JP2007079204A

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Publication number: JP2007079204A
Application number: JP2005268061A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Onishi; 直之大西
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-03-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To select the most suitable lens driving system in contrast AF. <P>SOLUTION: A subject image formed by a photographic lens is picked up, and a focusing state of the photographic lens is detected on the basis of a contrast state of an imaging signal during driving of the photographic lens, and characteristics of the photographic lens are acquired, and a driving system of the photographic lens is selected in accordance with the characteristics of the photographic lens, and the photographic lens is driven on the basis of the detection result of the focusing state. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

Translated fromJapanese

本発明は、撮影光学系の焦点を自動調節する装置と、その自動焦点調節装置を備えたカメラ、並びに前記カメラに装着可能なレンズ鏡筒に関する。 The present invention relates to a device that automatically adjusts the focus of a photographing optical system, a camera including the automatic focus adjusting device, and a lens barrel that can be attached to the camera.

撮影レンズを通る一対の被写体光を一対の光電変換素子列へ導き、一対の被写体像の位相差を検出して撮影レンズの焦点調節状態を検出する位相差検出方式の焦点検出装置と、撮影レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像素子の出力からコントラストを検出し、コントラストにより撮影レンズの焦点調節状態を検出するコントラスト方式の焦点検出装置とを併用するハイブリッドＡＦ（オートフォーカス）カメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種のハイブリッドＡＦカメラでは、合焦位置近傍まで位相差検出方式により焦点検出を行って撮影レンズを駆動し、合焦位置近傍に到達した後はコントラスト方式により焦点検出を行って撮影レンズを駆動しており、合焦精度の向上と合焦時間の短縮を図っている。A focus detection device of a phase difference detection method that detects a focus adjustment state of a photographing lens by guiding a pair of subject light passing through the photographing lens to a pair of photoelectric conversion element arrays and detecting a phase difference between the pair of subject images, and a photographing lens A hybrid AF (autofocus) camera that uses a contrast-type focus detection device that detects contrast from the output of an image sensor that captures an image of a subject image formed by the image sensor and detects the focus adjustment state of the photographing lens based on the contrast is known. (For example, refer to Patent Document 1).
In this type of hybrid AF camera, the focus detection is performed by the phase difference detection method to the vicinity of the in-focus position to drive the photographing lens, and after reaching the vicinity of the in-focus position, the focus detection is performed by the contrast method to drive the photographing lens. Therefore, the focus accuracy is improved and the focus time is shortened.

この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００３−０２９１３５号公報Prior art documents related to the invention of this application include the following.
JP 2003-029135 A

しかしながら、ハイブリッドＡＦを備えたレンズ交換式カメラにおいて、コントラスト方式のみによりＡＦを行う場合に、撮影レンズの光学性能によっては、図５に示すようにコントラスト値に周波数成分による擬似ピークが出現する場合があり、単純に山登り方式によるコントラストＡＦを行うと、このような擬似ピークに合焦してしまうことがある。かといって、常に全域スキャン方式によるコントラストＡＦを行うと合焦時間が長くなるという問題がある。 However, in an interchangeable lens camera equipped with hybrid AF, when AF is performed only by the contrast method, a pseudo peak due to a frequency component may appear in the contrast value as shown in FIG. 5 depending on the optical performance of the photographing lens. Yes, if contrast AF is simply performed by the hill-climbing method, such a pseudo peak may be focused. However, there is a problem that when the contrast AF is always performed by the whole area scanning method, the focusing time becomes long.

（１）請求項１の発明は、撮影レンズによる被写体像を撮像する撮像手段で得られる画像信号のコントラスト状態に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備えたカメラに適用され、撮影レンズの特性に関する情報に基づいて、焦点調節状態を検出する際の撮影レンズの駆動方式を選択する駆動制御手段を備える。
（２）請求項２の発明は、撮影レンズにより結像された被写体像を撮像し、撮影レンズを駆動する間に撮像信号のコントラスト状態に基づいて撮影レンズの焦点調節状態を検出するとともに、撮影レンズの特性を入手し、撮影レンズの特性に応じて撮影レンズの駆動方式を選択し、焦点調節状態の検出結果に基づいて撮影レンズを駆動する。
（３）請求項３の発明は、撮影レンズの駆動方式として、焦点評価値を演算しながら焦点調節レンズをその移動範囲の全域にわたって所定の移動量きざみで駆動し、焦点評価値が最大となる位置を検出してその位置に焦点調節レンズを設定する全域スキャン方式と、焦点評価値が大きくなる方向に焦点調節レンズを所定の移動量ずつ駆動し、焦点評価値のピーク位置まで到達したらその位置に焦点調節レンズを設定する山登り方式とを有し、撮影レンズの特性に応じて全域スキャン方式または山登り方式を選択する。
（４）請求項４の発明は、被写体像のコントラストが最大となるレンズ位置以外に擬似ピークが出現する特性の撮影レンズに対しては全域スキャン方式を選択する。
（５）請求項５の発明は、焦点評価値がピークとなるレンズ位置の付近では前記所定の移動量を他のレンズ位置よりも少なくする。
（６）請求項６の発明は、カメラに、上記請求項２〜５のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置を備えたものである。
（７）請求項７の発明は、上記請求項１または請求項６に記載のカメラに装着可能なレンズ鏡筒であって、撮影レンズの特性に関する情報を記憶する記憶手段と、前記特性に関する情報をカメラに出力する出力手段とを備える。(1) The invention of claim 1 is applied to a camera including a focus detection unit that detects a focus adjustment state of a photographing lens based on a contrast state of an image signal obtained by an imaging unit that captures a subject image by the photographing lens. Drive control means for selecting a driving method of the photographing lens when detecting the focus adjustment state based on information on the characteristics of the photographing lens.
(2) According to the second aspect of the present invention, the subject image formed by the photographic lens is imaged, and the focus adjustment state of the photographic lens is detected based on the contrast state of the imaging signal while the photographic lens is driven. The lens characteristics are obtained, the photographing lens driving method is selected according to the characteristics of the photographing lens, and the photographing lens is driven based on the detection result of the focus adjustment state.
(3) According to the third aspect of the present invention, the focus evaluation value is maximized by driving the focus adjustment lens with a predetermined amount of movement over the entire movement range while calculating the focus evaluation value as a driving method of the photographing lens. The whole area scan method that detects the position and sets the focus adjustment lens at that position, and the focus adjustment lens is driven by a predetermined amount of movement in the direction in which the focus evaluation value increases, and when it reaches the peak position of the focus evaluation value, that position And a hill-climbing method for setting a focus adjustment lens, and a whole-area scanning method or a hill-climbing method is selected according to the characteristics of the photographing lens.
(4) The invention of claim 4 selects the whole-area scanning method for a photographing lens having a characteristic in which a pseudo peak appears in addition to the lens position where the contrast of the subject image is maximized.
(5) In the invention according to claim 5, the predetermined movement amount is made smaller than that of other lens positions in the vicinity of the lens position where the focus evaluation value reaches a peak.
(6) The invention of claim 6 is a camera comprising the automatic focus adjustment apparatus according to any one of claims 2 to 5.
(7) The invention according to claim 7 is a lens barrel that can be attached to the camera according to claim 1 or 6, wherein the storage means stores information relating to characteristics of the photographing lens, and information relating to the characteristics. Output means for outputting to the camera.

本発明によれば、撮影レンズの光学特性に応じた最適なコントラストＡＦ方式を選択することができる。 According to the present invention, it is possible to select an optimum contrast AF method according to the optical characteristics of the taking lens.

本願発明を、撮影レンズを通る一対の被写体光を一対の光電変換素子列へ導き、一対の被写体像の位相差を検出して撮影レンズの焦点調節状態を検出する位相差検出方式の焦点検出装置と、撮影レンズにより結像された被写体像を撮像する撮像素子の出力からコントラストを検出し、コントラストにより撮影レンズの焦点調節状態を検出するコントラスト方式の焦点検出装置とを併用するハイブリッドＡＦ方式のレンズ交換可能なカメラに適用した一実施の形態を説明する。 The present invention is a phase difference detection type focus detection device that detects a focus adjustment state of a photographing lens by guiding a pair of subject light passing through the photographing lens to a pair of photoelectric conversion element arrays and detecting a phase difference between the pair of subject images. And a hybrid AF type lens used in combination with a contrast type focus detection device that detects the contrast from the output of an image sensor that captures the subject image formed by the photographic lens and detects the focus adjustment state of the photographic lens based on the contrast An embodiment applied to a replaceable camera will be described.

なお、本願発明は、ハイブリッドＡＦカメラに限定されず、コントラスト方式により撮影レンズの焦点調節を行うすべてのレンズ交換可能なカメラに適用することができる。 The present invention is not limited to a hybrid AF camera, but can be applied to all interchangeable cameras that adjust the focus of a photographing lens using a contrast method.

図１は一実施の形態のハイブリッドＡＦカメラの構成を示す。カメラボディ１０は撮像素子２０、ペンタプリズム３０、測光素子４０、リレーレンズ５０、接眼部６０、クイックリターンミラー７０、サブミラー８０、固定ミラー９０、位相差検出方式ＡＦセンサー１００を内蔵している。ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子２０は、後述する撮影レンズ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃにより結像された被写体像を電気信号に変換して出力する。なお、撮像素子２０の受光面には図示しない赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルターが配置されている。 FIG. 1 shows a configuration of a hybrid AF camera according to an embodiment. Thecamera body 10 includes animage pickup device 20, apentaprism 30, aphotometric device 40, arelay lens 50, aneyepiece 60, aquick return mirror 70, asub mirror 80, afixed mirror 90, and a phase differencedetection AF sensor 100. Animage sensor 20 such as a CCD or CMOS converts a subject image formed by photographinglenses 120a, 120b, and 120c, which will be described later, into an electrical signal and outputs the electrical signal. An infrared cut filter and an optical low-pass filter (not shown) are disposed on the light receiving surface of theimage sensor 20.

ペンタプリズム３０、リレーレンズ５０および接眼部６０は光学ファインダーを構成する。測光素子４０は、シャッター速度や絞りを決定するために被写界を測光して測光値を出力する。クイックリターンミラー７０およびサブミラー８０は通常は撮影レンズ１２０の光路中に置かれ、撮影レンズ１２０を通った被写体からの光がクイックリターンミラー７０に反射されて光学ファインダー３０〜６０へ導かれるとともに、被写体光の一部がクイックリターンミラー７０を透過してサブミラー８０と固定ミラー９０に反射され、位相差検出方式のＡＦセンサー１００へ導かれる。 Thepentaprism 30, therelay lens 50, and theeyepiece unit 60 constitute an optical viewfinder. Thephotometric element 40 measures the object field and outputs a photometric value in order to determine the shutter speed and aperture. Thequick return mirror 70 and thesub mirror 80 are usually placed in the optical path of the photographing lens 120, and light from the subject passing through the photographing lens 120 is reflected by thequick return mirror 70 and guided to theoptical viewfinders 30 to 60, and the subject. Part of the light passes through thequick return mirror 70 and is reflected by thesub mirror 80 and thefixed mirror 90, and is guided to the phase differencedetection AF sensor 100.

ＡＦセンサー１００は焦点検出光学系と一対の光電変換素子列（ＣＣＤ）を有し、焦点検出光学系により一対の光電変換素子列上に一対の被写体像を結像させて一対の被写体像の像ずれ量を検出する。 TheAF sensor 100 includes a focus detection optical system and a pair of photoelectric conversion element arrays (CCD), and a pair of subject images are formed on the pair of photoelectric conversion element arrays by the focus detection optical system. The amount of deviation is detected.

撮像素子２０による撮像時（露光時）とコントラストＡＦを行うときは、クイックリターンミラー７０およびサブミラー８０が撮影レンズ１２０の光路から退避され、撮影レンズ１２０を通過した被写体光が撮像素子２０へ導かれる。 When performing imaging with the image sensor 20 (exposure) and contrast AF, thequick return mirror 70 and thesub mirror 80 are retracted from the optical path of the photographic lens 120, and subject light that has passed through the photographic lens 120 is guided to theimage sensor 20. .

カメラボディ１０には脱着可能な撮影レンズ鏡筒１１０が装着されている。撮影レンズ鏡筒１１０は撮影レンズ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、焦点調節レンズ駆動用モーター１３０、絞り１４０、レンズメモリ１５０などを内蔵している。モーター１３０は撮影レンズ内の焦点調節用レンズ１２０ｂを光軸方向に移動する。また、レンズメモリ１５０には撮影レンズ１２０の特性データなどが記憶されている。 A detachablephotographic lens barrel 110 is attached to thecamera body 10. The takinglens barrel 110 incorporates takinglenses 120a, 120b, 120c, a focus adjustmentlens driving motor 130, anaperture 140, a lens memory 150, and the like. Themotor 130 moves thefocus adjustment lens 120b in the photographing lens in the optical axis direction. The lens memory 150 stores characteristic data of the taking lens 120 and the like.

カメラボディ１０はまた、ボディＣＰＵ２００を備えている。ボディＣＰＵ２００は、マイクロコンピューターのソフトウエア形態により構成されるＣＣＤ制御部２２０、コントラスト検出部２３０、デフォーカス量演算部２４０、レンズ目標位置演算部２５０、レンズ駆動信号演算部２６０を備えている。なお、２１０はシャッターレリーズボタンの半押しスイッチである。 Thecamera body 10 also includes abody CPU 200. Thebody CPU 200 includes aCCD control unit 220, acontrast detection unit 230, a defocusamount calculation unit 240, a lens targetposition calculation unit 250, and a lens drivesignal calculation unit 260 configured in the form of a microcomputer software. Note thatreference numeral 210 denotes a shutter release button half-press switch.

ＣＣＤ制御部２２０はＡＦセンサー１００の光電変換素子列（ＣＣＤ）の電荷蓄積制御を行い、デフォーカス量演算部２４０はＡＦセンサー１００で検出した像ずれ量に基づいて撮影レンズ１２０のデフォーカス量を演算する。レンズ目標位置演算部２５０はデフォーカス量に基づいて焦点調節レンズ１２０ｂの目標位置を演算し、レンズ駆動信号演算部２６０は目標位置まで焦点調節レンズ１２０ｂを駆動するための信号を演算する。さらに、コントラスト検出部２３０は撮像素子２０の画像出力に基づいて被写体像のコントラストを求め、焦点評価値を演算する。 TheCCD control unit 220 performs charge accumulation control of the photoelectric conversion element array (CCD) of theAF sensor 100, and the defocusamount calculation unit 240 determines the defocus amount of the photographing lens 120 based on the image shift amount detected by theAF sensor 100. Calculate. The lens targetposition calculation unit 250 calculates the target position of thefocus adjustment lens 120b based on the defocus amount, and the lens drivesignal calculation unit 260 calculates a signal for driving thefocus adjustment lens 120b to the target position. Further, thecontrast detection unit 230 obtains the contrast of the subject image based on the image output of theimage sensor 20, and calculates a focus evaluation value.

図２は一実施の形態のコントラストＡＦプログラムを示すフローチャート、図３は全域スキャン方式コントラストＡＦプログラムを示すフローチャート、図４は山登り方式コントラストＡＦプログラムを示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、一実施の形態のコントラストＡＦ動作を説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing a contrast AF program according to an embodiment, FIG. 3 is a flowchart showing a whole-area scan type contrast AF program, and FIG. 4 is a flowchart showing a hill-climbing type contrast AF program. The contrast AF operation according to the embodiment will be described with reference to these flowcharts.

ハイブリッドＡＦカメラにおいて、撮像素子２０で撮像した画像をＬＣＤモニター（不図示）に表示しながら静止画を撮影したり、あるいはＬＣＤモニターで画像を見ながら動画を撮影したい場合には、コントラスト方式ＡＦを選択して撮影レンズ１２０の焦点調節を行う。 In a hybrid AF camera, if you want to shoot a still image while displaying an image captured by theimage sensor 20 on an LCD monitor (not shown), or if you want to shoot a video while viewing the image on the LCD monitor, use contrast AF. Select and adjust the focus of the photographic lens 120.

ステップ１０１においてカメラボディ１０に装着されている撮影レンズ鏡筒１１０から撮影レンズ１２０の識別情報を取得する。撮影レンズ鏡筒１１０にはレンズメモリ１５０が設けられており、カメラボディ１０のマウント部接点（不図示）を介して撮影レンズ１２０のレンズメモリ１５０から種々の情報を入力する。レンズ情報には焦点距離、Ｆナンバーなどのレンズ固有の特性値の他に、山登り方式ＡＦに対する適、不適を示す識別記号ａが含まれる。 Instep 101, identification information of the taking lens 120 is acquired from the takinglens barrel 110 attached to thecamera body 10. The takinglens barrel 110 is provided with a lens memory 150, and various information is input from the lens memory 150 of the taking lens 120 via a mount contact (not shown) of thecamera body 10. In addition to the lens-specific characteristic values such as the focal length and the F number, the lens information includes an identification symbol a indicating whether or not the mountain climbing AF is appropriate.

撮影レンズの光学性能において、図５に示すように、被写体のコントラストが最大となるレンズ位置以外の位置に擬似ピークが出現する撮影レンズは、山登り方式により焦点調節を行うと、擬似ピークを被写体のコントラストのピークと誤認して合焦することがある。したがって、図５に示すような擬似ピークが出現する光学特性の撮影レンズは山登り方式ＡＦには不適であり、記号ａを付して区別する。 As shown in FIG. 5, in the optical performance of the photographic lens, a photographic lens in which a pseudo peak appears at a position other than the lens position where the contrast of the subject is maximum is obtained. May be mistaken for the peak of contrast and focus. Therefore, a photographing lens having an optical characteristic in which a pseudo peak appears as shown in FIG. 5 is not suitable for the hill-climbing AF, and is distinguished by attaching the symbol a.

ステップ１０２でスイッチ２１０によりシャッターレリーズボタンが半押しされたか否かを確認し、シャッターレリーズボタンが半押しされるとステップ１０３へ進み、撮影レンズ鏡筒１１０からフォーカシングレンズ１２０ｂの現在の位置を取得する。ステップ１０４で位相差検出用ＡＦセンサー１００のＣＣＤ制御を行い、続くステップ１０５ではＡＦセンサー１００で検出した像ずれ量に基づいてデフォーカス量を演算し、メモリ（不図示）に記憶する。このデフォーカス量により山登り方式ＡＦ時のフォーカシングレンズ１２０ｂの駆動方向を決定する。 Instep 102, it is confirmed whether or not the shutter release button is half-pressed by theswitch 210. If the shutter release button is half-pressed, the process proceeds to step 103 to acquire the current position of the focusinglens 120b from the photographinglens barrel 110. . Instep 104, CCD control of the phase differencedetection AF sensor 100 is performed, and in thesubsequent step 105, a defocus amount is calculated based on the image shift amount detected by theAF sensor 100 and stored in a memory (not shown). The driving direction of the focusinglens 120b during hill-climbing AF is determined based on this defocus amount.

ステップ１０６においてクイックリターンミラー７０とサブミラー８０のミラーアップを行い、撮像素子２０による撮像を開始する。次に、ステップ１０７で撮影レンズ１２０の種類が山登り方式ＡＦに適さない識別記号ａが付された種類であるか否かを確認し、識別記号ａが付された種類であればステップ１０８へ進んで全域スキャン方式のコントラストＡＦを行い、識別記号ａが付されていない種類であればステップ１０９へ進んで山登り方式のコントラストＡＦを行う。 In step 106, thequick return mirror 70 and thesub mirror 80 are raised, and imaging by theimage sensor 20 is started. Next, instep 107, it is confirmed whether or not the type of the photographing lens 120 is a type with an identification symbol a that is not suitable for hill-climbing AF, and if it is a type with an identification symbol a, the process proceeds to step 108. Then, the whole area scan type contrast AF is performed. If the type does not have the identification symbol a, the process proceeds tostep 109 and the hill-climbing type contrast AF is performed.

識別記号ａの付された山登り方式ＡＦに適さない撮影レンズ鏡筒１１０が装着されている場合には、ステップ１０８で図３に示す全域スキャン方式によるレンズ駆動を行う。全域スキャン方式とは、焦点評価値を演算しながら焦点調節レンズ１２０ｂをその移動範囲の全域にわたって所定の移動量きざみで駆動し、焦点評価値がピークとなる位置を検出してその位置に焦点調節レンズ１２０ｂを設定するコントラストＡＦ方式である。 If the photographinglens barrel 110 that is not suitable for the hill-climbing AF with the identification symbol a is attached, the lens is driven in the whole area scanning method shown in FIG. In the whole area scanning method, while the focus evaluation value is calculated, thefocus adjustment lens 120b is driven with a predetermined amount of movement over the entire movement range, a position where the focus evaluation value reaches a peak is detected, and focus adjustment is performed at that position. This is a contrast AF method for setting thelens 120b.

図３のステップ２０１においてフォーカシングレンズ１２０ｂを無限端へ移動する。この一実施の形態では全域スキャン方式ＡＦを実行する場合に無限端から至近端へフォーカシングレンズ１２０ｂを移動させる例を示すが、フォーカシングレンズ１２０ｂの位置が至近端に近い場合には至近端から無限端へ移動させてもよい。 In step 201 of FIG. 3, the focusinglens 120b is moved to the infinite end. In this embodiment, an example in which the focusinglens 120b is moved from the infinite end to the closest end when performing the entire area scanning AF is shown, but when the position of the focusinglens 120b is close to the close end, the close end is shown. You may move from to the endless.

ステップ２０２では撮像素子２０の画像出力に基づいて被写体像のコントラストを求め、焦点評価値を演算する。続くステップ２０３で無限端から至近端までの全域において焦点評価値の演算を終了したか否かを確認し、終了していない場合はステップ２０４へ進む。ステップ２０４ではフォーカシングレンズ１２０ｂを所定の移動量だけ駆動する。 Instep 202, the contrast of the subject image is obtained based on the image output of theimage sensor 20, and the focus evaluation value is calculated. In thenext step 203, it is confirmed whether or not the calculation of the focus evaluation value has been completed in the entire region from the infinite end to the close end. In step 204, the focusinglens 120b is driven by a predetermined movement amount.

ここで、全域スキャン方式ＡＦにおけるフォーカシングレンズ１２０ｂの所定の移動量を一定値とせず、コントラストがピークとなるレンズ位置の付近では所定の移動量を他のレンズ位置よりも少なくし、コントラストのピークを正確に検出できるようにする。さらに、焦点距離や撮影距離などのレンズ情報により所定の移動量を変えてもよい。 Here, the predetermined movement amount of the focusinglens 120b in the whole area scanning AF is not set to a constant value, but the predetermined movement amount is made smaller than the other lens positions in the vicinity of the lens position where the contrast reaches a peak, and the contrast peak is obtained. Make sure it can be detected accurately. Furthermore, the predetermined movement amount may be changed according to lens information such as a focal length and a shooting distance.

無限端から至近端までの全域において焦点評価値の演算を終了したらステップ２０５へ進み、演算の結果、最大の焦点評価値が得られたか、つまり焦点検出が可能か否かを確認し、焦点検出可能な場合はステップ２０６へ進み、最大の焦点評価値を示す位置を合焦位置としてフォーカシングレンズ１２０ｂを駆動する。一方、焦点検出不能な場合はステップ２０７へ進み、フォーカシングレンズ１２０ｂをスキャン動作させる。スキャン動作により焦点が検出されればその合焦位置へフォーカシングレンズ１２０ｂを駆動し、検出できなければスキャン動作を終了する。 When the calculation of the focus evaluation value is completed in the entire region from the infinite end to the closest end, the process proceeds to step 205, where it is confirmed whether the maximum focus evaluation value is obtained as a result of the calculation, that is, whether focus detection is possible. If it can be detected, the process proceeds to step 206, and the focusinglens 120b is driven with the position showing the maximum focus evaluation value as the in-focus position. On the other hand, if the focus cannot be detected, the process proceeds to step 207, and the focusinglens 120b is scanned. If the focus is detected by the scanning operation, the focusinglens 120b is driven to the in-focus position, and if it cannot be detected, the scanning operation is terminated.

一方、識別記号ａの付されていない山登り方式ＡＦに適した撮影レンズ鏡筒１１０が装着されている場合には、図２のステップ１０９で図４に示す山登り方式によるレンズ駆動を行う。山登り方式とは、焦点評価値が大きくなる方向に焦点調節レンズ１２０ｂを所定の移動量ずつ駆動し、焦点評価値のピーク位置まで到達したと判定されたらその位置に焦点調節レンズ１２０ｂを設定するコントラストＡＦ方式である。 On the other hand, when the photographinglens barrel 110 suitable for the hill-climbing method AF without the identification symbol a is attached, the lens driving by the hill-climbing method shown in FIG. 4 is performed instep 109 of FIG. In the hill-climbing method, thefocus adjustment lens 120b is driven by a predetermined amount of movement in the direction in which the focus evaluation value increases, and when it is determined that the focus evaluation value has reached the peak position, the contrast is set at that position. AF method.

図４のステップ３０１においてメモリからデフォーカス量を読み出し、フォーカシングレンズ１２０ｂの駆動方向を決定する。ステップ３０２で撮像素子２０の画像出力に基づいて被写体像のコントラストを求め、焦点評価値を演算する。 Instep 301 of FIG. 4, the defocus amount is read from the memory, and the driving direction of the focusinglens 120b is determined. Instep 302, the contrast of the subject image is obtained based on the image output of theimage sensor 20, and the focus evaluation value is calculated.

ステップ３０３でコントラストのピーク位置を超えたか否かを確認し、超えていない場合はステップ３０４へ進む。ステップ３０４ではフォーカシングレンズ１２０ｂを所定の移動量だけ駆動する。このとき、上述したようにコントラストがピークとなるレンズ位置の付近では所定の移動量を他のレンズ位置よりも少なくし、コントラストのピークを正確に検出できるようにする。さらに、焦点距離や撮影距離などのレンズ情報により所定の移動量を変えてもよい。 Instep 303, it is confirmed whether or not the contrast peak position has been exceeded. Instep 304, the focusinglens 120b is driven by a predetermined movement amount. At this time, as described above, in the vicinity of the lens position where the contrast is at a peak, the predetermined movement amount is made smaller than that at the other lens positions so that the contrast peak can be detected accurately. Furthermore, the predetermined movement amount may be changed according to lens information such as a focal length and a shooting distance.

一方、コントラストのピーク位置を超えた場合はステップ３０５へ進み、コントラストの変化が急峻でそのピークがはっきりしており、焦点検出可能か否かを確認する。焦点検出可能な場合はステップ３０６へ進み、算出した焦点評価値から合焦位置を決定し、その合焦位置にフォーカシングレンズ１２０ｂを駆動する。また、焦点検出不能な場合はステップ３０７へ進み、フォーカシングレンズ１２０ｂをスキャン動作させる。スキャン動作により焦点が検出されればその合焦位置へフォーカシングレンズ１２０ｂを駆動し、検出できなければスキャン動作を終了する。 On the other hand, when the contrast peak position is exceeded, the process proceeds to step 305, where it is confirmed whether the contrast change is steep and the peak is clear, and whether focus detection is possible. If focus detection is possible, the process proceeds to step 306, a focus position is determined from the calculated focus evaluation value, and the focusinglens 120b is driven to the focus position. If focus detection is impossible, the process proceeds to step 307, and the focusinglens 120b is scanned. If the focus is detected by the scanning operation, the focusinglens 120b is driven to the in-focus position, and if it cannot be detected, the scanning operation is terminated.

このように一実施の形態によれば、カメラボディ１０に対して交換可能に装着される撮影レンズ１２０の焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、撮影レンズ１２０により結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子２０と、焦点調節用レンズ１２０ｂを駆動する間に撮像素子２０から出力される画像信号のコントラスト状態に基づいて撮影レンズ１２０の焦点調節状態を検出するコントラスト演算部２３０と、撮影レンズ１２０の特性に関する情報を入手するレンズＣＰＵ２００と、レンズＣＰＵ２００により入手した特性情報に応じて撮影レンズ１２０の駆動方式を選択し、コントラスト演算部２３０による検出結果に基づいて撮影レンズ１２０を駆動するレンズ目標位置演算部２５０、レンズ駆動信号演算部２６０および焦点調節レンズ駆動用モーター１３０とを備え、これにより、撮影レンズ１２０の光学特性に応じた最適なコントラストＡＦ方式を選択することができる。 As described above, according to the embodiment, an automatic focus adjustment device that adjusts the focus of the photographic lens 120 that is replaceably attached to thecamera body 10, and the subject image formed by the photographic lens 120 is obtained. Contrast calculation for detecting the focus adjustment state of the photographing lens 120 based on the contrast state of the image signal output from theimage pickup device 20 and theimage pickup device 20 output from theimage pickup device 20 while driving thefocus adjustment lens 120b.Unit 230,lens CPU 200 that obtains information regarding the characteristics of the photographing lens 120, and a driving method of the photographing lens 120 is selected according to the characteristic information obtained by thelens CPU 200, and the photographing lens is based on the detection result by thecontrast calculation unit 230. The lens targetposition calculation unit 250 and the lens drivesignal calculation unit 260 for driving 120 And a fine focusinglens driving motor 130, which makes it possible to select an optimum contrast AF method in accordance with the optical characteristics of the imaging lens 120.

また、一実施の形態によれば、撮影レンズ１２０の駆動方式として、焦点評価値を演算しながら焦点調節レンズ１２０ｂをその移動範囲の全域にわたって所定の移動量きざみで駆動し、焦点評価値がピークとなる位置を検出してその位置に焦点調節レンズ１２０ｂを設定する全域スキャン方式と、焦点評価値が大きくなる方向に焦点調節レンズ１２０ｂを所定の移動量ずつ駆動し、焦点評価値のピーク位置まで到達したらその位置に焦点調節レンズ１２０ｂを設定する山登り方式とを有し、撮影レンズ１２０の特性に応じて全域スキャン方式または山登り方式を選択する。例えば、被写体像のコントラストが最大となるレンズ位置以外に擬似ピークが出現する特性の撮影レンズ１２０に対しては全域スキャン方式を選択する。これにより、撮影レンズ１２０の光学特性に応じた最適なコントラストＡＦ方式を選択することができ、コントラストの擬似ピークに誤って合焦するのを防止しながら、不要に全域スキャン方式を選択して合焦時間が長くなるのを避けることができる。 Further, according to one embodiment, as a driving method of the photographing lens 120, thefocus adjustment lens 120b is driven with a predetermined amount of movement over the entire movement range while calculating the focus evaluation value, and the focus evaluation value reaches a peak. The whole area scan method in which thefocus adjustment lens 120b is set at that position and thefocus adjustment lens 120b is driven by a predetermined amount of movement in the direction in which the focus evaluation value increases, and the focus evaluation value reaches the peak position. When it reaches, it has a hill-climbing method in which thefocus adjustment lens 120b is set at that position, and the whole area scanning method or the hill-climbing method is selected according to the characteristics of the photographing lens 120. For example, the whole area scanning method is selected for the photographing lens 120 having a characteristic in which a pseudo peak appears in addition to the lens position where the contrast of the subject image is maximum. This makes it possible to select the optimum contrast AF method according to the optical characteristics of the photographic lens 120, and to select the whole area scan method unnecessarily while preventing erroneous focusing on the contrast pseudo peak. It is possible to avoid a long burning time.

なお、上述した一実施の形態では、被写体像のコントラストが最大となるレンズ位置以外に擬似ピークが出現する光学特性を例に上げて説明したが、撮影レンズ１２０の特性はこのような光学特性に限定されず、他の光学特性の場合も合焦精度が向上し、かつ合焦時間が短縮するレンズ駆動方式を選択する。 In the above-described embodiment, the optical characteristic in which a pseudo peak appears in addition to the lens position where the contrast of the subject image is maximum has been described as an example. However, the characteristic of the photographing lens 120 is such an optical characteristic. The lens driving method is selected without any limitation, and in other optical characteristics, the focusing accuracy is improved and the focusing time is shortened.

一実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one embodiment.一実施の形態のコントラストＡＦプログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the contrast AF program of one Embodiment.一実施の形態の全域スキャン方式コントラストＡＦの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the whole area scanning system contrast AF of one Embodiment.一実施の形態の山登り方式コントラストＡＦの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the mountain climbing system contrast AF of one Embodiment.被写体のコントラストが最大となるフォーカシングレンズ位置以外のレンズ位置で擬似ピークが出現した一例を示す図である。It is a figure which shows an example in which the pseudo peak appeared in lens positions other than the focusing lens position where the contrast of a subject is maximum.

符号の説明Explanation of symbols

１０カメラボディ
２０撮像素子
１２０撮影レンズ
１３０焦点調節レンズ駆動用モーター
２００ボディＣＰＵ
２３０コントラスト検出部
２５０レンズ目標位置演算部
２６０レンズ駆動信号演算部DESCRIPTION OFSYMBOLS 10Camera body 20 Image pick-up element 120Shooting lens 130 Focus adjustmentlens drive motor 200 Body CPU
230Contrast detection unit 250 Lens targetposition calculation unit 260 Lens drive signal calculation unit

Claims

Translated fromJapanese

撮影レンズによる被写体像を撮像する撮像手段で得られる画像信号のコントラスト状態に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段を備えたカメラにおいて、
前記撮影レンズの特性に関する情報に基づいて、前記焦点調節状態を検出する際の前記撮影レンズの駆動方式を選択する駆動制御手段を備えることを特徴とするカメラ。In a camera including a focus detection unit that detects a focus adjustment state of the photographing lens based on a contrast state of an image signal obtained by an imaging unit that captures a subject image by the photographing lens.
A camera comprising: drive control means for selecting a driving method of the photographing lens when detecting the focus adjustment state based on information on characteristics of the photographing lens.

カメラボディに対して交換可能に装着される撮影レンズの焦点調節を行う自動焦点調節装置であって、
前記撮影レンズにより結像された被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮影レンズを駆動する間に前記撮像手段から出力される画像信号のコントラスト状態に基づいて前記撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
前記撮影レンズの特性に関する情報を入手するレンズ情報入手手段と、
前記レンズ情報入手手段により入手した特性情報に応じて前記撮影レンズの駆動方式を選択し、前記焦点検出手段による検出結果に基づいて前記撮影レンズを駆動するレンズ駆動手段とを備えることを特徴とする自動焦点調節装置。An automatic focus adjustment device that adjusts the focus of a photographic lens that is replaceably attached to a camera body,
An imaging means for imaging a subject image formed by the photographing lens and outputting an image signal;
Focus detection means for detecting a focus adjustment state of the photographing lens based on a contrast state of an image signal output from the imaging means while driving the photographing lens;
Lens information obtaining means for obtaining information on characteristics of the photographing lens;
And a lens driving unit that selects a driving method of the photographing lens according to the characteristic information obtained by the lens information obtaining unit and drives the photographing lens based on a detection result by the focus detection unit. Automatic focusing device.

請求項２に記載の自動焦点調節装置において、
前記撮影レンズの駆動方式は、焦点評価値を演算しながら焦点調節レンズをその移動範囲の全域にわたって所定の移動量きざみで駆動し、焦点評価値が最大となる位置を検出してその位置に焦点調節レンズを設定する全域スキャン方式と、焦点評価値が大きくなる方向に焦点調節レンズを所定の移動量ずつ駆動し、焦点評価値のピーク位置まで到達したらその位置に焦点調節レンズを設定する山登り方式とを含み、
前記レンズ駆動手段は、前記撮影レンズの特性に応じて前記全域スキャン方式または前記山登り方式を選択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 2,
The photographing lens is driven by driving the focus adjustment lens with a predetermined amount of movement over the entire movement range while calculating the focus evaluation value, and detecting the position where the focus evaluation value is maximized and focusing on the position. A full scan system that sets the adjustment lens, and a hill-climbing method that drives the focus adjustment lens by a predetermined amount of movement in the direction in which the focus evaluation value increases, and sets the focus adjustment lens at that position when it reaches the peak position of the focus evaluation value Including
The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the lens driving unit selects the whole-area scanning method or the hill-climbing method according to characteristics of the photographing lens.

請求項３に記載の自動焦点調節装置において、
前記レンズ駆動手段は、被写体像のコントラストが最大となるレンズ位置以外に擬似ピークが出現する特性の撮影レンズに対しては前記全域スキャン方式を選択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 3,
The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the lens driving unit selects the whole-area scanning method for a photographing lens having a characteristic in which a pseudo peak appears in addition to a lens position where the contrast of a subject image is maximized.

請求項３に記載の自動焦点調節装置において、
前記レンズ駆動手段は、焦点評価値がピークとなるレンズ位置付近では前記所定の移動量を他のレンズ位置よりも少なく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 3,
The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein the lens driving means reduces the predetermined movement amount in the vicinity of a lens position where the focus evaluation value reaches a peak, compared to other lens positions.

請求項２〜６のいずれか１項に記載の自動焦点調節装置を備えることを特徴とするカメラ。 A camera comprising the automatic focusing device according to any one of claims 2 to 6.

請求項１または請求項６に記載のカメラに装着可能なレンズ鏡筒であって、
前記撮影レンズの特性に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記特性に関する情報を前記カメラに出力する出力手段とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒。A lens barrel that can be attached to the camera according to claim 1 or 6,
Storage means for storing information relating to characteristics of the photographing lens;
The lens barrel comprising: output means for outputting information on the characteristics to the camera.