JP2007025381A - Optical device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device achieving the shortening of time taken to control automatic focusing. <P>SOLUTION: The optical device is equipped with: an imaging device 2 receiving transmitted light through a focusing lens 1 and outputting an imaging signal; an arithmetic calculation means 4 arithmetically calculating a focus evaluated value on the basis of the imaging signal from the imaging device 2; and a driving means 3 moving the focusing lens 1 to a predetermined step position in an optical axis direction according to the focus evaluated value. The focusing lens 1 has a focusing distance range set within the range of the depth of field at each step position, and the step position of the focusing lens by the driving means 3 is set so that the focusing distance range of the focusing lens 1 at such a step position is not overlapped on the focusing distance range of the focusing lens 1 at a step position separate by two steps. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動焦点調節を行う撮影光学系を有した光学装置に関し、特にレンズを所定のステップ位置に基づいて移動させることで自動焦点調節を行う光学装置に関する。   The present invention relates to an optical apparatus having a photographing optical system that performs automatic focus adjustment, and more particularly to an optical apparatus that performs automatic focus adjustment by moving a lens based on a predetermined step position.

従来から、カメラなどの光学装置における自動焦点調節方式として、コントラスト方式と呼ばれるものが知られている。これは、被写体を撮像素子で撮像し、当該撮像素子の所定エリア内における撮像信号を用いて合焦位置を決めるものであり、所定エリアのコントラストに応じた焦点評価値がピークとなる位置を見出すことで合焦位置を検出するものである。   Conventionally, a so-called contrast method is known as an automatic focus adjustment method in an optical apparatus such as a camera. In this method, an object is imaged by an image sensor, and an in-focus position is determined using an image signal in a predetermined area of the image sensor, and a position where a focus evaluation value corresponding to the contrast of the predetermined area reaches a peak is found. Thus, the in-focus position is detected.

自動焦点調節のため、撮像素子に結像するためのレンズをステップモータにより光軸に沿って移動させ、いわゆる山登り制御と呼ばれる手法により焦点評価値がピークとなる位置を見出す。山登り制御は、レンズを光軸に沿って移動させながら所定のステップ位置ごとに焦点評価値を演算し、そこからピーク位置となるステップ位置を見出すものである。このような手法により自動焦点調節を行う光学装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に挙げるものがある。
特開２００３−３０７６６９号公報 特開２００３−３１５６６５号公報 For automatic focus adjustment, a lens for forming an image on the image sensor is moved along the optical axis by a step motor, and a position at which the focus evaluation value reaches a peak is found by a so-called hill-climbing control. In hill climbing control, a focus evaluation value is calculated for each predetermined step position while moving the lens along the optical axis, and a step position that is a peak position is found therefrom. Examples of optical devices that perform automatic focus adjustment by such a method include those described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
JP 2003-307669 A JP 2003-315665 A

従来の自動焦点調節においては、レンズを移動させるステップ位置をできるだけ細かく取ることによって焦点調節の精度をよくしていた。図８は、従来の光学装置における山登り制御のステップ数を示したものである。この図の横軸はステップ位置を、縦軸は焦点評価値を示しており、ステップ位置は０番から３４番までの３５分割されているものとし、２６番の位置がピーク位置であるものとする。   In the conventional automatic focus adjustment, the accuracy of the focus adjustment is improved by taking the step position for moving the lens as finely as possible. FIG. 8 shows the number of hill-climbing control steps in a conventional optical device. In this figure, the horizontal axis indicates the step position, the vertical axis indicates the focus evaluation value, the step position is assumed to be divided into 35 from No. 0 to No. 34, and the No. 26 position is the peak position. To do.

図８に示すように、まずステップ位置の５番ごとに焦点評価値を求める。５ステップ目までは焦点評価値は増加し、６ステップ目で焦点評価値が減少する。したがって、この時点では４ステップ目の２０番から６ステップ目の３０番までの間にピーク値があることがわかる。そこで、７ステップ目は再び４ステップ目の２０番の位置まで戻って、以後２番ごとに焦点評価値を求めていく。   As shown in FIG. 8, first, a focus evaluation value is obtained for every fifth step position. The focus evaluation value increases until the fifth step, and the focus evaluation value decreases at the sixth step. Therefore, at this time point, it can be seen that there is a peak value between the 20th in the 4th step and the 30th in the 6th step. Therefore, the 7th step returns to the 20th position of the 4th step again, and thereafter the focus evaluation value is obtained every 2nd step.

すると、１０ステップ目までは焦点評価値が増加し、１１ステップ目で焦点評価値が減少するので、さらに１２ステップ目で１０ステップ目の２６番の位置まで戻ってピーク値を確定する。このように、ステップ位置を３５分割した場合には、最大で１２ステップが必要となる。   Then, the focus evaluation value increases until the 10th step, and the focus evaluation value decreases at the 11th step, so that the peak value is determined by returning to the position of No. 26 at the 10th step at the 12th step. Thus, when the step position is divided into 35, 12 steps are required at the maximum.

焦点調節の精度を上げるためにステップ位置の分割数を細かくすると、このように焦点評価値のピーク値を見出すためのステップ数が多くなって、レンズ位置を決定するための制御に時間を要することになり、応答性が悪化する。   If the number of step position divisions is made fine in order to increase the accuracy of focus adjustment, the number of steps for finding the peak value of the focus evaluation value in this way increases, and control for determining the lens position takes time. Responsiveness deteriorates.

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、自動焦点調節の制御にかかる時間を低減することができる光学装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical device that can reduce the time taken to control automatic focus adjustment.

上記課題を解決するため、本発明に係る光学装置は、合焦レンズの透過光を受光して撮像信号を出力する撮像素子と、該撮像素子からの撮像信号に基づき上記合焦レンズの焦点調節状態に応じて変化する焦点評価値を演算する演算手段と、該演算手段で演算された焦点評価値に応じて上記合焦レンズを光軸方向の所定ステップ位置に移動させる駆動手段とを備えた光学装置において、
上記合焦レンズは各ステップ位置においてそれぞれ被写界深度の範囲内に設定された合焦距離範囲を有し、上記駆動手段による合焦レンズのステップ位置は該ステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲と２段階離れたステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲とが重複しないように設定されていることを特徴として構成されている。 In order to solve the above-described problems, an optical device according to the present invention includes an imaging device that receives light transmitted through a focusing lens and outputs an imaging signal, and focus adjustment of the focusing lens based on the imaging signal from the imaging device. Computation means for computing a focus evaluation value that changes according to the state, and drive means for moving the focusing lens to a predetermined step position in the optical axis direction according to the focus evaluation value computed by the computation means. In an optical device,
The focusing lens has a focusing distance range set within the range of depth of field at each step position, and the step position of the focusing lens by the driving means is the focusing lens at the step position. The distance range and the focusing distance range of the focusing lens at the step position separated by two steps are set so as not to overlap.

また、本発明に係る光学装置は、上記駆動手段による合焦レンズのステップ位置は該ステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲が隣接するステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲と１０％以下の範囲で重複するように設定されていることを特徴として構成されている。   Further, in the optical device according to the present invention, the step position of the focusing lens by the driving means is 10% of the focusing distance range of the focusing lens at the step position where the focusing distance range of the focusing lens at the step position is adjacent. It is characterized by being set to overlap in the following ranges.

さらに、本発明に係る光学装置は、上記合焦レンズが有する合焦距離範囲は前方被写界深度の範囲と後方被写界深度の範囲の両方を含むことを特徴として構成されている。   Furthermore, the optical apparatus according to the present invention is characterized in that the focusing distance range of the focusing lens includes both a front depth of field range and a rear depth of field range.

本発明に係る光学装置によれば、合焦レンズのステップ位置は該ステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲と２段階離れたステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲とが重複しないように設定されていることにより、被写界深度の範囲の重複を少なくしてより少ないステップ位置で所望の合焦距離の範囲をカバーすることができるので、自動焦点調節の制御にかかる時間を低減することができる。   According to the optical device of the present invention, the step position of the focusing lens does not overlap the focusing distance range of the focusing lens at the step position with the focusing distance range of the focusing lens at the step position separated by two steps. By setting to, it is possible to cover the desired focus distance range with fewer step positions by reducing the overlap of the depth of field range, thus reducing the time taken to control the auto focus adjustment can do.

また、本発明に係る光学装置によれば、合焦レンズのステップ位置は該ステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲が隣接するステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲と１０％以下の範囲で重複するように設定されていることにより、各ステップ位置における合焦距離範囲の重複を少なくできるので、より少ないステップ位置で所望の合焦距離の範囲をカバーすることができる。   According to the optical device of the present invention, the step position of the focusing lens is 10% or less of the focusing distance range of the focusing lens at the adjacent step position where the focusing distance range of the focusing lens at the step position is adjacent. By setting the ranges to overlap, the overlap of the focus distance ranges at each step position can be reduced, so that the range of the desired focus distance can be covered with fewer step positions.

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１は、本実施形態における光学装置の構成図である。この図に示すように、本実施形態における光学装置は、合焦レンズ１からの透過光を撮像素子２で受光するように構成されてなるものである。撮像素子２は、受光面２ａ上に結像された被写体５の像の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子であって、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサにより構成される。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an optical device according to this embodiment. As shown in this figure, the optical device according to the present embodiment is configured to receive the transmitted light from the focusing lens 1 by the image sensor 2. The imaging element 2 is a photoelectric conversion element that outputs an electrical signal corresponding to the light intensity of the image of the subject 5 formed on the light receiving surface 2a, and is configured by a CCD or a CMOS sensor.

また、合焦レンズ１は、駆動手段３により光軸６の方向に移動自在とされている。さらに、撮像素子２には、撮像信号に基づいて合焦レンズ１の焦点調節状態に応じて変化する焦点評価値を演算する演算手段４が設けられている。駆動手段３は、演算手段４で演算された焦点評価値に基づいて合焦レンズ１を光軸方向に移動させるもので、ステップモータにより構成される。   Further, the focusing lens 1 is movable in the direction of the optical axis 6 by the driving means 3. Furthermore, the image pickup device 2 is provided with a calculation unit 4 that calculates a focus evaluation value that changes according to the focus adjustment state of the focusing lens 1 based on the image pickup signal. The drive unit 3 moves the focusing lens 1 in the optical axis direction based on the focus evaluation value calculated by the calculation unit 4, and is constituted by a step motor.

駆動手段３は、移動可能範囲内に複数のステップ位置が設定されており、合焦レンズ１は駆動手段３によりいずれかのステップ位置に配置される。撮像素子２は、合焦レンズ１がステップ位置を移動するごとに被写体５を撮像し、所定エリア内における撮像信号を演算手段４に送信する。撮像信号を受信した演算手段４は、コントラスト法に基づき焦点評価値を演算する。   The drive unit 3 has a plurality of step positions set within a movable range, and the focusing lens 1 is arranged at any step position by the drive unit 3. The image pickup device 2 picks up an image of the subject 5 every time the focusing lens 1 moves the step position, and transmits an image pickup signal in a predetermined area to the calculation means 4. The computing means 4 that has received the imaging signal computes the focus evaluation value based on the contrast method.

駆動手段３はさらに、演算手段４で演算された焦点評価値がピーク値となるステップ位置に合焦レンズ１を移動させる。そのための制御手法としていわゆる山登り制御が用いられる。その制御については後述する。   Further, the driving unit 3 moves the focusing lens 1 to a step position where the focus evaluation value calculated by the calculation unit 4 becomes a peak value. So-called hill-climbing control is used as a control method for that purpose. The control will be described later.

図２には、合焦レンズ１と被写体の距離（Ｌ）に対する合焦レンズ１と撮像素子２の距離（Ｒ）の関係を示している。合焦レンズ１の焦点距離をｆとすると、ＬとＲの間には、（１／Ｌ）＋（１／Ｒ）＝１／ｆの関係が成り立つ。ここで、本実施形態の合焦レンズ１の焦点距離ｆは４．７１ｍｍであるものとすると、ＬとＲは図２のような関係となる。ここでは、この図に示す範囲のうち、Ｌが０．１ｍから無限遠の範囲について合焦できるように合焦レンズ１を移動させる。   FIG. 2 shows the relationship between the distance (R) between the focusing lens 1 and the imaging element 2 with respect to the distance (L) between the focusing lens 1 and the subject. When the focal length of the focusing lens 1 is f, a relationship of (1 / L) + (1 / R) = 1 / f is established between L and R. Here, assuming that the focal length f of the focusing lens 1 of the present embodiment is 4.71 mm, L and R have a relationship as shown in FIG. Here, the focusing lens 1 is moved so that focusing can be performed in a range of L from 0.1 m to infinity in the range shown in FIG.

図３には、ステップ位置を３５分割した場合における、ステップ位置と合焦距離（Ａ）との関係を示している。ステップ位置を変化させることで、合焦レンズ１と撮像素子２の距離（Ｒ）が変化し、それに伴ってＡも変化する。   FIG. 3 shows the relationship between the step position and the focus distance (A) when the step position is divided into 35 parts. By changing the step position, the distance (R) between the focusing lens 1 and the image sensor 2 changes, and A changes accordingly.

ここで、撮像素子２で結像できる合焦距離には被写界深度のために一定の範囲がある。図３に示した合焦距離は、撮影しようとする被写体の１点が撮像素子２において１点に結像されるための距離である。これよりも被写体までの距離が長い場合には、結像する位置が撮像素子２よりも後方となるために、撮像素子２上では一定の大きさを有した円となる。また、被写体までの距離が短い場合には、結像する位置が撮像素子２よりも前方となるために、これも撮像素子２上では一定の大きさを有した円となる。しかし実際には、撮像素子２において結像する大きさが１点よりも大きくなっても、画素は一定の大きさを有していることなどにより、被写体までの距離の所定範囲については被写界深度として合焦の許容範囲とすることができる。   Here, the focus distance that can be imaged by the image sensor 2 has a certain range due to the depth of field. The in-focus distance shown in FIG. 3 is a distance for one point of the subject to be photographed to form an image on the image sensor 2. When the distance to the subject is longer than this, the image forming position is behind the image sensor 2, so that the image sensor 2 has a circle having a certain size. Further, when the distance to the subject is short, the image forming position is in front of the image sensor 2, so that this is also a circle having a certain size on the image sensor 2. However, in practice, even if the size of the image formed on the image sensor 2 is larger than one point, the pixel has a certain size. The depth of field can be an allowable range for focusing.

被写界深度には、被写体までの距離が図３に示す距離より短い場合の前方被写界深度（Ｌｆ）と、図３に示す距離より長い場合の後方被写界深度（Ｌｒ）とがあって、それぞれ以下の式で表される。ここで、Ｌは被写体までの距離、Ｆはレンズの絞り値、ｆはレンズの焦点距離、δは撮像素子２上における結像の円の大きさの許容範囲である許容錯乱円径である。   The depth of field includes a front depth of field (Lf) when the distance to the subject is shorter than the distance shown in FIG. 3, and a rear depth of field (Lr) when the distance to the subject is longer than the distance shown in FIG. Each is expressed by the following formula. Here, L is the distance to the subject, F is the aperture value of the lens, f is the focal length of the lens, and δ is the allowable confusion circle diameter that is the allowable range of the size of the image forming circle on the image sensor 2.

Figure 2007025381
Figure 2007025381

Figure 2007025381
Figure 2007025381

図４には、ステップ位置とこれら各式により算出される被写界深度との関係を示している。本実施形態では、レンズの絞り値は２．８、レンズの焦点距離は４．７１ｍｍ、許容錯乱円径は７μｍとしている。図４に示すように、各ステップ位置の被写界深度は、隣接するステップ位置の被写界深度と相当部分が重複している。また、２段階ないし３段階離れたステップ位置の被写界深度とも重複している。上述のように被写界深度の範囲は合焦の許容範囲であるので、被写界深度が重複している範囲については、重複する他のステップ位置でも合焦していることになる。   FIG. 4 shows the relationship between the step position and the depth of field calculated by these equations. In this embodiment, the aperture value of the lens is 2.8, the focal length of the lens is 4.71 mm, and the allowable confusion circle diameter is 7 μm. As shown in FIG. 4, the depth of field at each step position overlaps with the depth of field at the adjacent step position. It also overlaps with the depth of field at step positions that are two or three steps away. As described above, the range of the depth of field is a permissible range of focusing. Therefore, the range where the depth of field overlaps is also in focus at other overlapping step positions.

例えば、ステップ位置１番の被写界深度の範囲は、ステップ位置０番やステップ位置２番、及びステップ位置３番の被写界深度の範囲と、図４のハッチングで示す範囲で重複しており、ステップ位置０番とステップ位置３番の被写界深度の範囲で全てをカバーしている。また、ステップ位置２番の被写界深度の範囲についても、ステップ位置０番とステップ位置３番の被写界深度の範囲で全てをカバーしている。したがって、ステップ位置１番とステップ位置２番がなくても、ステップ位置０番またはステップ位置３番によってそれらの範囲について合焦を行うことができる。   For example, the range of depth of field at step position 1 overlaps with the range of depth of field at step position 0, step position 2, and step position 3, and the range indicated by hatching in FIG. In other words, the entire depth of field of step position 0 and step position 3 is covered. Also, the range of the depth of field at step position 2 is entirely covered by the range of depth of field at step position 0 and step position 3. Therefore, even if there is no step position No. 1 and step position No. 2, it is possible to focus on those ranges by the step position 0 or the step position 3.

このように、所定の合焦距離範囲について被写界深度の範囲を求め、各ステップ位置での被写界深度の重複範囲を少なくし、かついずれのステップ位置の被写界深度の範囲にも入らない領域がないように、すなわち所定範囲の全てをカバーするようにステップ位置を設定することで、最低限のステップ位置で所定範囲に渡る合焦を行うことができる。   In this way, the depth of field range is obtained for a predetermined focus distance range, the overlapping range of the depth of field at each step position is reduced, and the depth of field range at any step position is also set. By setting the step position so that there is no area that does not enter, that is, to cover the entire predetermined range, focusing over the predetermined range can be performed at the minimum step position.

図５には、０．１ｍから１００ｍまでの合焦距離範囲についてのステップ位置の設定を示している。この図の横軸には合焦レンズ１と撮像素子２の距離を取っている。図中の２本の破線間が被写界深度の範囲であって、０．１ｍから１００ｍの合焦距離範囲について、もれなくカバーできるようにステップ位置を設定すると、図に示すように５つの位置が定まる。この例では各ステップ位置における被写界深度がほとんど重ならないように設定しているが、１０％程度重なるように設定してもよい。いずれにしても、あるステップ位置の被写界深度に対して２段階離れたステップ位置における被写界深度が重なることがないようにステップ位置を設定する。   FIG. 5 shows the setting of the step position for the focusing distance range from 0.1 m to 100 m. The horizontal axis of this figure is the distance between the focusing lens 1 and the image sensor 2. Between the two broken lines in the figure is the range of the depth of field, and when the step position is set so as to cover all the focusing distance range from 0.1 m to 100 m, there are five positions as shown in the figure. Is determined. In this example, the depth of field at each step position is set so as not to overlap, but may be set so as to overlap about 10%. In any case, the step position is set so that the depth of field at the step position two steps away from the depth of field at a certain step position does not overlap.

これら５つのステップ位置を合焦レンズ１について設定することにより、０．１ｍから１００ｍの合焦距離範囲については、５つのステップ位置のいずれかで被写界深度の範囲に入るので、合焦が可能となる。なお、合焦距離が１００ｍ以上の範囲については、図２にも示すように合焦レンズ１と撮像素子２の距離はほとんど変化しないので、合焦距離の最も長い部分をカバーするステップ位置を用いることで、ほぼ合焦した状態を得ることができる。   By setting these five step positions for the focusing lens 1, the in-focus distance range from 0.1 m to 100 m falls within the depth of field at any of the five step positions, so that the in-focus state is set. It becomes possible. In the range where the in-focus distance is 100 m or more, as shown in FIG. 2, the distance between the in-focus lens 1 and the image pickup device 2 hardly changes, so the step position covering the longest in-focus distance is used. As a result, a substantially in-focus state can be obtained.

次に、合焦を行うための山登り制御について説明する。図６には、本実施形態の光学装置における山登り制御のステップ数を示している。この図に示すように、本実施形態の光学装置においては、合焦レンズ１のステップ位置は上述のように５個所設定されており、ステップ位置１番から順に焦点評価値を求める。この例では４ステップ目までは焦点評価値は増加し、５ステップ目で焦点評価値が減少する。したがって４ステップ目にピーク値があることが分かるので、再びステップ位置４番に戻って制御を終了する。すなわちこの場合には６ステップで焦点調節がなされる。   Next, climbing control for focusing will be described. FIG. 6 shows the number of hill-climbing control steps in the optical apparatus of this embodiment. As shown in this figure, in the optical apparatus of the present embodiment, five step positions of the focusing lens 1 are set as described above, and focus evaluation values are obtained in order from the first step position. In this example, the focus evaluation value increases until the fourth step, and the focus evaluation value decreases at the fifth step. Therefore, it can be seen that there is a peak value at the fourth step, so the control returns to step position 4 again and the control is terminated. That is, in this case, focus adjustment is performed in six steps.

図６の例ではステップ位置４番にピーク値がある場合を示したが、それ以外の位置にピーク値がある場合にはさらに少ないステップ数で焦点調節を行うことができる。すなわち、本例では最大６ステップで焦点調節することができる。図８に示した従来の光学装置の例では、ステップ位置を３５個所に設定して山登り制御を行っているが、この場合には最大で１２ステップが必要である。このようにステップ位置を被写界深度を考慮して最低限の数とすることで、焦点調節のためのステップ数を減らすことができ、自動焦点調節にかかる時間を低減することができる。   In the example of FIG. 6, the case where the peak value is at the step position No. 4 is shown, but when there is a peak value at other positions, the focus adjustment can be performed with a smaller number of steps. That is, in this example, the focus can be adjusted in a maximum of 6 steps. In the example of the conventional optical apparatus shown in FIG. 8, the hill-climbing control is performed by setting 35 step positions. In this case, a maximum of 12 steps are required. Thus, by setting the step position to the minimum number in consideration of the depth of field, the number of steps for focus adjustment can be reduced, and the time required for automatic focus adjustment can be reduced.

被写界深度を算出する際の許容錯乱円径については、撮像素子２を構成する画素の大きさに応じて設定することができ、許容錯乱円径を所定値に設定することによってステップ位置の設定も定まる。これまで説明した例では、許容錯乱円径を７μｍとしたが、これを１５μｍとした場合のステップ位置の設定について説明する。図７には、許容錯乱円径を１５μｍとした場合における合焦レンズ１と撮像素子２の距離と合焦距離との関係を表した図を示している。   The permissible circle of confusion when calculating the depth of field can be set according to the size of the pixels constituting the image sensor 2, and the step position can be set by setting the permissible circle of confusion to a predetermined value. Settings are also determined. In the example described so far, the allowable confusion circle diameter is set to 7 μm, but the setting of the step position when this is set to 15 μm will be described. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the distance between the focusing lens 1 and the image sensor 2 and the focusing distance when the allowable circle of confusion is 15 μm.

図７に示す２本の破線間が被写界深度の範囲であって、０．１ｍから１００ｍの合焦距離範囲について、もれなくカバーできるようにステップ位置を設定すると、図に示すように３つの位置が定まる。このように、撮像素子２を構成する画素が大きい場合に許容錯乱円径を大きくすると、一つのステップ位置に対する被写界深度の範囲が広がり、より少ないステップ位置で合焦距離の所定範囲をカバーすることもできる。   Between the two broken lines shown in FIG. 7 is the range of the depth of field, and when the step position is set so as to cover all the focal distance range from 0.1 m to 100 m, as shown in FIG. The position is fixed. As described above, when the permissible circle of confusion is increased when the pixels constituting the image sensor 2 are large, the range of the depth of field with respect to one step position is widened, and the predetermined range of the focusing distance is covered with a smaller number of step positions. You can also

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこの実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。   Although the embodiment of the present invention has been described so far, the application of the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied in various ways within the scope of its technical idea.

本実施形態における光学装置の構成図である。It is a block diagram of the optical apparatus in this embodiment. 合焦レンズと被写体の距離（Ｌ）に対する合焦レンズと撮像素子の距離（Ｒ）の関係を表した図である。It is a figure showing the relationship of the distance (R) of a focusing lens and an image pick-up element with respect to the distance (L) of a focusing lens and a to-be-photographed object. ステップ位置を３５分割した場合における、ステップ位置と合焦距離（Ａ）との関係を表した図である。It is a figure showing the relationship between a step position and an in-focus distance (A) when a step position is divided into 35. ステップ位置と被写界深度との関係を表した図である。It is a figure showing the relationship between a step position and a depth of field. 合焦レンズと撮像素子の距離と合焦距離との関係を表した図である。It is a figure showing the relationship between the distance of a focusing lens and an image pick-up element, and a focusing distance. 本実施形態の光学装置における山登り制御のステップ数を示した図である。It is the figure which showed the number of steps of the hill-climbing control in the optical apparatus of this embodiment. 許容錯乱円径の設定値が異なる場合における合焦レンズと撮像素子の距離と合焦距離との関係を表した図である。It is a figure showing the relationship between the distance of a focusing lens and an image pick-up element, and a focusing distance in case the setting value of a permissible circle of confusion differs. 従来の光学装置における山登り制御のステップ数を示した図である。It is the figure which showed the number of steps of the hill-climbing control in the conventional optical apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ 合焦レンズ
２ 撮像素子
３ 駆動手段
４ 演算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Focusing lens 2 Image pick-up element 3 Drive means 4 Calculation means

Claims (3)

合焦レンズの透過光を受光して撮像信号を出力する撮像素子と、該撮像素子からの撮像信号に基づき上記合焦レンズの焦点調節状態に応じて変化する焦点評価値を演算する演算手段と、該演算手段で演算された焦点評価値に応じて上記合焦レンズを光軸方向の所定ステップ位置に移動させる駆動手段とを備えた光学装置において、
上記合焦レンズは各ステップ位置においてそれぞれ被写界深度の範囲内に設定された合焦距離範囲を有し、上記駆動手段による合焦レンズのステップ位置は該ステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲と２段階離れたステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲とが重複しないように設定されていることを特徴とする光学装置。 An imaging element that receives the transmitted light of the focusing lens and outputs an imaging signal; and an arithmetic unit that calculates a focus evaluation value that changes in accordance with the focus adjustment state of the focusing lens based on the imaging signal from the imaging element; An optical apparatus comprising: a driving unit that moves the focusing lens to a predetermined step position in the optical axis direction according to the focus evaluation value calculated by the calculating unit;
The focusing lens has a focusing distance range set within a range of depth of field at each step position, and the step position of the focusing lens by the driving means is the focusing lens at the step position. An optical apparatus, wherein the distance range and the focusing distance range of the focusing lens at a step position two steps away from each other are set so as not to overlap. 上記駆動手段による合焦レンズのステップ位置は該ステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲が隣接するステップ位置における合焦レンズの合焦距離範囲と１０％以下の範囲で重複するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の光学装置。   The step position of the focusing lens by the driving means is set so that the focusing distance range of the focusing lens at the step position overlaps with the focusing distance range of the focusing lens at the adjacent step position within 10% or less. The optical device according to claim 1, wherein 上記合焦レンズが有する合焦距離範囲は前方被写界深度の範囲と後方被写界深度の範囲の両方を含むことを特徴とする請求項１または２記載の光学装置。   The optical apparatus according to claim 1, wherein the focusing distance range of the focusing lens includes both a front depth of field range and a rear depth of field range.
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