JP5110332B2 - Automatic focus adjustment device - Google Patents

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Description

本発明は、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像装置における自動焦点調節装置に関する。   The present invention relates to an automatic focus adjustment apparatus in an imaging apparatus that images a subject and outputs an image signal.

近年、撮像素子を用いたデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置が広く普及している。それに伴って、多機能化が進んでおり、自動焦点調節装置を備えた撮像装置が存在している。   In recent years, imaging apparatuses such as digital cameras and digital video cameras using an imaging element have been widely used. Along with this, multi-functionalization has progressed, and there are imaging devices equipped with automatic focus adjustment devices.

一般に、自動焦点調節装置による焦点調節は、次のように行われる。まず、撮影レンズを移動させ、電荷蓄積型の撮像素子から出力される画像信号を取得し、得られた画像信号からコントラスト（又は高周波成分）を検出して得られる自動焦点調節評価値（以下、ＡＦ（Auto Focus）評価値という。）を算出する。そして、算出されたＡＦ評価値に基づいて適正なレンズ位置（合焦位置）を導き出し、そのレンズ位置まで撮影レンズを移動させ焦点の調節を行う。   In general, the focus adjustment by the automatic focus adjustment device is performed as follows. First, an imaging lens is moved, an image signal output from a charge storage type image sensor is acquired, and an automatic focus adjustment evaluation value (hereinafter, referred to as “detection”) obtained by detecting contrast (or high frequency component) from the obtained image signal. AF (Auto Focus) evaluation value) is calculated. Then, an appropriate lens position (focus position) is derived based on the calculated AF evaluation value, and the photographing lens is moved to that lens position to adjust the focus.

このような自動焦点調節装置の例として、従来、露光フィールドごとに撮影レンズを移動させ、フィールド期間毎に撮像素子の映像出力信号から抽出された合焦度情報のピーク超え検出に基づいて、合焦位置に対応する目標値を演算し、その目標値を基準にして合焦駆動する自動合焦装置が開示されている（特許文献１参照）。   As an example of such an automatic focus adjustment device, conventionally, the photographing lens is moved for each exposure field, and based on the detection of exceeding the peak of the focus degree information extracted from the video output signal of the image sensor for each field period. An automatic focusing device is disclosed that calculates a target value corresponding to a focal position and performs focusing driving based on the target value (see Patent Document 1).

ところが、合焦位置の調節動作はループ制御となっているため追従速度が遅いという欠点がある。そこで、合焦位置を早く検出する自動焦点調節装置として、レンズを無限端と至近端の間で連続的に一方向に移動させながら、設定された露光時間内に相当するレンズの移動範囲において、走査線毎に出力される尖鋭度の最大値を検出し、得られた最大値のピーク値のレンズ位置を合焦位置としてレンズを移動させる自動焦点調節装置が開示されている（特許文献２参照。）。   However, since the adjustment operation of the in-focus position is a loop control, there is a disadvantage that the follow-up speed is slow. Therefore, as an automatic focus adjustment device that detects the in-focus position early, while moving the lens continuously in one direction between the infinity end and the closest end, in the lens movement range corresponding to the set exposure time An automatic focus adjustment device that detects the maximum value of sharpness output for each scanning line and moves the lens with the lens position of the peak value of the obtained maximum value as the focus position is disclosed (Patent Document 2). reference.).

特許第３１０３５７９号Japanese Patent No. 3103579 特許第３２３２５６６号Japanese Patent No. 3232566

現在、撮像装置に用いられる撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサが多く採用されているが、近年のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサのノイズ除去回路等の各種回路の高性能化に伴う感度の向上に伴い、低消費電力化、小型軽量化、システムオンチップ化が可能であるという点でメリットのあるＣＭＯＳイメージセンサが採用され始めている。   Currently, CCD (Charge Coupled Devices) image sensors are widely used as image sensors used in image pickup devices. However, in recent years, various circuits such as noise removal circuits of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors have been improved. As the sensitivity increases, CMOS image sensors that are advantageous in terms of low power consumption, small size, light weight, and system-on-chip are beginning to be adopted.

ＣＣＤイメージセンサは、撮像領域の画素全てが同期間に光電変換し、信号電荷を蓄積する蓄積の同時性を維持するグローバル露光である。したがって、ＣＣＤイメージセンサを用いた合焦位置の調節に際しては、ＣＣＤイメージセンサ全体で同時に露光が行われた後、同時に露光を終了し、露光の終了と同時に各画素に蓄積された電荷が読み出されるため、各フレームの露光期間が重複することがなく、撮影レンズの駆動と露光とを分けてＡＦ評価を行うことが容易である。   The CCD image sensor is a global exposure that maintains the synchronism of storing signal charges by photoelectrically converting all the pixels in the imaging region during the same period. Therefore, when adjusting the in-focus position using the CCD image sensor, the entire CCD image sensor is exposed at the same time, and then the exposure is completed at the same time. At the end of the exposure, the charge accumulated in each pixel is read out. Therefore, the exposure periods of the frames do not overlap, and it is easy to perform AF evaluation separately for driving of the taking lens and exposure.

一方、ＣＯＭＳイメージセンサは、各走査線に対する画素列の蓄積期間が信号の出力されるタイミングに同期するため、走査線毎に露光開始時刻がずれ、信号電荷の蓄積の同時性を維持することができないライン露光（ローリング・シャッタ）である。したがって、ＣＯＭＳイメージセンサを用いた合焦位置の調節に際しては、走査線毎に露光開始時間に差が生じることとなり、露光時間が長い場合には、前後のフレーム相互間で露光期間が重複してしまう。   On the other hand, in the COMS image sensor, since the accumulation period of the pixel column for each scanning line is synchronized with the signal output timing, the exposure start time is shifted for each scanning line, and the signal charge accumulation can be maintained simultaneously. Line exposure (rolling shutter) is not possible. Therefore, when adjusting the in-focus position using the COMS image sensor, a difference occurs in the exposure start time for each scanning line. When the exposure time is long, the exposure period overlaps between the previous and subsequent frames. End up.

ＣＭＯＳイメージセンサを用いた撮像装置に特許文献１を適用した場合、露光時間が長い場合には、各フレームの露光期間が重複してしまい、撮影レンズの移動と露光とを分けてＡＦ評価を行うことができない。また、特許文献２の場合は、１フレームの間に無限端から至近端までレンズを移動させて走査線毎にＡＦ評価を行うために１フレームに記憶される画像が一様でないとＡＦ評価を行うことはできず、屋外等の１画面内に複数の被写体が存在する場合には適用することができないので、実用化するのが困難である。   When Patent Document 1 is applied to an imaging apparatus using a CMOS image sensor, if the exposure time is long, the exposure period of each frame overlaps, and the AF evaluation is performed separately for the movement of the photographing lens and the exposure. I can't. In the case of Patent Document 2, since the lens is moved from the infinite end to the closest end during one frame and the AF evaluation is performed for each scanning line, the AF evaluation is performed when the image stored in one frame is not uniform. This is not possible and cannot be applied when there are a plurality of subjects in one screen such as outdoors, so that it is difficult to put it into practical use.

そこで、ＣＯＭＳイメージセンサを用いた合焦位置の調節は、１フレームおき（２フレーム周期）に撮影レンズの移動と露光とを交互に行い、撮影レンズの移動が停止した状態で露光された画像信号を用いてＡＦ評価を行う合焦位置の調節を行うことが考えられる。しかしながら、２フレーム周期でＡＦ評価を行うことになるため、合焦位置の調節完了までに要する処理時間が長くなり、シャッターチャンスを逃してしまうという問題がある。   Therefore, the adjustment of the in-focus position using the COMS image sensor is performed by alternately moving the photographic lens and exposing every other frame (two frame periods), and exposing the image signal while the movement of the photographic lens is stopped. It is conceivable to adjust the in-focus position where AF evaluation is performed using. However, since AF evaluation is performed in a cycle of two frames, there is a problem that a processing time required to complete the adjustment of the in-focus position becomes long and a photo opportunity is missed.

本発明の課題は、一定の精度を保ちつつ高速に合焦位置の調節を行うことが可能な自動焦点調節装置を実現することである。   An object of the present invention is to realize an automatic focus adjustment device capable of adjusting a focus position at high speed while maintaining a certain accuracy.

請求項１に記載の発明は、光軸方向に移動可能に設けられ、被写体の光学像を結像させるための光学手段と、前記光学手段を介して結像された光学像を画像信号に変換するライン露光型の撮像手段と、前記光学手段を光軸方向に移動させる駆動手段と、前記撮像手段により得られた撮像領域に予め設定された評価領域における画像信号に基づいて、前記光学手段の光軸方向位置を評価するための自動焦点調節評価値を算出する評価値算出手段と、前記光学手段を光軸方向における一方向に一定速度で移動させながら前記算出手段から算出される自動焦点調節評価値の最大値を検出する第１の評価動作と、前記第１の評価動作から検出された自動焦点調節評価値の最大値に基づいて合焦位置の調節を行う第２の評価動作とを行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の評価動作を行う際、前記検出された自動焦点調節評価値の最大値に対する前記自動焦点調節評価領域の上限走査線の露光開始時刻における前記光学手段の位置と、下限走査線の露光終了時刻における前記光学手段の位置とを検出し記憶し、前記制御手段は、前記第２の評価動作を行う際、前記検出された自動焦点調節評価値の最大値に対する前記自動焦点調節評価領域の上限走査線の露光開始時刻における前記光学手段の位置から下限走査線の露光終了時刻における前記光学手段の位置までの距離としての第１距離を算出し、前記第１距離が焦点深度以内である場合、前記第１の評価動作において算出された自動焦点調節評価値の最大値に対する前記光学手段の位置を合焦位置として調節することを特徴とする自動焦点調節装置である。 The invention according to claim 1 is provided so as to be movable in the direction of the optical axis, and optical means for forming an optical image of a subject, and an optical image formed through the optical means is converted into an image signal. Line exposure type imaging means, driving means for moving the optical means in the optical axis direction, and based on image signals in the evaluation area preset in the imaging area obtained by the imaging means, the optical means Evaluation value calculation means for calculating an automatic focus adjustment evaluation value for evaluating the position in the optical axis direction, and automatic focus adjustment calculated from the calculation means while moving the optical means at a constant speed in one direction in the optical axis direction A first evaluation operation for detecting the maximum value of the evaluation value, and a second evaluation operation for adjusting the in-focus position based on the maximum value of the automatic focus adjustment evaluation value detected from the first evaluation operation. Control means to perform, For example, the control means, when performing the first evaluation operation, the position of the optical means in the exposure starting time of the upper scanning lines of said detected the automatic focusing evaluation area for the maximum value of the auto-focusing evaluation value was And the position of the optical means at the exposure end time of the lower limit scanning line, and when the control means performs the second evaluation operation, the control means corresponds to the maximum value of the detected automatic focus adjustment evaluation value. Calculating a first distance as a distance from the position of the optical means at the exposure start time of the upper limit scanning line of the automatic focus adjustment evaluation region to the position of the optical means at the exposure end time of the lower limit scanning line; Is within the focal depth, the position of the optical means with respect to the maximum value of the automatic focus adjustment evaluation value calculated in the first evaluation operation is adjusted as a focus position. That an automatic focusing device.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動焦点調節装置において、前記制御手段は、前記第２の評価動作を行う際、前記第１距離が焦点深度以内でない場合、前記光学手段を前記第１の評価動作とは逆方向に２フレーム周期の間隔で移動させ、前記算出手段から算出された自動焦点調節評価値が前記第１の評価動作から算出された自動焦点調節評価値の最大値に基づいて算出される目標値以上となる位置を合焦位置として調節すること、を特徴としている。 The invention according to claim 2, in the automatic focusing device according to claim 1, wherein, when performing the second evaluation operation, when the first distance is not within the depth of focus, said optical means Is moved at intervals of two frame periods in the opposite direction to the first evaluation operation, and the automatic focus adjustment evaluation value calculated from the calculation means is the value of the automatic focus adjustment evaluation value calculated from the first evaluation operation. It is characterized in that a position that is equal to or greater than a target value calculated based on the maximum value is adjusted as a focus position.

請求項１に記載の発明によれば、第１の評価動作と第２の評価動作とを行うことにより、合焦位置の目安を検出することができ、合焦位置の目安に基づいて光学手段の位置を調節するため、合焦位置の調節完了までに要する処理時間を短縮することができ、一定の精度を保ちつつ高速に合焦位置の調節を行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, by performing the first evaluation operation and the second evaluation operation, it is possible to detect the in-focus position, and the optical means based on the in-focus position. Therefore, the processing time required to complete the adjustment of the in-focus position can be shortened, and the in-focus position can be adjusted at high speed while maintaining a certain accuracy.

請求項１に記載の発明によれば、さらに、自動焦点調節評価値の最大値に対する光学手段の位置を容易に算出することができる。 According to the invention described in claim 1, further, it is possible to easily calculate the position of the optical means with respect to the maximum value of the auto-focusing evaluation value.

請求項１に記載の発明によれば、さらに、第１距離が焦点深度以内である場合には、光学手段を瞬時に検出された自動焦点調節評価値の最大値に対する光学手段の位置に調節することができる。 According to the invention described in claim 1, further, when the first distance is within the depth of focus, to adjust the position of the optical means with respect to the maximum value of the auto-focusing evaluation value detected optical means instantaneously be able to.

請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるのは勿論のこと、露光期間中に光学手段の移動が無い状態での画像信号に基づいて合焦位置の調節を行うことができ、合焦位置の調節精度を向上させることができる。

According to the second aspect of the present invention, the effect similar to that of the first aspect can be obtained, and the focus position is adjusted based on the image signal in a state where there is no movement of the optical means during the exposure period. And the accuracy of adjusting the in-focus position can be improved.

本実施の形態１における自動焦点調節装置の概略構成のブロック図である。1 is a block diagram of a schematic configuration of an automatic focus adjustment apparatus in Embodiment 1. FIG. 撮像素子の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an image pick-up element. 撮像素子の一部拡大図である。It is a partial enlarged view of an image sensor. ＡＦ評価領域の一例である。It is an example of AF evaluation area. フォーカスレンズの位置とＡＦ評価値の関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between a focus lens position and an AF evaluation value. 本実施の形態１における露光時間の調節動作フロー図である。FIG. 5 is an operation flowchart for adjusting the exposure time in the first embodiment. 本実施の形態１の焦点調節動作フロー図である。FIG. 6 is a flowchart of a focus adjustment operation according to the first embodiment. 本実施の形態１のタイミングチャートの一例である。3 is an example of a timing chart of the first embodiment. 本実施の形態２における自動焦点調節装置Ｂの概略構成のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a schematic configuration of an automatic focus adjustment apparatus B in the second embodiment. 本実施の形態２における第１の評価動作の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the 1st evaluation operation | movement in this Embodiment 2. FIG. 本実施の形態２における第２の評価動作の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the 2nd evaluation operation | movement in this Embodiment 2. FIG. 本実施の形態２の第１の評価動作のタイミングチャートの一例である。It is an example of the timing chart of the 1st evaluation operation | movement of this Embodiment 2. FIG. 本実施の形態２の第２の評価動作のタイミングチャートの一例である。It is an example of the timing chart of the 2nd evaluation operation | movement of this Embodiment 2. FIG.

[実施の形態１]
以下、図を参照して本発明の実施の形態１を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態１における自動焦点調節装置Ａの概略構成のブロック図を示す。 [Embodiment 1]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration will be described.
FIG. 1 shows a block diagram of a schematic configuration of the automatic focusing apparatus A according to the first embodiment.

自動焦点調節装置Ａは、撮像光学系１、絞り２、撮像手段としての撮像素子１０、タイミング信号発生部２０、Ａ／Ｄ変換・増幅部３０、評価値算出手段としてのＡＦ検波部４０、絞り駆動部５０、レンズ位置検出部６０、駆動手段としてのレンズ駆動部７０、及び制御手段としての制御部１００を備える。   The automatic focusing apparatus A includes an imaging optical system 1, an aperture 2, an imaging device 10 as an imaging unit, a timing signal generation unit 20, an A / D conversion / amplification unit 30, an AF detection unit 40 as an evaluation value calculation unit, an aperture A drive unit 50, a lens position detection unit 60, a lens drive unit 70 as a drive unit, and a control unit 100 as a control unit are provided.

撮像光学系１は、光軸方向に移動可能に設けられ、被写体の光学像を結像させるための光学手段としてのフォーカスレンズ１ａを有している。   The imaging optical system 1 is provided so as to be movable in the optical axis direction, and includes a focus lens 1a as an optical unit for forming an optical image of a subject.

絞り２は、撮像光学系１を透過する光束の量を調節する光量調節手段である。   The diaphragm 2 is a light amount adjusting unit that adjusts the amount of the light beam transmitted through the imaging optical system 1.

撮像素子１０は、ライン露光型（ローリング・シャッタ）のＣＭＯＳイメージセンサであり、撮像光学系１によって受光面上に結像された被写体の光学像を電気信号に変換し、変換されたアナログの画像信号をＡ／Ｄ変換・増幅部３０に出力する。
図２及び３を用いて、撮像素子１０の説明をする。 The image sensor 10 is a line exposure type (rolling shutter) CMOS image sensor, which converts an optical image of a subject formed on the light receiving surface by the imaging optical system 1 into an electrical signal, and converts the converted analog image. The signal is output to the A / D converter / amplifier 30.
The image sensor 10 will be described with reference to FIGS.

図２に、撮像素子１０の概略構成図を示す。
図２に示すように、撮像素子１０は、光電変換部１１、読み出し用垂直シフトレジスタ１２、リセット用垂直シフトレジスタ１３、水平シフトレジスタ１４、出力アンプ１５を備える。 In FIG. 2, the schematic block diagram of the image pick-up element 10 is shown.
As shown in FIG. 2, the image sensor 10 includes a photoelectric conversion unit 11, a readout vertical shift register 12, a reset vertical shift register 13, a horizontal shift register 14, and an output amplifier 15.

読み出し用シフトレジスタ１２は、光電変換部１１で光電変換された信号電荷を水平画素列（走査線）毎に読み出すアドレス指定を行う。リセット用直列シフトレジスタ１３は、水平画素列（走査線）毎に各画素に蓄積された信号電荷をリセットするためのアドレス指定を行う。水平シフトレジスタ１４は、光電変換部１１で光電変換された信号電荷を水平画素列毎に水平転送する。   The read shift register 12 performs address designation for reading the signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 11 for each horizontal pixel column (scanning line). The reset serial shift register 13 performs addressing for resetting signal charges accumulated in each pixel for each horizontal pixel column (scanning line). The horizontal shift register 14 horizontally transfers the signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 11 for each horizontal pixel column.

図３に、撮像素子１０の一部拡大図を示す。
光電変換部１１は、二次元的に配列されている複数の単位画素回路８０、読み出し用垂直シフトレジスタ１２に接続されている複数の垂直走査線８１、リセット用垂直シフトレジスタ１３に接続されている複数のリセット走査線８２、水平スイッチトランジスタＭLを介して水平シフトレジスタ１４及び出力信号線８４と接続されている垂直信号線８３を有している。 FIG. 3 shows a partially enlarged view of the image sensor 10.
The photoelectric conversion unit 11 is connected to a plurality of unit pixel circuits 80 arranged two-dimensionally, a plurality of vertical scanning lines 81 connected to the readout vertical shift register 12, and a reset vertical shift register 13. a plurality of reset scan line 82, and a vertical signal line 83 are connected to the horizontal shift register 14 and the output signal line 84 via the horizontal switch transistor M L.

各単位画素回路８０は、フォトダイオードＰＤ、アンプＭA、垂直走査線８１及び垂直信号線８３に接続されている選択トランジスタＭS、リセット走査線８２に接続されているリセットトランジスタＭR等を備える。 Each unit pixel circuit 80 includes a photodiode PD, an amplifier M A , a selection transistor M S connected to the vertical scanning line 81 and the vertical signal line 83, a reset transistor M R connected to the reset scanning line 82, and the like. .

フォトダイオードＰＤで光電変換された信号電荷は、フォトダイオードＰＤの電圧変化に置き換えられ、アンプＭAで増幅される。そして、読み出し用垂直シフトレジスタ１２から垂直走査線８１に順次選択パルスが印加されると、選択パルスの印加された垂直走査線８１に接続された選択トランジスタＭSがＯＮになり、アンプＭAで増幅された信号電荷が選択トランジスタＭSを介して垂直信号線８３に読み出される。そして、水平シフトレジスタ１４から水平スイッチトランジスタＭLに順次選択パルスが印字されると、垂直信号線８３上の信号電荷が、順次出力信号線８４に読み出される。
また、リセット用垂直シフトレジスタ１３からリセットパルスが各リセット走査線８２に印加されると、リセットトランジスタＭRがＯＮになり、フォトダイオードＰＤの信号電荷がリセットされる。 The signal charges photoelectrically converted by the photodiode PD is replaced with the voltage change of the photodiode PD, it is amplified by an amplifier M A. When a selection pulse is sequentially applied from the readout vertical shift register 12 to the vertical scanning line 81, the selection transistor M S connected to the vertical scanning line 81 to which the selection pulse is applied is turned ON, and the amplifier M A The amplified signal charge is read out to the vertical signal line 83 through the selection transistor M S. Then, when sequentially selecting pulse from the horizontal shift register 14 to the horizontal switch transistor M L is printed, the signal charges on the vertical signal line 83 is read out sequentially the output signal line 84.
Further, when the reset pulse from the reset vertical shift register 13 is applied to the reset scan line 82, the reset transistor M R is ON, the signal charge of the photodiode PD is reset.

タイミング信号発生部２０は、制御部１００から入力される露光時間指示信号ＳTexpに基づいて、撮像素子１０の読み出し用垂直シフトレジスタ１２、リセット用垂直シフトレジスタ１３、水平シフトレジスタ１４を駆動する各種タイミング信号を発生し、撮像素子１０に出力する。また、各フレームの画像信号を区別するために用いられる読み出しタイミング信号ＳVを制御部１００に出力する。 The timing signal generator 20 drives various readout vertical shift registers 12, reset vertical shift registers 13, and horizontal shift registers 14 of the image sensor 10 based on an exposure time instruction signal S Texp input from the controller 100. A timing signal is generated and output to the image sensor 10. In addition, a read timing signal S V used to distinguish the image signals of each frame is output to the control unit 100.

Ａ／Ｄ変換・増幅部３０は、撮像素子１０から入力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、変換された画像信号Ｓiを増幅調整（ゲインアップ）する増幅手段とを有する。なお、撮像素子１０から入力されたアナログの画像信号を増幅調整した後、デジタル信号に変換してもよい。 The A / D conversion / amplification unit 30 performs A / D conversion means for converting an analog image signal input from the image sensor 10 into a digital image signal, and performs amplification adjustment (gain increase) on the converted image signal S i. Amplifying means. The analog image signal input from the image sensor 10 may be amplified and adjusted and then converted to a digital signal.

ＡＦ検波部４０は、撮像素子１０により得られＡ／Ｄ変換・増幅部３０から入力された画像信号Ｓiに基づいて、後述するＡＦ評価領域からＡＦ評価値（自動焦点調節評価値）を算出し、フレーム毎にＡＦ評価値の算出が完了した場合、ＡＦ検波処理完了信号を制御部１００出力する。また、制御部１００からのＡＦ評価値読み出し信号に基づいて、算出されたＡＦ評価値を示すＡＦ評価値信号ＳAFを制御部１００に出力する。 The AF detection unit 40 calculates an AF evaluation value (automatic focus adjustment evaluation value) from an AF evaluation region, which will be described later, based on the image signal S i obtained by the image sensor 10 and input from the A / D conversion / amplification unit 30. When the calculation of the AF evaluation value is completed for each frame, the AF detection processing completion signal is output to the control unit 100. Further, on the basis of the AF evaluation value signal read from the control unit 100 outputs an AF evaluation value signal S AF indicating the calculated AF evaluation value to the control unit 100.

ＡＦ検波部４０は、ゲート回路部４１、ＢＰＦ（Band Pass Filter）４２、積算部４２を備える。ゲート回路部４１は、制御部１００から入力されるＡＦ評価領域指示信号Ｓwに基づいて画像信号ＳiからＡＦ評価対象となる領域（評価領域としてのＡＦ評価領域）が設定される。ＢＰＦ４２は、高周波領域の所定の周波数帯域の信号成分を抽出する。積算部４３は、ＢＰＦ４２から入力された信号を積分しＡＦ評価値を算出する。 The AF detection unit 40 includes a gate circuit unit 41, a BPF (Band Pass Filter) 42, and an integration unit 42. The gate circuit 41, the region becomes an AF evaluation target from the image signals S i (AF evaluation area as an evaluation region) is set based on the AF evaluation area indication signal S w which is input from the control unit 100. The BPF 42 extracts a signal component in a predetermined frequency band in the high frequency region. The integrating unit 43 integrates the signal input from the BPF 42 and calculates an AF evaluation value.

絞り駆動部５０は、制御部１００からの信号に基づいて絞り２を駆動させる。   The aperture driving unit 50 drives the aperture 2 based on a signal from the control unit 100.

レンズ位置検出部６０は、フォーカスレンズ１ａの位置を検出し、検出したレンズ位置信号ＳPを制御部１００へ出力する。 The lens position detection unit 60 detects the position of the focus lens 1 a and outputs the detected lens position signal SP to the control unit 100.

レンズ駆動部７０は、制御部１００から入力されるレンズ駆動指示信号Ｓm0に基づいてレンズ駆動用モータ（不図示）を駆動させるレンズ駆動信号Ｓmを出力し、フォーカスレンズ１ａを光軸方向に移動させる。 The lens driving unit 70 outputs a lens driving signal S m for driving a lens driving motor (not shown) based on the lens driving instruction signal S m0 input from the control unit 100, and moves the focus lens 1a in the optical axis direction. Move.

レンズ駆動部７０は、最小移動距離単位でフォーカスレンズを移動（以下、１ステップ移動という。）させており、例えば、レンズ駆動指示信号Ｓm0に基づいて、フォーカスレンズ１ａを数ステップ移動させる。
なお、レンズ駆動用モータとしては、ステッピングモータやＤＣモータ等の位置決め精度の高いモータを用いることが好ましい。 The lens driving unit 70 moves the focus lens in units of the minimum moving distance (hereinafter referred to as “one step movement”). For example, the lens driving unit 70 moves the focus lens 1a by several steps based on the lens drive instruction signal S m0 .
As the lens driving motor, it is preferable to use a motor with high positioning accuracy such as a stepping motor or a DC motor.

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出しＲＡＭ等に展開して実行することにより、自動焦点調節装置Ａの動作全体を統括的に制御する。   The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU reads out the program and data stored in the ROM and executes the program and data on the RAM. Thus, the overall operation of the automatic focus adjustment apparatus A is comprehensively controlled.

本実施の形態１の制御部１００は、フレーム周期Ｔf、ＡＦ評価領域ＷAF、１フレームに要するフォーカスレンズ１ａの駆動時間（レンズ駆動時間Ｔm）、読み出しタイミング信号ＳVに基づいて各フレームの後述するＡＦ上限走査線の露光開始時刻及びＡＦ下限走査線の露光終了時刻の計時を行うタイマ、ＡＦ評価領域ＷAFの露光期間とフォーカスレンズ１ａの駆動期間とが重複しないように最低露光時間Ｔexpを算出する露光時間算出手段を有し、算出された最低露光時間Ｔexpをタイミング信号発生回路部２０に指示する露光時間指示信号ＳTexpを出力した後、ＡＦ評価領域ＷAF内の画像信号に対してＡＦ評価を行い合焦位置の調節動作を行うためのプログラム及び各種データが予め設定されておりＲＯＭ内に記憶されている。また、制御部１００は、算出された最低露光時間Ｔexpでは露光量が不足する場合には、絞り２を開放側に動作させるよう絞り駆動部５０に指示を行ったり、Ａ／Ｄ変換・増幅部３０での画像信号の増幅調整（ゲインアップ）の指示を行ったりする。 The control unit 100 according to the first embodiment performs each frame based on the frame period T f , the AF evaluation area W AF , the driving time of the focus lens 1 a required for one frame (lens driving time T m ), and the readout timing signal S V. A timer for measuring the exposure start time of the AF upper limit scanning line and the exposure end time of the AF lower limit scanning line, which will be described later, and the minimum exposure time so that the exposure period of the AF evaluation area W AF and the driving period of the focus lens 1a do not overlap. has an exposure time calculation means for calculating the T exp, after the calculated minimum exposure time T exp outputting the exposure time indication signal S Texp instructing the timing signal generating circuit 20, AF evaluation area W image in the AF A program and various data for performing AF evaluation on the signal and adjusting the in-focus position and various data are set in advance and stored in the ROM. In addition, when the exposure amount is insufficient for the calculated minimum exposure time T exp , the control unit 100 instructs the aperture driving unit 50 to operate the aperture 2 to the open side, or performs A / D conversion / amplification. Instructing the image signal amplification adjustment (gain increase) in the unit 30.

図４に、ＡＦ評価領域ＷAFの一例を示す。
一般に、ユーザが撮りたい被写体は撮像領域としてのフレーム領域ＷFの中央付近にあるという思想から、ＡＦ評価領域ＷAFは、フレーム領域ＷF内の中央部に設定されている。
フレーム領域ＷFは、最上部の走査線（第１走査線ＬW1）から最下部の走査線（第ｍ走査線ＬWm）のｍ列の走査線で囲まれる領域である。 FIG. 4 shows an example of the AF evaluation area WAF .
In general, the idea that the subject the user wants take is near the center of the frame area W F as an imaging area, AF evaluation area W AF is set in the center of the frame area W F.
Frame area W F is a region surrounded by the scanning lines of the m columns of the uppermost scanning line (first scanning line L W1) from the bottom of the scanning line (the m scanning lines L Wm).

ＡＦ評価領域ＷAFは、フレーム領域ＷFの垂直方向に配列されている複数の走査線列に対して、第１走査線ＬW1からｓ番目の第ｓ走査線（ＡＦ上限走査線）ＬWsから第１走査線ＬW1からｅ番目の第ｅ走査線（ＡＦ下限走査線）ＬWeまでの垂直方向の範囲と、フレーム領域ＷFの水方向に配設されている複数の画素に対して水平方向一端部の例えばｎ番目の画素からｘ番目の画素までの水平方向の範囲とからなる二次元的な領域である。 AF evaluation area W AF, relative to a plurality of scan lines columns that are arranged in the vertical direction of the frame area W F, s-th from the first scan line L W1 of the s scanning lines (AF upper scanning line) L Ws and vertical ranging e th e scan lines (AF lower scanning lines) L We from the first scan line L W1 from to a plurality of pixels that are arranged in the water direction of the frame area W F This is a two-dimensional region consisting of a horizontal range from, for example, the nth pixel to the xth pixel at one end in the horizontal direction.

制御部１００は、ＡＦ下限走査線ＬWeとＡＦ上限走査線ＬWsとの差分からＡＦ評価領域ＷAFの垂直幅（垂直走査線数）ＬAFを例えば下記の（式１）を用いて算出する。 The control unit 100 calculates the vertical width (number of vertical scanning lines) L AF of the AF evaluation area W AF from the difference between the AF lower limit scanning line L We and the AF upper limit scanning line L Ws using, for example, the following (Formula 1). To do.

ＬAF＝ＬWe−ＬWs （式１） L AF = L We -L Ws (Formula 1)

制御部１００は、予め設定されているフレーム周期Ｔf、ＡＦ評価領域ＷAFから算出されるＡＦ評価領域ＷAFの垂直幅ＬAF、フレーム領域ＷFの垂直走査線総数ｍ、１フレームに要するレンズ駆動時間Ｔmから、最低露光時間Ｔexpを下記の（式２）を用いて算出する。 Control unit 100, required for the preset frame period T f, AF evaluation area W AF vertical width L AF, vertical scan line the total number m, 1 frame frame area W F calculated from the AF evaluation area W AF From the lens driving time T m , the minimum exposure time T exp is calculated using the following (Formula 2).

（１−ＬAF／ｍ）×Ｔf−Ｔm＞Ｔexp （式２） (1- LAF / m) * Tf - Tm > Texp (Formula 2)

図５に、フォーカスレンズ１ａの位置とＡＦ評価値との関係を示す。
無限端から至近端の方向（正方向）にフォーカスレンズ１ａをレンズ位置Ｐ1、Ｐ2、・・・・Ｐmに順次移動させたとき、各レンズ位置でのＡＦ評価領域ＷAFからＡＦ評価画像Ｆ1、Ｆ2・・・・Ｆmが取得され、各レンズ位置に対するＡＦ評価値Ｖ1、Ｖ2・・・・Ｖmが算出される。横軸にフォーカスレンズ１ａの位置をとり、縦軸にＡＦ評価値をとるとその形状は山状になる。算出されたＡＦ評価値は、得られた画像が鮮明である（合焦度が高い）ほど値が大きくなり、例えば、レンズ位置Ｐnに対するＡＦ評価画像が最も鮮明な画像である場合、算出されたＡＦ評価値Ｖnは他のＡＦ評価値よりも大きい数値を示す。 FIG. 5 shows the relationship between the position of the focus lens 1a and the AF evaluation value.
When the focus lens 1a is sequentially moved to the lens positions P 1 , P 2 ,... P m in the direction from the infinite end to the closest end (positive direction), AF from the AF evaluation area WAF at each lens position evaluation image F 1, F 2 ···· F m is obtained, AF evaluation values V 1, V 2 ···· V m is calculated for each lens position. When the position of the focus lens 1a is taken on the horizontal axis and the AF evaluation value is taken on the vertical axis, the shape becomes a mountain shape. The calculated AF evaluation value increases as the obtained image is clearer (the degree of focus is higher). For example, the calculated AF evaluation value is calculated when the AF evaluation image for the lens position Pn is the clearest image. The AF evaluation value V n is a numerical value larger than other AF evaluation values.

制御部１００は、複数のレンズ位置毎に算出されたＡＦ評価値から最大値（ピークＡＦ評価値）を検出し、ピークＡＦ評価値に基づいた目標値（目標ＡＦ評価値）に対するレンズ位置にフォーカスレンズ１ａを調節することにより合焦位置の調節を行う。   The control unit 100 detects the maximum value (peak AF evaluation value) from the AF evaluation values calculated for each of a plurality of lens positions, and focuses on the lens position with respect to the target value (target AF evaluation value) based on the peak AF evaluation value. The focus position is adjusted by adjusting the lens 1a.

制御部１００は、ピークＡＦ評価値を検出する場合、例えばフォーカスレンズ１ａを一方向（例えば、正方向）に各フレーム間にＭステップづつ移動させ、レンズ位置ＰnのＡＦ評価値Ｖnからレンズ位置がＰn+1のときのＡＦ評価値Ｖn+1を差分した値が予め定められた閾値よりも大きくなったとき、ピークＡＦ評価値が検出されたと判断する。そして、ピークＡＦ評価値が検出されたと判断したレンズ位置から、フォーカスレンズ１ａを逆方向（例えば、至近端から無限端の方向（負方向））に各フレーム間にＮステップずつ移動させ、検出されたＡＦ評価値が、目標ＡＦ評価値以上となる場合、検出されたＡＦ評価値に対するレンズ位置にフォーカスレンズ１ａが調節される。 Control unit 100, when detecting a peak AF evaluation value, for example, the focus lens 1a in one direction (e.g., positive direction) is moved at a time M steps between each frame, the lens from the AF evaluation value V n of the lens position P n When the value obtained by subtracting the AF evaluation value V n + 1 when the position is P n + 1 becomes larger than a predetermined threshold value, it is determined that the peak AF evaluation value is detected. Then, the focus lens 1a is moved in the reverse direction (for example, the direction from the closest end to the infinite end (negative direction)) by N steps between each frame from the lens position at which the peak AF evaluation value is determined to be detected. When the AF evaluation value thus obtained is equal to or greater than the target AF evaluation value, the focus lens 1a is adjusted to the lens position with respect to the detected AF evaluation value.

目標ＡＦ評価値は、ピークＡＦ評価値が検出された後、検出されたピークＡＦ評価値と焦点深度とに基づいて算出される。   The target AF evaluation value is calculated based on the detected peak AF evaluation value and the depth of focus after the peak AF evaluation value is detected.

ピークＡＦ評価値が検出された後のフォーカスレンズ１ａの駆動ステップ数Ｎは、最大ＡＦ評価値が検出される前の駆動ステップ数Ｍよりも小さいステップ数であり、Ｎの値が小さい程、合焦位置の調節精度が向上される。   The number of drive steps N of the focus lens 1a after the peak AF evaluation value is detected is smaller than the number of drive steps M before the maximum AF evaluation value is detected. The focus position adjustment accuracy is improved.

このように調節されたフォーカスレンズ１ａのレンズ位置は、ピークＡＦ評価値と判断されたＡＦ評価値に対するレンズ位置の焦点深度以内となり、一定の精度を確保することができる。   The lens position of the focus lens 1a adjusted in this way is within the focal depth of the lens position with respect to the AF evaluation value determined to be the peak AF evaluation value, and a certain accuracy can be ensured.

なお、制御部１００は、自動焦点調節装置Ａ固有の制御手段として説明するが、自動焦点調節装置Ａが撮像装置等に備えられた場合、撮像装置全体を制御する制御手段に含まれる構成であってもよい。   Although the control unit 100 is described as a control unit unique to the automatic focus adjustment apparatus A, when the automatic focus adjustment apparatus A is provided in an imaging apparatus or the like, the control unit 100 is included in the control unit that controls the entire imaging apparatus. May be.

次に、本実施の形態１の動作を説明する。
以下に説明する動作は、本発明の制御手段である制御部１００によって実行される。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
The operation described below is executed by the control unit 100 which is the control means of the present invention.

図６に、本実施の形態１における最低露光時間Ｔexpの設定動作フローを示す。
制御部１００は、自動焦点調節を行う指示が入力された場合、ゲート回路部４１にＡＦ評価領域ＷAFを設定する（ステップＳ１）。 FIG. 6 shows an operation flow for setting the minimum exposure time T exp in the first embodiment.
Control unit 100, if the instruction to perform automatic focus adjustment is input, sets the AF evaluation area W AF gate circuit 41 (step S1).

制御部１００は、ゲート回路部４１にＡＦ評価領域ＷAFを設定した後、最低露光時間Ｔexpを算出する（ステップＳ２）。 Control unit 100, after setting the AF evaluation area W AF gate circuit 41, calculates the minimum exposure time T exp (step S2).

制御部１００は、最低露光時間Ｔexpを算出した後、被写体の明るさを測光し（ステップＳ３）、適正露光時間Ｔexp0を算出する（ステップＳ４）。 After calculating the minimum exposure time T exp , the control unit 100 measures the brightness of the subject (step S3) and calculates the appropriate exposure time T exp0 (step S4).

制御部１００は、適正露光時間Ｔexp0が最低露光時間Ｔexp以下か否かを判断する（ステップＳ５）。適正露光時間Ｔexp0よりも最低露光時間Ｔexpが長いと判断した場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、光束量が不足していると判断し、露光不足分を解消するためのゲインアップ量を算出する（ステップＳ６）。 The control unit 100 determines whether or not the appropriate exposure time T exp0 is equal to or shorter than the minimum exposure time T exp (step S5). When it is determined that the minimum exposure time T exp is longer than the appropriate exposure time T exp0 (step S5; No), it is determined that the light flux amount is insufficient, and a gain increase amount for eliminating the under exposure is calculated. (Step S6).

制御部１００は、適正露光時間Ｔexp0が最低露光時間Ｔexp以下と判断した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ゲインアップ量を「０」（増幅調整無し）とする（ステップＳ７）。 When determining that the appropriate exposure time T exp0 is equal to or shorter than the minimum exposure time T exp (step S5; Yes), the control unit 100 sets the gain increase amount to “0” (no amplification adjustment) (step S7).

制御部１００は、算出されたゲインアップ量に基づいてゲイン調整指示信号ＳGをＡ／Ｄ変換・増幅部３０に出力する（ステップＳ８）。 The control unit 100 outputs a gain adjustment instruction signal SG to the A / D conversion / amplification unit 30 based on the calculated gain increase amount (step S8).

制御部１００は、算出した最低露光時間Ｔexpを指示する露光時間指示信号ＳTexpをタイミング信号発生部２０に出力し、最低露光時間Ｔexpを設定させる（ステップＳ９）。 Control unit 100 outputs an exposure time indication signal S Texp instructing minimum exposure time T exp calculated for the timing signal generator 20, to set the minimum exposure time T exp (step S9).

なお、露光不足の解消方策として、ゲインアップ量を調整する方法について説明したが、絞り２の絞り量を調節して露光不足を解消してもよく、また、ゲインアップ量と絞り量とを調整してもよい。   Although the method for adjusting the gain increase amount has been described as a measure for eliminating the underexposure, the underexposure may be resolved by adjusting the aperture amount of the aperture 2, and the gain increase amount and the aperture amount are adjusted. May be.

図７に、本実施の形態１の合焦位置の調節動作フローを示す。
制御部１００は、図６に示す最低露光時間Ｔexpの設定動作終了後、ピークＡＦ評価値を初期化し（ステップＳ１１）、フォーカスレンズ１ａの移動方向を正方向に設定する（ステップＳ１２）。 FIG. 7 shows a flow for adjusting the in-focus position according to the first embodiment.
After the setting operation of the minimum exposure time T exp shown in FIG. 6 is completed, the control unit 100 initializes the peak AF evaluation value (step S11) and sets the moving direction of the focus lens 1a to the positive direction (step S12).

制御部１００は、読み出しタイミング信号ＳVに基づくタイマの計時により、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了したか否かを判断し（ステップＳ１３）、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了されるまで待機する（ステップＳ１３；Ｎｏ）。 The control unit 100 determines whether or not the exposure of the AF lower limit scanning line L We has been completed by measuring the timer based on the read timing signal S V (step S13), and the exposure of the AF lower limit scanning line L We is completed. (Step S13; No).

制御部１００は、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了されたと判断した場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ１ａをＭステップ移動させる（ステップＳ１４）。 When the control unit 100 determines that the exposure of the AF lower limit scanning line L We has been completed (step S13; Yes), the control unit 100 moves the focus lens 1a by M steps (step S14).

制御部１００は、ＡＦ検波部４０のＡＦ検波処理が完了したか否かを判断するため、ＡＦ検波部４０からＡＦ検波処理完了信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ１５）、ＡＦ検波処理完了信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１５；Ｎｏ）。   In order to determine whether or not the AF detection processing of the AF detection unit 40 is completed, the control unit 100 determines whether or not an AF detection processing completion signal is input from the AF detection unit 40 (step S15), and AF detection is performed. Wait until a processing completion signal is input (step S15; No).

制御部１００は、ＡＦ検波処理完了信号が入力された（ＡＦ検波処理完了）と判断した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ＡＦ検波部４０からＡＦ評価値を読み出しＡＦ評価値を取得する（ステップＳ１６）。   When it is determined that the AF detection processing completion signal is input (AF detection processing completion) (step S15; Yes), the control unit 100 reads the AF evaluation value from the AF detection unit 40 and acquires the AF evaluation value (step S16). ).

制御部１００は、取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１７）。取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、取得したＡＦ評価値をピークＡＦ評価値に更新し、ピークＡＦ評価値の更新処理を行う（ステップＳ１８）。   The control unit 100 determines whether or not the acquired AF evaluation value is larger than the peak AF evaluation value (step S17). When it is determined that the acquired AF evaluation value is larger than the peak AF evaluation value (step S17; Yes), the acquired AF evaluation value is updated to the peak AF evaluation value, and the peak AF evaluation value is updated (step S18). ).

制御部１００は、取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値以下と判断した場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）又はピークＡＦ評価値の更新処理が完了した後（ステップＳ１８後）、取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値よりも大きく下降したか否かを判断するため、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値を差分した値が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１９）。   When it is determined that the acquired AF evaluation value is equal to or less than the peak AF evaluation value (step S17; No) or after the update process of the peak AF evaluation value is completed (after step S18), the control unit 100 determines that the acquired AF evaluation value is In order to determine whether or not the peak AF evaluation value has dropped significantly, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the AF evaluation value from the peak AF evaluation value is greater than a preset threshold value (step S19).

制御部１００は、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値を差分した値が予め設定されている閾値以下と判断した場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻る。   When the control unit 100 determines that the value obtained by subtracting the AF evaluation value from the peak AF evaluation value is equal to or less than a preset threshold value (step S19; No), the control unit 100 returns to step S13.

制御部１００は、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値を差分した値が予め設定されている閾値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ１ａの移動方向を負方向に設定する（ステップＳ２０）。   When the controller 100 determines that the value obtained by subtracting the AF evaluation value from the peak AF evaluation value is larger than a preset threshold value (step S19; Yes), the control unit 100 sets the moving direction of the focus lens 1a to the negative direction. (Step S20).

制御部１００は、読み出しタイミング信号ＳVに基づくタイマの計時により、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了したか否かを判断し（ステップＳ２１）。ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了されるまで待機する（ステップＳ２１；Ｎｏ）。 The control unit 100 determines whether or not the exposure of the AF lower limit scanning line L We has ended by counting the timer based on the read timing signal S V (step S21). Wait until the exposure of the AF lower limit scanning line L We is completed (step S21; No).

制御部１００は、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了されたと判断した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ１ａをＮステップ移動させる（ステップＳ２２）。 When the control unit 100 determines that the exposure of the AF lower limit scanning line L We has been completed (step S21; Yes), the control unit 100 moves the focus lens 1a by N steps (step S22).

制御部１００は、ＡＦ検波部４０のＡＦ検波処理が完了したか否かを判断するため、ＡＦ検波部４０からＡＦ検波処理完了信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ２３）、ＡＦ検波処理完了信号が入力されるまで待機する（ステップＳ２３；Ｎｏ）。   In order to determine whether or not the AF detection processing of the AF detection unit 40 is completed, the control unit 100 determines whether or not an AF detection processing completion signal is input from the AF detection unit 40 (step S23), and AF detection is performed. Wait until a processing completion signal is input (step S23; No).

制御部１００は、ＡＦ検波処理完了信号が入力された（ＡＦ検波処理完了）と判断した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ＡＦ検波部４０からＡＦ評価値を読み出しＡＦ評価値を取得する（ステップＳ２４）。   When determining that the AF detection processing completion signal has been input (AF detection processing completed) (step S23; Yes), the control unit 100 reads the AF evaluation value from the AF detection unit 40 and acquires the AF evaluation value (step S24). ).

制御部１００は、取得したＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。取得したＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上でないと判断した場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻る。   The control unit 100 determines whether or not the acquired AF evaluation value is greater than or equal to the target AF evaluation value (step S25). When it is determined that the acquired AF evaluation value is not equal to or higher than the target AF evaluation value (step S25; No), the process returns to step S21.

制御部１００は、取得したＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上であると判断した場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、合焦位置の調節動作を終了する。   When it is determined that the acquired AF evaluation value is equal to or greater than the target AF evaluation value (step S25; Yes), the control unit 100 ends the focus position adjustment operation.

図８に、本実施の形態１のタイミングチャートの一例を示す。
なお、フレーム周期Ｔfは、読み出しタイミング信号ＳVの立下り時刻から次の立下り時刻までの期間であり、レンズ駆動信号Ｓm、各走査線の電荷蓄積信号、画像信号Ｓi、ＡＦ評価値信号ＳAFは、模式的に示したものである。 FIG. 8 shows an example of a timing chart of the first embodiment.
The frame period T f is a period from the falling time of the readout timing signal S V to the next falling time, and the lens driving signal S m , the charge accumulation signal of each scanning line, the image signal S i , and the AF evaluation. The value signal SAF is schematically shown.

時刻ｔ１のとき、初期レンズ位置Ｐ0に対するＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了され、時刻ｔ１から時刻ｔ２のとき、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａがＭステップ移動される（例えば、フォーカスレンズ１ａが初期レンズ位置Ｐ0からＭステップ移動したレンズ位置Ｐaに移動される。）。
時刻ｔ２のとき、レンズ位置Ｐaに対するＡＦ上限走査線ＬWsの露光が開始される。 At time t1, the exposure of the AF lower limit scanning line L We with respect to the initial lens position P 0 is completed, and from time t1 to time t2, the focus lens 1a is moved M steps by the lens drive signal S m (for example, focus) lens 1a is moved from the initial lens position P 0 to the lens position P a moved M step.).
At time t2, the exposure of the AF upper scanning line L Ws to the lens position P a is started.

また、フォーカスレンズ１ａがＭステップ移動開始された後（時刻ｔ１後）、初期レンズ位置Ｐ0でのＡＦ評価値Ｖ0が取得され、取得されたＡＦ評価値Ｖ0に基づいてピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。 Further, after the focus lens 1a is started M step movement (after time t1), is obtained AF evaluation value V 0 is the initial lens position P 0, the peak AF evaluation value based on the AF evaluation value V 0 obtained Detection operation is performed.

時刻ｔ２から時刻ｔ３は、レンズ位置Ｐaに対するＡＦ評価領域ＷAFのＡＦ上限走査線ＬWsからＡＦ下限走査線ＬWeが露光される。 Time Time t3 to t2, the lens position P a AF evaluation area W AF lower scanning lines from AF upper scanning line L Ws of AF L We respect is exposed.

時刻ｔ３とき、レンズ位置Ｐaに対するＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了され、時刻ｔ３から時刻ｔ４は、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａがＭステップ移動される（例えば、フォーカスレンズ１ａがレンズ位置ＰaからＭステップ移動したレンズ位置Ｐbに移動される。）。 When the time t3, the exposure of the AF lower scanning line L We with respect to the lens position P a is terminated, from time t3 to time t4, the focus lens 1a is moved M-step by the lens driving signal S m (e.g., focus lens 1a is It is moved from the lens position P a to the lens position P b that has been moved M steps).

また、フォーカスレンズ１ａがＭステップ移動開始された後（時刻ｔ３後）、レンズ位置ＰaでのＡＦ評価値Ｖaが取得され、取得されたＡＦ評価値Ｖaに基づいてピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。
このように、上記動作を繰り返しながらピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。 Further, after the focus lens 1a is started M step movement (after time t3), are acquired AF evaluation value V a of the lens position P a is the peak AF evaluation value based on the obtained AF evaluation value V a A detection operation is performed.
Thus, the peak AF evaluation value detection operation is performed while repeating the above operation.

時刻ｔ１１のとき、レンズ位置Ｐn-Mに対するＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了され、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２のとき、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａがＭステップ移動される（例えば、フォーカスレンズ１ａがレンズ位置Ｐn-MからＭステップ移動したレンズ位置Ｐnに移動される。）。
時刻ｔ１２のとき、レンズ位置Ｐnに対するＡＦ上限走査線ＬWsの露光が開始される。 At time t11, the exposure of the AF lower limit scanning line L We to the lens position P nM is finished, and from time t11 to time t12, the focus lens 1a is moved M steps by the lens drive signal S m (for example, the focus lens). 1a is moved to the lens position P n which has moved M steps from the lens position P nM .)
At time t12, exposure of the AF upper limit scanning line L Ws with respect to the lens position P n is started.

フォーカスレンズ１ａがＭステップ移動開始された後（時刻ｔ１１後）、レンズ位置Ｐn-MでのＡＦ評価値Ｖn-Mが取得され、取得されたＡＦ評価値Ｖn-Mに基づいてピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。 After the focus lens 1a is started M step movement (after time t11), the acquired AF evaluation value V nM at the lens position P nM, detection operation of the peak AF evaluation value based on the obtained AF evaluation value V nM Is done.

時刻ｔ１２から時刻ｔ１３は、レンズ位置Ｐnに対するＡＦ評価領域ＷAFのＡＦ上限走査線ＬWsからＡＦ下限走査線ＬWeが露光される。 From time t12 to time t13, the AF lower limit scanning line L We is exposed from the AF upper limit scanning line L Ws of the AF evaluation area W AF with respect to the lens position P n .

時刻ｔ１３とき、レンズ位置Ｐnに対するＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了され、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４は、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａがＭステップ移動される（例えば、フォーカスレンズ１ａがレンズ位置ＰnからＭステップ移動したレンズ位置Ｐn+Mに移動される。）。 At time t13, the exposure of the AF lower limit scanning line L We with respect to the lens position P n is completed, and the focus lens 1a is moved M steps by the lens drive signal S m from time t13 to time t14 (for example, the focus lens 1a is moved). is moved from the lens position P n in the M-step movement and lens position P n + M.).

また、フォーカスレンズ１ａがＭステップ移動開始された後（時刻ｔ１３後）、レンズ位置ＰnでのＡＦ評価値Ｖnが取得され、取得されたＡＦ評価値Ｖnに基づいてピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。取得されたＡＦ評価値ＶnがピークＡＦ評価値と判断された場合、レンズ移動方向が負方向に設定される。 Further, after the focus lens 1a is started M step movement (time after t13), the acquired AF evaluation value V n at the lens position P n, the peak AF evaluation value based on the obtained AF evaluation value V n A detection operation is performed. When the acquired AF evaluation value V n is determined to be the peak AF evaluation value, the lens moving direction is set to the negative direction.

レンズ移動方向が負方向に設定された後は、フォーカスレンズ１ａが負方向にＮステップずつ移動され、検出されたＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上である場合、検出されたＡＦ評価値に対するレンズ位置にフォーカスレンズ１ａが調節される以外は、略同様であるため、タイミングチャートは省略する。   After the lens moving direction is set to the negative direction, the focus lens 1a is moved by N steps in the negative direction, and when the detected AF evaluation value is equal to or greater than the target AF evaluation value, the lens corresponding to the detected AF evaluation value The timing chart is omitted because it is substantially the same except that the focus lens 1a is adjusted to the position.

このように、最低露光時間Ｔexpを算出し設定することによって、ＡＦ評価領域ＷAFの露光期間中は、前後のフレームのＡＦ評価領域ＷAFの露光期間と重複せず、前後のフレームのＡＦ評価領域ＷAFの露光期間との間にレンズを移動させる期間を設けることができるため、ＡＦ評価領域ＷAFの露光期間中は、フォーカスレンズ１ａの移動が無い状態で画像信号を得ることができ、一定の精度を保ちつつ高速に合焦位置の調節を行うことができる。 Thus, by setting calculates the minimum exposure time T exp, during the exposure period of the AF evaluation area W AF does not overlap with the AF evaluation area W exposure period of AF before and after the frame, the front and rear frame AF it is possible to provide a period for moving the lens between the exposure period evaluation region W AF, during the exposure period of the AF evaluation area W AF can obtain an image signal in a state the mobile is not the focus lens 1a The focus position can be adjusted at high speed while maintaining a certain accuracy.

[実施の形態２]
以下、図を参照して本発明の実施の形態２を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図９に、本実施の形態２における自動焦点調節装置Ｂの概略構成のブロック図を示す。
本実施の形態２における自動焦点調節装置Ｂの構成において、実施の形態１を同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略し、異なる部分のみ説明する。具体的には、実施の形態１における制御部１００が、制御部２００となる。 [Embodiment 2]
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration will be described.
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the automatic focusing apparatus B according to the second embodiment.
In the configuration of the automatic focus adjustment apparatus B according to the second embodiment, the same reference numerals are given to the same portions as those in the first embodiment, and detailed description will be omitted, and only different portions will be described. Specifically, the control unit 100 in the first embodiment is the control unit 200.

制御部２００は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラム及びデータを読み出し、ＲＡＭ等に展開して実行することにより、自動焦点調節装置Ｂの動作全体を統括的に制御する。   The control unit 200 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and the CPU reads out programs and data stored in the ROM, develops them in the RAM, and executes them, whereby the overall operation of the automatic focus adjustment device B is comprehensively performed. Control.

本実施の形態２の制御部２００は、フレーム周期Ｔf、評価領域としてのＡＦ評価領域ＷAF、読み出しタイミング信号ＳVに基づいて各フレームのＡＦ上限走査線ＬWsの露光開始時刻及びＡＦ下限走査線ＬWeの露光終了時刻等の計時を行うタイマ、フォーカスレンズ１ａを一方向に一定速度で移動させながら自動焦点調節評価値の最大値としてのピークＡＦ評価値を検出する第１の評価動作と、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ１ａのレンズ位置（合焦位置）を調節する第２の評価動作と、を行うためのプログラム及び各種データが予め設定されておりＲＯＭ内に記憶されている。 The control unit 200 according to the second embodiment performs exposure start time and AF lower limit of the AF upper limit scanning line L Ws of each frame based on the frame period T f , the AF evaluation area W AF as the evaluation area, and the readout timing signal S V. A timer for measuring the exposure end time of the scanning line L We , a first evaluation operation for detecting the peak AF evaluation value as the maximum value of the automatic focus adjustment evaluation value while moving the focus lens 1a at a constant speed in one direction And a program and various data for performing the second evaluation operation for adjusting the lens position (focus position) of the focus lens 1a based on the peak AF evaluation value detected from the first evaluation operation are set in advance. And stored in the ROM.

第１の評価動作は、フォーカスレンズ１ａを無限端と至近端との間で一方向（例えば、正方向。）に一定速度で移動させながら複数のフレームの画像信号を取得しつつ各フレームのＡＦ評価領域ＷAFに対してＡＦ評価値を算出し、算出された複数のＡＦ評価値からピークＡＦ評価値が検出されるまでフォーカスレンズ１ａを移動させる。 In the first evaluation operation, the focus lens 1a is moved in one direction (for example, the positive direction) between the infinite end and the close end at a constant speed while acquiring image signals of a plurality of frames. An AF evaluation value is calculated for the AF evaluation area W AF , and the focus lens 1a is moved until a peak AF evaluation value is detected from the calculated plurality of AF evaluation values.

また第１の評価動作では、各フレームのＡＦ評価領域ＷAFのＡＦ上限走査線ＬWsの露光開始時刻におけるフォーカスレンズ１ａのレンズ位置（上限レンズ位置）とＡＦ下限走査線ＬWeの露光終了時刻におけるフォーカスレンズ１ａのレンズ位置（下限レンズ位置）の検出及び記憶処理が行われ、検出されたピークＡＦ評価値に対するＡＦ評価領域ＷAFのＡＦ上限走査線ＬWsの露光開始時刻におけるフォーカスレンズ１ａのレンズ位置（ピーク上限レンズ位置）とＡＦ下限走査線ＬWeの露光終了時刻におけるフォーカスレンズ１ａのレンズ位置（ピーク下限レンズ位置）とを記憶する。 In the first evaluation operation, the lens position (upper limit lens position) of the focus lens 1a and the exposure end time of the AF lower limit scanning line L We at the exposure start time of the AF upper limit scanning line L Ws in the AF evaluation area W AF of each frame. The lens position (lower limit lens position) of the focus lens 1a is detected and stored, and the focus lens 1a is detected at the exposure start time of the AF upper limit scanning line L Ws of the AF evaluation area W AF with respect to the detected peak AF evaluation value. The lens position (peak upper limit lens position) and the lens position (peak lower limit lens position) of the focus lens 1a at the exposure end time of the AF lower limit scanning line L We are stored.

第１の評価動作では、各フレームの露光期間中にフォーカスレンズ１ａが移動しているためＡＦ評価領域ＷAFのＡＦ上限走査線ＬWsとＡＦ下限走査線ＬWeとではレンズ位置が異なるが、第１の評価動作で算出される各ＡＦ評価値に対するレンズ位置は、算出されるＡＦ評価値の上限レンズ位置と下限レンズ位置との中間位置に近似することができる。 In the first evaluation operation, since the focus lens 1a is moved during the exposure period of each frame, the lens position is different between the AF upper limit scanning line L Ws and the AF lower limit scanning line L We in the AF evaluation area W AF . The lens position for each AF evaluation value calculated in the first evaluation operation can be approximated to an intermediate position between the upper limit lens position and the lower limit lens position of the calculated AF evaluation value.

第２の評価動作は、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値のピーク上限レンズ位置からピーク下限レンズ位置までの距離としての第１距離が焦点深度以内である場合、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値に対するレンズ位置（ピークレンズ位置）にフォーカスレンズ１ａを調節する。   The second evaluation operation is performed when the first distance as the distance from the peak upper limit lens position to the peak lower limit lens position of the peak AF evaluation value detected from the first evaluation operation is within the depth of focus. The focus lens 1a is adjusted to the lens position (peak lens position) with respect to the peak AF evaluation value detected from the operation.

また第２の評価動作は、第１距離が焦点深度以内ではない場合、第１の評価動作においてフォーカスレンズ１ａが停止された時点から第１の評価動作とは逆方向（例えば、負方向。）にフォーカスレンズ１ａを２フレーム周期の間隔でＮステップずつ移動させ画像信号を取得し、各フレームのＡＦ評価領域ＷAFに対して取得されたＡＦ評価値が目標値としての目標ＡＦ評価値以上となる場合、取得されたＡＦ評価値に対するレンズ位置にフォーカスレンズ１ａが調節される。 Further, in the second evaluation operation, when the first distance is not within the depth of focus, the first evaluation operation starts in the reverse direction (for example, the negative direction) from the time when the focus lens 1a is stopped in the first evaluation operation. the focus lens 1a of the acquired image signal is moved by N steps at intervals of two frame periods, the target AF evaluation value or more as the AF evaluation area W has been AF evaluation value is the target value obtained for AF of each frame In this case, the focus lens 1a is adjusted to the lens position with respect to the acquired AF evaluation value.

目標ＡＦ評価値は、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値と焦点深度とに基づいて算出される。   The target AF evaluation value is calculated based on the peak AF evaluation value and the depth of focus detected from the first evaluation operation.

このように調節されたフォーカスレンズ１ａのレンズ位置は、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値に対するレンズ位置の焦点深度以内となり、一定の精度を確保することができる。   The lens position of the focus lens 1a adjusted in this way is within the focal depth of the lens position with respect to the peak AF evaluation value detected from the first evaluation operation, and a certain accuracy can be ensured.

ＡＦ評価領域ＷAFの概念及びフォーカスレンズ１ａの位置とＡＦ評価値の関係は、実施の形態１と同様であるため、図示及び説明は省略する。 Since the concept of the AF evaluation area W AF and the relationship between the position of the focus lens 1a and the AF evaluation value are the same as those in the first embodiment, illustration and description are omitted.

なお、制御部２００は、自動焦点調節装置Ｂ固有の制御手段として説明するが、自動焦点調節装置Ｂが撮像装置等に備えられた場合、撮像装置全体を制御する制御手段に含まれる構成であってもよい。   The control unit 200 will be described as a control unit unique to the automatic focus adjustment device B. However, when the automatic focus adjustment device B is provided in an imaging device or the like, the control unit 200 is included in the control unit that controls the entire imaging device. May be.

次に、本実施の形態２の動作を説明する。
以下に説明する動作は、本発明の制御手段である制御部２００によって実行される。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
The operation described below is executed by the control unit 200 which is the control means of the present invention.

図１０に、本実施の形態２における第１の評価動作の動作フローを示す。
制御部２００は、自動焦点調節を行う指示があった場合、ピークＡＦ評価値、ピーク上限レンズ位置、ピーク下限レンズ位置の値を初期化し（ステップＳ３１）、フォーカスレンズ１ａを一方向（例えば、正方向）に一定速度で移動させるようレンズ駆動指示信号Ｓm0をレンズ駆動部７０に出力する（ステップＳ３２）。 FIG. 10 shows an operation flow of the first evaluation operation in the second embodiment.
When instructed to perform automatic focus adjustment, the control unit 200 initializes the peak AF evaluation value, the peak upper limit lens position, and the peak lower limit lens position (step S31), and moves the focus lens 1a in one direction (for example, normal The lens driving instruction signal S m0 is output to the lens driving unit 70 so as to move at a constant speed in the direction (step S32).

制御部２００は、各フレームの上限レンズ位置及び下限レンズ位置を検出し、ＲＡＭ内に記憶する（ステップＳ３３）。
なお、ステップＳ３３は、割り込み処理等で処理される。 The control unit 200 detects the upper limit lens position and the lower limit lens position of each frame and stores them in the RAM (step S33).
Note that step S33 is processed by an interrupt process or the like.

制御部２００は、ＡＦ検波部４０のＡＦ検波処理が完了したか否かを判断するため、ＡＦ検波部４０からＡＦ検波処理完了信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ３４）、ＡＦ検波処理完了信号が入力されるまで待機する（ステップＳ３４；Ｎｏ）。   The control unit 200 determines whether or not an AF detection processing completion signal is input from the AF detection unit 40 in order to determine whether or not the AF detection processing of the AF detection unit 40 is completed (step S34), and AF detection is performed. Wait until a processing completion signal is input (step S34; No).

制御部２００は、ＡＦ検波処理完了信号が入力された（ＡＦ検波処理完了）と判断した場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、ＡＦ検波部４０から入力されるＡＦ評価値信号ＳAFからＡＦ評価値を取得する（ステップＳ３５）。 Control unit 200, AF detection processing completion signal is inputted when it is determined that (AF detection processing completed) (step S34; Yes), the AF evaluation value from the AF evaluation value signal S AF inputted from the AF detection unit 40 Obtain (step S35).

制御部２００は、取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３６）。取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、取得したＡＦ評価値をピークＡＦ評価値に更新し、取得したＡＦ評価値に対する上限レンズ位置及び下限レンズ位置をピーク上限レンズ位置及びピーク下限レンズ位置として更新する更新処理を行う（ステップＳ３７）。   The control unit 200 determines whether or not the acquired AF evaluation value is larger than the peak AF evaluation value (step S36). When it is determined that the acquired AF evaluation value is larger than the peak AF evaluation value (step S36; Yes), the acquired AF evaluation value is updated to the peak AF evaluation value, and the upper limit lens position and the lower limit lens with respect to the acquired AF evaluation value Update processing for updating the position as the peak upper limit lens position and the peak lower limit lens position is performed (step S37).

制御部２００は、取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値以下と判断した場合（ステップＳ３６；Ｎｏ）又はピークＡＦ評価値、ピーク上限レンズ位置及びピーク下限レンズ位置の更新処理が完了した後（ステップＳ３７後）、取得したＡＦ評価値がピークＡＦ評価値よりも大きく下降したか否かを判断するため、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値を差分した値が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３８）。   When it is determined that the acquired AF evaluation value is equal to or less than the peak AF evaluation value (step S36; No), the control unit 200 completes the update processing of the peak AF evaluation value, the peak upper limit lens position, and the peak lower limit lens position (step S36). After S37), whether or not the value obtained by subtracting the AF evaluation value from the peak AF evaluation value is greater than a preset threshold value in order to determine whether or not the acquired AF evaluation value has fallen greatly than the peak AF evaluation value It is determined whether or not (step S38).

制御部２００は、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値を差分した値が予め設定されている閾値以下と判断した場合（ステップＳ３８；Ｎｏ）、ステップＳ３３に戻る。   When it is determined that the value obtained by subtracting the AF evaluation value from the peak AF evaluation value is equal to or less than a preset threshold value (step S38; No), the control unit 200 returns to step S33.

制御部２００は、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値を差分した値が予め設定されている閾値よりも大きいと判断した場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ１ａの移動を停止させ（ステップＳ３９）、第１の評価動作を終了させる。   If the control unit 200 determines that the value obtained by subtracting the AF evaluation value from the peak AF evaluation value is larger than a preset threshold value (step S38; Yes), the control unit 200 stops the movement of the focus lens 1a (step S39). Then, the first evaluation operation is terminated.

図１１に、本実施の形態２における第２の評価動作の動作フローを示す。
制御部２００は、第１の評価動作から検出されたピーク上限レンズ位置及びピーク下限レンズ位置を読み出す（ステップＳ４１）。 FIG. 11 shows an operation flow of the second evaluation operation in the second embodiment.
The control unit 200 reads the peak upper limit lens position and the peak lower limit lens position detected from the first evaluation operation (step S41).

制御部２００は、読み出したピーク上限レンズ位置とピーク下限レンズ位置から、第１距離を算出する（ステップＳ４２）。   The control unit 200 calculates the first distance from the read peak upper limit lens position and peak lower limit lens position (step S42).

制御部２００は、算出された第１距離が焦点深度以内であるか否かを判断する（ステップＳ４３）。   The control unit 200 determines whether or not the calculated first distance is within the depth of focus (step S43).

制御部２００は、第１距離が焦点深度以内であると判断した場合（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、読み出したピーク上限レンズ位置とピーク下限レンズ位置とから、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値のピークレンズ位置を算出し（ステップＳ４４）、算出したピークレンズ位置にフォーカスレンズ１ａを移動させ（ステップＳ４５）、合焦位置の調節を終了する。   When the control unit 200 determines that the first distance is within the depth of focus (step S43; Yes), the peak AF detected from the first evaluation operation from the read peak upper limit lens position and peak lower limit lens position. The peak lens position of the evaluation value is calculated (step S44), the focus lens 1a is moved to the calculated peak lens position (step S45), and the adjustment of the focus position is ended.

制御部２００は、第１距離が焦点深度以内でないと判断した場合（ステップＳ４３；Ｎｏ）、フォーカスレンズ１ａの移動方向を第１の評価動作とは逆の方向（例えば、負方向。）に設定する（ステップＳ４６）。   When the control unit 200 determines that the first distance is not within the depth of focus (step S43; No), the moving direction of the focus lens 1a is set in a direction opposite to the first evaluation operation (for example, a negative direction). (Step S46).

制御部２００は、読み出しタイミング信号ＳVが立ち下がったか否かを判断し（ステップＳ４７）、読み出しタイミング信号ＳVが立ち下がるまで待機する（ステップＳ４７；Ｎｏ）。 The controller 200 determines whether or not the read timing signal S V has fallen (step S47), and waits until the read timing signal S V falls (step S47; No).

制御部２００は、読み出しタイミング信号ＳVが立ち下がったと判断した場合（ステップＳ４７；Ｙｅｓ）、フォーカスレンズ１ａが負方向にＮステップ移動されるようレンズ駆動指示信号Ｓm0をレンズ駆動部７０に出力する（ステップＳ４８）。 When the control unit 200 determines that the readout timing signal S V has fallen (step S47; Yes), the lens driving instruction signal S m0 is output to the lens driving unit 70 so that the focus lens 1a is moved N steps in the negative direction. (Step S48).

その後、制御部２００は、再度、読み出しタイミング信号ＳVが立ち下がったか否かを判断し（ステップＳ４９）、読み出しタイミング信号が立ち下がるまで待機する（ステップＳ４９；Ｎｏ）。 Thereafter, the control unit 200 again determines whether fall of the read timing signal S V (step S49), and waits until the read timing signal falls (Step S49; No).

制御部２００は、読み出しタイミング信号ＳVが立ち下がったと判断した場合（ステップＳ４９；Ｙｅｓ）、ＡＦ検波部４０のＡＦ検波処理が完了したか否かを判断するため、ＡＦ検波部４０からＡＦ検波処理完了信号が入力されたか否かを判断し（ステップＳ５０）、ＡＦ検波処理完了信号が入力されるのを待機する（ステップＳ５０；Ｎｏ）。 When the control unit 200 determines that the read timing signal SV has fallen (step S49; Yes), the AF detection unit 40 performs AF detection to determine whether or not the AF detection processing of the AF detection unit 40 has been completed. It is determined whether or not a processing completion signal has been input (step S50), and the system waits for an AF detection processing completion signal to be input (step S50; No).

制御部２００は、ＡＦ検波処理完了信号が入力された（ＡＦ検波処理完了）と判断した場合（ステップＳ５０；Ｙｅｓ）、ＡＦ検波部４０から入力されるＡＦ評価値信号ＳAFからＡＦ評価値を取得する（ステップＳ５１）。 Control unit 200, AF detection processing completion signal is inputted when it is determined that (AF detection processing completed) (step S50; Yes), the AF evaluation value from the AF evaluation value signal S AF inputted from the AF detection unit 40 Obtain (step S51).

制御部２００は、取得したＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５２）。取得したＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上でないと判断した場合（ステップＳ５２；Ｎｏ）、ステップＳ４７に戻る。   The control unit 200 determines whether or not the acquired AF evaluation value is greater than or equal to the target AF evaluation value (step S52). When it is determined that the acquired AF evaluation value is not equal to or higher than the target AF evaluation value (step S52; No), the process returns to step S47.

制御部２００は、取得したＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上であると判断した場合（ステップＳ５２；Ｙｅｓ）、合焦位置の調節動作を終了する。   When it is determined that the acquired AF evaluation value is equal to or greater than the target AF evaluation value (step S52; Yes), the control unit 200 ends the focus position adjustment operation.

このように、第１の評価動作においてフォーカスレンズ１ａを移動させつつ複数のフレームの画像信号を取得して光学像に対するピークＡＦ評価値を検出し、第２の評価動作において検出されたピークＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ１ａの位置を調節する。   As described above, the peak AF evaluation value for the optical image is detected by acquiring the image signals of a plurality of frames while moving the focus lens 1a in the first evaluation operation, and the peak AF evaluation detected in the second evaluation operation is detected. The position of the focus lens 1a is adjusted based on the value.

図１２に、本実施の形態２の第１の評価動作のタイミングチャートの一例を示す。
なお、フレーム周期Ｔfは、読み出しタイミング信号ＳVの立下り時刻から次の立下り時刻までの期間であり、レンズ駆動信号Ｓm、各走査線の電荷蓄積信号、画像信号Ｓi、ＡＦ評価値信号ＳAFは、模式的に示したものである。 FIG. 12 shows an example of a timing chart of the first evaluation operation of the second embodiment.
The frame period T f is a period from the falling time of the readout timing signal S V to the next falling time, and the lens driving signal S m , the charge accumulation signal of each scanning line, the image signal S i , and the AF evaluation. The value signal SAF is schematically shown.

時刻ｔ２１のとき、レンズ駆動信号Ｓmに基づいてフォーカスレンズ１ａが一方向（例えば、正方向。）に一定速度で移動開始される。また、読み出しタイミング信号ＳVが立下がり、ＡＦ上限走査線ＬWsの露光開始時刻及びＡＦ下限走査線ＬWeの露光終了時刻の計時が開始される。 At time t21, the focus lens 1a on the basis of the lens driving signal S m is in one direction (e.g., positive direction.) Begins moving at a constant speed. The read timing signal S V falls, counting the exposure start time and the AF lower scanning line L We exposure end time of AF upper scanning line L Ws is started.

時刻ｔ２２のとき、ＡＦ上限走査線ＬWsの露光が開始され、上限レンズ位置の検出及び記憶処理が行われる。 At time t22, exposure of the AF upper limit scanning line L Ws is started, and the upper limit lens position is detected and stored.

時刻ｔ２４のとき、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了され、下限レンズ位置の検出及び記憶処理が行われる。 At time t24, the exposure of the AF lower scanning line L We are terminated, detecting and storing processing of the lower lens position is performed.

時刻ｔ２１から時刻ｔ２３の１フレーム周期Ｔfの期間を第１フレーム期間とした場合、第１フレーム期間に対するＡＦ評価値は、図１２に示すＶ1となる。 When the period of one frame period T f from time t21 to time t23 is the first frame period, the AF evaluation value for the first frame period is V 1 shown in FIG.

時刻ｔ２５とき、ＡＦ検波部４０からＡＦ評価値Ｖ1が取得される。このように、フォーカスレンズ１ａが一定速度で一方向に移動されながら各フレームのＡＦ評価値が算出され、ピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。 At time t25, the AF evaluation value V 1 is acquired from the AF detector 40. Thus, the AF evaluation value of each frame is calculated while the focus lens 1a is moved in one direction at a constant speed, and the peak AF evaluation value is detected.

時刻ｔ３１のとき、読み出しタイミング信号ＳVが立下がり、ＡＦ上限走査線ＬWsの露光開始時刻及びＡＦ下限走査線ＬWeの露光終了時刻の計時が開始される。 At time t31, the read timing signal S V falls, counting the exposure start time and the AF lower scanning line L We exposure end time of AF upper scanning line L Ws is started.

時刻ｔ３２のとき、ＡＦ上限走査線ＬWsの露光が開始され、上限レンズ位置の検出及び記憶処理が行われる。 At time t32, exposure of the AF upper limit scanning line L Ws is started, and the upper limit lens position is detected and stored.

時刻ｔ３５のとき、ＡＦ下限走査線ＬWeの露光が終了され、下限レンズ位置の検出及び記憶処理が行われる。 At time t35, the exposure of the AF lower scanning line L We are terminated, detecting and storing processing of the lower lens position is performed.

時刻ｔ３１から時刻ｔ３３の１フレーム周期Ｔfの期間を第ｎフレーム期間とした場合、第ｎフレーム期間に対するＡＦ評価値は、図１２に示すＶnとなる。
時刻ｔ３６のとき、ＡＦ検波部４０からＡＦ評価値Ｖnが取得される。 If the period of one frame cycle T f of the time t33 from the time t31 to the n-th frame period, AF evaluation values with respect to the n-th frame period becomes V n shown in FIG. 12.
At time t36, the AF evaluation value V n is acquired from the AF detector 40.

例えば、ＡＦ評価値ＶnがピークＡＦ評価値より大きい場合、ＡＦ評価値ＶnがピークＡＦ評価値に更新され、ＡＦ評価値Ｖnに対する上限レンズ位置及び下限レンズ位置がピーク上限レンズ位置及びピーク下限レンズ位置として更新される。
更新処理が行われたピークＡＦ評価値からＡＦ評価値Ｖnを差分した値は「０」となり、予め設定されている閾値以下となるため、次のフレーム（第ｎ＋１フレーム）におけるピークＡＦ評価値の検出動作が行われる。 For example, when the AF evaluation value V n is larger than the peak AF evaluation value, the AF evaluation value V n is updated to the peak AF evaluation value, and the upper limit lens position and the lower limit lens position with respect to the AF evaluation value V n are the peak upper limit lens position and the peak. Updated as the lower limit lens position.
A value obtained by subtracting the AF evaluation value V n from the peak AF evaluation value subjected to the update process is “0”, which is equal to or less than a preset threshold value. Therefore, the peak AF evaluation value in the next frame (n + 1 frame) Detection operation is performed.

時刻ｔ３７とき、第ｎ＋１フレーム期間に対するＡＦ評価値Ｖn+1が取得される。 At time t37, the AF evaluation value V n + 1 for the (n + 1) th frame period is acquired.

時刻ｔ３８のとき、ピークＡＦ評価値からＡＦ評価値Ｖn+1を差分した値が予め設定されている閾値よりも大きいと判断され、フォーカスレンズ１ａの移動が停止された時刻であり、第１の評価動作が終了される。 At time t38, it is determined that a value obtained by subtracting the AF evaluation value V n + 1 from the peak AF evaluation value is larger than a preset threshold, and the movement of the focus lens 1a is stopped. The evaluation operation is terminated.

第１の評価動作では、ピークＡＦ評価値としてＡＦ評価値Ｖn、ピーク上限レンズ位置として時刻ｔ３２に対するフォーカスレンズ１ａの位置、ピーク下限レンズ位置として時刻ｔ３５に対するフォーカスレンズ１ａの位置が検出される。
このとき、第１距離は、時刻ｔ３２から時刻ｔ３５までのフォーカスレンズ１ａの移動距離として算出できる。また、ピークレンズ位置は、時刻ｔ３２から時刻ｔ３５間の中間時刻ｔ３４に対するレンズ位置として近似することができる。 In the first evaluation operation, the AF evaluation value V n is detected as the peak AF evaluation value, the position of the focus lens 1a with respect to time t32 as the peak upper limit lens position, and the position of the focus lens 1a with respect to time t35 as the peak lower limit lens position.
At this time, the first distance can be calculated as the moving distance of the focus lens 1a from time t32 to time t35. Further, the peak lens position can be approximated as a lens position with respect to an intermediate time t34 between time t32 and time t35.

第２の評価動作において、算出された第１距離が焦点深度以内である場合、ピークレンズ位置としての時刻ｔ３４に対するレンズ位置にフォーカスレンズ１ａが移動される。   In the second evaluation operation, when the calculated first distance is within the focal depth, the focus lens 1a is moved to the lens position with respect to time t34 as the peak lens position.

図１３に、本実施の形態２の第２の評価動作のタイミングチャートの一例を示す。
図１３に示すタイミングチャートは、算出された第１距離が焦点深度よりも大きい場合に行われる動作のタイミングチャートの一例である。
また、第１の評価動作においてフォーカスレンズ１ａが停止したレンズ位置をＰA0とする。 FIG. 13 shows an example of a timing chart of the second evaluation operation of the second embodiment.
The timing chart shown in FIG. 13 is an example of a timing chart of operations performed when the calculated first distance is larger than the focal depth.
In addition, the lens position where the focus lens 1a is stopped in the first evaluation operation is set as PA0 .

なお、フレーム周期Ｔfは、読み出しタイミング信号ＳVの立下り時刻から次の立下り時刻までの期間であり、レンズ駆動信号Ｓm、各走査線の電荷蓄積信号、画像信号Ｓi、ＡＦ評価値信号ＳAFは、模式的に示したものである。 The frame period T f is a period from the falling time of the readout timing signal S V to the next falling time, and the lens driving signal S m , the charge accumulation signal of each scanning line, the image signal S i , and the AF evaluation. The value signal SAF is schematically shown.

時刻ｔ４１のとき、読み出しタイミング信号ＳVが立下がり、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａがレンズ位置ＰA0から負方向にＮステップ移動開始される。 At time t41, the readout timing signal S V falls, and the focus lens 1a starts to move N steps from the lens position P A0 in the negative direction by the lens driving signal S m .

時刻ｔ４２のとき、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａの移動が終了される（例えば、フォーカスレンズ１ａがレンズ位置ＰA0からＮステップ移動したレンズ位置ＰA1に移動される。）。 At time t42, the movement of the focus lens 1a is terminated by a lens drive signal S m (e.g., moved focus lens 1a from the lens position P A0 to the lens position P A1 moved N steps.).

時刻ｔ４３のとき、読み出しタイミング信号ＳVが立下がる。このとき、フォーカスレンズ１ａは移動されず、レンズ位置ＰA1に停止された状態である。 At time t43, the read timing signal S V falls. At this time, the focus lens 1a is not moved and is stopped at the lens position PA1 .

読み出しタイミング信号ＳVが立下がった後（時刻ｔ４３後）、時刻ｔ４４のとき、レンズ位置ＰA1でのＡＦ評価値ＶA1が取得され、取得されたＡＦ評価値ＶA1と目標ＡＦ評価値との比較動作が行われる。 After the read timing signal S V drops falling (after time t43), at time t44, the AF evaluation value V A1 of the lens position P A1 is obtained, and the AF evaluation value V A1 acquired the target AF evaluation value The comparison operation is performed.

例えば、ＡＦ評価値ＶA1が目標ＡＦ評価値以上ではない場合、読み出しタイミング信号ＳVが立下がるのを待機する。 For example, if the AF evaluation value V A1 is not the target AF evaluation value or more, to wait for the read timing signal S V falls.

時刻ｔ４５のとき、読み出しタイミング信号ＳVが立下がり、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａがレンズ位置Ｐbから負方向にＮステップ移動開始される。 At time t45, the read timing signal S V falls, the focus lens 1a by the lens driving signal S m is initiated N step movement from the lens position P b in the negative direction.

時刻ｔ４６のとき、レンズ駆動信号Ｓmによりフォーカスレンズ１ａの移動が終了される（例えば、フォーカスレンズ１ａがレンズ位置ＰA1からＮステップ移動したレンズ位置ＰA2に移動される。）。 At time t46, the movement of the focus lens 1a is terminated by a lens drive signal S m (e.g., moved focus lens 1a from the lens position P A1 to the lens position P A2 has moved N steps.).

時刻ｔ４５から時刻ｔ４６は、露光期間中にフォーカスレンズ１ａが移動されている。   From time t45 to time t46, the focus lens 1a is moved during the exposure period.

時刻ｔ４１から時刻ｔ４５の期間は、フレーム周期Ｔfの２周期分に相当しており、レンズ位置ＰA1に対するＡＦ評価値ＶA1を２回取得することができるが、時刻ｔ４５から時刻ｔ４６において、露光期間中にフォーカスレンズ１ａが移動されているため、後半のフレーム周期Ｔfに対するＡＦ評価値は評価精度が低くなる。そのため、一点鎖線で囲まれた前半のフレーム周期の電荷蓄積信号に基づくレンズ位置ＰA1の有効画像信号から算出されたＡＦ評価値のみＡＦ評価に有効な値となり、後半のフレーム周期の電荷蓄積信号に基づくレンズ位置ＰA1の無効画像信号から算出されるＡＦ評価値は取得しない。したがって、２フレーム周期毎にＡＦ評価値が取得される。 The period from time t41 to time t45 corresponds to two periods of the frame period Tf , and the AF evaluation value V A1 for the lens position P A1 can be acquired twice. From time t45 to time t46, Since the focus lens 1a is moved during the exposure period, the AF evaluation value for the latter frame period Tf has a low evaluation accuracy. Therefore, only the AF evaluation value calculated from the effective image signal at the lens position P A1 based on the charge accumulation signal of the first half frame period surrounded by the one-dot chain line is an effective value for AF evaluation, and the charge accumulation signal of the second half frame period The AF evaluation value calculated from the invalid image signal at the lens position P A1 based on is not acquired. Accordingly, an AF evaluation value is acquired every two frame periods.

時刻ｔ４７のとき、読み出しタイミング信号ＳVが立下がる。このとき、フォーカスレンズ１ａは移動されず、レンズ位置ＰA2に停止されている。 At time t47, the read timing signal S V falls. At this time, the focus lens 1a is not moved and is stopped at the lens position PA2 .

読み出しタイミング信号ＳVが立下がった後（時刻ｔ４７後）、時刻ｔ４８のとき、レンズ位置ＰA2でのＡＦ評価値ＶA2が取得され、取得されたＡＦ評価値ＶA2と目標ＡＦ評価値との比較動作が行われる。 After the read timing signal S V drops falling (after time t47), at time t48, is obtained AF evaluation value V A2 of the lens position P A2 has the acquired AF evaluation value V A2 and the target AF evaluation value The comparison operation is performed.

例えば、ＡＦ評価値ＶA2が目標ＡＦ評価値以上である場合、合焦位置の調節動作が終了される。即ち、ＡＦ評価値ＶA2に対するレンズ位置ＰA2の位置にフォーカスレンズ１ａが調節される。 For example, when the AF evaluation value V A2 is equal to or greater than the target AF evaluation value, the focus position adjustment operation is terminated. That is, the focus lens 1a is adjusted to the lens position P A2 with respect to the AF evaluation value V A2 .

このように、第１の評価動作では、ピークＡＦ評価値を検出することによって合焦位置の目安を設定することができる。
そして、第２の評価動作では、第１の評価動作から検出されたピークＡＦ評価値に基づいて、第１距離が焦点深度以内である場合には、瞬時に検出されたピークＡＦ評価値に対するピークレンズ位置にフォーカスレンズ１ａを調節することができ、第１距離が焦点深度よりも大きい場合には、２フレーム周期でフォーカスレンズ１ａを移動させ、２フレーム周期毎に検出されたＡＦ評価値が目標ＡＦ評価値以上となるレンズ位置にフォーカスレンズ１ａを調節するため、露光期間中にフォーカスレンズ１ａの移動が無い状態での画像信号に基づいて合焦位置の調節を行うことができる。 As described above, in the first evaluation operation, the standard of the focus position can be set by detecting the peak AF evaluation value.
In the second evaluation operation, based on the peak AF evaluation value detected from the first evaluation operation, when the first distance is within the focal depth, the peak with respect to the peak AF evaluation value detected instantaneously When the focus lens 1a can be adjusted to the lens position and the first distance is larger than the depth of focus, the focus lens 1a is moved in a two-frame cycle, and the AF evaluation value detected every two frame cycles is the target. Since the focus lens 1a is adjusted to a lens position that is equal to or higher than the AF evaluation value, the focus position can be adjusted based on an image signal in a state where the focus lens 1a does not move during the exposure period.

従って、第１の評価動作と第２の評価動作とを行うことにより、合焦位置の目安に基づいてフォーカスレンズ１ａの位置を調節するため、合焦位置の調節完了までに要する処理時間を短縮することができ、一定の精度を保ちつつ高速に合焦位置の調節を行うことができる。   Therefore, by performing the first evaluation operation and the second evaluation operation, the position of the focus lens 1a is adjusted based on the focus position guideline, so the processing time required to complete the adjustment of the focus position is shortened. The focus position can be adjusted at high speed while maintaining a certain accuracy.

また、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Further, the present invention is not limited to the contents of the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

１ 撮像光学系
１ａ フォーカスレンズ
２ 絞り
１０ 撮像素子
１１ 光電変換部
１２ 読み出し用垂直シフトレジスタ
１３ リセット用垂直シフトレジスタ
１４ 水平シフトレジスタ
１５ 出力アンプ
２０ タイミング信号発生回路部
３０ Ａ／Ｄ変換・増幅部
４０ ＡＦ検波部
４１ ゲート回路部
４２ ＢＰＦ
４３ 積算部
５０ 絞り駆動部
６０ レンズ位置検出部
７０ レンズ駆動部
８０ 単位画素回路
８１ 垂直走査線
８２ リセット走査線
８３ 垂直信号線
８４ 出力信号線
１００、２００ 制御部
Ａ、Ｂ 自動焦点調節装置
ＬAF ＡＦ評価領域ＷAFの垂直幅（垂直走査線数）
ＬW1 第１走査線
ＬWe ＡＦ下限走査線
ＬWm 第ｍ走査線
ＬWs ＡＦ上限走査線
ｍ フレーム領域ＷFの走査線総数
ＭＡ アンプ
ＭＬ 水平スイッチトランジスタ
ＭＲ リセットトランジスタ
ＭＳ 選択トランジスタ
ＰＤ フォトダイオード
ＳAF ＡＦ評価値信号
ＳG ゲイン調整指示信号
Ｓi 画像信号
Ｓm レンズ駆動信号
Ｓm0 レンズ駆動指示信号
ＳP レンズ位置信号
ＳV 読み出しタイミング信号
ＳW ＡＦ評価領域指示信号
Ｔexp 最低露光時間
Ｔexp0 適正露光時間
Ｔm レンズ駆動時間
Ｔf フレーム周期
ＷAF ＡＦ評価領域
ＷF フレーム領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up optical system 1a Focus lens 2 Aperture 10 Image pick-up element 11 Photoelectric conversion part 12 Reading vertical shift register 13 Reset vertical shift register 14 Horizontal shift register 15 Output amplifier 20 Timing signal generation circuit part 30 A / D conversion and amplification part 40 AF detector 41 Gate circuit 42 BPF
43 Accumulating unit 50 Aperture driving unit 60 Lens position detecting unit 70 Lens driving unit 80 Unit pixel circuit 81 Vertical scanning line 82 Reset scanning line 83 Vertical signal line 84 Output signal line 100, 200 Control unit A, B Automatic focus adjustment device L AF AF evaluation area W AF vertical width (number of vertical scanning lines)
L W1 first scan line L We AF lower scanning line L Wm first m scanning lines L Ws total scanning lines of the AF upper scanning line m frame area W F M A amplifier M L horizontal switch transistor M R reset transistor M S selection transistor PD Photodiode S AF AF evaluation value signal S G gain adjustment instruction signal S i image signal S m lens drive signal S m0 lens drive instruction signal S P lens position signal S V readout timing signal S W AF evaluation area instruction signal T exp minimum exposure Time T exp0 Proper exposure time T m Lens drive time T f Frame period W AF AF evaluation area W F frame area

Claims (2)

光軸方向に移動可能に設けられ、被写体の光学像を結像させるための光学手段と、
前記光学手段を介して結像された光学像を画像信号に変換するライン露光型の撮像手段と、
前記光学手段を光軸方向に移動させる駆動手段と、
前記撮像手段により得られた撮像領域に予め設定された評価領域における画像信号に基づいて、前記光学手段の光軸方向位置を評価するための自動焦点調節評価値を算出する評価値算出手段と、
前記光学手段を光軸方向における一方向に一定速度で移動させながら前記算出手段から算出される自動焦点調節評価値の最大値を検出する第１の評価動作と、前記第１の評価動作から検出された自動焦点調節評価値の最大値に基づいて合焦位置の調節を行う第２の評価動作とを行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１の評価動作を行う際、前記検出された自動焦点調節評価値の最大値に対する前記自動焦点調節評価領域の上限走査線の露光開始時刻における前記光学手段の位置と、下限走査線の露光終了時刻における前記光学手段の位置とを検出し記憶し、
前記制御手段は、前記第２の評価動作を行う際、前記検出された自動焦点調節評価値の最大値に対する前記自動焦点調節評価領域の上限走査線の露光開始時刻における前記光学手段の位置から下限走査線の露光終了時刻における前記光学手段の位置までの距離としての第１距離を算出し、前記第１距離が焦点深度以内である場合、前記第１の評価動作において算出された自動焦点調節評価値の最大値に対する前記光学手段の位置を合焦位置として調節することを特徴とする自動焦点調節装置。 Optical means provided so as to be movable in the direction of the optical axis, and for forming an optical image of a subject;
Line exposure type imaging means for converting an optical image formed through the optical means into an image signal;
Driving means for moving the optical means in the optical axis direction;
Evaluation value calculation means for calculating an automatic focus adjustment evaluation value for evaluating the position in the optical axis direction of the optical means based on an image signal in an evaluation area set in advance in the imaging area obtained by the imaging means;
A first evaluation operation for detecting the maximum value of the automatic focus adjustment evaluation value calculated from the calculation means while moving the optical means at a constant speed in one direction in the optical axis direction, and detection from the first evaluation operation. Control means for performing a second evaluation operation for adjusting the in-focus position based on the maximum value of the automatic focus adjustment evaluation value ,
The control means, when performing the first evaluation operation, the position of the optical means at the exposure start time of the upper limit scanning line of the automatic focus adjustment evaluation area with respect to the maximum value of the detected automatic focus adjustment evaluation value, Detecting and storing the position of the optical means at the exposure end time of the lower limit scanning line;
When performing the second evaluation operation, the control means lowers the position from the position of the optical means at the exposure start time of the upper limit scanning line of the automatic focus adjustment evaluation area with respect to the maximum value of the detected automatic focus adjustment evaluation value. A first distance as a distance to the position of the optical means at a scanning line exposure end time is calculated, and when the first distance is within the depth of focus, the automatic focus adjustment evaluation calculated in the first evaluation operation An automatic focus adjusting apparatus, wherein the position of the optical means with respect to a maximum value is adjusted as a focus position . 請求項１に記載の自動焦点調節装置において、
前記制御手段は、前記第２の評価動作を行う際、前記第１距離が焦点深度以内でない場合、前記光学手段を前記第１の評価動作とは逆方向に２フレーム周期の間隔で移動させ、前記算出手段から算出された自動焦点調節評価値が前記第１の評価動作から算出された自動焦点調節評価値の最大値に基づいて算出される目標値以上となる位置を合焦位置として調節すること、を特徴とする自動焦点調節装置。 The automatic focusing apparatus according to claim 1 , wherein
The control means, when performing the second evaluation operation, if the first distance is not within the depth of focus, the control means moves the optical means in the direction opposite to the first evaluation operation at intervals of two frame periods, A position at which the automatic focus adjustment evaluation value calculated from the calculation means is equal to or greater than a target value calculated based on the maximum value of the automatic focus adjustment evaluation value calculated from the first evaluation operation is adjusted as a focus position. An automatic focusing device characterized by that.
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