JP3340642B2 - Automatic focusing equipment for surveying equipment - Google Patents

Automatic focusing equipment for surveying equipment

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JP3340642B2
JP3340642B2 JP5965897A JP5965897A JP3340642B2 JP 3340642 B2 JP3340642 B2 JP 3340642B2 JP 5965897 A JP5965897 A JP 5965897A JP 5965897 A JP5965897 A JP 5965897A JP 3340642 B2 JP3340642 B2 JP 3340642B2
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focus detection
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focusing
lens group
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信一 鈴木
昌広 中田
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旭光学工業株式会社
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  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、望遠光学系を備えた、例えばオ
ートレベル、セオドライト、トランシットなどの測量機
器に適した自動焦点装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing apparatus having a telephoto optical system and suitable for surveying instruments such as an automatic level, a theodolite, and a transit.

【0002】[0002]

【従来技術及びその問題点】オートレベル、トランシッ
ト、セオドライトなどの測量機器は、基本的に、視準望
遠鏡と、水準器、回転角、俯仰角などを計測するスケー
ルなどを備えている。そして、測量機器を水平にセット
し、視準望遠鏡で視準点、あるいは視準物体を視準す
る。
2. Description of the Related Art A surveying instrument such as an automatic level, transit, or theodolite basically includes a collimating telescope, a level, a scale for measuring a rotation angle, an elevation angle, and the like. Then, the surveying instrument is set horizontally, and the collimating point or the collimating object is collimated by the collimating telescope.

【0003】一般的な測量機器の視準望遠鏡は、物体側
から順に、対物レンズ、焦点調節レンズ及び接眼レンズ
を備え、この焦点調節レンズが、物体距離に応じて該物
体像をレチクル(焦点板)上に結像させるべく位置調節
(焦点調節)される。使用者は、レチクルと重なった像
を接眼レンズを介して観察する。
A collimating telescope of a general surveying instrument includes an objective lens, a focusing lens, and an eyepiece in order from the object side, and the focusing lens uses a reticle (reticle) to image the object according to an object distance. ) Is adjusted in position (focus adjustment) to form an image thereon. The user observes the image overlapped with the reticle through the eyepiece.

【0004】測量機器の視準望遠鏡は、物体距離範囲が
1m〜∞と一般の望遠鏡と比較して非常に広く、焦点調
節レンズが凹レンズのものは、焦点調節レンズの移動距
離は30mm前後となる。焦点調節レンズは、通常回転ノブ
の回転操作によって駆動されるが、回転ノブの回転角に
対して物体像の移動量(つまり焦点調節レンズの移動
量)を小さく設定すると、回転角に比して物体像の移動
量が小さい代わりにレンズの移動に時間がかかる。逆に
回転ノブの回転角に比して物体像の移動量を大きくする
と、回転角に比して物体像の移動量が大き過ぎて、物体
像をレチクル上で停止させるのが困難になる。また物体
が遠距離にあるときには、回転ノブを僅かに回転させる
だけ物体像が大きく前後動するのに対し、物体が比較的
近距離にあるときには、回転ノブの回転量の割に物体像
の移動量が小さくなり、物体像をレチクル上に移動させ
るのに要する回転ノブの回転量が多くなり過ぎる。さら
に、視準物体が前ピンなのか後ピンなのかの判断ができ
ないため、合焦方向と逆方向に回転ノブを回転させてし
まうこともある。いずれにしても、従来の測量機器は、
焦点調節に長時間を要するという問題があった。
The collimating telescope of the surveying instrument has an object distance range of 1 m to ∞ which is much wider than that of a general telescope. When the focusing lens has a concave lens, the moving distance of the focusing lens is about 30 mm. . The focus adjustment lens is normally driven by a rotation operation of a rotation knob. However, if the amount of movement of the object image (that is, the amount of movement of the focus adjustment lens) is set to be smaller than the rotation angle of the rotation knob, the focus adjustment lens is smaller than the rotation angle It takes time to move the lens instead of moving the object image small. Conversely, if the amount of movement of the object image is larger than the rotation angle of the rotary knob, the amount of movement of the object image is too large compared to the rotation angle, making it difficult to stop the object image on the reticle. When the object is at a long distance, the object image moves back and forth greatly by slightly rotating the rotary knob. On the other hand, when the object is at a relatively short distance, the object image moves relative to the rotation amount of the rotary knob. The rotation amount of the rotation knob required to move the object image onto the reticle becomes too large. Furthermore, since it cannot be determined whether the collimated object is a front focus or a rear focus, the rotation knob may be rotated in a direction opposite to the focusing direction. In any case, conventional survey equipment
There is a problem that it takes a long time to adjust the focus.

【0005】そこで測量機器に、いわゆるパッシブ型の
自動焦点装置を搭載することが考えられる。この場合、
視準望遠光学系の光路を分岐させて、分岐光路中におけ
る、焦点板と等価な位置に結像された物体像をセンサ上
に再結像させて、センサの出力に基づいてデフォーカス
を検知し、焦点調節する構成とする。しかし、測量機器
は、標尺を視準物体とすることが多い。標尺の視準で
は、結像板における標尺像の大きさ、つまりセンサ上の
標尺像の大きさは、遠距離になるほど小さくなる。その
ため、パッシブタイプの自動焦点装置では、センサ上で
面積の広い標尺の周囲の物体に対する焦点状態(デフォ
ーカス)を検知してしまい、標尺に対して合焦しない虞
れがある。
Therefore, it is conceivable to mount a so-called passive type automatic focusing device on the surveying instrument. in this case,
The optical path of the collimating telephoto system is branched, and the object image formed at a position equivalent to the reticle in the branched optical path is re-imaged on the sensor, and defocus is detected based on the output of the sensor. Then, the focus is adjusted. However, surveying instruments often use a staff as a collimating object. In collapsing the staff, the size of the staff image on the imaging plate, that is, the size of the staff image on the sensor, decreases as the distance increases. Therefore, in the passive type autofocus device, the focus state (defocus) of the object around the staff with a large area is detected on the sensor, and there is a possibility that the staff is not focused.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明は、このような従来の測量機器の
問題意識に基づきなされたもので、物体の大きさ、物体
までの距離にかかわらず、その物体に対して確実に合焦
する測量機器の自動焦点装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above problem awareness of the conventional surveying instrument, and a surveying instrument which can surely focus on an object regardless of the size of the object and the distance to the object. An object of the present invention is to provide an automatic focusing device for an apparatus.

【0007】[0007]

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、望遠光学
系の視野の中央を中心として左右対称な異なる広さの焦
点検出領域について焦点検出する焦点検出手段;およ
び、一定値以上の信頼度が得られる焦点検出領域の中
で、最も狭い焦点検出領域を有効にする判定手段;を備
えたことに特徴を有する。この構成によれば、一定値以
上の信頼度が得られる焦点検出領域の中で、最も狭い焦
点検出領域を有効と判断する。したがって、この有効と
判断した焦点検出領域に基づいて自動焦点調節をすれ
ば、常に視野の中心の物体に対して合焦させることがで
きる。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve this object, the present invention provides focus detection means for detecting focus detection areas of different sizes symmetrical with respect to the center of the field of view of a telephoto optical system, and a reliability exceeding a certain value. And determining means for validating the narrowest focus detection area among the focus detection areas obtained by the above. According to this configuration, the narrowest focus detection area among the focus detection areas in which the reliability equal to or higher than a certain value is obtained is determined to be valid. Therefore, if the automatic focus adjustment is performed based on the focus detection area determined to be effective, it is possible to always focus on the object at the center of the visual field.

【0008】また、本発明は、前記望遠光学系に、対物
レンズ群と、焦点調節レンズ群と、レチクルを有する焦
点板と、焦点板上に形成された物体像を観察する接眼レ
ンズ群と、前記焦点調節レンズ群と焦点板との間に配置
された光束分割光学系とを備え、前記受光手段として、
前記光束分割光学系によって分割された分割光路中に配
置された、前記レチクルを中心とした横長の領域の光束
を前記焦点板と等価位置において受光するラインセンサ
を備え、前記判定手段に、異なる焦点検出領域に含まれ
るラインセンサからの出力に基づいて前記判定を行なわ
せ、判定手段が有効と判定した焦点検出領域に含まれる
前記ラインセンサの出力に基づいてデフォーカス量を演
算する演算手段と、この演算手段が演算したデフォーカ
ス量に基づいて前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点
調節レンズ群駆動手段を備えることができる。この構成
によれば、レチクルを中心として、有効な測距結果が得
られる最も狭い領域について自動焦点調節がなされるの
で、例えば幅狭の標尺を視準する場合も、標尺までの距
離にかかわらず、標尺に対して確実に合焦する。
Further, the present invention provides a telephoto optical system, comprising: an objective lens group, a focusing lens group, a reticle having a reticle, and an eyepiece group for observing an object image formed on the reticle. A light beam splitting optical system disposed between the focusing lens group and the focusing screen, and as the light receiving unit,
A line sensor disposed in a divided optical path divided by the light beam dividing optical system and receiving a light beam in a horizontally long area around the reticle at an equivalent position to the focusing screen; Calculating means for performing the determination based on the output from the line sensor included in the detection area, and calculating a defocus amount based on the output of the line sensor included in the focus detection area determined to be valid by the determination means; Focus adjusting lens group driving means for moving the focus adjusting lens group based on the defocus amount calculated by the calculating means can be provided. According to this configuration, with the reticle as the center, automatic focus adjustment is performed for the narrowest area where an effective distance measurement result is obtained.For example, even when collimating a narrow staff, regardless of the distance to the staff. Focus on the staff.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。図1は、本発明の自動焦点調節装置を適用したオ
ートレベルの一実施の形態を示す図である。オートレベ
ル10は、物体側から、正の視準用対物レンズ群11、
負の焦点調節レンズ群12、水平補償光学系13、焦点
板(焦点面)14、及び正の接眼レンズ群15を備えて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an automatic level to which an automatic focusing device according to the present invention is applied. The auto level 10 includes, from the object side, a positive collimating objective lens group 11,
The optical system includes a negative focusing lens group 12, a horizontal compensation optical system 13, a reticle (focal plane) 14, and a positive eyepiece lens group 15.

【0010】水平補償光学系13は、周知のもので、第
1コンペプリズム13a、コンペミラー13b及び第2
コンペプリズム13cとを有する左右対称形状をしてい
て、図示しないが、紐体を介して軸に吊り下げられてい
る。コンペミラー13bと第1、第2コンペプリズム1
3a、13cとの角度は、絶対値が等しく符号が反対の
例えば30゜をなしている。この角度は、紐体の長さ等
の要素によって異なる。この水平補償光学系13は、対
物レンズ群11と焦点調節レンズ群12の光軸を略水平
(例えば水平から10〜15分程度傾斜した状態)にセ
ットすると、第1コンペプリズム13aへの入射光束は
同じズレ量だけ水平からズレるが、第1コンペプリズム
13a、コンペミラー13b及び第2コンペプリズム1
3cで反射して射出する光束は、実質的に水平となる。
The horizontal compensating optical system 13 is a well-known one, and includes a first compensating prism 13a, a compensating mirror 13b and a second compensating mirror 13b.
It has a left-right symmetrical shape with a competing prism 13c, and is suspended from a shaft via a cord (not shown). Competition mirror 13b and first and second competition prisms 1
The angles with 3a and 13c are, for example, 30 [deg.] Having the same absolute value and opposite signs. This angle differs depending on factors such as the length of the cord. When the optical axes of the objective lens group 11 and the focus adjustment lens group 12 are set substantially horizontal (for example, in a state inclined from the horizontal by about 10 to 15 minutes), the horizontal compensation optical system 13 enters the first compensating prism 13a. Deviates from the horizontal by the same deviation amount, but the first competition prism 13a, the competition mirror 13b and the second competition prism 1
The luminous flux reflected and emitted at 3c is substantially horizontal.

【0011】焦点調節レンズ群12には、レンズ移動手
段として、ラック12aが固定されており、このラック
12aにピニオン12bが噛み合っている。このピニオ
ン12bを回転させて焦点調節レンズ群12を光軸に沿
って移動させることにより、対物レンズ群11と焦点調
節レンズ群12によって形成される物体9の像の位置を
光軸に沿って平行移動させることができる。作業者は、
焦点板14上に結像された物体像を、焦点板14上に描
いたレチクル等と一緒に接眼レンズ15によって観察す
る。
A rack 12a is fixed to the focusing lens group 12 as lens moving means, and a pinion 12b meshes with the rack 12a. By rotating the pinion 12b to move the focusing lens group 12 along the optical axis, the position of the image of the object 9 formed by the objective lens group 11 and the focusing lens group 12 is parallelized along the optical axis. Can be moved. The worker
The object image formed on the reticle 14 is observed by the eyepiece 15 together with the reticle and the like drawn on the reticle 14.

【0012】対物レンズ群11から焦点板14に至る光
路中に、該光路を分岐させる分岐光学素子(ハーフミラ
ー)18を配置し、分岐光路中に、焦点板14の等価面
14Aにおける焦点状態(結像状態)を検出する焦点検
出系20を設け、さらにこの焦点検出系20の出力に基
づいて焦点調節レンズ群12を駆動する焦点調節レンズ
群駆動系30を設けている。
A branching optical element (half mirror) 18 for branching the optical path is arranged in an optical path from the objective lens group 11 to the focusing screen 14, and a focus state (equivalent surface 14A of the focusing screen 14 on the equivalent surface 14A) in the branching optical path. A focus detection system 20 for detecting an imaging state is provided, and a focus adjustment lens group drive system 30 for driving the focus adjustment lens group 12 based on the output of the focus detection system 20 is provided.

【0013】等価面14Aの焦点状態を検出する焦点検
出系20は、等価面14Aの近傍に配置したAFセンサ
21を有し、このAFセンサ21の出力に基づいてデフ
ォーカス量を検出するものである。本実施の形態のAF
センサ21は位相差法タイプのもので、図2に示したよ
うに、等価面14Aの物体像を、集光レンズ21aおよ
び基線長だけ離して配置した一対のセパレータレンズ
(結像レンズ)21bによって分割して一対のCCDラ
インセンサ21c上に再結像する。この一対のラインセ
ンサ21cに対する物体像の入射位置は、物体9の像が
等価面14A上に正確に結像しているとき(合焦)、等
価面14Aより前方に結像しているとき(前ピン)、及
び等価面14Aより後方に結像しているとき(後ピン)
とでそれぞれ異なり、かつ、合焦位置からのずれ量(デ
フォーカス量)も、一対のラインセンサ21c上への物
体像の結像位置によって判断できる。
A focus detection system 20 for detecting a focus state of the equivalent surface 14A has an AF sensor 21 disposed near the equivalent surface 14A, and detects an amount of defocus based on an output of the AF sensor 21. is there. AF of the present embodiment
The sensor 21 is of a phase difference method. As shown in FIG. 2, the object image on the equivalent surface 14A is formed by a condenser lens 21a and a pair of separator lenses (imaging lenses) 21b arranged apart from each other by a base line length. The image is divided and re-imaged on the pair of CCD line sensors 21c. The incident position of the object image on the pair of line sensors 21c is determined when the image of the object 9 is accurately formed on the equivalent surface 14A (in focus) or when the image is formed ahead of the equivalent surface 14A ( When an image is formed behind the equivalent surface 14A (front pin) and when the image is formed behind (the rear pin)
And the shift amount (defocus amount) from the in-focus position can also be determined based on the image formation position of the object image on the pair of line sensors 21c.

【0014】CCDラインセンサ21cは、基準部を図
3に概要を示すように、多数の光電変換素子(受光素
子)を有し、各光電変換素子が、受光した物体像を光電
変換して光電変換した電荷を積分(蓄積)し、積分した
電荷を、AFセンサデータ(画像データ)として順番に
出力する。
The CCD line sensor 21c has a large number of photoelectric conversion elements (light receiving elements) as shown in FIG. 3 as a reference portion. Each photoelectric conversion element photoelectrically converts a received object image and performs photoelectric conversion. The converted charges are integrated (accumulated), and the integrated charges are sequentially output as AF sensor data (image data).

【0015】このラインセンサ21cは、焦点板14に
設けられたレチクルに対して、レチクルの視準軸(縦線
v)が中央(設計中心)に位置し、横線hと平行かつそ
の横線がh中心に位置するように配置してある。したが
って、地表に鉛直に立てた測量用標尺(スタッフ)9を
視準するとき、標尺9の像がラインセンサ21cと直交
する(図5〜図8参照)。この配置によれば、測量用標
尺9の長手方向とラインセンサ21cの延びる方向が一
致することがないので、測量用標尺9の輪郭(両側辺)
を検知して自動焦点調節が可能になる。
In the line sensor 21c, the collimating axis (vertical line v) of the reticle is located at the center (design center) with respect to the reticle provided on the reticle 14, and the horizontal line is parallel to the horizontal line h. It is arranged to be located at the center. Therefore, when collimating the measurement staff (staff) 9 vertically set on the ground surface, the image of the staff 9 is orthogonal to the line sensor 21c (see FIGS. 5 to 8). According to this arrangement, since the longitudinal direction of the survey staff 9 does not coincide with the direction in which the line sensor 21c extends, the contour of the survey staff 9 (both sides).
And automatic focus adjustment becomes possible.

【0016】このオートレベル10は、自動焦点調節に
使用するCCDラインセンサ21cの領域を、全体焦点
検出領域Zと、中央(縦線v)を中心として左右対称
な、4個の焦点検出領域Z1、Z2、Z3、Z4を有し
ている。なお、焦点検出領域とは、機械的、あるいは光
学的に仕切られた領域ではなく、CCDラインセンサ2
1cから出力されたAFセンサデータの内、焦点検出の
演算に使用するAFセンサデータを出力した画素の範囲
をいう。
The auto level 10 is composed of four focus detection areas Z1 symmetrical with respect to the entire focus detection area Z and the center (vertical line v) of the CCD line sensor 21c used for automatic focus adjustment. , Z2, Z3, Z4. Note that the focus detection area is not a mechanically or optically partitioned area, but a CCD line sensor 2.
It refers to the range of pixels that have output AF sensor data used for calculation of focus detection among the AF sensor data output from 1c.

【0017】また、CCDラインセンサ21cに隣接し
て、物体像の明るさに応じて積分時間をコントロールす
るモニターセンサ21dを備えている。このモニターセ
ンサ21dは、3個のモニターセンサM1、M2、M3
を備えている。AFセンサ21は、モニターセンサM
1、M2、M3の出力を検知して、CCDラインセンサ
21dの積分時間、つまり、積分終了をコントロールす
る。また、演算・制御回路23は、使用するモニターM
1、M2、M3を選択できる。
A monitor sensor 21d is provided adjacent to the CCD line sensor 21c to control the integration time according to the brightness of the object image. This monitor sensor 21d includes three monitor sensors M1, M2, M3.
It has. The AF sensor 21 is a monitor sensor M
The outputs of 1, M2, and M3 are detected to control the integration time of the CCD line sensor 21d, that is, the end of integration. The operation / control circuit 23 is provided with a monitor M
1, M2 and M3 can be selected.

【0018】一対のCCDラインセンサ21cが出力し
たAFセンサデータは、プリアンプ22で増幅して演算
・制御回路23に入力する。演算・制御回路23は、一
対のAFセンサデータに基づいて、デフォーカス演算に
よってデフォーカス量を算出する。本実施の形態ではさ
らに、デフォーカス量に基づいて、デフォーカス量が0
になる位置まで焦点調節レンズ群12を移動するのに必
要なAFモータ31の駆動方向および駆動量(エンコー
ダ33の出力パルス(以下「AFパルス」)数)を算出
する。
The AF sensor data output from the pair of CCD line sensors 21c is amplified by a preamplifier 22 and input to a calculation / control circuit 23. The calculation / control circuit 23 calculates a defocus amount by a defocus calculation based on the pair of AF sensor data. In the present embodiment, the defocus amount is set to 0 based on the defocus amount.
The driving direction and the driving amount (the number of output pulses (hereinafter referred to as “AF pulses”) of the encoder 33) of the AF motor 31 required to move the focus adjustment lens group 12 to the position are calculated.

【0019】演算・制御回路23は、演算したAFモー
タ31の回転方向およびAFパルス数に基づいてAFモ
ータ駆動回路25を介してAFモータ31を駆動する。
AFモータ31の回転は、クラッチ内蔵減速機構32を
介してピニオン12bに伝達され、焦点調節レンズ群1
2を移動する(図1参照)。
The arithmetic and control circuit 23 drives the AF motor 31 via the AF motor drive circuit 25 based on the calculated rotation direction and the number of AF pulses of the AF motor 31.
The rotation of the AF motor 31 is transmitted to the pinion 12b via the clutch built-in deceleration mechanism 32, and the focus adjustment lens group 1
2 (see FIG. 1).

【0020】AFモータ31の回転は、エンコーダ33
が出力するパルスによって演算・制御回路23が検知お
よびカウントし、そのカウント値と、先に演算によって
求めたパルス数に基づいて速度制御、停止制御などを行
う。この焦点検出系20と焦点調節レンズ群駆動系30
により、物体距離に応じて焦点調節レンズ群12が光軸
に沿って駆動され、自動合焦される。
The rotation of the AF motor 31 is controlled by an encoder 33
The arithmetic / control circuit 23 detects and counts the pulses output by the control unit, and performs speed control and stop control based on the count value and the number of pulses previously calculated. The focus detection system 20 and the focus adjustment lens group drive system 30
As a result, the focusing lens group 12 is driven along the optical axis in accordance with the object distance, and is automatically focused.

【0021】焦点検出系20は、スイッチとして、自動
焦点調節処理を開始するAF開始スイッチ27、焦点調
節に関するモードを変更するモードスイッチ28、AF
モードであること(マニュアルフォーカスモードではな
いこと)を検知するAFスイッチ29、及びオフセット
ダイヤル35を備えている。AF開始スイッチ27は、
使用者などによって押されるとオンし、押圧力が除かれ
ると自動復帰(オフ)する押し釦スイッチである。AF
スイッチ29は、フォーカス操作ノブ16の軸方向移動
に連動し、フォーカス操作ノブ16が押し込まれて自動
焦点調節モードになったときにオンするスイッチであ
る。
The focus detection system 20 includes, as switches, an AF start switch 27 for starting automatic focus adjustment processing, a mode switch 28 for changing a mode relating to focus adjustment, and an AF switch.
An AF switch 29 for detecting the mode (not the manual focus mode) and an offset dial 35 are provided. AF start switch 27
This is a push button switch that is turned on when pressed by a user or the like, and is automatically reset (off) when the pressing force is removed. AF
The switch 29 is a switch that is turned on when the focus operation knob 16 is depressed to enter the automatic focus adjustment mode in conjunction with the movement of the focus operation knob 16 in the axial direction.

【0022】また、ピニオン12bは、フォーカス操作
ノブ16による手動焦点調節と、焦点検出系20および
焦点調節レンズ群駆動系30による自動焦点調節のいず
れか一方による駆動が可能である。つまり、オートレベ
ル10は、焦点検出系20の出力により焦点調節レンズ
群12を駆動するオートフォーカスモード(自動焦点調
節)と、焦点検出系20の出力によることなく手動でフ
ォーカス操作ノブ16を回転駆動して焦点調節レンズ群
12を移動するマニュアルモード(手動焦点調節)とに
切替可能に構成されている。
The pinion 12b can be driven by one of manual focus adjustment by the focus operation knob 16 and automatic focus adjustment by the focus detection system 20 and the focus adjustment lens group drive system 30. In other words, the auto level 10 includes an auto focus mode (automatic focus adjustment) in which the focus adjustment lens group 12 is driven by the output of the focus detection system 20 and the focus operation knob 16 that is manually rotated without being driven by the output of the focus detection system 20 The mode can be switched to a manual mode (manual focus adjustment) in which the focus adjustment lens group 12 is moved.

【0023】これらオートフォーカスモードとマニュア
ルモードとを切替える手段として、例えばマニュアルフ
ォーカス操作ノブ16を軸方向のいずれか一方に移動さ
せたときマニュアルモードに切替わり、他方に移動させ
たときオートフォーカス(AF)モードに切替わるよう
に構成してある。また、演算・制御回路23は、フォー
カス操作ノブ16がオートフォーカスモードに切り換わ
ったことを、AFスイッチ29がオンしていることによ
り知る。
As means for switching between the auto focus mode and the manual mode, for example, when the manual focus operation knob 16 is moved in one of the axial directions, the mode is switched to the manual mode, and when the knob 16 is moved to the other, the auto focus (AF) is performed. ) Mode. Further, the arithmetic / control circuit 23 knows that the focus operation knob 16 has been switched to the auto focus mode by the fact that the AF switch 29 is on.

【0024】本オートレベル10のように、ラインセン
サ21c上に結像された物体像に基づいてオートフォー
カスを行なう測量機器では、測量用標尺9が近距離(例
えば5m )にあれば、図4に示されるように、視準用望
遠鏡の視準視野Fにおける測量用標尺9の背景に対する
比率が大きいため、背景による測距誤差が非常に少な
い。同図において、aは測量用標尺9が幅70mmの場合
の共役面14A上での寸法(同実施例の場合3.3mm
)を示し、bはラインセンサ21cによる最大焦点検
出領域Z(実際には全領域Zそのものは表示されず、こ
れと対応する測距ゾーンマークが表示される)の幅寸法
(4mm)を示し、hは横方向ヘヤー線、vは縦方向ヘヤ
ー線(太さ0.003mm )を示す。
In a surveying instrument which performs autofocusing based on an object image formed on the line sensor 21c as in the auto level 10, if the survey staff 9 is at a short distance (for example, 5 m), FIG. Since the ratio of the surveying staff 9 to the background in the collimating field of view F of the collimating telescope is large as shown in FIG. In the figure, a is a dimension on the conjugate plane 14A when the survey staff 9 has a width of 70 mm (3.3 mm in this embodiment).
, B indicates the width dimension (4 mm) of the maximum focus detection area Z by the line sensor 21c (actually, the entire area Z itself is not displayed, but the corresponding distance measurement zone mark is displayed), h indicates a horizontal hairline, and v indicates a vertical hairline (thickness 0.003 mm).

【0025】ところが、測量用標尺9の物体距離が上記
5m から、10m 、20m 、30m50m というように
次第に遠くなると、図5〜図8に示すように、視準視野
F内の測量用標尺9の幅がc( 1.7mm) 、d( 0.8
mm) 、e( 0.6mm) 、g(0.3mm) というように次
第に小さくなる。一方、このときラインセンサ21cに
よる最大焦点検出領域Zの幅寸法は一定なので、視準視
野F内において背景の占める比率が次第に大きくなる。
However, as the object distance of the survey staff 9 gradually increases from 5 m to 10 m, 20 m, 30 m, 50 m, as shown in FIGS. The width is c (1.7 mm) and d (0.8
mm), e (0.6 mm) and g (0.3 mm). On the other hand, at this time, since the width dimension of the maximum focus detection area Z by the line sensor 21c is constant, the ratio of the background in the collimated visual field F gradually increases.

【0026】視準対物レンズ群11と焦点調節レンズ群
12からなる視準望遠鏡の倍率を24倍とし、焦点板1
4上でのファインダ視野枠の直径を約6mm 、ラインセ
ンサ21cの受光可能領域(最大焦点検出領域Z)を約
4mm、視準対物レンズ11と焦点調節レンズ群12の合
成焦点距離を約240mm 、測量用標尺9の幅を70mm
として、測量用標尺9をオートレベル10から下記物体
距離に立てたときのレチクル板14上の測量用標尺9の
像寸法と、視準視野F及びラインセンサ21cに対する
比率を以下に示し、距離5、10、20、30、50m
のときの視野を図4から図8に示す。
The magnification of the collimating telescope comprising the collimating objective lens group 11 and the focusing lens group 12 is set to 24 times,
4, the diameter of the finder field frame is about 6 mm, the receivable area (maximum focus detection area Z) of the line sensor 21c is about 4 mm, the combined focal length of the collimating objective lens 11 and the focusing lens group 12 is about 240 mm, The width of the staff 9 for surveying is 70 mm
The image size of the survey staff 9 on the reticle plate 14 when the survey staff 9 is set at the following object distance from the auto level 10 and the ratio of the survey staff 9 to the collimated visual field F and the line sensor 21c are shown below. , 10, 20, 30, 50m
The visual field at the time of is shown in FIGS.

【0027】 距離(m) 像寸法(mm) 像寸法/視野範囲(%) 像寸法/検出領域(%) 3 3.5 93 138 5 3.3 56 82 10 1.65 28 41 20 0.83 14 21 30 0.55 9 14 50 0.33 6 8Distance (m) Image Size (mm) Image Size / Field of View (%) Image Size / Detection Area (%) 3 3.5 93 138 5 3.3 56 82 10 1.65 28 41 20 0.83 14 21 30 0.55 9 14 50 0.33 6 8

【0028】この表に示されるように、ラインセンサ2
1cの最大焦点検出領域Zの幅寸法が固定されている場
合、物体距離が10m以上では最大焦点検出領域Zに占
める測量用標尺9の比率が非常に小さくなる。従って、
物体距離が遠くなるに従って、視準視野F内において測
量用標尺9以外の背景の占める比率が大きくなることが
理解される。よってこのような場合には、背景の影響に
よって、背景に対して測距および合焦して標尺9の像が
ぼけるか、合焦不能になる虞れがある。
As shown in this table, the line sensor 2
When the width dimension of the maximum focus detection area Z of 1c is fixed, when the object distance is 10 m or more, the ratio of the survey staff 9 occupying the maximum focus detection area Z becomes very small. Therefore,
It is understood that as the object distance increases, the ratio of the background other than the survey staff 9 in the collimated visual field F increases. Therefore, in such a case, there is a possibility that the image of the staff 9 is blurred due to the influence of the background and the distance measurement and focusing are performed on the background, or the focusing is impossible.

【0029】本発明のオートレベル10は、この問題を
解消するために、焦点検出領域を、視準軸を中心とした
複数の焦点検出領域(本実施例では全体焦点検出領域
Z、中央焦点検出領域Z1からZ4の段階)を設定し、
まず、最大焦点検出領域Zでコントラストを検出し、有
効なコントラストが得られたら、最も狭い中央焦点検出
領域Z1からコントラストを検知する。有効なコントラ
ストが得られなければ、有効なコントラストが得られる
まで使用する焦点検出領域を焦点検出領域Z2、Z3、
Z4の順に選択する。そして、有効なコントラストが得
られた焦点検出領域のAFセンサデータを使用してデフ
ォーカス量を演算し、そのデフォーカス量に基づいて焦
点調節レンズ群12を移動させる。中央焦点検出領域Z
1〜Z4のいずれからも有効なコントラストが得られな
かったら、最大焦点検出領域ZのAFデータを使用して
焦点調節する。
In order to solve this problem, the auto level 10 of the present invention uses a plurality of focus detection areas centered on the collimation axis (in this embodiment, the entire focus detection area Z, the central focus detection area). Areas Z1 to Z4) are set,
First, the contrast is detected in the maximum focus detection area Z, and when an effective contrast is obtained, the contrast is detected from the narrowest central focus detection area Z1. If an effective contrast is not obtained, the focus detection areas to be used until an effective contrast is obtained are set as focus detection areas Z2, Z3,.
Select in the order of Z4. Then, a defocus amount is calculated using the AF sensor data of the focus detection area where an effective contrast is obtained, and the focus adjustment lens group 12 is moved based on the defocus amount. Central focus detection area Z
If no effective contrast is obtained from any of 1 to Z4, the focus is adjusted using the AF data of the maximum focus detection area Z.

【0030】このように焦点検出領域を選択すること
で、視準物体の幅に対応したAF検出領域によって焦点
検出が可能になり、視準物体の背景に合焦するなどの誤
測距か無くなる。
By selecting the focus detection area in this manner, focus detection is enabled by the AF detection area corresponding to the width of the collimated object, and erroneous distance measurement such as focusing on the background of the collimated object is eliminated. .

【0031】このオートレベル10の自動焦点調節処理
について、図9から図16に示したフローチャートを参
照してより詳細に説明する。この処理は、オートレベル
10に不図示のバッテリが装着されている状態で、演算
・制御回路23によって実行される。
The automatic focus adjustment processing of the automatic level 10 will be described in more detail with reference to the flowcharts shown in FIGS. This processing is executed by the arithmetic and control circuit 23 in a state where a battery (not shown) is attached to the automatic level 10.

【0032】本実施の形態では、AF開始スイッチ27
がオンされると、その後AF開始スイッチ27がオフさ
れても、焦点調節処理を終了するまでは焦点調節処理を
継続する。
In the present embodiment, the AF start switch 27
Is turned on, the focus adjustment process is continued until the focus adjustment process ends, even if the AF start switch 27 is turned off thereafter.

【0033】不図示のバッテリが装着されるとこの処理
に入り、まず、ステップ(以下「S」と省略する)10
1において、内部RAM、各入出力ポートなどをイニシ
ャライズしてからパワーダウン処理に進む。以後、バッ
テリが外され、再装着されない限り、S101は実行し
ない。
When a battery (not shown) is mounted, the process starts. First, step (hereinafter abbreviated as "S") 10
In step 1, the internal RAM, each input / output port, etc. are initialized, and then the process proceeds to power down processing. Thereafter, S101 is not executed unless the battery is removed and remounted.

【0034】パワーダウン処理は、いわゆる待機処理で
あって、AF開始スイッチ27がオン操作されない間
は、演算・制御回路23を除く各回路の電源をオフして
AF開始スイッチ27が操作されるのを待ち、AF開始
スイッチ27がオン操作されると、各回路の電源(パワ
ー)をオンしてAF処理(焦点調節処理)を実行する。
The power-down process is a so-called standby process. As long as the AF start switch 27 is not turned on, the power of each circuit except the arithmetic / control circuit 23 is turned off and the AF start switch 27 is operated. When the AF start switch 27 is turned on, the power supply (power) of each circuit is turned on to execute the AF processing (focus adjustment processing).

【0035】パワーダウン処理では、まず、AF動作
(焦点調節処理)に関するフラグをクリア(0をセッ
ト)し、動作を終了する(S111)。フラグとして本
実施例では、合焦したことを識別する合焦フラグ、自動
焦点調節ができなかったことを識別するAFNGフラ
グ、一度合焦した後の積分処理であることを識別する再
積分フラグ、焦点調節レンズ群12を移動しながらの積
分処理であることを識別するサーチ中およびオーバーラ
ップ中フラグ、有効なデフォーカス量が得られたことを
識別するデフォーカスOKフラグ、AF焦点検出領域を選
択したことを識別する領域セレクトフラグを有する。
In the power down processing, first, a flag relating to the AF operation (focus adjustment processing) is cleared (set to 0), and the operation ends (S111). In the present embodiment, as the flag, a focusing flag for identifying that focusing has been performed, an AFNG flag for identifying that automatic focusing has not been performed, a reintegration flag for identifying that the integration process has been performed once, and A search and overlap flag for identifying the integration process while moving the focus adjustment lens group 12, a defocus OK flag for identifying that a valid defocus amount has been obtained, and an AF focus detection area are selected. It has an area select flag for identifying that the operation has been performed.

【0036】AF動作に関するリセット処理が終了する
と、AF開始スイッチ27がオンかどうかをチェックす
る(S113)。使用者が操作しない初期状態ではオフ
なので、AF開始スイッチメモリをOFFにする(OF
Fを書き込む)(S113、S115)。そして、パワ
ーオンかどうかをチェックするが、初期状態では各回路
に電源を供給していないパワーオフ状態なので、S11
3に戻って、S113、S115、S119の処理を繰
り返す。
When the reset process related to the AF operation is completed, it is checked whether the AF start switch 27 is on (S113). Since it is off in the initial state where the user does not operate, the AF start switch memory is turned off (OF
F is written) (S113, S115). Then, it is checked whether or not the power is on. In an initial state, power is not supplied to each circuit.
3, the process of S113, S115, and S119 is repeated.

【0037】AF開始スイッチ27がオンされたとき
は、次の処理を実行する。AF開始スイッチ27がオン
になったので、S113からS117に進み、AF開始
スイッチメモリがONかどうかをチェックするが、1回
目はOFFなので、S123に進んで、AF開始スイッ
チメモリをONにする(ONを書込む)(S123)。
そして、AFスイッチ29の状態を入力するが、AFス
イッチ29がオフしているときはマニュアル焦点調節モ
ードなのでパワーダウン処理に戻る(S125、S11
1)。AFスイッチ29がオンしているとき、つまり自
動焦点調節モードのときには、パワーをオンしてVDD
ループ処理に進む(S125)。
When the AF start switch 27 is turned on, the following processing is executed. Since the AF start switch 27 has been turned on, the process advances from S113 to S117 to check whether the AF start switch memory is ON. Since the first time is OFF, the process advances to S123 to turn on the AF start switch memory ( ON is written) (S123).
Then, the state of the AF switch 29 is input. When the AF switch 29 is off, the process returns to the power down process because the manual focus adjustment mode is set (S125, S11).
1). When the AF switch 29 is on, that is, in the automatic focus adjustment mode, the power is turned on and VDD is turned on.
Proceed to loop processing (S125).

【0038】パワーダウン処理に戻ったときは、AF開
始スイッチメモリはONなので、AF開始スイッチ27
がオンしているときは、S113、S117、S119
からS121に進んでパワーをOFFして、AF開始ス
イッチ27がオフし、オンするのを待つ。AF開始スイ
ッチ27がオフしているときは、S113からS115
に進んでAF開始スイッチメモリにOFFを書込み、S
119からS121に進んでパワーをOFFし、AF開
始スイッチ27がオンするのを待つ。
When returning to the power-down processing, the AF start switch memory is ON, so that the AF start switch 27
Are turned on, S113, S117, S119
The process then proceeds to S121 to turn off the power, and waits for the AF start switch 27 to turn off and on. When the AF start switch 27 is off, the processing from S113 to S115
To OFF, write OFF in the AF start switch memory, and
The process advances from step 119 to S121 to turn off the power and wait for the AF start switch 27 to turn on.

【0039】VDDループ処理は、焦点調節処理を実行
し、AF開始スイッチ27の状態を検知しながら、合焦
するか、合焦不能であると判断されたらパワーダウン処
理に戻る処理である。VDDループ処理に入ると、再度
AFスイッチ29の状態を入力して、オンしていること
を条件に処理を進めるが、オフしているときはマニュア
ルフォーカスなのでパワーダウン処理に戻り(S20
1、S203)、AF動作を終了する。以下、AFスイ
ッチ29がオンしているものとして説明する。
The VDD loop process is a process of executing a focus adjustment process and detecting the state of the AF start switch 27 to perform focusing or returning to the power down process if it is determined that focusing is impossible. When the VDD loop processing starts, the state of the AF switch 29 is input again, and the processing proceeds under the condition that the AF switch 29 is turned on.
1, S203), and terminates the AF operation. Hereinafter, the description will be made assuming that the AF switch 29 is on.

【0040】AFスイッチ29がオンしているときは、
デフォーカスを検出して焦点調節レンズ群12を合焦位
置まで移動するAF処理(焦点調節処理)を実行し(S
205)、処理途中で定期的にAF開始スイッチ27が
オンしているかどうかをチェックする(S207)。1
回目のチェックでは、通常AF開始スイッチ27はオン
のままなので、AF開始スイッチメモリがONかどうか
をチェックするが、S123でONにされているので、
合焦フラグ、AFNGフラグのチェックを行う(S21
1、S213、S215)。AF処理途中で、合焦とも
AF合焦不能とも判定できていない場合は、合焦フラ
グ、AFNGフラグともにクリア状態なので、S201
に戻る。
When the AF switch 29 is on,
An AF process (focus adjustment process) for detecting the defocus and moving the focus adjustment lens group 12 to the in-focus position is executed (S
205), it is periodically checked whether the AF start switch 27 is turned on during the processing (S207). 1
In the second check, since the normal AF start switch 27 remains ON, it is checked whether the AF start switch memory is ON. However, since it is ON in S123,
The focus flag and the AFNG flag are checked (S21).
1, S213, S215). In the middle of the AF process, if it is not possible to determine whether the focus is achieved or the AF is not possible, since both the focus flag and the AFNG flag are in a clear state, S201
Return to

【0041】そして、合焦して合焦フラグに1がセット
されるか、合焦不能でAFNGフラグに1がセットされ
るまでS201、S203、S205、S207、S2
11、S213、S215の処理を繰り返す。この処理
中にAF開始スイッチ27がオフすると、S207から
S209に進んでAF開始スイッチメモリにOFFを書
込む処理を経て、合焦フラグ、AFNGフラグチェック
処理(S213、S215)からS201に戻る処理を
繰り返す。
Steps S201, S203, S205, S207, and S2 are performed until the in-focus state and the in-focus flag are set to 1 or the in-focus state is set to 1 in the AFNG flag.
11, the processing of S213 and S215 is repeated. If the AF start switch 27 is turned off during this process, the process proceeds from S207 to S209 to write OFF in the AF start switch memory, and then returns to S201 from the focus flag and AFNG flag check processes (S213, S215). repeat.

【0042】通常は、S205のAF処理によって焦点
調節レンズ群12が合焦位置まで移動されるので合焦フ
ラグに1がセットされて、S213からパワーダウン処
理に戻り(S213)、AF動作を終了する(S11
1)。また、視準物体が静止していなかったとか、暗す
ぎた、コントラストが低すぎた場合など、何らかの事情
で合焦できなかったときは、AFNGフラグに1をセッ
トしてパワー処理に戻り(S215)、AF動作を終了
する(S111)。
Normally, the focus adjustment lens group 12 is moved to the in-focus position by the AF processing in S205, so that the focusing flag is set to 1 and the processing returns from S213 to the power-down processing (S213), and the AF operation ends. Yes (S11
1). If focusing cannot be performed for some reason, such as when the collimating object is not stationary, too dark, or the contrast is too low, the AFNG flag is set to 1 and the process returns to the power process (S215). ), The AF operation ends (S111).

【0043】パワーダウン処理に戻ると、AF開始スイ
ッチ27がオンしているときはAF開始スイッチメモリ
がONなので、S113、S117、S119からS1
21に進んでパワーをOFFし、AF開始スイッチ27
がOFFしているときは、S113からS115に進ん
でAF開始スイッチメモリにOFFを書込み、S119
からS121に進んでパワーをOFFし、AF開始スイ
ッチ27がオンするのを待つ。
Returning to the power down process, when the AF start switch 27 is ON, the AF start switch memory is ON, so that S113, S117, S119 to S1
21 and the power is turned off.
If is OFF, the process proceeds from S113 to S115 to write OFF in the AF start switch memory, and S119
Then, the process goes to S121 to turn off the power, and waits for the AF start switch 27 to be turned on.

【0044】いずれの場合もパワーダウン処理に戻る
と、パワーをOFFして演算・制御回路23以外の周辺
回路への電力供給を断つ。
In any case, when the process returns to the power down process, the power is turned off and the power supply to peripheral circuits other than the arithmetic / control circuit 23 is cut off.

【0045】また、VDDループ処理中に、AF開始ス
イッチ27がオフされてから再びオンされると、S20
7からS211に進むが、最初はAF開始スイッチメモ
リがOFFなのでS211からS217に進んでAF開
始スイッチメモリにONを書き込んでS201に戻り、
S201〜S207、S211〜S215、S201の
処理を実行する。
If the AF start switch 27 is turned off and then turned on again during the VDD loop processing, S20
From S7, the process proceeds to S211. At first, since the AF start switch memory is OFF, the process proceeds from S211 to S217, writes ON in the AF start switch memory, and returns to S201.
The processing of S201 to S207, S211 to S215, and S201 is executed.

【0046】このように、一旦AF開始スイッチ27が
オンされると、合焦するまで、あるいは合焦不能である
ことが検知されるまで焦点調節処理を繰り返すので、使
用者は焦点調節処理に煩わされず、測量作業を実行でき
る。
As described above, once the AF start switch 27 is turned on, the focus adjustment processing is repeated until focusing or until it is detected that focusing is impossible, so that the user is troublesome in the focus adjustment processing. Not perform surveying work.

【0047】また、VDDループ処理中にAFスイッチ
29がオフすると、つまり、フォーカス操作ノブ16が
マニュアルフォーカス位置に移動されると、S203か
らパワーダウン処理に戻り、AF処理を終了する。
When the AF switch 29 is turned off during the VDD loop processing, that is, when the focus operation knob 16 is moved to the manual focus position, the process returns from S203 to the power down processing, and the AF processing ends.

【0048】次に、S205のAF処理の詳細につい
て、図11から図16に示したフローチャートを参照し
て説明する。AF処理に入ると、オーバラップ中フラ
グ、サーチ中フラグ、再積分フラグのチェック処理を行
うが(S301、S303、S305)、1回目のとき
は全てS111でクリアされたままなので、AFセンサ
に積分を開始させ、積分結果をAFセンサデータとして
入力し、デフォーカス演算を実行する(S307)。な
お、デフォーカス演算では、公知の通り、一対のAFセ
ンサデータから相関度を求め、相関度からデフォーカス
方向(前ピンか後ピンか)、およびデフォーカス量を算
出する。
Next, the details of the AF processing in S205 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. When the AF process is started, the overlap flag, the search flag, and the re-integration flag are checked (S301, S303, S305). Is started, the integration result is input as AF sensor data, and a defocus calculation is executed (S307). In the defocus calculation, as is well known, a correlation is obtained from a pair of AF sensor data, and a defocus direction (front focus or rear focus) and a defocus amount are calculated from the correlation.

【0049】そして、この演算結果が有効かどうかをチ
ェックする。視準物体が、コントラストが低すぎる場
合、繰り返し模様の場合、輝度が低すぎる場合などに、
演算結果が無効になる場合がある。通常は有効な演算結
果が得られるので、演算結果が有効である場合について
最初に説明する。
Then, it is checked whether the operation result is valid. If the collimating object has too low contrast, if it has a repetitive pattern, if the brightness is too low,
The calculation result may be invalid. Normally, a valid operation result is obtained, so a case where the operation result is valid will be described first.

【0050】演算結果が有効のときは、合焦チェック処
理を行い、合焦していれば合焦フラグに1をセットし、
非合焦であれば合焦フラグに0をセットする(S32
1)。この実施の形態で合焦と判断するのは、デフォー
カス量が所定量以下のときである。合焦していればVD
Dループ処理にリターンしてS207以降の処理を実行
し、非合焦のときはパルス計算処理に進む(S32
3)。
When the calculation result is valid, a focusing check process is performed. If the focusing is performed, the focusing flag is set to 1;
If out of focus, the focus flag is set to 0 (S32)
1). In this embodiment, the in-focus state is determined when the defocus amount is equal to or less than a predetermined amount. VD if focused
Returning to the D loop processing, the processing after S207 is executed, and when out of focus, the processing proceeds to the pulse calculation processing (S32).
3).

【0051】パルス計算処理は、有効なデフォーカス量
に基づいてAFパルス数、つまり、デフォーカス量が0
になる位置まで焦点調節レンズ群12を移動させるのに
必要なAFモータ31の駆動量(エンコーダ33が出力
するAFパルス数)を演算する処理である。
In the pulse calculation process, the number of AF pulses, that is, the defocus amount is 0 based on the effective defocus amount.
This is a process of calculating the drive amount (the number of AF pulses output by the encoder 33) of the AF motor 31 required to move the focus adjustment lens group 12 to a position where.

【0052】パルス計算処理に入ると、デフォーカス量
からAFモータ31の駆動方向およびAFパルス数を演
算する(S331)。このAFパルス数をAFパルスカ
ウンタ23aにセットし、AFモータ31をDC起動し
てパルスチェック処理を実行する(S333、S33
5)。AFパルスカウンタ23aの値は、エンコーダ3
3からAFパルスが1個出力されるごとに1減算する。
In the pulse calculation process, the driving direction of the AF motor 31 and the number of AF pulses are calculated from the defocus amount (S331). This AF pulse number is set in the AF pulse counter 23a, the AF motor 31 is DC-activated, and a pulse check process is executed (S333, S33).
5). The value of the AF pulse counter 23a is
3 is decremented by 1 each time one AF pulse is output.

【0053】パルスチェック処理は、AFパルスカウン
タ23aの値に応じて、AFモータ31の駆動速度を制
御する処理である。つまり、オーバーラップ積分禁止パ
ルス数よりも大きいときにはAFモータ31を高速駆動
して焦点調節レンズ群12をより短時間で合焦位置に近
づけ、かつオーバラップ積分も実行し、オーバーラップ
積分禁止パルス数未満になったら高速駆動しつつもオー
バラップ積分を停止し、さらに一定速度制御開始パルス
数未満になったら、行き過ぎを防止するためにAFモー
タ31を低速のPWM制御しつつ、カウンタ値が0にな
ったらAFモータ31を停止させる処理である。
The pulse check process is a process for controlling the driving speed of the AF motor 31 according to the value of the AF pulse counter 23a. That is, when the number of pulses is larger than the overlap integral prohibition pulse number, the AF motor 31 is driven at a high speed to bring the focus adjustment lens group 12 closer to the focus position in a shorter time, and the overlap integral is also executed. If it becomes less than the predetermined value, the overlap integration is stopped while driving at high speed. If the number of pulses becomes less than the constant speed control start pulse number, the counter value is reduced to 0 while performing low-speed PWM control of the AF motor 31 to prevent overshoot. This is the processing for stopping the AF motor 31 when it has come.

【0054】パルスチェック処理に入ると、AFパルス
カウンタ23aの値とオーバラップ積分禁止パルス数を
比較し(S341)、カウンタ値の方が大きい間はS3
43に進んで、オーバラップ中フラグに1をセットし、
オーバーラップ積分をスタートさせて、AFセンサ21
からAFセンサデータを入力し、デフォーカス演算を実
行する(S345)。そして、有効な演算結果が得られ
たら、駆動方向チェック処理に進み、有効な演算結果が
得られなかったら、リターンする(S347)。
In the pulse check process, the value of the AF pulse counter 23a is compared with the number of overlap integral inhibition pulses (S341).
Proceeding to 43, sets 1 in the overlap flag.
The overlap integration is started and the AF sensor 21 is started.
The AF sensor data is input from the controller and defocus calculation is executed (S345). Then, when a valid operation result is obtained, the process proceeds to the driving direction check process, and when a valid operation result is not obtained, the process returns (S347).

【0055】駆動方向チェック処理は、AFモータ31
駆動中の積分によって得られたAFセンサデータに基づ
いてAFパルス数を算出し、カウンタにセットするが、
駆動方向が変わった場合には、AFモータ31にブレー
キをかけて停止させる処理である。本実施例のブレーキ
は、AFモータ31の両極をショートして回転を停止さ
せる処理である。
The driving direction check processing is performed by the AF motor 31.
The number of AF pulses is calculated based on the AF sensor data obtained by integration during driving, and is set in a counter.
When the driving direction has changed, the AF motor 31 is braked and stopped. The brake of the present embodiment is a process of short-circuiting both poles of the AF motor 31 to stop the rotation.

【0056】駆動方向チェック処理に入ると、オーバラ
ップ中フラグに1をセットし、サーチ中フラグに0をセ
ットして、焦点調節レンズ群12の前回と今回の駆動方
向を、演算結果から比較する(S361、S363)。
同方向の場合は、積分中間点におけるAFパルス数を算
出して、算出した値をAFパルスカウンタ23aにセッ
トしてリターンする(S363、S365)。駆動方向
が変わったときは、AFモータ31にブレーキをかけて
停止し、オーバーラップ中フラグに0をセットし、再積
分フラグに1をセットしてVDDループ処理にリターン
する(S363、S367、S369、S371)。
When the driving direction check process starts, the overlap flag is set to 1 and the search flag is set to 0, and the previous and current driving directions of the focusing lens group 12 are compared from the calculation results. (S361, S363).
In the case of the same direction, the number of AF pulses at the integration intermediate point is calculated, the calculated value is set in the AF pulse counter 23a, and the process returns (S363, S365). When the driving direction changes, the AF motor 31 is braked and stopped, the overlap flag is set to 0, the reintegration flag is set to 1, and the process returns to the VDD loop processing (S363, S367, S369). , S371).

【0057】VDDループ処理にリターンするとS20
7以降の処理を実行し、再びAF処理に入る。駆動方向
が変わっていないときは、オーバーラップ中フラグに1
がセットされているので、S301からパルスチェック
処理に入り、カウンタ値がオーバラップ禁止パルス数よ
りも少なくなるまで、S341からS347、駆動方向
チェック処理のS361からS365を経てVDDルー
プ処理にリターンして、パルスチェック処理に戻る処理
を繰り返す。
When returning to the VDD loop processing, S20
Step 7 and subsequent steps are executed, and the AF processing is started again. If the driving direction has not changed, the overlap flag is set to 1
Is set, the pulse check process starts from S301, and returns to the VDD loop process via S341 to S347 and the drive direction check process from S361 to S365 until the counter value becomes smaller than the overlap prohibition pulse number. , The process of returning to the pulse check process is repeated.

【0058】そして、以上の処理中に通常は、合焦位置
まで駆動するためのAFパルス数が減少し、オーバラッ
プ積分禁止パルス数よりも少なくなって、パルスチェッ
ク処理のS341からS349に進む。
During the above processing, normally, the number of AF pulses for driving to the in-focus position decreases to become smaller than the number of overlap integration prohibition pulses, and the flow proceeds from S341 to S349 in the pulse check processing.

【0059】S349からS355の処理は、算出した
AFパルス数分の駆動を終了してAFモータ31を停止
させる処理である。S349に進むと、AFパルス数が
一定速度制御開始パルス数未満になるのを待ち、未満に
なったら、残りのAFパルス数に応じてAFモータ31
を低速制御して、AFパルス数が0でAFモータ31を
停止するように制御する(S349、S351、S35
3)。そして、AFモータ31を停止したら、オーバー
ラップ中フラグに0をセットし、再積分フラグに1をセ
ットしてVDDループ処理にリターンする(S353、
S355)。
The processing from S349 to S355 is processing for terminating driving for the calculated number of AF pulses and stopping the AF motor 31. In S349, the control waits until the number of AF pulses becomes less than the number of constant speed control start pulses, and when it becomes less, the AF motor 31 according to the remaining number of AF pulses.
Is controlled so that the AF motor 31 is stopped when the number of AF pulses is 0 (S349, S351, S35).
3). Then, when the AF motor 31 is stopped, the overlap flag is set to 0, the reintegration flag is set to 1, and the process returns to the VDD loop processing (S353,
S355).

【0060】VDDループ処理に戻り、次にS205に
入ったときは、オーバーラップ中フラグおよびサーチ中
フラグには0がセットされ、再積分中フラグには1がセ
ットされているので、S305から再積分処理に入る。
S363で駆動方向が変わった場合も同じである。
Returning to the VDD loop processing, the next time S205 is entered, the overlap flag and the search flag are set to 0, and the reintegration flag is set to 1. Enter the integration process.
The same applies when the driving direction changes in S363.

【0061】再積分処理は、デフォーカス量を求めて合
焦状態にあるかどうかをチェックし、合焦しているとき
には合焦フラグに1をセットし、合焦していないときは
再度AFパルス数を計算し、焦点調節レンズ12を駆動
する処理である。ここで合焦フラグに1がセットされ、
VDDループ処理にリターンすると、S213からパワ
ーダウン処理に抜けてAF処理を終了し、AF開始スイ
ッチ27がオンするのを待つ待機状態になる。
In the reintegration process, a defocus amount is obtained to check whether or not the subject is in focus. If the subject is in focus, the focusing flag is set to 1; This is a process of calculating the number and driving the focusing lens 12. Here, the focus flag is set to 1,
When the process returns to the VDD loop process, the process exits from S213 to the power down process, ends the AF process, and enters a standby state waiting for the AF start switch 27 to be turned on.

【0062】以上は、正常に合焦した場合の処理である
が、合焦が困難な場合、及び合焦不能の場合も、合焦不
能な状態でVDDループ処理を抜けてパワーダウン処理
に戻り、AF動作を終了する。
The above is the processing when focusing is performed normally. However, when focusing is difficult and when focusing is impossible, the process exits the VDD loop processing in the state where focusing is impossible and returns to the power down processing. , The AF operation ends.

【0063】合焦が困難な場合および合焦不能な場合の
AF処理について説明する。AF処理に入ると、1回目
はS307の積分スタート、AFセンサデータ入力、デ
フォーカス演算処理を実行する(S301、S303、
S305)。ここで、物体のコントラストが低すぎるな
どの理由で有効なデフォーカス量を求めることができな
かったときは、S309からサーチ積分処理に入る。
The AF processing when focusing is difficult and when focusing is impossible will be described. When the AF process is started, the first time, the integration start of S307, the input of the AF sensor data, and the defocus calculation process are executed (S301, S303,
S305). If the effective defocus amount cannot be obtained because the contrast of the object is too low or the like, the process enters the search integration process from S309.

【0064】サーチ積分処理は、有効なデフォーカス量
が得られるように、AFモータ31を至近距離合焦位置
から無限遠合焦位置まで駆動しながら積分、デフォーカ
ス演算を実行する処理である。このサーチ積分処理によ
っても有効なデフォーカス量が得られなかったときは、
AFNGフラグに1をセットしてリターンし、S215
からパワーダウン処理に戻る。
The search integration process is a process of performing integration and defocus calculations while driving the AF motor 31 from a close-range in-focus position to an infinity-focus position so that an effective defocus amount is obtained. If an effective defocus amount is not obtained by this search integration process,
The AFNG flag is set to 1 and the process returns to S215
To return to the power down process.

【0065】サーチ積分処理(サーチ処理)に入ると、
まず、AFモータ31を、サーチ駆動(まず、近距離合
焦方向に駆動)し、サーチ中フラグに1をセットして、
AFセンサ21に積分をスタートさせ、積分が終了した
ら積分値をAFセンサデータとして取り込み、デフォー
カス演算によってデフォーカス量を求める(S311、
S313、S315)。ここで有効なデフォーカス量が
求まれば駆動方向チェックに抜けるが(S317)、求
められなかったときは、VDDループ処理にリターンし
てS207からの処理を実行する(S317、S31
9)。
In the search integration process (search process),
First, the AF motor 31 is driven for search (first, driven in the short-distance focusing direction), and 1 is set in the search flag.
The integration is started by the AF sensor 21, and when the integration is completed, the integrated value is taken in as AF sensor data, and a defocus amount is obtained by a defocus calculation (S311,
S313, S315). Here, if an effective defocus amount is obtained, the process goes to the drive direction check (S317). If not, the process returns to the VDD loop process and executes the processes from S207 (S317, S31).
9).

【0066】AFモータサーチ駆動とは、AFモータ3
1をまず近距離合焦位置方向に駆動し、焦点調節レンズ
群12が近距離側移動端点に到達して停止したら、AF
モータ31を無限遠合焦位置方向に反転し、焦点調節レ
ンズ群12が無限遠側移動端点に到達して停止したら、
AFモータ31を停止する処理である。このサーチ駆動
途中に有効な演算結果が得られたら、そのデフォーカス
に基づく駆動に戻る。
The AF motor search drive means the AF motor 3
1 is first driven in the direction of the short-distance in-focus position, and when the focus adjustment lens group 12 reaches the short-distance side moving end point and stops, AF
When the motor 31 is reversed in the direction of the infinity in-focus position and the focus adjustment lens group 12 reaches the infinity side moving end point and stops,
This is a process of stopping the AF motor 31. If an effective calculation result is obtained during the search drive, the operation returns to the drive based on the defocus.

【0067】VDDループ処理に戻って再びS205に
入ると、オーバーラップフラグはクリアされ、サーチ中
フラグには1がセットされているので、S303からサ
ーチ積分処理に入り、S313からのサーチ積分処理を
実行する。そして、焦焦点調節レンズ群12が無限遠合
焦位置に達しても有効な演算結果が得られなかったとき
は、AFNG処理に入り、AFNGフラグに1をセット
してVDDループ処理にリターンし、S215からパワ
ーダウン処理に抜ける(S317、S319、S39
1)。
When the processing returns to the VDD loop processing and enters S205 again, the overlap flag is cleared and the searching flag is set to 1. Therefore, the search integration processing is started from S303, and the search integration processing from S313 is executed. Execute. If a valid calculation result is not obtained even when the focusing lens group 12 reaches the infinity in-focus position, AFNG processing is started, the AFNG flag is set to 1, and the processing returns to the VDD loop processing. Exit from S215 to power down processing (S317, S319, S39)
1).

【0068】以上は、最初から有効な演算結果が得られ
なかった場合の処理であるが、一度有効な演算結果が得
られ、合焦でなくレンズ駆動した後、再積分処理で有効
な演算結果が得られなかったときは、S385からAF
NG処理に入り、AFNGフラグに1をセットしてVD
Dループ処理にリターンし、S215からパワーダウン
処理に抜ける(S385、S391)。
The above is a process in the case where a valid operation result is not obtained from the beginning. However, a valid operation result is obtained once, and after the lens is driven instead of focusing, the valid operation result is obtained in the reintegration process. Is not obtained, the AF from S385 is performed.
NG processing is started, AFNG flag is set to 1 and VD
The process returns to the D loop process, and exits from S215 to the power down process (S385, S391).

【0069】つぎに、S307、S315、S345、
S383で実行されるデフォーカス演算処理の詳細につ
いて、図14を参照して説明する。本実施の形態では、
信頼度として、コントラストの高さを利用している。つ
まり、このデフォーカス演算処理は、先ず最大焦点検出
領域Zでコントラストを検出し、所定値以上のコントラ
ストが得られたら、最も狭い焦点検出領域Z1からコン
トラストを検知する。有効なコントラストが得られなけ
れば、有効なコントラストが得られるまで、焦点検出領
域Z2、Z3、Z4の順にコントラストをチェックす
る。そして、有効なコントラストが得られた焦点検出領
域(最も狭い領域)のAFデータを使用してデフォーカ
ス量を演算し、そのデフォーカス量に基づいて焦点調節
レンズ群12を移動させる。セレクト焦点検出領域Z1
〜Z4のいずれからも有効なコントラストが得られなか
ったら、最大焦点検出領域ZのAFデータを使用して焦
点調節することに特徴を有する。
Next, S307, S315, S345,
Details of the defocus calculation processing executed in S383 will be described with reference to FIG. In the present embodiment,
The degree of contrast is used as reliability. That is, in this defocus calculation processing, first, a contrast is detected in the maximum focus detection area Z, and when a contrast equal to or more than a predetermined value is obtained, the contrast is detected from the narrowest focus detection area Z1. If an effective contrast cannot be obtained, the contrast is checked in the order of the focus detection areas Z2, Z3, and Z4 until an effective contrast is obtained. The defocus amount is calculated using the AF data of the focus detection area (the narrowest area) where an effective contrast is obtained, and the focusing lens group 12 is moved based on the defocus amount. Select focus detection area Z1
If an effective contrast cannot be obtained from any of .about.Z4, the focus is adjusted using the AF data of the maximum focus detection area Z.

【0070】このデフォーカス演算処理に入ると、ま
ず、最大焦点検出領域ZからのAFデータに基づいてコ
ントラスト計算を実行する(S401)。コントラスト
計算は、例えば、基準ラインセンサーにおいて、使用す
る領域の隣り合う画素(光電変換素子)の積分値の差の
絶対値の和を利用する。
In the defocus calculation process, first, a contrast calculation is performed based on the AF data from the maximum focus detection area Z (S401). The contrast calculation uses, for example, the sum of the absolute values of the differences between the integrated values of adjacent pixels (photoelectric conversion elements) in the area to be used in the reference line sensor.

【数式1】 なお、式1において、sは焦点検出領域の最初の画素の
ビッナンバー、Nは焦点検出領域の最後の画素のビット
ナンバーである。つまり、この積分値の差の和が所定値
よりも大きければ十分なコントラスト有りと判定され、
所定値よりも小さければコントラストなしと判定され
る。コントラストなしと判定されたときは、デフォーカ
スOKフラグ、領域セレクトフラグにぞれぞれ0をセッ
トしてリターンする(S403、S453)。
[Formula 1] In Expression 1, s is the bit number of the first pixel in the focus detection area, and N is the bit number of the last pixel in the focus detection area. That is, if the sum of the differences between the integral values is larger than a predetermined value, it is determined that there is sufficient contrast, and
If it is smaller than the predetermined value, it is determined that there is no contrast. When it is determined that there is no contrast, 0 is set for each of the defocus OK flag and the area select flag, and the process returns (S403, S453).

【0071】デフォーカスOKフラグは、有効なデフォ
ーカスが得られたかどうかを識別するフラグ、領域セレ
クトフラグは、焦点検出領域を選択するかどうかを識別
するフラグである。
The defocus OK flag is a flag for identifying whether a valid defocus is obtained, and the area select flag is a flag for identifying whether or not to select a focus detection area.

【0072】所定値以上のコントラストがあれば、領域
セレクトフラグが1であるかどうか(焦点検出領域がセ
レクトされているかどうか)をチェックするが、最初は
領域がセレクトされていないので、最大焦点検出領域Z
からのAFデータを使用して相関演算を行ない、位相差
を計算する(S403、S405、S407)。そし
て、位相差が計算できなかったら、S453のフラグク
リア処理を実行してからリターンする(S409)。焦
点検出領域Zに形成された像が大ボケ状態であった場合
など、一対の焦点検出領域Zに形成された像の一致点を
検出できなかったときに、位相差の計算ができない。
If the contrast is equal to or more than the predetermined value, it is checked whether the area select flag is 1 (whether the focus detection area is selected). However, since the area is not selected at first, the maximum focus detection is performed. Area Z
A correlation operation is performed by using the AF data from, and a phase difference is calculated (S403, S405, S407). If the phase difference cannot be calculated, the process returns after performing the flag clearing process of S453 (S409). The phase difference cannot be calculated when a matching point between the images formed in the pair of focus detection areas Z cannot be detected, such as when the image formed in the focus detection area Z is in a large blur state.

【0073】有効な位相差が得られたときは、その位相
差が所定値未満であるかどうか(ピントのずれが小さい
かどうか)をチェックし、位相のずれが大きいとき、つ
まりピントのずれが大きい間は、焦点検出領域セレクト
を行なわず、補間計算処理に進んで最大検出領域Zによ
ってデフォーカス量を計算し(S411、S413)、
デフォーカスOKフラグに1をセットする(S41
7)。そして、位相のずれが所定値以上の間は、S40
1〜S411、S413〜S417の処理を繰り返す。
When an effective phase difference is obtained, it is checked whether or not the phase difference is less than a predetermined value (whether or not the focus shift is small). While the focus detection area is large, the focus detection area is not selected, the process proceeds to the interpolation calculation processing, and the defocus amount is calculated using the maximum detection area Z (S411, S413),
The defocus OK flag is set to 1 (S41
7). Then, while the phase shift is equal to or more than the predetermined value, S40
1 to S411 and S413 to S417 are repeated.

【0074】位相のずれが所定値未満になったら、S4
11からS423に進み、領域セレクトチェック処理を
実行する。領域セレクトチェック処理は、最も狭い焦点
検出領域Z1から順にコントラストチェックを行って、
最初に所定値以上のコントラストが得られた焦点検出領
域、つまり、所定以上のコントラストが得られる最も狭
い焦点検出領域を選択する。所定値以上のコントラスト
が得られなかったときは、焦点検出領域の選択は行わな
い。
If the phase shift is less than the predetermined value, the process proceeds to S4
The process advances from S11 to S423 to execute an area select check process. The area select check process performs a contrast check in order from the narrowest focus detection area Z1,
First, a focus detection area in which a contrast higher than a predetermined value is obtained, that is, a narrowest focus detection area in which a contrast higher than a predetermined value is obtained is selected. When the contrast equal to or more than the predetermined value is not obtained, the focus detection area is not selected.

【0075】領域セレクトチェック処理から戻ると、焦
点検出領域をセレクトしたかどうかをチェックして、焦
点検出領域をセレクトしなかったときはS413に進
む。セレクトしたときは、データ退避フラグに1を入
れ、最大焦点検出領域(全領域)の相関演算データ(位
相差の計算データ)を一旦RAMの所定アドレスに退避
させる(S427、S429)。
Upon returning from the area selection check processing, it is checked whether a focus detection area has been selected. If no focus detection area has been selected, the flow advances to step S413. When selected, the data save flag is set to 1, and the correlation calculation data (phase difference calculation data) of the maximum focus detection area (all areas) is once saved to a predetermined address of the RAM (S427, S429).

【0076】セレクトした焦点検出領域について相関演
算を行なって位相差を計算し(S435)、有効な位相
差が得られなかったときは、データを退避しているかど
うかをチェックし、データを退避しているので、全領域
の演算データをRAMから読み込み、全領域を有効と
し、データ退避フラグ、領域セレクトフラグにそれぞれ
0をセットしてから補間計算処理に進む(S437、S
439、S441、S443、S413)。
A phase difference is calculated by performing a correlation operation on the selected focus detection area (S435). If an effective phase difference cannot be obtained, it is checked whether data is saved, and the data is saved. Therefore, the operation data of all the areas is read from the RAM, all the areas are validated, and the data save flag and the area select flag are set to 0 before proceeding to the interpolation calculation processing (S437, S437).
439, S441, S443, S413).

【0077】有効な位相差が得られたときは、データ退
避フラグに0をセットし(S437、S438)、S4
13の補間計算処理に進む。
When a valid phase difference is obtained, 0 is set in the data save flag (S437, S438), and S4
The process proceeds to the interpolation calculation process of No. 13.

【0078】また、焦点検出領域Z1〜Z4のいずれか
がセレクトされて領域セレクトフラグに1がセットされ
てからこのデフォーカス演算処理に入ったときは、S4
05からS431に進んで領域セレクトチェック処理を
実行する。そして、焦点検出領域がセレクトされなかっ
たときは最大焦点検出領域Zを使用するためにS407
に戻り(S433、S407)、セレクトされたときは
S435に進んでセレクトされた領域について相関演算
を行ない、位相差を計算する(S433、S435)。
If any one of the focus detection areas Z1 to Z4 is selected and the area selection flag is set to 1, and then the defocus calculation processing is started, S4
The process proceeds from S05 to S431 to execute an area select check process. If the focus detection area has not been selected, S407 is used to use the maximum focus detection area Z.
(S433, S407), and if selected, the process proceeds to S435 to perform a correlation operation on the selected region and calculate a phase difference (S433, S435).

【0079】S431、S433からS435に進んで
セレクト領域の位相差を計算し、有効な位相差が得られ
たときはデータ退避フラグに0をセットして補間計算に
進み(S438、S413)、有効な位相差が得られな
かったときは、全域演算データを待避していないので、
S439からS445に進んでデフォーカスOKフラグ
に0をセットし、領域セレクトフラグに0をセットして
リターンする(S451)。
The process proceeds from S431 and S433 to S435 to calculate the phase difference of the select area. If a valid phase difference is obtained, the data save flag is set to 0 and the process proceeds to the interpolation calculation (S438 and S413). When a large phase difference was not obtained, the entire area calculation data was not saved.
Proceeding from S439 to S445, the defocus OK flag is set to 0, the area select flag is set to 0, and the process returns (S451).

【0080】以上のデフォーカス演算処理によって、全
体領域で所定値以上のコントラストが得られることを条
件に、所定値以上のコントラストが得られる焦点検出領
域の中で、最も狭い焦点検出領域のAFセンサデータに
基づいてデフォーカス量が計算される。
The AF sensor of the narrowest focus detection area among the focus detection areas in which the contrast equal to or more than the predetermined value is obtained on condition that the contrast equal to or more than the predetermined value is obtained in the entire area by the above defocus calculation processing. A defocus amount is calculated based on the data.

【0081】S423、S431の領域セレクト処理に
ついて、図15を参照してより詳細に説明する。領域セ
レクト処理は、領域Z1からZ4の中から、第2の所定
値以上のコントラストがある焦点検出領域Z1〜Z4の
うち、最も狭い焦点検出領域をセレクトしてその焦点検
出領域について焦点調節を行う処理である。第2の所定
値以上のコントラストが得られる焦点検出領域Z1〜Z
4が無かったときは、最大焦点検出領域Zを利用して焦
点調節を行う。
The area selection processing in S423 and S431 will be described in more detail with reference to FIG. The area selection processing selects the narrowest focus detection area among the focus detection areas Z1 to Z4 having a contrast equal to or more than the second predetermined value from the areas Z1 to Z4, and performs focus adjustment on the focus detection area. Processing. Focus detection areas Z1 to Z in which a contrast equal to or greater than a second predetermined value is obtained
When there is no 4, focus adjustment is performed using the maximum focus detection area Z.

【0082】この処理に入ると、最小の使用bit 数、つ
まり、最小焦点検出領域に対応する画素(光電変換素
子、受光手段)の数をセットする(S501)。そし
て、セレクト領域のスタート位置を設定する(S50
3)。つまり、焦点検出に使用する焦点検出領域の中心
の画素のビットナンバーと、このビットナンバーを中心
として左右両端のビットナンバーS、Nを設定する。本
実施の形態ではさらに、中心シフト調整が可能なので、
中心シフト調整がなされているときは、中心ビットナン
バーをシフトさせる。
In this process, the minimum number of bits used, that is, the number of pixels (photoelectric conversion elements, light receiving means) corresponding to the minimum focus detection area is set (S501). Then, the start position of the select area is set (S50).
3). That is, the bit number of the pixel at the center of the focus detection area used for focus detection, and the bit numbers S and N at both left and right ends with this bit number as the center are set. In the present embodiment, the center shift can be further adjusted.
When the center shift adjustment is performed, the center bit number is shifted.

【0083】セレクトした焦点検出領域のAFセンサデ
ータによってコントラスト計算を式1に基づいて実行
し、演算結果をRAMにストアする(S505)。
The contrast calculation is executed based on the AF sensor data of the selected focus detection area based on the formula 1, and the calculation result is stored in the RAM (S505).

【0084】演算したコントラストが、セレクト時のO
Kレベル(第2の所定値)以上であるかどうかをチェッ
クし(S507)、以上であれば領域セレクトフラグに
1をセットしてリターンする(S513)。
The calculated contrast is the O at the time of selection.
It is checked whether the level is equal to or higher than the K level (second predetermined value) (S507), and if it is, the area select flag is set to 1 and the routine returns (S513).

【0085】いずれの場合もリターンすると、そのセレ
クトした焦点検出領域のAFセンサデータに基づいてデ
フォーカス量が演算され、焦点調節レンズ群12が移動
される。
In any case, when returning, the defocus amount is calculated based on the AF sensor data of the selected focus detection area, and the focus adjustment lens group 12 is moved.

【0086】S507のコントラストチェックで、コン
トラストがセレクト時のOKレベル未満と判断したとき
は、その領域では正確なデフォーカスが求められないの
で、S515以降の焦点検出領域拡大処理を行う。S5
15では、セレクトが終了したかどうか、つまり、焦点
検出領域Z4についてのコントラストをチェックして来
たかどうかをチェックし、焦点検出領域Z1〜Z3につ
いてのコントラストをチェックして来たのであれば、次
の焦点検出領域の使用ビット数をセットして、つまり使
用する焦点検出領域を1ステップ拡大してS503に戻
る(S515、S517、S503)。そして、その焦
点検出領域でのコントラストがセレクト時のOKレベル
以上であればS507からS513に抜け、セレクト時
のOKレベル未満であればS507からS515に戻
る。
If it is determined in the contrast check in S507 that the contrast is lower than the OK level at the time of selection, since accurate defocus is not required in that area, focus detection area enlarging processing from S515 is performed. S5
In step 15, it is checked whether the selection has been completed, that is, whether the contrast of the focus detection area Z4 has been checked, and if the contrast of the focus detection areas Z1 to Z3 has been checked, the next step is performed. Is set, that is, the focus detection area to be used is enlarged by one step, and the process returns to S503 (S515, S517, S503). If the contrast in the focus detection area is equal to or more than the OK level at the time of selection, the process goes from S507 to S513, and if less than the OK level at the time of selection, the process returns from S507 to S515.

【0087】使用領域を焦点検出領域Z4に拡大しても
コントラストがセレクト時のOKレベルに達しないとき
は、領域セレクトフラグに0をセットしてリターンする
(S515、S519)。この場合は、全焦点検出領域
Zを使用してデフォーカスを算出する。
If the contrast does not reach the OK level at the time of selection even when the used area is expanded to the focus detection area Z4, the area selection flag is set to 0 and the routine returns (S515, S519). In this case, defocus is calculated using the all-focus detection area Z.

【0088】S307、S315、S345、S383
において実行される積分スタート処理について、図16
を参照してより詳細に説明する。この積分スタート処理
に入ると、まず、全モニターセンサを有効にし(S60
3)、積分をスタートする(S611)。
S307, S315, S345, S383
FIG. 16 shows the integration start process executed in FIG.
This will be described in more detail with reference to FIG. When the integration start process starts, first, all monitor sensors are enabled (S60).
3) Start integration (S611).

【0089】積分をスタートすると、モニターセンサの
出力がAGCレベルを下回った時か、最大積分時間が経
過した時かいずれか早い時に積分を終了してCCDデー
タ(AFセンサデータ)を入力し、デフォーカス演算処
理を実行し(S611、S613、S615、S61
7、S619)、リターンする。
When the integration is started, the integration is terminated and CCD data (AF sensor data) is input when the output of the monitor sensor falls below the AGC level or when the maximum integration time has elapsed, whichever is earlier. The focus calculation processing is executed (S611, S613, S615, S61
7, S619), and returns.

【0090】図示実施の形態では焦点検出手段としてC
CDラインセンサを使用したが、MOS 型のラインセンサ
を使用することもできる。以上、本実施の形態では、本
発明をオートレベルの一つに適用したが、本発明はこれ
に限定されず、トランシットなど他の測量機器にも適用
でき、さらに望遠鏡、双眼鏡などの望遠光学系にも適用
できる。
In the illustrated embodiment, C is used as the focus detection means.
Although a CD line sensor is used, a MOS type line sensor can be used. As described above, in the present embodiment, the present invention is applied to one of the auto levels, but the present invention is not limited to this, and can be applied to other surveying instruments such as transit, and furthermore, telescopes, telescope optical systems such as binoculars Also applicable to

【0091】[0091]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
望遠光学系の視野の中央を中心として左右対称な異なる
広さの焦点検出領域について焦点検出し、一定値以上の
信頼度が得られる焦点検出領域の中で、最も狭い焦点検
出領域について合焦処理を行なうので、視野の中央に位
置する物体に対して確実に合焦する。
As is clear from the above description, the present invention
Focus detection is performed on focus detection areas of different sizes symmetrical about the center of the field of view of the telephoto optical system, and focus processing is performed on the narrowest focus detection area among the focus detection areas that can obtain a certain level of reliability or more. Is performed, focusing is ensured on the object located at the center of the field of view.

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

【図1】本発明を適用したオートレベルの一実施の形態
の主要構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of an embodiment of an automatic level to which the present invention is applied.

【図2】同オートレベルのAFセンサの一実施例の概要
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of an embodiment of the auto-level AF sensor.

【図3】同AFセンサの基準CCDセンサの概要を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a reference CCD sensor of the AF sensor.

【図4】物体距離5mにおいて視野内に視認される測量
用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a survey staff and a ranging focus detection area visually recognized in a visual field at an object distance of 5 m.

【図5】物体距離10mにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a survey staff and a focus detection area that are visually recognized in a visual field at an object distance of 10 m.

【図6】物体距離20mにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a survey staff and a ranging focus detection area visually recognized in a visual field at an object distance of 20 m.

【図7】物体距離30mにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between a survey staff and a focus detection area that are visually recognized in a visual field at an object distance of 30 m.

【図8】物体距離50mにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a survey staff and a ranging focus detection area visually recognized in a visual field at an object distance of 50 m.

【図9】同オートレベルの自動焦点調節処理に関するフ
ローチャートの一部を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a part of a flowchart relating to automatic focus adjustment processing of the automatic level.

【図10】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a part of a flowchart relating to the automatic focus adjustment processing of the automatic level.

【図11】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a part of a flowchart relating to automatic focus adjustment processing of the automatic level.

【図12】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a part of a flowchart relating to the automatic focus adjustment processing of the automatic level.

【図13】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a part of a flowchart relating to the automatic focus adjustment processing of the automatic level.

【図14】同オートレベルの自動焦点調節処理における
デフォーカス演算処理に関するフローチャートを示す図
である。
FIG. 14 is a view showing a flowchart relating to defocus calculation processing in the automatic focus adjustment processing at the auto level.

【図15】同オートレベルの自動焦点調節処理における
焦点検出領域セレクトチェック処理に関するフローチャ
ートを示す図である。
FIG. 15 is a view showing a flowchart relating to a focus detection area selection check process in the automatic focus adjustment process of the auto level.

【図16】同オートレベルの自動焦点調節処理における
積分スタート処理に関するフローチャートを示す図であ
る。
FIG. 16 is a view showing a flowchart relating to integration start processing in the automatic level automatic focus adjustment processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 標尺 10 オートレベル 12 焦点調節レンズ群 20 焦点検出系(焦点検出手段) 21 AFセンサ 21c CCDラインセンサ(受光手段) 23 演算・制御回路(判定手段、制御手段) 27 AF開始スイッチ 29 AFスイッチ 30 焦点調節レンズ群駆動系 31 AFモータ Reference Signs 9 auto staff 12 auto level 12 focus adjustment lens group 20 focus detection system (focus detection means) 21 AF sensor 21c CCD line sensor (light receiving means) 23 calculation / control circuit (judgment means, control means) 27 AF start switch 29 AF switch 30 Focusing lens group drive system 31 AF motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 5/00 - 5/02 G01C 1/02 G01C 15/00 103 G02B 7/11 G03B 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 5/00-5/02 G01C 1/02 G01C 15/00 103 G02B 7/11 G03B 3/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 望遠光学系の視野の中央を中心として左
右対称な異なる広さの焦点検出領域について焦点検出す
る焦点検出手段;および、 一定値以上の信頼度が得られる焦点検出領域の中で、最
も狭い焦点検出領域を有効にする判定手段;を備えたこ
と、を特徴とする自動焦点装置。
1. Focus detection means for performing focus detection on focus detection areas of different sizes symmetrical with respect to the center of the field of view of a telephoto optical system as a center, and a focus detection area in which a reliability equal to or higher than a certain value is obtained. An automatic focusing device, comprising: a determination unit that enables a narrowest focus detection area.
【請求項2】 前記焦点検出手段は、前記望遠光学系に
よって形成される物体像を受光する複数の受光手段を備
え、前記望遠光学系の視野の中心から左右に対称な焦点
検出領域に含まれる前記受光手段からの出力に基づいて
焦点状態を検出し、前記判定手段は、自動焦点調節時に
は、異なる広さの焦点検出領域に含まれる前記受光手段
からの出力について信頼度を求め、一定の信頼度が得ら
れる焦点検出領域の中で、最も狭い焦点検出領域を有効
にすること、を特徴とする請求項1に記載の自動焦点装
置。
2. The focus detecting means includes a plurality of light receiving means for receiving an object image formed by the telephoto optical system, and is included in a focus detection area symmetrical left and right from the center of the field of view of the telephoto optical system. A focus state is detected based on an output from the light receiving unit, and the determination unit obtains reliability of an output from the light receiving unit included in a focus detection area having a different size during automatic focus adjustment, and a fixed reliability is obtained. 2. The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the narrowest focus detection area among the focus detection areas from which the degree is obtained is made effective.
【請求項3】 前記望遠光学系は、対物レンズ群と、焦
点調節レンズ群と、レチクルを有する焦点板と、焦点板
上に形成された物体像を観察する接眼レンズ群と、前記
焦点調節レンズ群と焦点板との間に配置された光束分割
光学系とを備え、 前記受光手段は、前記光束分割光学系によって分割され
た分割光路中に配置された、前記レチクルを中心とした
水平方向に延びる領域に入射する光束に対応する光束を
受光するラインセンサを備え、前記判定手段は、異なる
焦点検出領域に含まれるラインセンサからの出力に基づ
いて前記判定を行なうこと、を特徴とする請求項1また
は2に記載の測量機器の自動焦点装置。
3. The telephoto optical system includes an objective lens group, a focusing lens group, a reticle having a reticle, an eyepiece lens group for observing an object image formed on the reticle, and the focusing lens. A light beam splitting optical system disposed between the group and the focusing screen, wherein the light receiving unit is disposed in a split optical path split by the light beam splitting optical system, in a horizontal direction around the reticle. A line sensor for receiving a light beam corresponding to a light beam incident on an extending region, wherein the determination unit performs the determination based on an output from a line sensor included in a different focus detection region. 3. The automatic focusing device of the surveying instrument according to 1 or 2.
【請求項4】 前記焦点検出装置は、前記判定手段が有
効と判定した焦点検出領域に含まれる前記ラインセンサ
の出力に基づいてデフォーカス量を演算する演算手段
と、この演算手段が演算したデフォーカス量に基づいて
前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点調節レンズ群駆
動手段を備えていること、を特徴とする請求項3に記載
の自動焦点装置。
4. A focus detecting device comprising: a calculating means for calculating a defocus amount based on an output of the line sensor included in a focus detecting area determined to be valid by the determining means; and a defocus amount calculated by the calculating means. 4. The automatic focusing apparatus according to claim 3, further comprising a focusing lens group driving unit that moves the focusing lens group based on a focus amount.
【請求項5】 前記焦点検出手段は、前記ラインセンサ
の出力に基づいて受光した像のコントラストを算出し、
前記判定手段は、前記コントラストが所定値以上あると
きに信頼度があると判定すること、を特徴とする請求項
3に記載の測量機器の自動焦点装置。
5. The focus detecting means calculates a contrast of an image received based on an output of the line sensor,
4. The automatic focusing device of a surveying instrument according to claim 3, wherein the determination unit determines that the reliability is present when the contrast is equal to or more than a predetermined value.
【請求項6】 前記判定手段が有効と判定する焦点検出
領域が無かったときは、最大焦点検出領域を使用して演
算を実行すること、を特徴とする請求項4に記載の測量
機器の自動焦点装置。
6. The automatic surveying instrument according to claim 4, wherein when there is no focus detection area determined to be valid by said determination means, calculation is performed using the maximum focus detection area. Focusing device.
【請求項7】 前記焦点検出手段は、分割光路中の光束
を二分割して二分割した光束をそれぞれ一対のラインセ
ンサに結像し、一対のラインセンサの出力に基づいて、
一対のラインセンサに形成された像の位相差を検出して
デフォーカス量を求める位相差式焦点検出手段であるこ
と、を特徴とする請求項3に記載の測量機器の自動焦点
装置。
7. The focus detecting means divides a light beam in a divided light path into two and forms an image of each of the divided light beams on a pair of line sensors, based on an output of the pair of line sensors.
4. The automatic focusing device of a surveying instrument according to claim 3, wherein the focusing device is a phase-difference-type focus detection unit that detects a phase difference between images formed on a pair of line sensors and obtains a defocus amount.
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