図6のように 調整値のadj(z,∞)から1スキャン間隔分超無限遠側の位置からスキャンを開始し、Pos[0], Pos[1](=adj(z,∞)), Pos[2]・・・・・・・でAF評価値を取得した結果は、図6のようになったとする。図6では図面が煩雑になるのを避けるため、修正量Err(z,∞)、 Angl(z)が零の場合を図示している。   FIG. 6 shows an example when the AF evaluation value stops climbing to the far side. Taking this as an example, the method for obtaining the correction value performed in step S407 will be described. As shown in Fig. 6, the scan starts from the position of the adjustment value adj (z, ∞) on the very infinite side for one scan interval, Pos [0], Pos [1] (= adj (z, ∞)), Assume that the AF evaluation value obtained by Pos [2]... Is as shown in FIG. FIG. 6 illustrates a case where the correction amounts Err (z, ∞) and Angl (z) are zero in order to avoid complication of the drawing.

図6に示すようにpos(z,∞)より1スキャン分以上超無限遠側に、AF評価値がピークとなるフォーカスレンズ群3の位置がある。結果(式2)の条件を満たし遠側登り止まりと判定される。そしてPos[0], Pos[1], Pos[2]におけるAF評価値がd[0], d[1], d[2]であった場合(図6に黒丸で示す)、計算されるAF評価値がピークとなるフォーカスレンズ群3の位置Pos[Peak]は、
Pos[Peak]= Pos[1] + (d[0] - d[2]) * (Pos[1] - Pos[0]) / (d[0] - d[1]) /2
(式3)
となる。
As shown in FIG. 6, the position of the focus lens group 3 at which the AF evaluation value is at a peak is located on the ultra-infinity side for one scan or more from pos (z, ∞). The condition of the result (Formula 2) is satisfied and it is determined that the far-side climbing has stopped. If the AF evaluation values at Pos [0], Pos [1], Pos [2] are d [0], d [1], d [2] (indicated by black circles in FIG. 6), the calculation is performed. The position Pos [Peak] of the focus lens group 3 at which the AF evaluation value peaks is
Pos [Peak] = Pos [1] + (d [0]-d [2]) * (Pos [1]-Pos [0]) / (d [0]-d [1]) / 2
(Formula 3)
It becomes.

もし求められたピーク位置が図6に示す白丸のようにPos(z,∞)より超無限遠側にある場合は、次回以降のスキャン開始位置を修正するための修正量Corr(z,∞)を求めるための処理を行う。まず、修正量を求めることが妥当であるかを判定する。これは実行されたスキャンが無限遠の被写体に対して行われた可能性が高いか、AF評価値信号の信頼性が十分かを判定することで行われる。ステップS403で行われた信頼性の評価は合焦位置を求めるためのものであり、ここでは更に高い信頼性が要求される。   If the obtained peak position is on the far infinity side from Pos (z, ∞) as indicated by the white circle shown in FIG. 6, the correction amount Corr (z, ∞) for correcting the next scan start position. The process for obtaining is performed. First, it is determined whether it is appropriate to obtain the correction amount. This is performed by determining whether the executed scan is highly likely to be performed on a subject at infinity or whether the reliability of the AF evaluation value signal is sufficient. The reliability evaluation performed in step S403 is for obtaining the in-focus position, and higher reliability is required here.

まず、ホワイトバランス係数か光源の色温度を調べ、それが太陽光に近い値か否かを判定する。人工太陽と呼ばれる太陽光に近い色温度を有する人工光源も存在するが、一般の撮影においては太陽光が検出されれば、屋外での撮影の確率が高いと言える。撮影時の光源の色温度が太陽光と大きく異なり屋外の撮影の可能性が低い場合は、信頼性が低いと判定する。   First, the white balance coefficient or the color temperature of the light source is checked to determine whether or not it is a value close to sunlight. Although there is an artificial light source called “artificial sun” having a color temperature close to that of sunlight, it can be said that the probability of outdoor shooting is high if sunlight is detected in general shooting. When the color temperature of the light source at the time of shooting is significantly different from that of sunlight and the possibility of outdoor shooting is low, it is determined that the reliability is low.

次いでAF評値信号のレベルを評価する。複数のスキャンポイントにおいて取得されたAF評価値の最大値と最小値を求め、その差が所定値以上かを調べる。所定値未満の場合は信頼性が低いと判定する。なおこの所定値はステップS403のものよりは大きい所定値を用いる。そして次に、AF評価値信号を求める元の信号のコントラストを評価する。複数のスキャンポイントにおいて取得された画像信号それぞれのAF評価値を求める領域における最大値と最小値を求め、その差を求める。更に複数の画像において求められたその差の最大値が所定値以上かを調べる。所定値未満の場合は信頼性が低いと判定する。   Next, the level of the AF rating signal is evaluated. A maximum value and a minimum value of AF evaluation values acquired at a plurality of scan points are obtained, and it is checked whether the difference is equal to or greater than a predetermined value. If it is less than the predetermined value, it is determined that the reliability is low. Note that this predetermined value is larger than that in step S403. Then, the contrast of the original signal for obtaining the AF evaluation value signal is evaluated. A maximum value and a minimum value in an area for obtaining an AF evaluation value of each of image signals acquired at a plurality of scan points are obtained, and a difference between them is obtained. Further, it is checked whether the maximum value of the differences obtained in a plurality of images is equal to or greater than a predetermined value. If it is less than the predetermined value, it is determined that the reliability is low.

更にAF評価値取得時の被写体輝度を求め、輝度が所定値未満の場合は信頼性が低いと判定する。これは低照度下の撮影の場合は、イルミネーションなどを被写体としている場合があり、この場合は信号が飽和するなどしてAF評価値の信頼性が低い場合があるからである。   Further, the subject luminance at the time of obtaining the AF evaluation value is obtained, and if the luminance is less than a predetermined value, it is determined that the reliability is low. This is because in the case of shooting under low illuminance, illumination or the like may be used as a subject, and in this case, the reliability of the AF evaluation value may be low due to signal saturation.

そして最後にAF評価値取得時の温度および湿度を調べる。温度また湿度が所定範囲外の場合は信頼性が低いと判定する。これは高温・低温の場合は鏡筒31を構成する部材の伸縮で一時的に無限遠の被写体に合焦するフォーカスレンズ群3の位置が変化している可能性があるためである。同様に高湿度・低湿度の場合は鏡筒31を構成する部材の変形して一時的に無限遠の被写体に合焦するフォーカスレンズ群3の位置が変化している可能性があるためである。全ての条件を満たし、信頼性ありと判定された場合は、(式3)で求めた位置を合焦位置とする。   Finally, the temperature and humidity at the time of AF evaluation value acquisition are examined. If the temperature or humidity is outside the predetermined range, it is determined that the reliability is low. This is because in the case of high temperature and low temperature, the position of the focus lens group 3 that temporarily focuses on a subject at infinity may change due to expansion and contraction of the members constituting the lens barrel 31. Similarly, in the case of high humidity and low humidity, there is a possibility that the position of the focus lens group 3 that temporarily focuses on an object at infinity may be changed by deformation of the members constituting the lens barrel 31. . If all the conditions are satisfied and it is determined that there is reliability, the position obtained by (Equation 3) is set as the in-focus position.

この合焦位置がPos(z,∞) がスキャン範囲外であれば修正量Corr(z,∞)の変更を行う。無限遠の被写体に対する合焦位置は(式3)で求めたピーク位置もしくはそれよりも超無限遠側のフォーカスレンズ位置となるので、この(式3)で求めた位置よりスキャン間隔分超無限遠側の位置をスキャン開始位置とするべく、振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)を
Corr(z,∞) = adj(z,∞) - Err(z,∞) + Angl(z) - Pos[Peak]
と求め、記録する。
If this in-focus position is Pos (z, ∞) outside the scanning range, the correction amount Corr (z, ∞) is changed. Since the in-focus position for an infinite object is the peak position obtained in (Equation 3) or the focus lens position on the ultra-infinity side from that position, it is ultra-infinite by the scan interval from the position obtained in (Equation 3). The correction amount Corr (z, ∞) due to vibration, drop, and other changes over time is set so that the position on the side is the scan start position.
Corr (z, ∞) = adj (z, ∞)-Err (z, ∞) + Angl (z)-Pos [Peak]
Ask and record.

この合焦位置がPos(z,∞) がより超無限遠側なら修正量Corr(z,∞)の変更を行うようにしても良いが、スキャン範囲内の場合は、AF評価値がピークとなる位置を求める際の誤差等により、無限遠距離の被写体の合焦位置がPos(z,∞)と異なっている可能性があるので、 ここでは顕かに経時変化に起因したスキャン範囲の修正が必要と考えられるスキャン範囲外の場合のみ修正を行うようにしている。(式3)で求めた位置がPos(z,∞) より至近側にピークが存在する場合は、スキャン開始位置の変更は必要ないので、振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)は変更しない。   If this in-focus position is Pos (z, ∞), which is closer to infinity, the correction amount Corr (z, ∞) can be changed. The focus position of an object at infinity may be different from Pos (z, ∞) due to errors in determining the position, so here the scan range correction apparently due to changes over time Is corrected only when it is outside the scan range where it is considered necessary. If there is a peak closer to Pos (z, ∞) than the position obtained in (Equation 3), there is no need to change the scan start position, so the correction amount Corr caused by vibration, drop, or other changes over time (Z, ∞) is not changed.

次いでステップS408へ進み、フォーカスレンズ群3の駆動位置を求め、その位置へ駆動する。駆動位置は(式3)で求めたPos[Peak]である。そしてステップS409でフォーカスレンズ群3の駆動位置がスキャン範囲内か否かを判定し、スキャン範囲内であればステップS421へ進み、合焦判定として図2ステップS5で合焦表示を行う。スキャン範囲外の場合はステップS410へ進み、非合焦判定として図2ステップS5で非合焦表示を行う。   Next, the process proceeds to step S408, where the drive position of the focus lens group 3 is obtained and driven to that position. The drive position is Pos [Peak] obtained by (Equation 3). In step S409, it is determined whether or not the drive position of the focus lens group 3 is within the scan range. If the drive position is within the scan range, the process proceeds to step S421, and focus display is performed in step S5 in FIG. If it is out of the scan range, the process proceeds to step S410, and the out-of-focus display is performed in step S5 in FIG.

AF評価値が信頼性ありと判定され、近側登り止まり、遠側登り止まりでもない場合はた場合は、既に述べたようにステップS408からステップS420へ進む。この場合、AF評価値のピークが存在するので、確実に合焦位置を求めることができる。そこで(式3)で求めた位置を合焦位置とし、その位置へフォーカスレンズ群3を駆動する。その後、ステップS421合焦判定として、図2ステップS5で合焦表示を行う。   If it is determined that the AF evaluation value is reliable and the near side climb is not stopped and the far side climb is not stopped, the process proceeds from step S408 to step S420 as described above. In this case, since the peak of the AF evaluation value exists, the in-focus position can be obtained reliably. Therefore, the position obtained by (Equation 3) is set as the in-focus position, and the focus lens group 3 is driven to that position. Thereafter, as step S421 in-focus determination, focus display is performed in step S5 of FIG.

ここまで一つのズーム位置に関して説明したが、撮影など実際のスキャン動作が行われていないズーム位置についても、近傍の値から修正量からの補間計算により、修正量を求めても良い。具体的な方法は直線補間など公知の方法を用いれば良い。例えば、ズーム位置z1・z2において修正量が求められ、その値がCorr(z1,∞)・Corr(z2,∞)とした場合、その間のズーム位置zpにおける修正量Corr(zp,∞)は
Corr(zp,∞)=(Corr(z2,∞)−Corr(z1,∞))・(z2−z1)/(z2―z1)
と求められる。よって詳細な説明は割愛する。
Although one zoom position has been described so far, a correction amount may be obtained by interpolation calculation from a correction value from a nearby value for a zoom position where an actual scanning operation such as shooting is not performed. A specific method may be a known method such as linear interpolation. For example, when the correction amount is obtained at the zoom positions z1 and z2 and the value is Corr (z1, ∞) · Corr (z2, ∞), the correction amount Corr (zp, ∞) at the zoom position zp during that time is
Corr (zp, ∞) = (Corr (z2, ∞) −Corr (z1, ∞)) · (z2−z1) / (z2−z1)
Is required. Therefore, detailed description is omitted.

実施例1はコンパクトタイプのデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルSLRにも適用可能である。また実施例1は撮像素子としては、CMOSやCCDなどが適用可能である。   Although the first embodiment has been described by taking a compact digital camera as an example, the present invention can also be applied to a digital video camera and a digital SLR. In the first embodiment, a CMOS, a CCD, or the like can be applied as an image sensor.

[実施例2]
実施例2は、図4ステップにおけるスキャン範囲の設定方法が実施例1とは異なる。その処理について説明する。なお実施例1と同じ動作を行う部分は詳細な説明は割愛する。図4のステップS401の処理が開始されると、CPU15は実施例1と同様にして変倍動作の結果設定されているズームレンズ群2の位置の検出を行う。
[Example 2]
The second embodiment is different from the first embodiment in the scan range setting method in the step of FIG. The process will be described. A detailed description of the portion performing the same operation as in the first embodiment is omitted. When the process of step S401 in FIG. 4 is started, the CPU 15 detects the position of the zoom lens group 2 set as a result of the zooming operation in the same manner as in the first embodiment.

次いで、そのズームレンズ群2の位置に対応する無限遠に相当する位置の調整値adj(z,∞) (製造工程において取得されたフォーカスレンズ群3の無限遠に相当する位置に対応するフォーカスレンズ群3の位置)、及び至近距離に相当する位置の調整値adj(z,Near) (製造工程において取得されたフォーカスレンズ群3の各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置に対応するフォーカスレンズ群3の位置)をEEPROMから読み込む。そしてこの値に停止誤差・カメラの姿勢差・振動・落下・その他の経時変化を考慮した修正を加える。   Next, an adjustment value adj (z, ∞) corresponding to infinity corresponding to the position of the zoom lens group 2 (the focus lens corresponding to the position corresponding to infinity of the focus lens group 3 acquired in the manufacturing process) (Position of group 3) and position adjustment value adj (z, Near) corresponding to the closest distance (corresponding to a position corresponding to the closest distance set in each photographing mode of the focus lens group 3 acquired in the manufacturing process) The position of the focus lens group 3 to be read) is read from the EEPROM. This value is corrected in consideration of stop error, camera posture difference, vibration, drop, and other changes over time.

スキャン範囲を決めるための無限遠相当位置Pos(z,∞) 及び至近距離に相当する位置Pos(Nea)は以下の式に従って修正される。
Pos(z,∞) = adj(z,∞) - Err(z,∞) + Angl(z)- Corr(z,∞) (式1−1)
Pos(z,Near) = adj(z,Near) + Err(z,Near)+ Angl(z) (式1−2)
ここで、Err(z,∞) 、Err(z,Near) はズームの停止位置のずれが生じた場合のフォーカスレンズ群3の変位量に起因する修正量、Angl(z)は製造工程における調整値取得時と使用時のカメラの姿勢差に起因する修正量、Corr(z,∞) は振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量であり、Err(z,∞) ・ Angl(z)・Err(z,Near) は設計値もしくは測定値に基づき製造時までに決められる値、Corr(z,∞) は実際の使用時に取得される値に基づき決められる値である。
The position corresponding to infinity Pos (z, ∞) and the position Pos (Nea) corresponding to the closest distance for determining the scanning range are corrected according to the following equations.
Pos (z, ∞) = adj (z, ∞)-Err (z, ∞) + Angl (z)-Corr (z, ∞) (Formula 1-1)
Pos (z, Near) = adj (z, Near) + Err (z, Near) + Angl (z) (Formula 1-2)
Here, Err (z, ∞) and Err (z, Near) are correction amounts due to the displacement amount of the focus lens group 3 when the zoom stop position shifts, and Angl (z) is an adjustment in the manufacturing process. Corr (z, ∞) is the correction amount due to vibration, drop, and other changes over time, Err (z, ∞) ・ Angl (z ) ・ Err (z, Near) is a value determined by the time of manufacture based on the design value or measured value, and Corr (z, ∞) is a value determined based on the value acquired in actual use.

カメラの姿勢差に起因する修正量Angl(z)、経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)の求め方は実施例と同じであるので、ズームの停止位置のずれに起因する修正量Err(z,∞) 、Err(z,Near)について説明する。   Since the method of obtaining the correction amount Angl (z) due to the camera posture difference and the correction amount Corr (z, ∞) due to the change with time is the same as the embodiment, the correction amount due to the shift of the zoom stop position Err (z, ∞) and Err (z, Near) will be described.

図7は図5に示すカムのうち、無限遠距離の被写体に対応するもののみを示した図で、設計値と実際の値の関係を示してある。無限遠に合焦する際のフォーカスレンズ群3の位置は各ズーム位置により異なる。   FIG. 7 is a view showing only the cam shown in FIG. 5 corresponding to the object at infinity, and shows the relationship between the design value and the actual value. The position of the focus lens group 3 at the time of focusing on infinity differs depending on each zoom position.

図7は横軸にズームレンズ群2の位置、縦軸にフォーカスレンズ群3の位置を取っている。∞カム設計値と書かれた実線の曲線は、設計上各ズームレンズ群2の位置における無限遠に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置を示している。∞カム実際の値と書かれた点線の曲線は、実際の各ズームレンズ群2の位置における無限遠に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置を示している。このように実際の無限遠に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置は設計値と異なることが多い。これらは鏡筒31を構成する各部材の製造公差により生じ、実際のカムの値の設計値からの乖離が大きいほど、ズームの停止位置のずれに起因する修正量も大きく取る必要がある。   In FIG. 7, the horizontal axis indicates the position of the zoom lens group 2, and the vertical axis indicates the position of the focus lens group 3. A solid curve written as ∞ cam design value indicates the position of the focus lens group 3 when the zoom lens group 2 is designed to focus at infinity. A dotted curve written as ∞ cam actual value indicates the position of the focus lens group 3 when the zoom lens group 2 is actually focused at infinity. In this way, the position of the focus lens group 3 when focusing at an actual infinity often differs from the design value. These are caused by manufacturing tolerances of the respective members constituting the lens barrel 31, and the larger the deviation from the design value of the actual cam value, the larger the correction amount caused by the shift of the zoom stop position must be taken.

そこで調整ズーム位置での、設計上の無限遠に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置と実際の無限遠に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置から乖離具合を表わす評価量Ecを求め、この量に応じて修正量Err(z,∞)を決めるようにする。図に示す調整ズーム位置において、実際に無限遠相当位置に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3を取得する。このフォーカスレンズ群3の位置を取得するズーム位置は図ではスペースの都合上、例として6つとしているが、実際には撮影光学系の光学特性、鏡筒31の構成などを考慮して決められる。   Therefore, an evaluation amount representing the degree of deviation from the position of the focus lens group 3 when focused on the design infinity and the position of the focus lens group 3 when focused on the actual infinity at the adjustment zoom position. Ec is obtained, and the correction amount Err (z, ∞) is determined according to this amount. In the adjustment zoom position shown in the figure, the focus lens group 3 is obtained when the focus is actually made to the position corresponding to infinity. In the figure, there are six zoom positions for acquiring the position of the focus lens group 3 for the sake of space, but in practice, the zoom positions are determined in consideration of the optical characteristics of the photographing optical system, the configuration of the lens barrel 31, and the like. .

調整ズーム位置Z0〜Znにおいて取得された無限遠相当位置に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置(調整値)をそれぞれp0〜pn、そして設計上の調整ズーム位置における無限遠相当位置に合焦させた場合のフォーカスレンズ群3の位置(設計値)をそれぞれp0d〜pndであるとき、まず調整ズーム位置Z0での調整値と設計値で正規化する。カム全体のオフセットはズームの停止位置のずれに起因する合焦位置のずれの大小には関係ないので、そのオフセットの評価量への影響を除去するためである。   The position (adjustment value) of the focus lens group 3 when focused on the position corresponding to infinity acquired at the adjustment zoom positions Z0 to Zn is set to p0 to pn and the position corresponding to infinity at the designed adjustment zoom position, respectively. When the position (design value) of the focus lens group 3 in the in-focus state is p0d to pnd, respectively, it is first normalized with the adjustment value and the design value at the adjustment zoom position Z0. This is because the offset of the entire cam is not related to the magnitude of the shift of the in-focus position caused by the shift of the zoom stop position, so that the influence of the offset on the evaluation amount is removed.

その量Δは
Δ=p0d-p0
とする。よって任意の調整ズーム位置Ziにおける調整値piが正規化された調整値pinは
pin=pi+Δ
となるので、正規化された調整値と設計値の調整ズーム位置のおける差分の二乗の和を求める。すなわち評価量Ecを
n
Ec=Σ(pi-pid+Δ)
I=0
と求める。この値はオフセット分を除いて実際の調整値と設計値が同じならば(調整されたカムの形状と設計上のカムの形状が同じならば)零になる。
The amount Δ is Δ = p0d-p0
And Therefore, the adjustment value pin obtained by normalizing the adjustment value pi at an arbitrary adjustment zoom position Zi is
pin = pi + Δ
Therefore, the sum of the squares of the differences between the normalized adjustment value and the design value at the adjustment zoom position is obtained. That is, the evaluation amount Ec is
n
Ec = Σ (pi-pid + Δ)
I = 0
I ask. This value becomes zero if the actual adjustment value and the design value are the same except for the offset (if the adjusted cam shape and the design cam shape are the same).

そこで、実際の調整値と設計値のカムの形状の差を考慮しない場合のズーム停止位置ずれに起因する無限遠位置の修正量Err0(z,∞)から修正量Err(z,∞)を、
Err(z,∞) =Err0(z,∞)・(N・Ec+1)/(Ec+1)
と求める。なお修正量Err0(z,∞)は以下のようにして求められる。
Therefore, the correction amount Err (z, ∞) from the correction amount Err0 (z, ∞) at the infinity position due to the zoom stop position shift when the difference between the actual adjustment value and the design value of the cam shape is not considered,
Err (z, ∞) = Err0 (z, ∞) · (N · Ec + 1) / (Ec + 1)
I ask. The correction amount Err0 (z, ∞) is obtained as follows.

実施例1で説明したようにズームレンズ位置Zpoで、無限遠に相当する位置の調整値adj(z,∞)を取得しようとしたとすると、実際の調整値取得時のズームレンズ群2の停止位置はZpo-からZpo+の間に存在する可能性がある。そこで、ズームレンズ群2の停止位置がZpo-とZpo+の場合の無限遠に相当する位置に合焦する設計値上のフォーカスレンズ群3の位置の差分を、そのズームレンズ群2の位置における、ズームの停止位置のずれに起因する無限遠位置の修正量Err0(z,∞)とする。同様に 、ズームの停止位置のずれに起因する至近位置の修正量Err(z,Near)を求める。   As described in the first embodiment, if it is attempted to acquire the adjustment value adj (z, ∞) at the position corresponding to infinity at the zoom lens position Zpo, the zoom lens group 2 is stopped when the actual adjustment value is acquired. The position may exist between Zpo− and Zpo +. Therefore, the difference in the position of the focus lens group 3 on the design value that focuses on the position corresponding to infinity when the stop position of the zoom lens group 2 is Zpo− and Zpo + is obtained at the position of the zoom lens group 2. The correction amount Err0 (z, ∞) at the infinity position caused by the shift of the zoom stop position is used. Similarly, the correction amount Err (z, Near) at the closest position caused by the shift of the zoom stop position is obtained.

このようにして求められた修正量を用いて、修正後の無限遠・至近距離に相当するフォーカスレンズ群3の位置が(式1−1)(式1−2)より求められる。そしてスキャン開始位置はPos(z,∞)からスキャン間隔分超無限遠側の位置、 スキャン終了位置はPos(z,Near)よりスキャン間隔分更に至近側の位置となる。スキャン間隔分の余裕をつけるのは、無限遠・至近距離の被写体の対して確実にAF評価値のピークが存在するようにするためである。無限遠・至近距離に合焦する際のフォーカスレンズ群3の位置より1スキャン分多めにAF評価値を取得することで、合焦位置より低いAF評価値をその位置の両側で取得することができる。ただし、求められたスキャン開始位置・スキャン終了位置はフォーカレンズ群3の駆動範囲・光学性能が保証される範囲で制限することとする。   Using the correction amount obtained in this way, the position of the focus lens group 3 corresponding to the corrected infinity / close distance is obtained from (Equation 1-1) and (Equation 1-2). The scan start position is a position on the ultra-infinity side from Pos (z, ∞) by the scan interval, and the scan end position is a position closer to the scan interval than Pos (z, Near). The reason why a margin for the scan interval is provided is to ensure that the AF evaluation value peak exists for an object at infinity and close distance. By obtaining an AF evaluation value that is one scan more than the position of the focus lens group 3 when focusing at infinity / closest distance, an AF evaluation value lower than the in-focus position can be obtained on both sides of the position. it can. However, the obtained scan start position and scan end position are limited within a range in which the driving range and optical performance of the focus lens group 3 are guaranteed.

[実施例3]
実施例3の実施例1・2との差は、図4ステップにおけるスキャン範囲の設定方法が撮影モードによって設定方法が異なる点である。その処理について説明する。なお実施例1と同じ動作を行う部分は詳細な説明は割愛する。図4のステップS401の処理が開始されると、CPU15は実施例1と同様にして変倍動作の結果設定されているズームレンズ群2の位置の検出を行う。
[Example 3]
The difference of the third embodiment from the first and second embodiments is that the setting method of the scan range setting method in FIG. 4 differs depending on the shooting mode. The process will be described. A detailed description of the portion performing the same operation as in the first embodiment is omitted. When the process of step S401 in FIG. 4 is started, the CPU 15 detects the position of the zoom lens group 2 set as a result of the zooming operation in the same manner as in the first embodiment.

次いで、そのズームレンズ群2の位置に対応する無限遠に相当する位置の調整値adj(z,∞) (製造工程において取得されたフォーカスレンズ群3の無限遠に相当する位置に対応するフォーカスレンズ群3の位置)、及び至近距離に相当する位置の調整値adj(z,Near) (製造工程において取得されたフォーカスレンズ群3の各々の撮影モードにおいて設定される至近距離に相当する位置に対応するフォーカスレンズ群3の位置)をEEPROMから読み込む。それに次いで撮影者によって設定された撮影モードの読み込みを行う。   Next, an adjustment value adj (z, ∞) corresponding to infinity corresponding to the position of the zoom lens group 2 (the focus lens corresponding to the position corresponding to infinity of the focus lens group 3 acquired in the manufacturing process) (Position of group 3) and position adjustment value adj (z, Near) corresponding to the closest distance (corresponding to a position corresponding to the closest distance set in each photographing mode of the focus lens group 3 acquired in the manufacturing process) The position of the focus lens group 3 to be read) is read from the EEPROM. Subsequently, the photographing mode set by the photographer is read.

もし撮影モードがポートレートモードであれば、スキャン範囲を決めるための無限遠相当位置Pos(z,∞) 及び至近距離に相当する位置Pos(Nea)は以下の式のように決める。
Pos(z,∞) = adj(z,∞)
Pos(z,Near) = adj(z,Near)
これはポートレートモードでは人物の半身から全身を画角に合わせて撮影するため、その撮影距離は数メートルに限定されるため、無限遠相当位置Pos(z,∞) 及び至近距離に相当する位置Pos(Nea)が多少の誤差を持っていても被写体に合焦させることが可能であるためである。そして、スキャン範囲を拡げることによるAF時間が延びることを避けることが可能になる。
If the photographing mode is the portrait mode, the position corresponding to infinity Pos (z, ∞) for determining the scanning range and the position Pos (Nea) corresponding to the closest distance are determined as follows.
Pos (z, ∞) = adj (z, ∞)
Pos (z, Near) = adj (z, Near)
This is because in portrait mode, the entire body is shot from the half of the person according to the angle of view, so the shooting distance is limited to a few meters, so the position corresponding to infinity Pos (z, ∞) and the position corresponding to the closest distance This is because it is possible to focus on the subject even if Pos (Nea) has some errors. And it becomes possible to avoid extending AF time by expanding a scanning range.

またもし撮影モードが遠景モードであれば、スキャン範囲を決めるための無限遠相当位置Pos(z,∞) 及び至近距離に相当する位置Pos(Nea)は以下の式のように決める。
Pos(z,∞) = adj(z,∞) - Err(z,∞) + Angl(z)- Corr(z,∞)
Pos(z,Near) = adj(z,Near)
この様に停止誤差・カメラの姿勢差・振動・落下・その他の経時変化を考慮して無限遠相当位置Pos(z,∞) のみ修正する。
If the shooting mode is the distant view mode, the position corresponding to infinity Pos (z, ∞) for determining the scan range and the position Pos (Nea) corresponding to the closest distance are determined as follows.
Pos (z, ∞) = adj (z, ∞)-Err (z, ∞) + Angl (z)-Corr (z, ∞)
Pos (z, Near) = adj (z, Near)
In this way, only the position corresponding to infinity Pos (z, ∞) is corrected in consideration of stop error, camera posture difference, vibration, drop, and other changes over time.

これは遠景モードの場合は、無限遠近傍の遠い距離の被写体を撮影するため、至近距離に相当する位置Pos(Nea)が多少の誤差を持っていても被写体に合焦させることが可能であるためである。そして、スキャン範囲を拡げることによるAF時間が延びることを避けることが可能になる。   This is because in the distant view mode, a subject at a long distance near infinity is photographed, so it is possible to focus on the subject even if the position Pos (Nea) corresponding to the close range has a slight error. Because. And it becomes possible to avoid extending AF time by expanding a scanning range.

更に撮影モードがマクロモードであれば、スキャン範囲を決めるための無限遠相当位置Pos(z,∞) 及び至近距離に相当する位置Pos(Nea)は以下の式のように決める。
Pos(z,∞) = adj(z,∞)
Pos(z,Near) = adj(z,Near) + Err(z,Near)+ Angl(z)
この様に停止誤差・カメラの姿勢差を考慮して至近距離に相当する位置Pos(Nea)のみ修正する。これはマクロモードの場合は、至近距離近傍の距離の被写体を撮影するため、無限遠相当位置Pos(z,∞)が多少の誤差を持っていても被写体に合焦させることが可能であるためである。そして、スキャン範囲を拡げることによるAF時間が延びることを避けることが可能になる。各修正量の求め方は実施例1で説明した通りである。
Further, when the photographing mode is the macro mode, the position corresponding to infinity Pos (z, ∞) for determining the scanning range and the position Pos (Nea) corresponding to the closest distance are determined by the following equations.
Pos (z, ∞) = adj (z, ∞)
Pos (z, Near) = adj (z, Near) + Err (z, Near) + Angl (z)
In this way, only the position Pos (Nea) corresponding to the closest distance is corrected in consideration of the stop error and the camera posture difference. This is because in macro mode, a subject at a distance close to the subject is photographed, so it is possible to focus on the subject even if the position corresponding to infinity Pos (z, ∞) has some error. It is. And it becomes possible to avoid extending AF time by expanding a scanning range. The method of obtaining each correction amount is as described in the first embodiment.

このようにして各撮影モードでの修正後の無限遠・至近距離に相当するフォーカスレンズ群3の位置が求められる。そしてスキャン開始位置はPos(z,∞)からスキャン間隔分超無限遠側の位置、 スキャン終了位置はPos(z,Near)よりスキャン間隔分更に至近側の位置となる。スキャン間隔分の余裕をつけるのは、無限遠・至近距離の被写体の対して確実にAF評価値のピークが存在するようにするためである。無限遠・至近距離に合焦する際のフォーカスレンズ群3の位置より1スキャン分多めにAF評価値を取得することで、合焦位置より低いAF評価値をその位置の両側で取得することができる。ただし、求められたスキャン開始位置・スキャン終了位置はフォーカレンズ群3の駆動範囲・光学性能が保証される範囲で制限することとする。   In this manner, the position of the focus lens group 3 corresponding to the corrected infinity / closest distance in each photographing mode is obtained. The scan start position is a position on the ultra-infinity side from Pos (z, ∞) by the scan interval, and the scan end position is a position closer to the scan interval than Pos (z, Near). The reason why a margin for the scan interval is provided is to ensure that the AF evaluation value peak exists for an object at infinity and close distance. By obtaining an AF evaluation value that is one scan more than the position of the focus lens group 3 when focusing at infinity / closest distance, an AF evaluation value lower than the in-focus position can be obtained on both sides of the position. it can. However, the obtained scan start position and scan end position are limited within a range in which the driving range and optical performance of the focus lens group 3 are guaranteed.

[実施例4]
実施例4の実施例1との差は、調整値のadj(z,∞) の振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)を求める処理において、複数回の求められたAF評価値のピーク位置を用いる点である。実施例1同様に図4のステップS407おいて、調整値のadj(z,∞) の振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)を求める処理を行う。
[Example 4]
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the adjustment value adj (z, ∞) is obtained multiple times in the process of obtaining the correction amount Corr (z, ∞) caused by vibration, dropping, and other changes with time. The peak position of the obtained AF evaluation value is used. As in the first embodiment, in step S407 in FIG. 4, a process for obtaining a correction amount Corr (z, ∞) due to vibration, drop, and other changes with time of the adjustment value adj (z, ∞) is performed.

図8にその動作手順を示す。まずステップS801でAF評価値がピークとなるフォーカスレンズ群3の位置Pos[Peak]を実施例1と同様に、
Pos[Peak]= Pos[1] + (d[0] - d[2]) * (Pos[1] - Pos[0]) / (d[0] - d[1]) /2
(式3)
と求める。Pos[0], Pos[1](=adj(z,∞))はAF評価値を取得したフォーカスレンズ群3の位置、d[0], d[1], d[2]はPos[0], Pos[1], Pos[2]におけるAF評価値である。
FIG. 8 shows the operation procedure. First, in step S801, the position Pos [Peak] of the focus lens group 3 at which the AF evaluation value reaches a peak is set as in the first embodiment.
Pos [Peak] = Pos [1] + (d [0]-d [2]) * (Pos [1]-Pos [0]) / (d [0]-d [1]) / 2
(Formula 3)
I ask. Pos [0], Pos [1] (= adj (z, ∞)) is the position of the focus lens group 3 that acquired the AF evaluation value, and d [0], d [1], d [2] are Pos [0 ], AF evaluation values for Pos [1] and Pos [2].

ついでステップS802において、修正量を求めることが妥当であるかを判定する。内容は実施例1と同様であるので、説明は割愛する。修正量を求めることが妥当と判定された場合はステップS803へ、妥当ではないと判定された場合は図4のステップS408へ進む。ステップS803では、AF評価値のピーク位置を取得したズーム位置を参照する。そしてステップS804で求められたピーク位置Pos[Peak]が
無限遠相当位置Pos(z,∞) ―α<Pos[Peak]<無限遠相当位置Pos(z,∞) +α
を満たすか否かを判定する。αは例えばスキャン間隔の3分の1から2分の1の値に設定すれば良い。
In step S802, it is determined whether it is appropriate to obtain the correction amount. Since the contents are the same as those in the first embodiment, the description is omitted. If it is determined that it is appropriate to obtain the correction amount, the process proceeds to step S803. If it is determined that the correction amount is not appropriate, the process proceeds to step S408 in FIG. In step S803, the zoom position from which the peak position of the AF evaluation value is acquired is referred to. The peak position Pos [Peak] obtained in step S804 is the infinity equivalent position Pos (z, ∞) −α <Pos [Peak] <infinity equivalent position Pos (z, ∞) + α
It is determined whether or not the above is satisfied. For example, α may be set to a value that is one third to one half of the scan interval.

これは無限遠相当位置に対してPos[Peak]が大きくずれたか否かを判定するもので、大きくずれた場合は経時変化が起きており、修正量Corr(z,∞)の変更の必要がある。
Pos[Peak]が所定範囲内であり修正量の変更の必要がない場合は、図4のステップS408へ進む。修正量の変更が必要な場合はステップS805で、Pos[Peak]がPos(z,∞)より超無限遠側にあるのか至近側にあるのかを判定する。至近側にある場合はステップS806へ進み、至近側に連続してずれた回数をカウントするカウンターdet(z,pulus)に1を加え、超無限遠側に連続してずれた回数をカウントするカウンターdet(z,minus)をクリアする。
This is to determine whether or not Pos [Peak] has deviated greatly with respect to the position corresponding to infinity. If it deviates greatly, a change with time has occurred, and the correction amount Corr (z, ∞) needs to be changed. is there.
If Pos [Peak] is within the predetermined range and there is no need to change the correction amount, the process proceeds to step S408 in FIG. If it is necessary to change the correction amount, it is determined in step S805 whether Pos [Peak] is on the very infinite side or the near side from Pos (z, ∞). If it is on the near side, the process proceeds to step S806, and 1 is added to the counter det (z, pulus) that counts the number of times of continuous deviation to the near side, and the counter that counts the number of times of deviation that is continuously on the ultra-infinity side. Clear det (z, minus).

無限遠側にある場合はステップS807へ進み、超無限遠側に連続してずれた回数をカウントするカウンターdet(z,minus)に1を加え、至近側に連続してずれた回数をカウントするカウンターdet(z,puls)をクリアする。そしてステップS808では求められたピーク位置Pos[Peak]を記録する。ステップS809では連続してずれた回数をカウントするカウンターdet(z,minus)またはdet(z,puls)が所定値以上かをチェックする。すなわち連続して所定回数同じ方向にピーク位置Pos[Peak]がずれたか否かを判定する。   If it is on the infinity side, the process proceeds to step S807, and 1 is added to the counter det (z, minus) that counts the number of times of continuous deviation to the ultra-infinity side, and the number of times of deviation continuously to the nearest side is counted. Clear counter det (z, puls). In step S808, the obtained peak position Pos [Peak] is recorded. In step S809, it is checked whether the counter det (z, minus) or det (z, puls) that counts the number of consecutive deviations is greater than or equal to a predetermined value. That is, it is determined whether or not the peak position Pos [Peak] is continuously shifted in the same direction a predetermined number of times.

連続して所定回数同じ方向にずれていない場合は、図4のステップS408へ進む。連続して同じ方向にずれた場合は、振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)の変更をステップS810で行う。記録されている過去の所定回数分のAF評価値がピークとなるフォーカスレンズ群3の位置の平均を求め、この平均値Ave_Pos[Peak]をよりスキャン間隔分超無限遠側の位置をスキャン開始位置とするべく、振動・落下・その他の経時変化に起因する修正量Corr(z,∞)を
Corr(z,∞) = adj(z,∞) - Err(z,∞) + Angl(z) - Ave_Pos[Peak]
と求め、記録する。
If it is not continuously shifted in the same direction a predetermined number of times, the process proceeds to step S408 in FIG. If there is a continuous shift in the same direction, the correction amount Corr (z, ∞) due to vibration, drop, or other change over time is changed in step S810. The average of the positions of the focus lens group 3 at which the AF evaluation values for the past predetermined number of times recorded are the peak is obtained, and this average value Ave_Pos [Peak] is set to the scan start position at a position that is more than the infinite distance by the scan interval. Therefore, the correction amount Corr (z, ∞) due to vibration, drop, and other changes over time
Corr (z, ∞) = adj (z, ∞)-Err (z, ∞) + Angl (z)-Ave_Pos [Peak]
Ask and record.

但し、製造時に求められたそのズームレンズ群2の位置に対応する無限遠に相当する位置の調整値adj(z,∞)よりスキャン間隔分超無限遠側に相当するフォーカスレンズ群3の位置がスキャン範囲からは外れないようにする。すなわち、上式におけるCorr(z,∞)は負の値は取らないものとする。   However, the position of the focus lens group 3 corresponding to the infinitely far side from the adjustment value adj (z, ∞) of the position corresponding to infinity corresponding to the position of the zoom lens group 2 obtained at the time of manufacture is equal to Do not deviate from the scan range. In other words, Corr (z, ∞) in the above equation does not take a negative value.

実施例1〜4はコンパクトタイプのデジタルカメラを例に説明したが、本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルSLRにも適用可能である。また実施例1〜3は撮像素子として、CMOSやCCDなどが適用可能である。   Although the first to fourth embodiments have been described by taking a compact digital camera as an example, the present invention can also be applied to a digital video camera and a digital SLR. In the first to third embodiments, a CMOS, a CCD, or the like can be applied as an image sensor.

本発明は、撮像素子の一部分の領域の画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段を有する自動焦点調整装置に利用可能である。   The present invention can be used for an automatic focus adjustment apparatus having a focus position detection unit that detects a focus position from an image signal of a partial region of an image sensor.

1 撮像装置、2 ズームレンズ群、3 フォーカスレンズ群、4 絞り、
5 固体撮像素子(センサー)、6 撮像回路、7 A/D変換回路、
8 画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等のメモリ(VRAM)、
9 D/A変換回路、10 液晶表示装置(LCD)等の画像表示装置、
12 画像データを記憶する記憶用メモリ、
11 VRAM8に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ12に画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路及び復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とからなる圧縮伸長回路、
13 AE処理回路、14 スキャンAF処理回路、
15 演算用のメモリを内蔵したCPU、16 タイミングジェネレータ、
17 センサードライバー、
18 絞り駆動モータ21を駆動制御する第一モータ駆動回路、
19 フォーカス駆動モータ22を駆動制御する第ニモータ駆動回路、
21 絞り駆動モータ、22 フォーカス駆動モータ、23 ズーム駆動モータ、
20 ズーム駆動モータ23を駆動制御する第三モータ駆動回路、24 操作スイッチ、
25 EEPROM、26 電池、28 ストロボ発光部、
27 閃光発光を制御するスイッチング回路、
29 警告表示などを行うLEDなどの表示素子、
30 音声によるガイダンスや警告などを行うためのスピーカー、
31 撮影レンズ鏡筒、32 AF補助光32を駆動するためのAF補助光駆動回路、
33 AF補助光、34 振れ検出回路、35 振れ検出センサー、36 顔検出回路
1 imaging device, 2 zoom lens group, 3 focus lens group, 4 aperture,
5 solid-state imaging device (sensor), 6 imaging circuit, 7 A / D conversion circuit,
8 Memory (VRAM) such as buffer memory for temporarily storing image signals,
9 D / A conversion circuit, 10 Image display device such as liquid crystal display (LCD),
12 memory for storing image data,
11 A compression / decompression circuit comprising: a compression circuit that reads an image signal temporarily stored in the VRAM 8 and performs compression processing or encoding processing of the image data on the storage memory 12; and a decompression circuit that performs decoding processing or decompression processing;
13 AE processing circuit, 14 scan AF processing circuit,
15 CPU with built-in memory for calculation, 16 timing generator,
17 Sensor driver,
18 a first motor drive circuit for driving and controlling the aperture drive motor 21;
19 A second motor drive circuit for driving and controlling the focus drive motor 22;
21 aperture drive motor, 22 focus drive motor, 23 zoom drive motor,
20 Third motor drive circuit for controlling the drive of the zoom drive motor 23, 24 operation switches,
25 EEPROM, 26 battery, 28 strobe light emitting part,
27 A switching circuit for controlling flash emission,
29 LED and other display elements that display warnings, etc.
30 Speakers for voice guidance and warnings,
31 an imaging lens barrel, 32 an AF auxiliary light driving circuit for driving the AF auxiliary light 32,
33 AF assist light, 34 shake detection circuit, 35 shake detection sensor, 36 face detection circuit

Claims (11)

変倍可能な撮影光学系と、撮影光学系により結像される被写体像を光電変換して電気的な画像信号を得る撮像手段と、撮像手段に形成される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段、焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段を有する自動焦点調整装置において、
合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を、変倍光学系の設定目標位置と設定目標位置に対する実際の変倍光学系の停止位置のずれの予測値から決定することを特徴とする自動焦点調整装置。
An imaging optical system capable of zooming, an imaging means for photoelectrically converting a subject image formed by the imaging optical system to obtain an electrical image signal, and focus adjustment for adjusting the focus of the subject image formed on the imaging means In the automatic focus adjustment apparatus having a focus position detection means for detecting a focus position from an image signal of a partial area of the imaging means generated by the imaging means while driving the focus adjustment means,
The range in which the focus adjustment unit is driven to obtain an image signal for detecting the in-focus position is determined by setting the target position of the variable power optical system and the predicted deviation of the actual stop position of the variable power optical system with respect to the set target position. An automatic focus adjustment device characterized by determining from
変倍光学系の設定位置に対する所定距離での焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる設計値上の焦点調整手段の位置と、実際に計測された焦点調整手段の位置との差に基づき、変倍光学系の設定目標位置と設定目標位置に対する実際の変倍光学系の停止位置のずれの予測値を推定し、その推定値から合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲をから決定することを特徴とする請求項1に記載の自動焦点調整装置。 The signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup means generated by the image pickup means while driving the focus adjustment means at a predetermined distance with respect to the setting position of the variable magnification optical system is maximum. Based on the difference between the position of the focus adjusting means on the design value and the position of the focus adjusting means actually measured, the set target position of the variable power optical system and the actual stop position of the variable power optical system with respect to the set target position 2. The automatic range according to claim 1, wherein a predicted value of the deviation is estimated, and a range for driving the focus adjusting means is determined from the estimated value to obtain an image signal for detecting a focus position. Focus adjustment device. 自動焦点調整装置を起動する際の姿勢と実際に合焦位置を検出するための信号値を取得する際の姿勢の差に基づき、変倍光学系の設定目標位置と設定目標位置に対する実際の変倍光学系の停止位置のずれの予測値を推定し、その推定値から合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲をから決定することを特徴とする請求項1に記載の自動焦点調整装置。 Based on the difference between the attitude when starting the automatic focus adjustment device and the attitude when actually acquiring the signal value for detecting the in-focus position, the actual change with respect to the set target position and the set target position of the variable magnification optical system is determined. A prediction value of the stop position shift of the doubling optical system is estimated, and a range in which the focus adjustment unit is driven is determined from the estimated value to obtain an image signal for detecting a focus position. Item 2. The automatic focusing apparatus according to Item 1. 撮影光学系により結像される被写体像を光電変換して電気的な画像信号を得る撮像手段と、撮像手段に形成される被写体像の焦点を調整する焦点調節手段、焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から合焦位置を検出する合焦位置検出手段を有する自動焦点調整装置において、
焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる実際に計測された焦点調整手段の位置に基づき、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を決定することを特徴とする自動焦点調整装置。
While driving an imaging unit that photoelectrically converts a subject image formed by the photographing optical system to obtain an electrical image signal, a focus adjustment unit that adjusts the focus of the subject image formed on the imaging unit, and a focus adjustment unit while driving In an automatic focus adjustment apparatus having an in-focus position detecting means for detecting an in-focus position from an image signal of a partial region of the image pickup means generated by the image pickup means,
While driving the focus adjustment means, the signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup means generated by the image pickup means is maximized at the position of the actually measured focus adjustment means. An automatic focus adjustment apparatus, wherein a range for driving the focus adjustment means is determined to obtain an image signal for detecting a focus position.
焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる実際に計測された焦点調整手段の位置が、事前に求められていた合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲外の場合に、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を変更することを特徴とする請求項4に記載の自動焦点調整装置。 The position of the focus adjustment unit actually measured at which the signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup unit generated by the image pickup unit while driving the focus adjustment unit is maximized. Focus adjustment means for obtaining an image signal for detecting the focus position when the focus adjustment means is out of a range for driving the focus adjustment means for obtaining an image signal for detecting the focus position obtained in advance. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 4, wherein a range in which the lens is driven is changed. 焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる実際に計測された焦点調整手段の位置が、事前に求められていた無限遠の被写体の合焦位置に対応する焦点調整手段を位置よりも超無限遠側の場合に、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を変更することを特徴とする請求項4に記載の自動焦点調整装置。 The position of the focus adjustment unit actually measured at which the signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup unit generated by the image pickup unit while driving the focus adjustment unit is maximized. The focus adjusting means for obtaining the image signal for detecting the in-focus position when the focus adjusting means corresponding to the in-focus position of the subject at infinity which has been obtained in advance is on the ultra-infinite side from the position. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 4, wherein a range in which the lens is driven is changed. 焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる実際に計測された焦点調整手段の位置に基づき、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を変更するか否かを、撮像手段の全部または一部分の領域の画像信号から得られる信号により判断することを特徴とする請求項4に記載の自動焦点調整装置。 While driving the focus adjustment means, the signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup means generated by the image pickup means is maximized at the position of the actually measured focus adjustment means. Based on the signal obtained from the image signal of the whole or a part of the image pickup means, it is determined whether to change the range for driving the focus adjustment means to obtain the image signal for detecting the in-focus position. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 4. 焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる実際に計測された焦点調整手段の位置に基づき、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を変更するか否かを、温度また湿度により判断することを特徴とする請求項4に記載の自動焦点調整装置。 While driving the focus adjustment means, the signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup means generated by the image pickup means is maximized at the position of the actually measured focus adjustment means. 5. The autofocus according to claim 4, wherein whether or not to change a range for driving the focus adjusting means to obtain an image signal for detecting a focus position is determined based on temperature or humidity. Adjustment device. 合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を変更するか否かを、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する際の光源の色温度または画像信号のコントラストまたは被写体輝度により判断することを特徴とする請求項4に記載の自動焦点調整装置。 When driving the focus adjusting means to obtain the image signal for detecting the in-focus position, whether to change the range for driving the focus adjusting means to obtain the image signal for detecting the in-focus position. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 4, wherein the determination is based on the color temperature of the light source, the contrast of the image signal, or the subject brightness. 焦点調整手段を駆動しながら撮像手段によって生成された撮像手段の一部分の領域の画像信号から得られる合焦位置を検出するための信号値が極大となる実際に計測された焦点調整手段の位置が、連続して所定回数、事前に求められていた無限遠の被写体の合焦位置に対応する焦点調整手段を位置と所定量以上異なる場合に、合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を変更することを特徴とする請求項4に記載の自動焦点調整装置。 The position of the focus adjustment unit actually measured at which the signal value for detecting the in-focus position obtained from the image signal of the partial area of the image pickup unit generated by the image pickup unit while driving the focus adjustment unit is maximized. In order to obtain an image signal for detecting the in-focus position when the focus adjustment means corresponding to the in-focus position of the object at infinity, which has been obtained in advance a predetermined number of times, differs from the position by a predetermined amount or more 5. The automatic focus adjusting apparatus according to claim 4, wherein a range for driving the focus adjusting means is changed. 変倍光学系の設定目標位置と設定目標位置に対する実際の変倍光学系の停止位置のずれの予測値から決定する合焦位置を検出するための画像信号を得るために焦点調整手段を駆動する範囲を、撮影モードにより異ならせることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の自動焦点調整装置。 The focus adjustment means is driven to obtain an image signal for detecting a focus position determined from a set target position of the variable magnification optical system and a predicted value of the actual stop position of the variable magnification optical system with respect to the set target position. 5. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 1, wherein the range varies depending on the shooting mode.
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