JP3421528B2 - Automatic focusing device for surveying equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

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

【０００２】[0002]

【従来技術及びその問題点】オートレベル、トランシッ
ト、セオドライトなどの測量機器は、基本的に、視準望
遠鏡と、水準器、回転角、俯仰角などを計測するスケー
ルなどを備えている。そして、測量機器を水平にセット
し、視準望遠鏡で視準点、あるいは視準物体を視準す
る。一般的な測量機器の視準望遠鏡は、物体側から順
に、対物レンズ、焦点調節レンズ及び接眼レンズを備
え、この焦点調節レンズが、物体距離に応じて該物体像
をレチクル（焦点板）上に結像させるべく位置調節（焦
点調節）される。使用者は、レチクルと重なった像を接
眼レンズを介して観察する。2. Description of the Related Art Surveying devices such as auto level, transit, and theodolite basically have a collimating telescope and a level for measuring a level, a rotation angle, and a depression / elevation angle. Then, the surveying instrument is set horizontally, and the collimation telescope collimates the collimation point or the collimation object. A collimation telescope of a general surveying instrument is provided with an objective lens, a focus adjustment lens and an eyepiece lens in order from the object side, and this focus adjustment lens places the object image on a reticle (focus plate) according to the object distance. The position is adjusted (focus adjustment) to form an image. The user observes the image overlapping the reticle through the eyepiece lens.

【０００３】測量機器の視準望遠鏡は、物体距離範囲が
１ｍ〜∞と一般の望遠鏡と比較して非常に広く、焦点調
節レンズが凹レンズのものは、焦点調節レンズの移動距
離は30mm前後となる。焦点調節レンズは、通常回転ノブ
の回転操作によって駆動されるが、回転ノブの回転角に
対して物体像の移動量（つまり焦点調節レンズの移動
量）を小さく設定すると、回転角に比して物体像の移動
量が小さい代わりにレンズの移動に時間がかかる。逆に
回転ノブの回転角に比して物体像の移動量を大きくする
と、回転角に比して物体像の移動量が大き過ぎて、物体
像をレチクル上で停止させるのが困難になる。また物体
が遠距離にあるときには、回転ノブを僅かに回転させる
だけ物体像が大きく前後動するのに対し、物体が比較的
近距離にあるときには、回転ノブの回転量の割に物体像
の移動量が小さくなり、物体像をレチクル上に移動させ
るのに要する回転ノブの回転量が多くなり過ぎる。さら
に、視準物体が前ピンなのか後ピンなのかの判断ができ
ないため、合焦方向と逆方向に回転ノブを回転させてし
まうこともある。いずれにしても、従来の測量機器は、
焦点調節に長時間を要するという問題があった。The collimating telescope of a surveying instrument has an object distance range of 1 m to ∞, which is very wide as compared with a general telescope. When the focusing lens is a concave lens, the moving distance of the focusing lens is about 30 mm. . The focus adjustment lens is usually driven by rotating the rotary knob, but if the amount of movement of the object image (that is, the amount of movement of the focus adjustment lens) is set small relative to the rotation angle of the rotation knob, it will be compared to the rotation angle. Although the amount of movement of the object image is small, it takes time to move the lens. On the contrary, if the amount of movement of the object image is large compared to the rotation angle of the rotary knob, the amount of movement of the object image is too large compared to the rotation angle, and it becomes difficult to stop the object image on the reticle. When the object is at a long distance, the object image moves back and forth by rotating the rotary knob slightly, whereas when the object is at a relatively short distance, the object image moves relative to the rotation amount of the rotary knob. The amount becomes small, and the rotation amount of the rotary knob required to move the object image onto the reticle becomes too large. Further, since it is not possible to determine whether the collimation object is front-focused or rear-focused, the rotary knob may be rotated in the direction opposite to the focusing direction. In any case, conventional surveying equipment
There is a problem that it takes a long time to adjust the focus.

【０００４】そこで、測量機器に、いわゆるパッシブ型
の自動焦点装置を搭載することが考えられる。この場
合、視準望遠光学系の光路を分岐させて、分岐光路中に
おける、焦点板と等価な位置に結像された物体像をセン
サ上に再結像させて、センサの出力に基づいてデフォー
カスを検知し、焦点調節する構成とする。Therefore, it is conceivable to mount a so-called passive type autofocus device on the surveying instrument. In this case, the optical path of the collimating telephoto optical system is branched, and the object image formed at the position equivalent to the reticle in the branched optical path is re-imaged on the sensor, and based on the output of the sensor, The focus is detected and the focus is adjusted.

【０００５】しかし、測量機器は、通常、標尺を視準物
体とし、標尺が視野の中心（レチクルの縦線上）に位置
するように視準する。視野における標尺像の大きさ、つ
まりセンサ上の標尺像の大きさは、特に遠距離では小さ
くなる。そのため、従来の自動焦点装置では、標尺が暗
く、標尺の周囲の背景が明るく周囲のコントラストが高
い場合には、標尺像の出力が小さいので、出力の大きい
背景像の出力に基づいてデフォーカスを検出し、焦点調
節してしまう虞れがある。However, the surveying instrument normally uses the staff as a collimating object and collimates the staff so that the staff is located at the center of the visual field (on the vertical line of the reticle). The size of the staff image in the field of view, that is, the size of the staff image on the sensor becomes small especially at a long distance. Therefore, in the conventional autofocus device, when the staff is dark, the background around the staff is bright and the surrounding contrast is high, the output of the staff image is small, so defocusing is performed based on the output of the background image with a large output. There is a risk of detecting and adjusting the focus.

【０００６】[0006]

【発明の目的】本発明は、このような従来の測量機器の
問題意識に基づきなされたもので、視野の中央に位置す
る主要物体の大きさ、明るさ、コントラストにかかわら
ず、主要物体に対して確実に合焦する測量機器の自動焦
点装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made on the basis of the awareness of the problems of the conventional surveying instrument, and it can be applied to a main object regardless of the size, brightness and contrast of the main object located in the center of the visual field. An object of the present invention is to provide an automatic focusing device for a surveying instrument that reliably and reliably focuses.

【０００７】[0007]

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、対物光学
系および焦点調節光学系によって形成された物体像を観
察する接眼光学系を備えた望遠光学系、前記対物光学系
および焦点調節光学系により形成される、前記接眼光学
系の視野の中央を中心とした横長の焦点検出領域内の物
体像に相当する物体像光を受光し積分して電気信号を出
力するラインセンサ；このラインセンサに近接して配置
された、前記焦点検出領域の中央を中心とした中央焦点
検出領域および該中央焦点検出領域を挟む両側の焦点領
域に対応するラインセンサの受光光量をモニタする複数
のモニタ手段；前記モニタ手段のモニタ出力によって前
記ラインセンサの受光時間を制御し、前記ラインセンサ
の出力に基づいて焦点状態を検出する焦点検出手段；お
よび、前記ラインセンサの出力に基づいて、前記中央焦
点検出領域および前記両側の焦点検出領域の物体像のコ
ントラストを検出するコントラスト検出手段を備え、前
記焦点検出手段は、前記全モニタ手段のモニタ出力によ
って制御したラインセンサの出力により最大の焦点検出
領域についてコントラストを検出し、該コントラストが
所定値以上の場合は、前記視野の中央を中心とした最も
狭い中央焦点検出領域から予め設定された段階的に横方
向に拡がる中央焦点検出領域について、有効なコントラ
ストが得られるまでコントラスト検知を実行し、有効な
コントラストが得られた場合は該中央の焦点検出領域お
よび該中央のモニタ手段を選択し、該選択したモニタ手
段のみによって前記ラインセンサの受光時間を制御して
前記選択した中央の焦点検出領域からの出力に基づいて
焦点状態を検出し、有効なコントラストが得られなかっ
た場合は、前記全てのモニタ手段によって前記ラインセ
ンサの受光時間を制御して前記最大焦点検出領域からの
出力に基づいて焦点状態を検出すること、に特徴を有す
る。この構成によれば、視野内における物体像の横幅が
狭い場合であっても、有効なコントラストが得られる最
も狭い中央焦点検出領域が選択され、該中央焦点検出領
域について受光光量制御がなされるので、中央焦点検出
領域による焦点状態の検出を可能にする。 SUMMARY OF THE INVENTION To achieve this object, the present invention is an objective optical system.
The object image formed by the system and the focusing optics.
Telescopic optical system having an eyepiece optical system to be detected , said objective optical system
And the eyepiece optics formed by a focusing optical system.
Objects in the horizontally long focus detection area centered on the center of the field of view of the system
Light of the object image corresponding to the body image is received and integrated to generate an electrical signal.
Force line sensor; central focus centered on the center of the focus detection area, arranged close to the line sensor
Detection area and focus areas on both sides of the central focus detection area
A plurality of monitoring means for monitoring the amount of light received by the line sensor corresponding to the range ; controlling the light receiving time of the line sensor by the monitor output of the monitoring means , and detecting the focus state based on the output of the line sensor Focus detection means:
And the central focus based on the output of the line sensor.
Coordinates of the object image in the point detection area and the focus detection areas on both sides
Contrast detection means to detect the
The focus detection means is based on the monitor output of all the monitoring means.
Maximum focus detection by the output of the line sensor controlled by
The contrast is detected for the area, and the contrast is
If the value is more than a predetermined value, the most centered on the center of the visual field.
Pre-set stepwise lateral from narrow central focus detection area
For the central focus detection area that expands in the
Contrast detection is performed until
When contrast is obtained, the focus detection area in the center
And the central monitor means, and the selected monitor
By controlling the light receiving time of the line sensor only by steps
Based on the output from the selected central focus detection area
Focus condition is detected and no effective contrast is obtained
If all of the monitoring means
Control the light receiving time of the sensor
It is characterized in that the focus state is detected based on the output . With this configuration, the width of the object image in the visual field is
Even when it is narrow, it is the best to obtain effective contrast.
The narrower central focus detection area is selected, and the central focus detection area is selected.
Since the amount of received light is controlled for the area, central focus detection
Allows detection of focus conditions by area.

【０００８】また本発明の実施形態では、前記望遠光学
系が、前記焦点調節光学系と接眼光学系との間に配置さ
れた、レチクルを有する焦点板と、該焦点板と前記焦点
調節レンズ群と焦点板との間に配置された光束分割光学
系とを備え、前記ラインセンサが、前記光束分割光学系
によって分割された分割光路中に配置され、前記レチク
ルを中心とした横長の領域の光束を前記焦点板と等価位
置において受光する多数の受光手段を備える。さらに本
発明の測量機器の自動焦点装置は、前記焦点検出手段が
検出した焦点状態に基づいて前記焦点調節光学系を移動
させる焦点調節レンズ群駆動手段を備える。 Further, in an embodiment of the present invention, the telephoto optical system is arranged between the focusing optical system and the eyepiece optical system.
The includes a focusing plate having a reticle and a deployed beam splitting optical system between said between said focus plate focusing lens group and the focus plate, the line sensor is divided by the beam splitting optical system And a plurality of light receiving means arranged in the split optical path for receiving a light beam in a laterally long region centered on the reticle at a position equivalent to the focusing screen. Further autofocus device of a surveying apparatus of the present invention, Ru provided with a focusing lens group driving means for moving the focusing optical system based on the focus state in which the focus detection unit has detected.

【０００９】[0009]

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

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

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

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

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

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

【００１５】このラインセンサ２１ｃは、焦点板１４に
設けられたレチクルに対して、レチクルの視準軸（縦線
ｖ）が中央（設計中心）に位置し、横線ｈと平行かつそ
の横線がｈ中心に位置するように配置してある。したが
って、地表に鉛直に立てた測量用標尺（スタッフ）９を
視準するとき、標尺９の像がラインセンサ２１ｃと直交
する（図５〜図９参照）。この配置によれば、測量用標
尺９とラインセンサ２１ｃの方向が一致することがない
ので、測量用標尺９の輪郭（両側辺）を検知して自動焦
点調節が可能になる。The line sensor 21c has a collimation axis (vertical line v) of the reticle located at the center (design center) with respect to the reticle provided on the focusing screen 14, and is parallel to the horizontal line h and its horizontal line is h. It is arranged so that it is located in the center. Therefore, when collimating the surveying staff (staff) 9 standing vertically on the ground surface, the image of the staff 9 is orthogonal to the line sensor 21c (see FIGS. 5 to 9). According to this arrangement, the surveying staff 9 and the line sensor 21c do not coincide in direction, so that the contour (both sides) of the surveying staff 9 can be detected to perform automatic focus adjustment.

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

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

【００１８】図４には、使用するモニターＭ１、Ｍ２、
Ｍ３によって積分時間が変わる例を示してある。図４の
（Ａ）は、全モニターセンサＭ１、Ｍ２、Ｍ３を使用し
た場合、（Ｂ）は中央のモニターセンサＭ２のみを使用
した場合のタイミングチャートである。なお、これらの
タイミングチャートでは、モニターセンサの出力を、不
図示のオペアンプの反転入力端子に入力して、オペアン
プの非反転入力端子に基準となるＡＧＣレベルを入力し
てあるので、モニターセンサの出力レベルは、時間の経
過とともに下がり、モニター出力レベルがＡＧＣレベル
を下回ったときに積分を終了する構成を示してある。FIG. 4 shows monitors M1 and M2 to be used.
An example in which the integration time changes depending on M3 is shown. 4A is a timing chart when all the monitor sensors M1, M2, and M3 are used, and FIG. 4B is a timing chart when only the central monitor sensor M2 is used. In these timing charts, the output of the monitor sensor is input to the inverting input terminal of the operational amplifier (not shown) and the reference AGC level is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier. The level is shown to decrease with the passage of time, and the integration is terminated when the monitor output level falls below the AGC level.

【００１９】図示実施例では、モニターセンサＭ１に最
も明るい像が形成され、モニターセンサＭ２に最も暗い
像が形成されている。したがって、モニターセンサＭ１
の出力によって積分時間をコントロールしたときには時
間ｔ１で積分を終了する。このときは、モニターセンサ
Ｍ１に対応する焦点検出領域については適切な積分値が
得られるが、モニターセンサＭ２に対応する中央の焦点
検出領域では積分値が小さすぎることがある。In the illustrated embodiment, the brightest image is formed on the monitor sensor M1 and the darkest image is formed on the monitor sensor M2. Therefore, the monitor sensor M1
When the integration time is controlled by the output of, the integration ends at time t1. At this time, an appropriate integrated value is obtained for the focus detection area corresponding to the monitor sensor M1, but the integrated value may be too small in the central focus detection area corresponding to the monitor sensor M2.

【００２０】一方、中央のモニターセンサＭ２の出力に
よって積分時間をコントロールしたときは、時間ｔ１よ
りも遅い時間ｔ２まで積分を継続することが分かる。こ
のときは、モニターセンサＭ２に対応する中央の焦点検
出領域については適切な積分値が得られるが、モニター
センサＭ１に対応する焦点検出領域では、積分値が飽和
して適切な積分値が得られないおそれがある。本実施の
形態では、最大焦点検出領域Ｚを使用するときには全モ
ニターセンサＭ１、Ｍ２、Ｍ３を使用し、中央焦点検出
領域Ｚ１〜Ｚ４を使用するときには中央のモニターセン
サＭ２を使用するので、使用する使用焦点検出領域につ
いて適切な積分値を得ることができる。On the other hand, when the integration time is controlled by the output of the central monitor sensor M2, it can be seen that the integration is continued until the time t2 which is later than the time t1. At this time, an appropriate integrated value is obtained for the central focus detection area corresponding to the monitor sensor M2, but the integrated value is saturated and an appropriate integrated value is obtained for the focus detection area corresponding to the monitor sensor M1. There is a possibility that there is no. In the present embodiment, all monitor sensors M1, M2, M3 are used when the maximum focus detection area Z is used, and the central monitor sensor M2 is used when the central focus detection areas Z1 to Z4 are used. An appropriate integral value can be obtained for the focus detection area used.

【００２１】一対のＣＣＤラインセンサ２１ｃが出力し
たＡＦセンサデータは、プリアンプ２２で増幅して演算
・制御回路２３に入力する。演算・制御回路２３は、一
対のＡＦセンサデータに基づいて、デフォーカス演算に
よってデフォーカス量を算出する。本実施の形態ではさ
らに、デフォーカス量に基づいて、デフォーカス量が０
になる位置まで焦点調節レンズ群１２を移動するのに必
要なＡＦモータ３１の駆動方向および駆動量（エンコー
ダ３３の出力パルス（以下「ＡＦパルス」）数）を算出
する。The AF sensor data output by the pair of CCD line sensors 21c is amplified by the preamplifier 22 and input to the arithmetic / control circuit 23. The calculation / control circuit 23 calculates the defocus amount by the defocus calculation based on the pair of AF sensor data. Further, in the present embodiment, the defocus amount is 0 based on the defocus amount.
The driving direction and the driving amount of the AF motor 31 (the number of output pulses (hereinafter referred to as “AF pulse”) of the encoder 33) required to move the focus adjustment lens group 12 to the position are calculated.

【００２２】演算・制御回路２３は、演算したＡＦモー
タ３１の回転方向およびＡＦパルス数に基づいてＡＦモ
ータ駆動回路２５を介してＡＦモータ３１を駆動する。
ＡＦモータ３１の回転は、クラッチ内蔵減速機構３２を
介してピニオン１２ｂに伝達され、焦点調節レンズ群１
２を移動する（図１参照）。The calculation / control circuit 23 drives the AF motor 31 via the AF motor drive circuit 25 based on the calculated rotation direction and the number of AF pulses of the AF motor 31.
The rotation of the AF motor 31 is transmitted to the pinion 12b via the speed reduction mechanism 32 with a built-in clutch, and the focus adjustment lens group 1
Move 2 (see FIG. 1).

【００２３】ＡＦモータ３１の回転は、エンコーダ３３
が出力するパルスによって演算・制御回路２３が検知お
よびカウントし、そのカウント値と、先に演算によって
求めたパルス数に基づいて速度制御、停止制御などを行
う。この焦点検出系２０と焦点調節レンズ群駆動系３０
により、物体距離に応じて焦点調節レンズ群１２が光軸
に沿って駆動され、自動合焦される。The rotation of the AF motor 31 is controlled by the encoder 33.
The arithmetic / control circuit 23 detects and counts by the pulse output by, and performs speed control, stop control, and the like based on the count value and the number of pulses previously calculated. The focus detection system 20 and the focus adjustment lens group drive system 30
As a result, the focus adjustment lens group 12 is driven along the optical axis according to the object distance and is automatically focused.

【００２４】焦点検出系２０は、スイッチとして、自動
焦点調節処理を開始するＡＦ開始スイッチ２７、および
ＡＦモードであること（マニュアルフォーカスモードで
はないこと）を検知するＡＦスイッチ２９を備えてい
る。ＡＦ開始スイッチ２７は、使用者などによって押さ
れるとオンし、押圧力が除かれると自動復帰（オフ）す
る押し釦スイッチである。ＡＦスイッチ２９は、フォー
カス操作ノブ１６の軸方向移動に連動し、フォーカス操
作ノブ１６が押し込まれて自動焦点調節モードになった
ときにオンするスイッチである。The focus detection system 20 includes, as switches, an AF start switch 27 for starting the automatic focus adjustment process and an AF switch 29 for detecting the AF mode (not the manual focus mode). The AF start switch 27 is a push button switch that is turned on when pressed by a user or the like and is automatically restored (turned off) when the pressing force is removed. The AF switch 29 is a switch which is interlocked with the axial movement of the focus operation knob 16 and is turned on when the focus operation knob 16 is pushed into the automatic focus adjustment mode.

【００２５】また、ピニオン１２ｂは、フォーカス操作
ノブ１６による手動焦点調節と、焦点検出系２０および
焦点調節レンズ群駆動系３０による自動焦点調節のいず
れか一方による駆動が可能である。つまり、オートレベ
ル１０は、焦点検出系２０の出力により焦点調節レンズ
群１２を駆動するオートフォーカスモード（自動焦点調
節）と、焦点検出系２０の出力によることなく手動でフ
ォーカス操作ノブ１６を回転駆動して焦点調節レンズ群
１２を移動するマニュアルモード（手動焦点調節）とに
切替可能に構成されている。Further, the pinion 12b can be driven by either manual focus adjustment by the focus operation knob 16 or automatic focus adjustment by the focus detection system 20 and the focus adjustment lens group drive system 30. That is, the auto level 10 is an autofocus mode (automatic focus adjustment) in which the focus adjustment lens group 12 is driven by the output of the focus detection system 20, and the focus operation knob 16 is driven to rotate manually without depending on the output of the focus detection system 20. The focus adjustment lens group 12 is moved to a manual mode (manual focus adjustment).

【００２６】これらオートフォーカスモードとマニュア
ルモードとを切替える手段として、例えばマニュアルフ
ォーカス操作ノブ１６を軸方向のいずれか一方に移動さ
せたときマニュアルモードに切替わり、他方に移動させ
たときオートフォーカス（ＡＦ）モードに切替わるよう
に構成してある。また、演算・制御回路２３は、フォー
カス操作ノブ１６がオートフォーカスモードに切り換わ
ったことを、ＡＦスイッチ２９がオンしていることによ
り知る。As means for switching between the auto focus mode and the manual mode, for example, when the manual focus operation knob 16 is moved in one of the axial directions, the mode is switched to the manual mode, and when it is moved in the other direction, the auto focus (AF ) It is configured to switch to the mode. Further, the calculation / control circuit 23 knows that the focus operation knob 16 has been switched to the autofocus mode by turning on the AF switch 29.

【００２７】本オートレベル１０のように、ラインセン
サ２１ｃ上に結像された物体像に基づいてオートフォー
カスを行なう測量機器では、測量用標尺９が近距離（例
えば５m ）にあれば、図５に示されるように、視準用望
遠鏡の視準視野Ｆにおける測量用標尺９の背景に対する
比率が大きいため、背景による測距誤差が非常に少な
い。同図において、ａは測量用標尺９が幅７０mmの場合
の共役面１４Ａ上での寸法（同実施例の場合３．３mm）
を示し、ｂはラインセンサ２１ｃによる最大焦点検出領
域Ｚ（実際には全領域Ｚそのものは表示されず、これと
対応する測距ゾーンマークが表示される）の幅寸法（４
mm）を示し、ｈは横方向ヘヤー線、ｖは縦方向ヘヤー線
（太さ0.003mm ）を示す。In a surveying instrument that performs autofocusing based on an object image formed on the line sensor 21c like the present auto level 10, if the surveying staff 9 is at a short distance (for example, 5 m), the measurement is performed as shown in FIG. As shown in (1), since the ratio of the surveying staff 9 in the collimation field F of the collimation telescope to the background is large, the distance measurement error due to the background is very small. In the figure, a is a dimension on the conjugate plane 14A when the surveying staff 9 has a width of 70 mm (3.3 mm in the case of the embodiment).
And b is the width dimension of the maximum focus detection area Z by the line sensor 21c (in actuality, the entire area Z itself is not displayed but the distance measurement zone mark corresponding to this is displayed) (4
mm), h is a horizontal hairline, and v is a vertical hairline (thickness 0.003 mm).

【００２８】ところが、測量用標尺９の物体距離が上記
５m から、１０m 、２０m 、３０m５０m というように
次第に遠くなると、図６〜図９に示すように、視準視野
Ｆ内の測量用標尺９の幅がｃ( １．７mm) 、ｄ( ０．８
mm) 、ｅ( ０．６mm) 、ｇ(０．３mm) というように次
第に小さくなる。一方、このときラインセンサ２１ｃに
よる最大焦点検出領域Ｚの幅寸法は一定なので、視準視
野Ｆ内において背景の占める比率が次第に大きくなる。However, when the object distance of the surveying staff 9 gradually increases from 5 m to 10 m, 20 m, 30 m, and 50 m, as shown in FIGS. Width c (1.7mm), d (0.8
mm), e (0.6 mm), g (0.3 mm), and so on. On the other hand, at this time, since the width dimension of the maximum focus detection region Z by the line sensor 21c is constant, the ratio of the background in the collimated visual field F gradually increases.

【００２９】視準対物レンズ群１１と焦点調節レンズ群
１２からなる視準望遠鏡の倍率を２４倍とし、焦点板１
４上でのファインダ視野枠の直径を約６mm 、ラインセ
ンサ２１ｃの受光可能領域（最大焦点検出領域Ｚ）を約
４mm、視準対物レンズ１１と焦点調節レンズ群１２の合
成焦点距離を約２４０mm 、測量用標尺９の幅を７０mm
として、測量用標尺９をオートレベル１０から下記物体
距離に立てたときのレチクル板１４上の測量用標尺９の
像寸法と、視準視野Ｆ及びラインセンサ２１ｃに対する
比率を以下に示し、距離５、１０、２０、３０、５０ｍ
のときの視野を図５から図９に示す。The collimation telescope including the collimation objective lens group 11 and the focus adjustment lens group 12 has a magnification of 24, and the focusing screen 1
4, the diameter of the viewfinder field frame is about 6 mm, the light receiving area of the line sensor 21c (maximum focus detection area Z) is about 4 mm, and the combined focal length of the collimating objective lens 11 and the focus adjustment lens group 12 is about 240 mm. Width of surveying staff 9 is 70 mm
As shown below, the image size of the surveying staff 9 on the reticle plate 14 when the surveying staff 9 is set at the following object distance from the auto level 10, and the ratio to the collimation field of view F and the line sensor 21c are shown below. 10, 20, 30, 50m
The field of view at that time is shown in FIGS.

【００３０】 距離(m) 像寸法(mm) 像寸法／視野範囲(%) 像寸法／検出領域(%) ３ ３．５ ９３ １３８ ５ ３．３ ５６ ８２ １０ １．６５ ２８ ４１ ２０ ０．８３ １４ ２１ ３０ ０．５５ ９ １４ ５０ ０．３３ ６ ８[0030]   Distance (m) Image size (mm) Image size / Field of view range (%) Image size / Detection area (%)     3 3.5 93 93 138     5 3.3 56 82   10 1.65 28 41   20 0.83 14 21   30 0.55 9 14   50 0.33 6 8

【００３１】この表に示されるように、ラインセンサ２
１ｃの最大焦点検出領域Ｚの幅寸法が固定されている場
合、物体距離が１０ｍ以上では最大焦点検出領域Ｚに占
める測量用標尺９の比率が非常に小さくなる。従って、
物体距離が遠くなるに従って、視準視野Ｆ内において測
量用標尺９以外の背景の占める比率が大きくなることが
理解される。よってこのような場合には、背景の影響に
よって、背景に対して測距および合焦して標尺９の像が
ぼけるか、合焦不能になる虞れがある。As shown in this table, the line sensor 2
When the width dimension of the maximum focus detection area Z of 1c is fixed, the ratio of the surveying staff 9 to the maximum focus detection area Z becomes extremely small when the object distance is 10 m or more. Therefore,
It is understood that the ratio of the background other than the surveying staff 9 in the collimated visual field F increases as the object distance increases. Therefore, in such a case, due to the influence of the background, there is a possibility that the image of the staff 9 may be blurred due to the distance measurement and focusing on the background or the focusing may become impossible.

【００３２】本発明のオートレベル１０は、この問題を
解消するために、焦点検出領域を、視準軸を中心とした
複数の焦点検出領域（本実施例では全体焦点検出領域
Ｚ、中央焦点検出領域Ｚ１から領域Ｚ４の段階）を設定
し、まず、最大焦点検出領域Ｚでコントラストを検出
し、有効なコントラストが得られたら、最も狭い中央焦
点検出領域Ｚ１からコントラストを検知する。有効なコ
ントラストが得られなければ、有効なコントラストが得
られるまで使用する焦点検出領域を焦点検出領域Ｚ２、
Ｚ３、Ｚ４の順に選択する。そして、有効なコントラス
トが得られた焦点検出領域のＡＦセンサデータを使用し
てデフォーカス量を演算し、そのデフォーカス量に基づ
いて焦点調節レンズ群１２を移動させる。中央焦点検出
領域Ｚ１〜Ｚ４のいずれからも有効なコントラストが得
られなかったら、最大焦点検出領域ＺのＡＦデータを使
用して焦点調節する。このように焦点検出領域を選択す
ることで、視準物体の幅に対応した焦点検出領域によっ
て焦点検出が可能になり、視準物体の背景に合焦するな
どの誤測距か無くなる。In order to solve this problem, the auto level 10 of the present invention sets the focus detection area to a plurality of focus detection areas centered on the collimation axis (in this embodiment, the overall focus detection area Z and the central focus detection area). First, the contrast is detected in the maximum focus detection area Z, and when effective contrast is obtained, the contrast is detected from the narrowest central focus detection area Z1. If effective contrast is not obtained, the focus detection area to be used until effective contrast is obtained is the focus detection area Z2,
Z3 and Z4 are selected in this order. Then, the defocus amount is calculated using the AF sensor data of the focus detection region where the effective contrast is obtained, and the focus adjustment lens group 12 is moved based on the defocus amount. If effective contrast is not obtained from any of the central focus detection areas Z1 to Z4, focus adjustment is performed using the AF data of the maximum focus detection area Z. By selecting the focus detection area in this way, focus detection becomes possible with the focus detection area corresponding to the width of the collimation object, and erroneous distance measurement such as focusing on the background of the collimation object is eliminated.

【００３３】このオートレベル１０の自動焦点調節処理
について、図１０から図１７に示したフローチャートを
参照してより詳細に説明する。この処理は、オートレベ
ル１０に不図示のバッテリが装着されている状態で、演
算・制御回路２３によって実行される。The automatic focus adjustment processing of the auto level 10 will be described in more detail with reference to the flow charts shown in FIGS. This processing is executed by the arithmetic / control circuit 23 in a state where a battery (not shown) is attached to the auto level 10.

【００３４】本実施の形態では、ＡＦ開始スイッチ２７
がオンされると、その後ＡＦ開始スイッチ２７がオフさ
れても、焦点調節処理を終了するまでは焦点調節処理を
継続する。In the present embodiment, the AF start switch 27
When is turned on, even if the AF start switch 27 is turned off thereafter, the focus adjustment processing is continued until the focus adjustment processing is completed.

【００３５】不図示のバッテリが装着されるとこの処理
に入り、まず、ステップ（以下「Ｓ」と省略する）１０
１において、内部ＲＡＭ、各入出力ポートなどをイニシ
ャライズしてからパワーダウン処理に進む。以後、バッ
テリが外され、再装着されない限り、Ｓ１０１は実行し
ない。When a battery (not shown) is installed, this process starts, and first, step (hereinafter abbreviated as "S") 10
In 1, the internal RAM, each input / output port, etc. are initialized, and then the power-down processing is started. After that, S101 is not executed unless the battery is removed and reattached.

【００３６】パワーダウン処理は、いわゆる待機処理で
あって、ＡＦ開始スイッチ２７がオン操作されない間は
演算・制御回路２３を除く各回路ヘの電源をオフしてＡ
Ｆ開始スイッチ２７が操作されるのを待ち、ＡＦ開始ス
イッチ２７がオン操作されると、各回路ヘの電源（パワ
ー）をオンしてＡＦ処理（焦点調節処理）を実行する。The power-down process is a so-called standby process, and while the AF start switch 27 is not turned on, the power to all the circuits except the arithmetic / control circuit 23 is turned off.
Waiting for the F start switch 27 to be operated, and when the AF start switch 27 is turned on, the power supply to each circuit is turned on and the AF process (focus adjustment process) is executed.

【００３７】パワーダウン処理では、まず、ＡＦ動作
（焦点調節処理）に関するフラグをクリア（０をセッ
ト）し、動作を終了する（Ｓ１１１）。フラグとして本
実施例では、合焦したことを識別する合焦フラグ、自動
焦点調節ができなかったことを識別するＡＦＮＧフラ
グ、一度合焦した後の積分処理であることを識別する再
積分フラグ、焦点調節レンズ群１２を移動しながらの積
分処理であることを識別するサーチ中およびオーバーラ
ップ中フラグ、有効なデフォーカス量が得られことを識
別するデフォーカスOKフラグ、ＡＦ焦点検出領域を選択
したことを識別する領域セレクトフラグ、モニターセン
サの選択を要求するモニターセレクト要求フラグ、およ
び、モニターセンサを選択したことを識別するモニター
セレクト実行フラグを有する。In the power down process, first, the flag relating to the AF operation (focus adjustment process) is cleared (set to 0) and the operation is ended (S111). In this embodiment, as a flag, a focus flag for identifying that focus has been achieved, an AFNG flag for identifying that automatic focus adjustment was not possible, a re-integration flag for identifying that integration processing has been performed once focus has been achieved, A search and overlap flag for identifying integration processing while moving the focus adjustment lens group 12, a defocus OK flag for identifying that a valid defocus amount is obtained, and an AF focus detection area are selected. A region select flag for identifying that the monitor sensor is selected, a monitor select request flag for requesting the selection of the monitor sensor, and a monitor select execution flag for identifying that the monitor sensor is selected.

【００３８】ＡＦ動作に関するリセット処理が終了する
と、ＡＦ開始スイッチ２７がオンかどうかをチェックす
る（Ｓ１１３）。使用者が操作しない初期状態ではオフ
なので、ＡＦ開始スイッチメモリをＯＦＦにする（ＯＦ
Ｆを書き込む）（Ｓ１１３、Ｓ１１５）。そして、パワ
ーオンかどうかをチェックするが、初期状態では各回路
に電源を供給していないパワーオフ状態なので、Ｓ１１
３に戻って、Ｓ１１３、Ｓ１１５、Ｓ１１９の処理を繰
り返す。When the reset process relating to the AF operation is completed, it is checked whether the AF start switch 27 is on (S113). Since it is off in the initial state when the user does not operate, the AF start switch memory is turned off (OF
Write F) (S113, S115). Then, it is checked whether or not the power is on. However, in the initial state, the power is not supplied to each circuit, so S11
Returning to step 3, the processing of S113, S115, and S119 is repeated.

【００３９】ＡＦ開始スイッチ２７がオンされたとき
は、次の処理を実行する。ＡＦ開始スイッチ２７がオン
になったので、Ｓ１１３からＳ１１７に進み、ＡＦ開始
スイッチメモリがＯＮかどうかをチェックするが、１回
目はＯＦＦなので、Ｓ１２３に進んで、ＡＦ開始スイッ
チメモリをＯＮにする（ＯＮを書込む）（Ｓ１２３）。
そして、ＡＦスイッチ２９の状態を入力するが、ＡＦス
イッチ２９がオフしているときはマニュアル焦点調節モ
ードなのでパワーダウン処理に戻る（Ｓ１２５、Ｓ１１
１）。ＡＦスイッチ２９がオンしているとき、つまり自
動焦点調節モードのときには、パワーをオンしてＶＤＤ
ループ処理に進む（Ｓ１２５）。When the AF start switch 27 is turned on, the following processing is executed. Since the AF start switch 27 is turned on, the process proceeds from S113 to S117 to check whether the AF start switch memory is ON. However, since it is OFF for the first time, the process proceeds to S123 to turn on the AF start switch memory ( Write ON) (S123).
Then, the state of the AF switch 29 is input, but when the AF switch 29 is off, the mode is the manual focus adjustment mode, so the process returns to the power-down process (S125, S11).
1). When the AF switch 29 is on, that is, in the automatic focus adjustment mode, the power is turned on to VDD
The process proceeds to loop processing (S125).

【００４０】パワーダウン処理に戻ったときは、ＡＦ開
始スイッチメモリはＯＮなので、ＡＦ開始スイッチ２７
がオンしているときは、Ｓ１１３、Ｓ１１７、Ｓ１１９
からＳ１２１に進んでパワーをＯＦＦして、ＡＦ開始ス
イッチ２７がオフし、オンするのを待つ。ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオフしているときは、Ｓ１１３からＳ１１５
に進んでＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書込み、Ｓ
１１９からＳ１２１に進んでパワーをＯＦＦし、ＡＦ開
始スイッチ２７がオンするのを待つ。When returning to the power-down processing, the AF start switch memory is ON, so the AF start switch 27
When is on, S113, S117, S119
From S121, the power is turned off, and the AF start switch 27 is turned off and waits for it to be turned on. When the AF start switch 27 is off, S113 to S115
Go to, write OFF to AF start switch memory, and
The process proceeds from S119 to S121 to turn off the power and wait for the AF start switch 27 to turn on.

【００４１】ＶＤＤループ処理は、焦点調節処理を実行
し、ＡＦ開始スイッチ２７の状態を検知しながら、合焦
するか、合焦不能であると判断されたらパワーダウン処
理に戻る処理である。ＶＤＤループ処理に入ると、再度
ＡＦスイッチ２９の状態を入力して、オンしていること
を条件に処理を進めるが、オフしているときはマニュア
ルフォーカスなのでパワーダウン処理に戻り（Ｓ２０
１、Ｓ２０３）、ＡＦ動作を終了する。以下、ＡＦスイ
ッチ２９がオンしているものとして説明する。The VDD loop processing is processing for executing focus adjustment processing and returning to the power-down processing when it is determined that focusing is possible or focusing is impossible while detecting the state of the AF start switch 27. When entering the VDD loop process, the state of the AF switch 29 is input again and the process proceeds on the condition that it is on. However, when it is off, the focus is manual focus, so the process returns to the power-down process (S20).
1, S203), the AF operation ends. Hereinafter, description will be given assuming that the AF switch 29 is on.

【００４２】ＡＦスイッチ２９がオンしているときは、
デフォーカスを検出して焦点調節レンズ群１２を合焦位
置まで移動するＡＦ処理（焦点調節処理）を実行し（Ｓ
２０５）、処理途中で定期的にＡＦ開始スイッチ２７が
オンしているかどうかをチェックする（Ｓ２０７）。１
回目のチェックでは、通常ＡＦ開始スイッチ２７はオン
のままなので、ＡＦ開始スイッチメモリがＯＮかどうか
をチェックするが、Ｓ１２３でＯＮにされているので、
合焦フラグ、ＡＦＮＧフラグのチェックを行う（Ｓ２１
１、Ｓ２１３、Ｓ２１５）。ＡＦ処理途中で、合焦とも
ＡＦ合焦不能とも判定できていない場合は、合焦フラ
グ、ＡＦＮＧフラグともにクリア状態なので、Ｓ２０１
に戻る。When the AF switch 29 is on,
AF processing (focus adjustment processing) of detecting defocus and moving the focus adjustment lens group 12 to the in-focus position is executed (S
205), during the processing, it is periodically checked whether or not the AF start switch 27 is turned on (S207). 1
In the second check, since the AF start switch 27 is normally on, it is checked whether or not the AF start switch memory is on. However, since it is turned on in S123,
The focus flag and the AFNG flag are checked (S21).
1, S213, S215). If neither in-focus nor in-focus cannot be determined during the AF process, both the in-focus flag and the AFNG flag are in the clear state.
Return to.

【００４３】そして、合焦して合焦フラグに１がセット
されるか、合焦不能でＡＦＮＧフラグに１がセットされ
るまでＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０７、Ｓ２
１１、Ｓ２１３、Ｓ２１５の処理を繰り返す。この処理
中にＡＦ開始スイッチ２７がオフすると、Ｓ２０７から
Ｓ２０９に進んでＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書
込む処理を経て、合焦フラグ、ＡＦＮＧフラグチェック
処理（Ｓ２１３、Ｓ２１５）からＳ２０１に戻る処理を
繰り返す。Then, S201, S203, S205, S207, and S2 are set until the subject is focused and the focusing flag is set to 1 or the focusing is impossible and the AFNG flag is set to 1.
The processing of 11, S213, and S215 is repeated. If the AF start switch 27 is turned off during this process, the process proceeds from S207 to S209 to write OFF in the AF start switch memory, and then the process of returning from the focus flag / AFNG flag check process (S213, S215) to S201. repeat.

【００４４】通常は、Ｓ２０５のＡＦ処理によって焦点
調節レンズ群１２が合焦位置まで移動されるので合焦フ
ラグに１がセットされて、Ｓ２１３からパワーダウン処
理に戻り（Ｓ２１３）、ＡＦ動作を終了する（Ｓ１１
１）。また、視準物体が静止していなかったとか、暗す
ぎた、コントラストが低すぎた場合など、何らかの事情
で合焦できなかったときは、ＡＦＮＧフラグに１をセッ
トしてパワー処理に戻り（Ｓ２１５）、ＡＦ動作を終了
する（Ｓ１１１）。Normally, the focus adjustment lens group 12 is moved to the in-focus position by the AF processing in S205, so the focus flag is set to 1, and the processing returns from S213 to the power down processing (S213) to end the AF operation. Yes (S11
1). When the collimation object is not stationary, is too dark, or the contrast is too low, for some reason, the AFNG flag is set to 1 and the process returns to the power process (S215). ), The AF operation ends (S111).

【００４５】パワーダウン処理に戻ると、ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオンしているときはＡＦ開始スイッチメモリ
がＯＮなので、Ｓ１１３、Ｓ１１７、Ｓ１１９からＳ１
２１に進んでパワーをＯＦＦし、ＡＦ開始スイッチ２７
がＯＦＦしているときは、Ｓ１１３からＳ１１５に進ん
でＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書込み、Ｓ１１９
からＳ１２１に進んでパワーをＯＦＦし、ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオンするのを待つ。Returning to the power-down processing, since the AF start switch memory is ON when the AF start switch 27 is ON, S113, S117, S119 to S1
21, the power is turned off, and the AF start switch 27
When is OFF, the process proceeds from S113 to S115, OFF is written in the AF start switch memory, and S119 is executed.
To S121, the power is turned off and the AF start switch 27 is turned on.

【００４６】いずれの場合もパワーダウン処理に戻る
と、パワーをＯＦＦして演算・制御回路２３以外の各回
路への電力供給を断つ。In either case, when the power-down processing is returned to, the power is turned off and the power supply to each circuit other than the arithmetic / control circuit 23 is cut off.

【００４７】また、ＶＤＤループ処理中に、ＡＦ開始ス
イッチ２７がオフされてから再びオンされると、Ｓ２０
７からＳ２１１に進むが、最初はＡＦ開始スイッチメモ
リがＯＦＦなのでＳ２１１からＳ２１７に進んでＡＦ開
始スイッチメモリにＯＮを書き込んでＳ２０１に戻り、
Ｓ２０１〜Ｓ２０７、Ｓ２１１〜Ｓ２１５、Ｓ２０１の
処理を実行する。When the AF start switch 27 is turned off and then turned on again during the VDD loop processing, S20
The process proceeds from S7 to S211, but since the AF start switch memory is initially OFF, the process proceeds from S211 to S217, ON is written in the AF start switch memory, and the process returns to S201.
The processing of S201 to S207, S211 to S215, and S201 is executed.

【００４８】このように、一旦ＡＦ開始スイッチ２７が
オンされると、合焦するまで、あるいは合焦不能である
ことが検知されるまで焦点調節処理を繰り返すので、使
用者は焦点調節処理に煩わされず、測量作業を実行でき
る。As described above, once the AF start switch 27 is turned on, the focus adjustment process is repeated until the focus is achieved or until it is detected that the focus cannot be obtained. Therefore, the user is troubled by the focus adjustment process. It is possible to carry out survey work without fail.

【００４９】また、ＶＤＤループ処理中にＡＦスイッチ
２９がオフすると、つまり、フォーカス操作ノブ１６が
マニュアルフォーカス位置に移動されると、Ｓ２０３か
らパワーダウン処理に戻り、ＡＦ処理を終了する。When the AF switch 29 is turned off during the VDD loop process, that is, when the focus operation knob 16 is moved to the manual focus position, the process returns from S203 to the power down process, and the AF process ends.

【００５０】次に、Ｓ２０５のＡＦ処理の詳細につい
て、図１２から図１７に示したフローチャートを参照し
て説明する。ＡＦ処理に入ると、オーバラップ中フラ
グ、サーチ中フラグ、再積分フラグのチェック処理を行
うが（Ｓ３０１、Ｓ３０３、Ｓ３０５）、１回目のとき
は全てＳ１１１でクリアされたままなので、ＡＦセンサ
に積分を開始させ、積分結果をＡＦセンサデータとして
入力し、デフォーカス演算を実行する（Ｓ３０７）。な
お、デフォーカス演算では、公知の通り、一対のＡＦセ
ンサデータから相関度を求め、相関度からデフォーカス
方向（前ピンか後ピンか）、およびデフォーカス量を算
出する。Next, details of the AF processing in S205 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. When the AF process starts, the overlap flag, the searching flag, and the re-integration flag are checked (S301, S303, S305), but at the first time, since they are all cleared in S111, the AF sensor integrates them. Is started, the integration result is input as AF sensor data, and defocus calculation is executed (S307). In the defocus calculation, as is well known, the degree of correlation is obtained from a pair of AF sensor data, and the defocus direction (whether front focus or rear focus) and the defocus amount are calculated from the degree of correlation.

【００５１】そして、この演算結果が有効かどうかをチ
ェックする。視準物体が、コントラストが低すぎる場
合、繰り返し模様の場合、輝度が低すぎる場合などに、
演算結果が無効になる場合がある。通常は有効な演算結
果が得られるので、演算結果が有効である場合について
最初に説明する。Then, it is checked whether or not this calculation result is valid. If the collimation object has too low contrast, repeated patterns, or too low brightness,
The calculation result may be invalid. Since a valid calculation result is usually obtained, the case where the calculation result is valid will be described first.

【００５２】演算結果が有効のときは、合焦チェック処
理を行い、合焦していれば合焦フラグに１をセットし、
非合焦であれば合焦フラグに０をセットする（Ｓ３２
１）。この実施の形態で合焦と判断するのは、デフォー
カス量が所定量以下のときである。合焦していればＶＤ
Ｄループ処理にリターンしてＳ２０７以降の処理を実行
し、非合焦のときはパルス計算処理に進む（Ｓ３２
３）。When the calculation result is valid, focus check processing is performed, and if focus is achieved, the focus flag is set to 1 and
If it is out of focus, the focus flag is set to 0 (S32).
1). In this embodiment, the focus is determined when the defocus amount is equal to or less than the predetermined amount. VD if in focus
After returning to the D loop processing, the processing from S207 onward is executed, and when out of focus, the processing proceeds to pulse calculation processing (S32).
3).

【００５３】パルス計算処理は、有効なデフォーカス量
に基づいてＡＦパルス数、つまり、デフォーカス量が０
になる位置まで焦点調節レンズ群１２を移動させるのに
必要なＡＦモータ３１の駆動量（エンコーダ３３が出力
するＡＦパルス数）を演算する処理である。In the pulse calculation process, the number of AF pulses, that is, the defocus amount is 0 based on the effective defocus amount.
In this processing, the drive amount of the AF motor 31 (the number of AF pulses output by the encoder 33) required to move the focus adjustment lens group 12 to the position is calculated.

【００５４】パルス計算処理に入ると、デフォーカス量
からＡＦモータ３１の駆動方向およびＡＦパルス数を演
算する（Ｓ３３１）。このＡＦパルス数をＡＦパルスカ
ウンタ２３ａにセットし、ＡＦモータ３１をＤＣ起動し
てパルスチェック処理を実行する（Ｓ３３３、Ｓ３３
５）。ＡＦパルスカウンタ２３ａの値は、エンコーダ３
３からＡＦパルスが１個出力されるごとに１減算する。When the pulse calculation process is started, the driving direction of the AF motor 31 and the number of AF pulses are calculated from the defocus amount (S331). The number of AF pulses is set in the AF pulse counter 23a, the AF motor 31 is activated by DC, and pulse check processing is executed (S333, S33).
5). The value of the AF pulse counter 23a is calculated by the encoder 3
1 is subtracted each time one AF pulse is output from 3.

【００５５】パルスチェック処理は、ＡＦパルスカウン
タ２３ａの値に応じて、ＡＦモータ３１の駆動速度を制
御する処理である。つまり、オーバーラップ積分禁止パ
ルス数よりも大きいときにはＡＦモータ３１を高速駆動
して焦点調節レンズ群１２をより短時間で合焦位置に近
づけ、かつオーバラップ積分も実行し、オーバーラップ
積分禁止パルス数未満になったら高速駆動しつつもオー
バラップ積分を停止し、さらに一定速度制御開始パルス
数未満になったら、行き過ぎを防止するためにＡＦモー
タ３１を低速のＰＷＭ制御しつつ、カウンタ値が０にな
ったらＡＦモータ３１を停止させる処理である。The pulse check process is a process for controlling the drive speed of the AF motor 31 according to the value of the AF pulse counter 23a. That is, when it is larger than the number of overlap integration prohibition pulses, the AF motor 31 is driven at high speed to bring the focusing lens group 12 closer to the in-focus position in a shorter time, and the overlap integration is also executed. When it becomes less than, the overlap integration is stopped while driving at high speed, and when it becomes less than the constant speed control start pulse number, the counter value becomes 0 while the AF motor 31 is PWM-controlled at low speed to prevent overshooting. This is a process of stopping the AF motor 31 when it becomes.

【００５６】パルスチェック処理に入ると、ＡＦパルス
カウンタ２３ａの値とオーバラップ積分禁止パルス数を
比較し（Ｓ３４１）、カウンタ値の方が大きい間はＳ３
４３に進んで、オーバラップ中フラグに１をセットし、
オーバーラップ積分をスタートさせて、ＡＦセンサ２１
からＡＦセンサデータを入力し、デフォーカス演算を実
行する（Ｓ３４５）。そして、有効な演算結果が得られ
たら、駆動方向チェック処理に進み、有効な演算結果が
得られなかったら、リターンする（Ｓ３４７）。When the pulse check processing is started, the value of the AF pulse counter 23a is compared with the number of overlap integration inhibition pulses (S341), and when the counter value is larger, S3 is set.
Proceed to step 43, set the overlapping flag to 1, and
The overlap sensor is started to start the AF sensor 21.
AF sensor data is input from and the defocus calculation is executed (S345). Then, if a valid calculation result is obtained, the process proceeds to the drive direction check process, and if a valid calculation result is not obtained, the process returns (S347).

【００５７】駆動方向チェック処理は、ＡＦモータ３１
駆動中の積分によって得られたＡＦセンサデータに基づ
いてＡＦパルス数を算出し、カウンタにセットするが、
駆動方向が変わった場合には、ＡＦモータ３１にブレー
キをかけて停止させる処理である。本実施例のブレーキ
は、ＡＦモータ３１の両極をショートして回転を停止さ
せる処理である。The drive direction check process is performed by the AF motor 31.
The AF pulse number is calculated based on the AF sensor data obtained by integration during driving, and is set in the counter.
When the driving direction is changed, the AF motor 31 is braked and stopped. The brake of this embodiment is a process of short-circuiting both poles of the AF motor 31 to stop the rotation.

【００５８】駆動方向チェック処理に入ると、オーバラ
ップ中フラグに１をセットし、サーチ中フラグに０をセ
ットして、焦点調節レンズ群１２の前回と今回の駆動方
向を、演算結果から比較する（Ｓ３６１、Ｓ３６３）。
通常は同方向なので、積分中間点におけるＡＦパルス数
を算出して、算出した値をＡＦパルスカウンタ２３ａに
セットしてリターンする（Ｓ３６３、Ｓ３６５）。駆動
方向が変わったときは、ＡＦモータ３１にブレーキをか
けて停止し、オーバーラップ中フラグに０をセットし、
再積分フラグに１をセットしてＶＤＤループ処理にリタ
ーンする（Ｓ３６３、Ｓ３６７、Ｓ３６９、Ｓ３７
１）。When the driving direction check process is started, the overlapping flag is set to 1 and the searching flag is set to 0, and the previous and present driving directions of the focus adjustment lens group 12 are compared from the calculation result. (S361, S363).
Since the directions are usually the same, the number of AF pulses at the intermediate point of integration is calculated, the calculated value is set in the AF pulse counter 23a, and the process returns (S363, S365). When the drive direction changes, the AF motor 31 is braked and stopped, and the overlapping flag is set to 0,
The reintegration flag is set to 1 and the process returns to the VDD loop processing (S363, S367, S369, S37).
1).

【００５９】ＶＤＤループ処理にリターンするとＳ２０
７以降の処理を実行し、再びＡＦ処理に入る。駆動方向
が変わっていないときは、オーバーラップ中フラグに１
がセットされているので、Ｓ３０１からパルスチェック
処理に入り、カウンタ値がオーバラップ禁止パルス数よ
りも少なくなるまで、Ｓ３４１からＳ３４７、駆動方向
チェック処理のＳ３６１からＳ３６５を経てＶＤＤルー
プ処理にリターンして、パルスチェック処理に戻る処理
を繰り返す。When returning to the VDD loop processing, S20
The processing after 7 is executed and the AF processing is started again. When the driving direction has not changed, 1 is set in the overlap flag.
Is set, the pulse check process is started from S301, and the process returns to the VDD loop process through S341 to S347 and the drive direction check process from S361 to S365 until the counter value becomes smaller than the number of overlap inhibition pulses. The process of returning to the pulse check process is repeated.

【００６０】そして、以上の処理中に通常は、合焦位置
まで駆動するためのＡＦパルス数が減少し、オーバラッ
プ積分禁止パルス数よりも少なくなって、パルスチェッ
ク処理のＳ３４１からＳ３４９に進む。Then, during the above processing, the number of AF pulses for driving to the in-focus position is usually reduced and becomes smaller than the number of overlap integration prohibition pulses, and the flow advances from step S341 to step S349 of the pulse check processing.

【００６１】Ｓ３４９からＳ３５５の処理は、算出した
ＡＦパルス数分の駆動を終了してＡＦモータ３１を停止
させる処理である。Ｓ３４９に進むと、ＡＦパルス数が
一定速度制御開始パルス数未満になるのを待ち、未満に
なったら、残りのＡＦパルス数に応じてＡＦモータ３１
を低速制御して、ＡＦパルス数が０でＡＦモータ３１を
停止するように制御する（Ｓ３４９、Ｓ３５１、Ｓ３５
３）。そして、ＡＦモータ３１を停止したら、オーバー
ラップ中フラグに０をセットし、再積分フラグに１をセ
ットしてＶＤＤループ処理にリターンする（Ｓ３５３、
Ｓ３５５）。The processing from S349 to S355 is processing for ending the driving for the calculated number of AF pulses and stopping the AF motor 31. When the process proceeds to S349, it waits until the AF pulse number becomes less than the constant speed control start pulse number, and when it becomes less, the AF motor 31 according to the remaining AF pulse number.
Is controlled at a low speed to control the AF motor 31 to stop when the number of AF pulses is 0 (S349, S351, S35).
3). When the AF motor 31 is stopped, the overlapping flag is set to 0, the reintegration flag is set to 1, and the process returns to the VDD loop processing (S353,
S355).

【００６２】ＶＤＤループ処理に戻り、次にＳ２０５に
入ったときは、オーバーラップ中フラグおよびサーチ中
フラグに０がセットされ、再積分中フラグに１がセット
されているので、Ｓ３０５から再積分処理に入る。Ｓ３
６３で駆動方向が変わった場合も同じである。When the process returns to the VDD loop process and next enters step S205, the overlap flag and the search flag are set to 0 and the re-integration flag is set to 1. Therefore, the re-integration process is started from S305. to go into. S3
The same applies when the driving direction is changed at 63.

【００６３】再積分処理は、デフォーカス量を求めて合
焦状態にあるかどうかをチェックし、合焦しているとき
には合焦フラグに１をセットし、合焦していないときは
再度ＡＦパルス数を計算し、焦点調節レンズ１２を駆動
する処理である。ここで合焦フラグに１がセットされ、
ＶＤＤループ処理にリターンすると、Ｓ２１３からパワ
ーダウン処理に抜けてＡＦ処理を終了し、ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオンするのを待つ待機状態になる。In the re-integration process, the defocus amount is obtained to check whether or not the in-focus state is achieved. When the in-focus state is set, the in-focus flag is set to 1, and when the in-focus state is not achieved, the AF pulse is again set. This is a process of calculating the number and driving the focus adjustment lens 12. Here the focus flag is set to 1,
When the process returns to the VDD loop process, the power-down process is exited from S213, the AF process is terminated, and a standby state is waited for the AF start switch 27 to be turned on.

【００６４】以上は、正常に合焦した場合の処理である
が、合焦が困難な場合、及び合焦不能の場合も、合焦不
能な状態でＶＤＤループ処理を抜けてパワーダウン処理
に戻り、ＡＦ動作を終了する。The above is the processing in the case of normal focusing. However, when focusing is difficult or impossible, the VDD loop processing is exited in the unfocusable state and the processing returns to the power down processing. , AF operation ends.

【００６５】合焦が困難な場合および合焦不能な場合の
ＡＦ処理について説明する。ＡＦ処理に入ると、１回目
はＳ３０７の積分スタート、ＡＦセンサデータ入力、デ
フォーカス演算処理を実行する（Ｓ３０１、Ｓ３０３、
Ｓ３０５）。ここで、物体のコントラストが低すぎるな
どの理由で有効なデフォーカス量を求めることができな
かったときは、Ｓ３０９からサーチ積分処理に入る。AF processing when focusing is difficult and when focusing is impossible will be described. When the AF process starts, the integration start of S307, AF sensor data input, and defocus calculation process are executed for the first time (S301, S303,
S305). If the effective defocus amount cannot be obtained because the contrast of the object is too low, etc., the search integration process is started from S309.

【００６６】サーチ積分処理は、有効なデフォーカス量
が得られるように、ＡＦモータ３１を至近距離合焦位置
から無限遠合焦位置まで駆動しながら積分、デフォーカ
ス演算を実行する処理である。このサーチ積分処理によ
っても有効なデフォーカス量が得られなかったときは、
ＡＦＮＧフラグに１をセットしてリターンし、Ｓ２１５
からパワーダウン処理に戻る。The search integration process is a process of performing integration and defocus calculation while driving the AF motor 31 from the closest focus position to the infinity focus position so that an effective defocus amount can be obtained. If an effective defocus amount cannot be obtained by this search integration processing,
The AFNG flag is set to 1 and the process returns and S215
Then, the process returns to the power down process.

【００６７】サーチ積分処理（サーチ処理）に入ると、
まず、ＡＦモータ３１を、サーチ駆動（まず、近距離合
焦方向に駆動）し、サーチ中フラグに１をセットして、
ＡＦセンサ２１に積分をスタートさせ、積分が終了した
ら積分値をＡＦセンサデータとして取り込み、デフォー
カス演算によってデフォーカス量を求める（Ｓ３１１、
Ｓ３１３、Ｓ３１５）。ここで有効なデフォーカス量が
求まれば駆動方向チェックに抜けるが（Ｓ３１７）、求
められなかったときは、ＶＤＤループ処理にリターンし
てＳ２０７からの処理を実行する（Ｓ３１７、Ｓ３１
９）。When the search integration process (search process) is started,
First, the AF motor 31 is driven for search (first, driven in the short-distance focusing direction), the search-in-progress flag is set to 1, and
The integration is started by the AF sensor 21, and when the integration is completed, the integrated value is fetched as AF sensor data, and the defocus amount is obtained by the defocus calculation (S311,
S313, S315). If the effective defocus amount is obtained here, the drive direction check is completed (S317), but if it is not obtained, the process returns to the VDD loop processing and the processing from S207 is executed (S317, S31).
9).

【００６８】ＡＦモータサーチ駆動とは、ＡＦモータ３
１をまず近距離合焦位置方向に駆動し、焦点調節レンズ
群１２が近距離側移動端点に到達して停止したら、ＡＦ
モータ３１を無限遠合焦位置方向に反転し、焦点調節レ
ンズ群１２が無限遠側移動端点に到達して停止したら、
ＡＦモータ３１を停止する処理である。このサーチ駆動
途中に有効な演算結果が得られたら、そのデフォーカス
に基づく駆動に戻る。The AF motor search drive means the AF motor 3
1 is first driven in the direction of the short-distance focusing position, and when the focus adjustment lens group 12 reaches the short-distance side movement end point and stops, the AF
When the motor 31 is reversed to the infinity focus position direction and the focus adjustment lens group 12 reaches the infinity side movement end point and stops,
This is a process of stopping the AF motor 31. When a valid calculation result is obtained during the search drive, the drive based on the defocus is returned.

【００６９】ＶＤＤループ処理に戻って再びＳ２０５に
入ると、オーバーラップフラグはクリアされ、サーチ中
フラグに１がセットされているので、Ｓ３０３からサー
チ積分処理に入り、Ｓ３１３からのサーチ積分処理を実
行する。そして、焦点調節レンズ群１２が無限遠合焦位
置に達しても有効な演算結果が得られなかったときは、
ＡＦＮＧ処理に入り、ＡＦＮＧフラグに１をセットして
ＶＤＤループ処理にリターンし、Ｓ２１５からパワーダ
ウン処理に抜ける（Ｓ３１７、Ｓ３１９、Ｓ３９１）。When returning to the VDD loop processing and entering S205 again, the overlap flag is cleared and the searching flag is set to 1. Therefore, the search integration processing is started from S303 and the search integration processing from S313 is executed. To do. Then, even if the focusing lens group 12 reaches the infinity in-focus position, if an effective calculation result is not obtained,
The AFNG process is started, the AFNG flag is set to 1, the process returns to the VDD loop process, and the process goes from S215 to the power-down process (S317, S319, S391).

【００７０】以上は、最初から有効な演算結果が得られ
なかった場合の処理であるが、一度有効な演算結果が得
られ、合焦でなくレンズ駆動した後、再積分処理で有効
な演算結果が得られなかったときは、Ｓ３８５からＡＦ
ＮＧ処理に入り、ＡＦＮＧフラグに１をセットしてＶＤ
Ｄループ処理にリターンし、Ｓ２１５からパワーダウン
処理に抜ける（Ｓ３８５、Ｓ３９１）。The above is the processing when a valid calculation result is not obtained from the beginning. However, a valid calculation result is obtained once, and after the lens is driven instead of focusing, the valid calculation result is obtained by the re-integration processing. If is not obtained, AF from S385
Enter NG processing, set AFNG flag to 1 and perform VD
The process returns to the D loop processing, and the power-down processing is exited from S215 (S385, S391).

【００７１】つぎに、Ｓ３０７、Ｓ３１５、Ｓ３４５、
Ｓ３８３で実行されるデフォーカス演算処理の詳細につ
いて、図１５を参照して説明する。本実施の形態では、
信頼度として、コントラストの高さを利用している。つ
まり、このデフォーカス演算処理は、先ず最大焦点検出
領域Ｚでコントラストを検出し、所定値以上のコントラ
ストが得られたら、最も狭い中央焦点検出領域Ｚ１から
コントラストを検知する。有効なコントラストが得られ
なければ、有効なコントラストが得られるまで、焦点検
出領域Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４の順にコントラストをチェック
する。そして、有効なコントラストが得られた焦点検出
領域（最も狭い領域）のＡＦデータを使用してデフォー
カス量を演算し、そのデフォーカス量に基づいて焦点調
節レンズ群１２を移動させる。セレクト中央焦点検出領
域Ｚ１〜Ｚ４のいずれからも有効なコントラストが得ら
れなかったら、最大焦点検出領域ＺのＡＦデータを使用
して焦点調節することに特徴を有する。Next, S307, S315, S345,
Details of the defocus calculation processing executed in S383 will be described with reference to FIG. In this embodiment,
The high contrast is used as the reliability. That is, in this defocus calculation processing, first, the contrast is detected in the maximum focus detection area Z, and when the contrast equal to or more than a predetermined value is obtained, the contrast is detected from the narrowest central focus detection area Z1. If the effective contrast is not obtained, the contrast is checked in order of the focus detection areas Z2, Z3, Z4 until the effective contrast is obtained. Then, the defocus amount is calculated using the AF data of the focus detection region (the narrowest region) where effective contrast is obtained, and the focus adjustment lens group 12 is moved based on the defocus amount. If no effective contrast is obtained from any of the selected central focus detection areas Z1 to Z4, the AF data of the maximum focus detection area Z is used for focus adjustment.

【００７２】このデフォーカス演算処理に入ると、ま
ず、最大焦点検出領域ＺからのＡＦデータに基づいてコ
ントラスト計算を実行する（Ｓ４０１）。コントラスト
計算は、例えば、基準ラインセンサーにおいて、使用す
る領域の隣り合う画素（光電変換素子）の積分値の差の
絶対値の和を利用する。When this defocus calculation processing is entered, first, contrast calculation is executed based on the AF data from the maximum focus detection area Z (S401). For the contrast calculation, for example, in the reference line sensor, the sum of the absolute values of the differences between the integrated values of the adjacent pixels (photoelectric conversion elements) in the area to be used is used.

【数式１】 なお、式１において、ｓは焦点検出領域の最初の画素の
ビットナンバー、Ｎは焦点検出領域の最後の画素のビッ
トナンバーである。つまり、この積分値の差の和が所定
値よりも大きければ十分なコントラスト有りと判定さ
れ、所定値よりも小さければコントラストなしと判定さ
れる。コントラストなしと判定されたときは、デフォー
カスＯＫフラグ、領域セレクトフラグ、モニターセレク
ト要求フラグにそれぞれ０およびモニターセレクト実行
フラグにぞれぞれ０をセットしてリターンする（Ｓ４０
３、Ｓ４５３）。[Formula 1] In Expression 1, s is the bit number of the first pixel in the focus detection area, and N is the bit number of the last pixel in the focus detection area. That is, if the sum of the differences of the integrated values is larger than a predetermined value, it is determined that there is sufficient contrast, and if it is smaller than the predetermined value, it is determined that there is no contrast. When it is determined that there is no contrast, the defocus OK flag, the area select flag, the monitor select request flag are set to 0 and the monitor select execution flag is set to 0, respectively, and the process returns.
3, S453).

【００７３】デフォーカスＯＫフラグは、有効なデフォ
ーカスが得られたかどうかを識別するフラグ、領域セレ
クトフラグは、焦点検出領域を選択するかどうかを識別
するフラグ、モニターセレクト要求フラグは、モニター
センサの選択を要求するフラグ、モニターセレクト実行
フラグは、モニターセンサの選択を実行したことを識別
するフラグである。The defocus OK flag is a flag for identifying whether or not effective defocus is obtained, the area select flag is for identifying whether to select a focus detection area, and the monitor select request flag is for the monitor sensor. The selection request flag and the monitor selection execution flag are flags that identify that the selection of the monitor sensor has been executed.

【００７４】所定値以上のコントラストがあれば、領域
セレクトフラグが１であるかどうか（焦点検出領域がセ
レクトされているかどうか）をチェックするが、最初は
領域がセレクトされていないので、最大焦点検出領域Ｚ
からのＡＦセンサデータを使用して相関演算を行ない、
位相差を計算する（Ｓ４０３、Ｓ４０５、Ｓ４０７）。
そして、位相差が計算できなかったら、Ｓ４５３のフラ
グクリア処理を実行してからリターンする（Ｓ４０
９）。最大焦点検出領域Ｚに形成された像が大ボケ状態
であった場合など、一対の焦点検出領域Ｚに形成された
像の一致点を検出できなかったときに、位相差の計算が
できない。If the contrast is equal to or more than a predetermined value, it is checked whether the area select flag is 1 (whether the focus detection area is selected). However, since the area is not selected at first, the maximum focus detection is performed. Area Z
Correlation calculation using AF sensor data from
The phase difference is calculated (S403, S405, S407).
If the phase difference cannot be calculated, the flag clear process of S453 is executed and then the process returns (S40).
9). The phase difference cannot be calculated when the coincident points of the images formed in the pair of focus detection regions Z cannot be detected, such as when the image formed in the maximum focus detection region Z is in a large blur state.

【００７５】有効な位相差が得られたときは、その位相
差が所定値未満であるかどうか（ピントのずれが小さい
かどうか）をチェックし、位相のずれが大きいとき、つ
まりピントのずれが大きい間は、焦点検出領域セレクト
を行なわず、補間計算処理に進んで最大焦点検出領域Ｚ
によってデフォーカス量を計算し（Ｓ４１１、Ｓ４１
３）、デフォーカスＯＫフラグに１をセットする（Ｓ４
１７）。さらに、モニターセレクト実行フラグに１がセ
ットされているかどうかをチェックし、１がセットされ
ていたときはそのままリターンし（Ｓ４１９）、セット
されていないときはモニターセレクト要求フラグに０を
入れてリターンする（Ｓ４１９、Ｓ４２１）。そして、
位相のずれが所定値以上の間は、Ｓ４０１〜Ｓ４１１、
Ｓ４１３〜Ｓ４２１の処理を繰り返す。When an effective phase difference is obtained, it is checked whether the phase difference is less than a predetermined value (whether the focus shift is small). When the phase shift is large, that is, the focus shift is detected. While the focus detection area is large, the focus detection area selection is not performed, and the process proceeds to the interpolation calculation processing and the maximum focus detection area Z
The defocus amount is calculated by (S411, S41
3), 1 is set to the defocus OK flag (S4
17). Further, it is checked whether or not 1 is set in the monitor select execution flag, and if 1 is set, the process directly returns (S419). If not set, 0 is put in the monitor select request flag and the process returns. (S419, S421). And
While the phase shift is a predetermined value or more, S401 to S411,
The processing of S413 to S421 is repeated.

【００７６】位相のずれが所定値未満になったら、Ｓ４
１１からＳ４２３に進み、領域セレクトチェック処理を
実行する。領域セレクトチェック処理は、最も狭い中央
焦点検出領域Ｚ１から順にコントラストチェックを行っ
て、最初に所定値以上のコントラストが得られた焦点検
出領域、つまり、所定以上のコントラストが得られる最
も狭い焦点検出領域を選択する。所定値以上のコントラ
ストが得られなかったときは、焦点検出領域の選択は行
わない。When the phase shift becomes less than the predetermined value, S4
In step S423, the area select check process is executed. In the area select check process, the contrast check is performed in order from the narrowest central focus detection area Z1, and the focus detection area in which the contrast of the predetermined value or more is obtained first, that is, the narrowest focus detection area in which the contrast of the predetermined value or more is obtained. Select. When the contrast equal to or higher than the predetermined value is not obtained, the focus detection area is not selected.

【００７７】領域セレクトチェック処理から戻ると、焦
点検出領域をセレクトしたかどうかをチェックして、焦
点検出領域をセレクトしなかったときはＳ４１３に進
む。セレクトしたときは、データ退避フラグに１を入
れ、最大焦点検出領域（全領域）Ｚの相関演算データ
（位相差の計算データ）を一旦ＲＡＭの所定アドレスに
退避させる（Ｓ４２７、Ｓ４２９）。Returning from the area selection check processing, it is checked whether or not the focus detection area is selected. If the focus detection area is not selected, the process proceeds to S413. When selected, the data save flag is set to 1 and the correlation calculation data (phase difference calculation data) of the maximum focus detection area (entire area) Z is temporarily saved to a predetermined address in the RAM (S427, S429).

【００７８】セレクトした焦点検出領域について相関演
算を行ない、位相差を計算する（Ｓ４３５）。有効な位
相差が得られなかったときは、データを退避しているか
どうかをチェックし、データを退避しているので、全領
域の演算データをＲＡＭから読み込み、全領域を有効と
し、データ退避フラグ、領域セレクトフラグ、モニター
セレクト要求フラグにそれぞれ０をセットしてから補間
計算処理に進む（Ｓ４３７、Ｓ４３９、Ｓ４４１、Ｓ４
４３、Ｓ４１３）。有効な位相差が得られたときは、デ
ータ退避フラグに０をセットし（Ｓ４３７、Ｓ４３
８）、像の一致度が良好のときは、Ｓ４１３の補間計算
に進む（Ｓ４６３、Ｓ４１３）。Correlation calculation is performed on the selected focus detection area to calculate the phase difference (S435). If a valid phase difference is not obtained, it is checked whether the data is saved. Since the data is saved, the operation data of all areas are read from RAM, all areas are enabled, and the data save flag is set. , The area select flag and the monitor select request flag are each set to 0 before proceeding to the interpolation calculation process (S437, S439, S441, S4).
43, S413). When a valid phase difference is obtained, the data save flag is set to 0 (S437, S43
8) If the image coincidence is good, the process proceeds to the interpolation calculation in S413 (S463, S413).

【００７９】セレクトした焦点検出領域のコントラスト
が低いとか、３次元的な像により一致度があまりよくな
いときは、モニターセレクト実行フラグに１がセットさ
れているか、あるいはモニターセレクト実行フラグに１
がセットされていないときであっても、モニターセレク
ト要求フラグに１がセットされていなければ、Ｓ４１３
の補間計算ヘ進む（Ｓ４６３、Ｓ４６５、Ｓ４６７）。
モニターセレクト実行フラグに１がセットされていない
ときであって、モニターセレクト要求フラグに１がセッ
トされていれば、デフォーカスＯＫフラグに０をセット
してリターンする（Ｓ４６５、Ｓ４６７、Ｓ４６９）。If the contrast of the selected focus detection area is low or the degree of coincidence is not so good due to the three-dimensional image, 1 is set in the monitor select execution flag or 1 is set in the monitor select execution flag.
Even when is not set, if 1 is not set in the monitor select request flag, S413
To the interpolation calculation of (S463, S465, S467).
If the monitor select execution flag is not set to 1 and the monitor select request flag is set to 1, the defocus OK flag is set to 0 and the process returns (S465, S467, S469).

【００８０】また、中央焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ４のいず
れかがセレクトされて領域セレクトフラグに１がセット
されてからこのデフォーカス演算処理に入ったときは、
Ｓ４０５からＳ４３１に進んで領域セレクトチェック処
理を実行する。そして、焦点検出領域がセレクトされな
かったときは最大焦点検出領域Ｚを使用するためにＳ４
０７に戻り（Ｓ４３３、Ｓ４０７）、セレクトされたと
きはＳ４３５に進んでセレクトされた領域について相関
演算を行ない、位相差を計算する（Ｓ４３３、Ｓ４３
５）。Further, when the defocus calculation processing is started after any of the central focus detection areas Z1 to Z4 is selected and the area select flag is set to 1,
The process advances from step S405 to step S431 to execute the area select check process. If the focus detection area is not selected, the maximum focus detection area Z is used in S4.
Returning to 07 (S433, S407), when selected, the procedure proceeds to S435, where the correlation calculation is performed on the selected area and the phase difference is calculated (S433, S43).
5).

【００８１】Ｓ４３１、Ｓ４３３からＳ４３５に進んで
セレクト領域の位相差を計算し、有効な位相差が得られ
たときは前記処理に従い、有効な位相差が得られなかっ
たときは、全域演算データを待避していないので、Ｓ４
３９からＳ４４５に進んでデフォーカスＯＫフラグに０
をセットし、モニターセレクト実行フラグに１がセット
されていれば、領域セレクトフラグ、モニターセレクト
要求フラグ、モニターセレクト実行フラグにそれぞれ０
をセットしてリターンする（Ｓ４４７、Ｓ４５１）。モ
ニターセレクト実行フラグがセットされていなくてもモ
ニターセレクト要求フラグに１がセットされていないと
きは、Ｓ４５１のフラグクリア処理を実行してリターン
し、セットされているときはそのままリターンする（Ｓ
４４７、Ｓ４４９、Ｓ４５１またはＳ４４７、Ｓ４４
９）。From S431, S433 to S435, the phase difference of the selected area is calculated, and when the effective phase difference is obtained, the above processing is followed. When the effective phase difference is not obtained, the whole area calculation data is calculated. I haven't evacuated, so S4
It progresses from 39 to S445 and sets 0 to the defocus OK flag.
If the monitor select execution flag is set to 1, the area select flag, the monitor select request flag, and the monitor select execute flag are set to 0, respectively.
Is set and the process returns (S447, S451). Even if the monitor select execution flag is not set, if the monitor select request flag is not set to 1, the flag clearing process of S451 is executed and the process returns, and if it is set, the process directly returns (S
447, S449, S451 or S447, S44
9).

【００８２】以上のデフォーカス演算処理によって、全
体領域で所定値以上のコントラストが得られることを条
件に、所定値以上のコントラストが得られる焦点検出領
域の中で、最も狭い焦点検出領域のＡＦセンサデータに
基づいてデフォーカス量が計算される。The AF sensor of the narrowest focus detection area among the focus detection areas in which the contrast of the predetermined value or more is obtained, provided that the contrast of the predetermined value or more is obtained in the entire area by the above defocus calculation processing. The defocus amount is calculated based on the data.

【００８３】Ｓ４２３、Ｓ４３１の領域セレクト処理に
ついて、図１６を参照してより詳細に説明する。領域セ
レクト処理は、領域Ｚ１からＺ４の中から、第２の所定
値以上のコントラストがある中央焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ
４のうち、最も狭い焦点検出領域をセレクトしてその焦
点検出領域について焦点調節を行う処理である。第２の
所定値以上のコントラストが得られる中央焦点検出領域
Ｚ１〜Ｚ４が無かったときは、最大焦点検出領域Ｚを利
用して焦点調節を行う。The area selection processing of S423 and S431 will be described in more detail with reference to FIG. The region selection processing is performed by selecting the central focus detection regions Z1 to Z4 having the contrast of the second predetermined value or more from the regions Z1 to Z4.
This is a process of selecting the narrowest focus detection area out of 4 and performing focus adjustment for the focus detection area. When there is no central focus detection area Z1 to Z4 in which a contrast equal to or higher than the second predetermined value is obtained, focus adjustment is performed using the maximum focus detection area Z.

【００８４】この処理に入ると、最小の使用bit 数、つ
まり、最小焦点検出領域に対応する画素（光電変換素
子、受光手段）の数をセットする（Ｓ５０１）。そし
て、セレクト領域のスタート位置を設定する（Ｓ５０
３）。つまり、焦点検出に使用する焦点検出領域の中心
の画素のビットナンバーと、このビットナンバーを中心
として左右両端のビットナンバーＳ、Ｎを設定する。本
実施の形態ではさらに、中心シフト調整が可能なので、
中心シフト調整がなされているときは、中心ビットナン
バーをシフトさせる。When this processing is started, the minimum number of used bits, that is, the number of pixels (photoelectric conversion element, light receiving means) corresponding to the minimum focus detection area is set (S501). Then, the start position of the select area is set (S50).
3). That is, the bit number of the pixel at the center of the focus detection area used for focus detection and the bit numbers S and N at the left and right ends centering on this bit number are set. Further, in the present embodiment, since the center shift adjustment is possible,
When the center shift adjustment is performed, the center bit number is shifted.

【００８５】セレクトした焦点検出領域のＡＦセンサデ
ータによってコントラスト計算を式１に基づいて実行
し、演算結果をＲＡＭにストアする（Ｓ５０５）。The contrast calculation is executed based on the equation 1 using the AF sensor data of the selected focus detection area, and the calculation result is stored in the RAM (S505).

【００８６】演算したコントラストが、セレクト時のＯ
Ｋレベル（第２の所定値）以上であるかどうかをチェッ
クし（Ｓ５０７）、以上であればコントラストが低コン
トラストレベル未満かどうかをチェックする（Ｓ５０
９）。コントラストが低コントラストレベル未満でなけ
れば領域セレクトフラグに１をセットしてリターンする
（Ｓ５０９、Ｓ５１３）。コントラストが低コントラス
トレベル未満のときは、選択した領域に対応した積分時
間を設定して精度を上げるために、モニターセレクト要
求フラグに１をセットして、領域セレクトフラグに１を
セットしてリターンする（Ｓ５０９、Ｓ５１１、Ｓ５１
３）。なお、低コントラストレベルは、セレクト時のＯ
Ｋレベルよりも大きい。The calculated contrast is O at the time of selection.
It is checked whether or not it is equal to or higher than the K level (second predetermined value) (S507), and if it is higher than or equal to, it is checked whether or not the contrast is lower than the low contrast level (S50).
9). If the contrast is not lower than the low contrast level, the area select flag is set to 1 and the process returns (S509, S513). When the contrast is lower than the low contrast level, the monitor select request flag is set to 1 and the region select flag is set to 1 in order to set the integration time corresponding to the selected area and improve the accuracy, and then returns. (S509, S511, S51
3). Note that the low contrast level is 0 at the time of selection.
Greater than K level.

【００８７】いずれの場合もリターンすると、そのセレ
クトした焦点検出領域のＡＦセンサデータに基づいてデ
フォーカス量が演算され、焦点調節レンズ群１２が移動
される。また、モニターセレクト要求フラグに１をセッ
トしたときは、再積分の際に、選択されたモニターセン
サＭ２によって積分時間が制御され、より適切な積分時
間で積分がされる。In either case, when returning, the defocus amount is calculated based on the AF sensor data of the selected focus detection area, and the focus adjustment lens group 12 is moved. Further, when the monitor select request flag is set to 1, the integration time is controlled by the selected monitor sensor M2 at the time of reintegration, and integration is performed at a more appropriate integration time.

【００８８】Ｓ５０７のコントラストチェックで、コン
トラストがセレクト時のＯＫレベル未満と判断したとき
は、その領域では正確なデフォーカスが求められないの
で、Ｓ５１５以降の焦点検出領域拡大処理を行う。Ｓ５
１５では、セレクトが終了したかどうか、つまり、焦点
検出領域Ｚ４についてのコントラストをチェックして来
たかどうかをチェックし、中央焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ３
についてのコントラストをチェックして来たのであれ
ば、次の焦点検出領域の使用ビット数をセットして、つ
まり使用する焦点検出領域を１ステップ拡大してＳ５０
３に戻る（Ｓ５１５、Ｓ５１７、Ｓ５０３）。そして、
その焦点検出領域でのコントラストがセレクト時のＯＫ
レベル以上であればＳ５０７からＳ５０９に抜け、セレ
クト時のＯＫレベル未満であればＳ５０７からＳ５１５
に戻る。If it is determined in the contrast check in S507 that the contrast is less than the OK level at the time of selection, accurate defocus cannot be obtained in that region, so focus detection region expansion processing in S515 and thereafter is performed. S5
At 15, it is checked whether or not the selection is completed, that is, whether or not the contrast of the focus detection area Z4 has been checked, and the central focus detection areas Z1 to Z3 are checked.
If the contrast has been checked, the number of bits used in the next focus detection area is set, that is, the focus detection area to be used is expanded by one step and S50
It returns to 3 (S515, S517, S503). And
The contrast in the focus detection area is OK when selected
If the level is equal to or higher than the level, the process skips from S507 to S509, and if the level is less than the OK level at the time of selection, from the S507 to S515
Return to.

【００８９】使用領域を焦点検出領域Ｚ４に拡大しても
コントラストがセレクト時のＯＫレベルに達しないとき
は、領域セレクトフラグおよびモニターセレクト要求フ
ラグに０をセットしてリターンする（Ｓ５１５、Ｓ５１
９）。この場合は、全焦点検出領域Ｚを使用してデフォ
ーカスを算出する。If the contrast does not reach the OK level at the time of selection even if the used area is expanded to the focus detection area Z4, the area select flag and the monitor select request flag are set to 0 and the process returns (S515, S51).
9). In this case, the defocus is calculated using the all-focus detection area Z.

【００９０】Ｓ３０７、Ｓ３１５、Ｓ３４５、Ｓ３８３
において実行される積分スタート処理について、図１７
を参照してより詳細に説明する。この積分スタート処理
は、モニターセレクト要求フラグに１がセットされてい
ないときは全モニターセンサを有効にしてＡＦセンサ２
１の積分処理を実行し、モニターセレクト要求フラグに
１がセットされているときには中央のモニターセンサＭ
２のみを有効にしてＡＦセンサ２１の積分処理を実行す
る。そして、焦点検出領域をセレクトしていないときは
全焦点検出領域のＡＦセンサデータを使用してデフォー
カス量を演算し、焦点検出領域をセレクトしているとき
は、セレクトした焦点検出領域のＡＦセンサデータを使
用してデフォーカス量を演算することに特徴を有する。S307, S315, S345, S383
FIG. 17 shows the integration start process executed in FIG.
Will be described in more detail with reference to. In this integration start processing, when the monitor select request flag is not set to 1, all monitor sensors are enabled and the AF sensor 2
When the integration process of 1 is executed and the monitor select request flag is set to 1, the central monitor sensor M
Only 2 is enabled and the integration process of the AF sensor 21 is executed. When the focus detection area is not selected, the AF sensor data of all the focus detection areas is used to calculate the defocus amount, and when the focus detection area is selected, the AF sensor of the selected focus detection area is calculated. The feature is that the defocus amount is calculated using the data.

【００９１】この積分スタート処理に入ると、まず、モ
ニターセレクト実行フラグに０をセットし、全モニター
センサを有効にする（Ｓ６０１、Ｓ６０３）。モニター
セレクト要求フラグに１がセットされていないときは、
そのまま積分をスタートし（Ｓ６０５、Ｓ６１１）、モ
ニターセレクト要求フラグに１がセットされているとき
はモニターセレクト実行フラグに１をセットし、中央部
のモニターセンサＭ２のみを有効にして積分をスタート
する（Ｓ６０５、Ｓ６０７、Ｓ６０９、Ｓ６１１）。When this integration start processing is entered, first, the monitor select execution flag is set to 0 to enable all monitor sensors (S601, S603). When 1 is not set in the monitor select request flag,
The integration is started as it is (S605, S611), and when the monitor select request flag is set to 1, the monitor select execution flag is set to 1 and only the central monitor sensor M2 is enabled to start the integration ( S605, S607, S609, S611).

【００９２】積分をスタートすると、有効なモニターセ
ンサの出力がＡＧＣレベルを下回った時か、最大積分時
間が経過した時かいずれか早い時に積分を終了してＣＣ
Ｄデータ（ＡＦセンサデータ）を入力し、デフォーカス
演算処理を実行する（Ｓ６１１、Ｓ６１３、Ｓ６１５、
Ｓ６１７、Ｓ６１９）。When the integration is started, the integration is terminated when the output of the effective monitor sensor falls below the AGC level or the maximum integration time elapses, whichever comes first, and CC
D data (AF sensor data) is input and defocus calculation processing is executed (S611, S613, S615,
S617, S619).

【００９３】そして、演算したデフォーカス量が有効で
あればそのままリターンする（Ｓ６２１）。有効なデフ
ォーカス量が得られなかったときは、モニターセレクト
実行フラグに１がセットされているかどうかチェックし
て、セットされていたとき、または１がセットされてい
なくても、モニターセレクト要求フラグに１がセットさ
れていないときはそのままリターンする（Ｓ６２１、Ｓ
６２３、Ｓ６２５）。If the calculated defocus amount is valid, the process directly returns (S621). When the effective defocus amount is not obtained, it is checked whether 1 is set in the monitor select execution flag, and when it is set or even if 1 is not set, the monitor select request flag is set. When 1 is not set, the process directly returns (S621, S
623, S625).

【００９４】モニターセレクト実行フラグに０がセット
され、モニターセレクト要求フラグに１がセットされて
いたときには、Ｓ６０７に戻って、中央のモニターセン
サＭ２を使用しての積分処理、ＣＣＤセンサデータ入
力、デフォーカス演算処理を再実行する（Ｓ６０７〜Ｓ
６１９）。When the monitor select execution flag is set to 0 and the monitor select request flag is set to 1, the flow returns to S607 to perform integration processing using the central monitor sensor M2, CCD sensor data input, data The focus calculation process is re-executed (S607 to S607).
619).

【００９５】以上の再実行処理で、焦点検出領域がセレ
クトされ、セレクトした焦点検出領域に対応するモニタ
センサで積分がなされるので、より適切なＡＦセンサデ
ータが得られる。With the above re-execution processing, the focus detection area is selected and the monitor sensor corresponding to the selected focus detection area performs integration, so that more appropriate AF sensor data can be obtained.

【００９６】図示実施の形態では焦点検出手段としてＣ
ＣＤラインセンサを使用したが、MOS 型のラインセンサ
を使用することもできる。以上、本実施の形態では、本
発明をオートレベルの一つに適用したが、本発明はこれ
に限定されず、トランシットなど他の測量機器にも適用
でき、さらに望遠鏡、双眼鏡などの望遠光学系にも適用
できる。In the illustrated embodiment, C is used as the focus detecting means.
Although the CD line sensor is used, a MOS type line sensor can also be used. As described above, in the present embodiment, the present invention is applied to one of the auto levels, but the present invention is not limited to this and can be applied to other surveying instruments such as a transit, and a telescopic optical system such as a telescope or binoculars. Can also be applied to.

【００９７】[0097]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
視野内における物体像の横幅が狭い場合であっても、有
効なコントラストが得られる最も狭い中央焦点検出領域
が選択され、該中央焦点検出領域について受光光量制御
がなされるので、中央焦点検出領域の出力に基づいて焦
点状態を検出するので、視野中央の横幅の狭い物体像に
対しても、正確な焦点状態の検出が可能になる。 As is apparent from the above description , the present invention is
Yes even if the width of the object image in the field of view is narrow
Narrowest central focus detection area for effective contrast
Is selected to control the amount of received light for the central focus detection area.
The focus is detected based on the output of the central focus detection area.
Since the point state is detected, it can be used for object images with a narrow horizontal width
On the other hand, it is possible to accurately detect the focus state.

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

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

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

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

【図４】同ＡＦセンサの積分に関するタイミングチャー
トを示す図であって、（Ａ）は通常の積分時、（Ｂ）は
中央モニターセンサをセレクトした積分時をそれぞれ示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a timing chart regarding integration of the AF sensor, in which (A) shows a normal integration time and (B) shows an integration time when the central monitor sensor is selected.

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

【図６】物体距離１０ｍにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized within a visual field at an object distance of 10 m and a distance measurement focus detection region.

【図７】物体距離２０ｍにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized in a visual field at an object distance of 20 m and a distance measurement focus detection region.

【図８】物体距離３０ｍにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized within a visual field at an object distance of 30 m and a distance measurement focus detection region.

【図９】物体距離５０ｍにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized within a visual field at an object distance of 50 m and a distance measurement focus detection region.

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

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

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

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

【図１４】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a part of a flowchart of automatic focus adjustment processing of the same auto level.

【図１５】同オートレベルの自動焦点調節処理における
デフォーカス演算処理に関するフローチャートを示す図
である。FIG. 15 is a diagram showing a flowchart of defocus calculation processing in the automatic focus adjustment processing of the same auto level.

【図１６】同オートレベルの自動焦点調節処理における
焦点検出領域セレクトチェック処理に関するフローチャ
ートを示す図である。FIG. 16 is a view showing a flowchart relating to focus detection area selection check processing in the same automatic level automatic focus adjustment processing.

【図１７】同オートレベルの自動焦点調節処理における
積分スタート処理に関するフローチャートを示す図であ
る。FIG. 17 is a view showing a flowchart of integration start processing in the same automatic level automatic focus adjustment processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 5/00 G02B 7/11 G01C 15/00 G01C 1/00 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) G01C 5/00 G02B 7/11 G01C 15/00 G01C 1/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 対物光学系および焦点調節光学系によっ
て形成された物体像を観察する接眼光学系を備えた望遠
光学系、前記対物光学系および焦点調節光学系により形成され
る、前記接眼光学系の視野の中央を中心とした横長の焦
点検出領域内の物体像に相当する物体像光を受光し積分
して電気信号を出力する ラインセンサ； このラインセンサに近接して配置された、前記焦点検出
領域の中央を中心とした中央焦点検出領域および該中央
焦点検出領域を挟む両側の焦点領域に対応するラインセ
ンサの受光光量をモニタする複数のモニタ手段； 前記モニタ手段のモニタ出力によって前記ラインセンサ
の受光時間を制御し、前記ラインセンサの出力に基づい
て焦点状態を検出する焦点検出手段；および、 前記ラインセンサの出力に基づいて、前記中央焦点検出
領域および前記両側の焦点検出領域の物体像のコントラ
ストを検出するコントラスト検出手段を備え、 前記焦点検出手段は、前記全モニタ手段のモニタ出力に
よって制御したラインセンサの出力により最大の焦点検
出領域についてコントラストを検出し、該コントラスト
が所定値以上の場合は、前記視野の中央を中心とした最
も狭い中央焦点検出領域から予め設定された段階的に横
方向に拡がる中央焦点検出領域について、有効なコント
ラストが得られるまでコントラスト検知を実行し、有効
なコントラストが得られた場合は該中央の焦点検出領域
および該中央のモニタ手段を選択し、該選択したモニタ
手段のみによって前記ラインセンサの受光時間を制御し
て前記選択した中央の焦点検出領域からの出力に基づい
て焦点状態を検出し、有効なコントラストが得られなか
った場合は、前記全てのモニタ手段によって前記ライン
センサの受光時間を制御して前記最大焦点検出領域から
の出力に基づいて焦点状態を検出すること、 を特徴とす
る測量機器の自動焦点装置。1. An objective optical system and a focusing optical system are used.
Formed by a telescopic optical system having an eyepiece optical system for observing the formed object image , the objective optical system and the focus adjustment optical system.
The horizontal focal point centered on the center of the visual field of the eyepiece optical system.
Receives and integrates the object image light corresponding to the object image in the point detection area
Line sensor for outputting an electric signal by means of the above; focus detection provided in proximity to the line sensor
Central focus detection area centered on the center of the area and the center
A plurality of monitor means for monitoring the amount of light received by the line sensors corresponding to the focus areas on both sides of the focus detection area ; the light receiving time of the line sensor is controlled by the monitor output of the monitor means , and based on the output of the line sensor focus detection means for detecting a focus state; Contact and, based on the output of the line sensor, the central focus detection
Contrast of the object image of the area and the focus detection areas on the both sides
A focus detection means for detecting a strike, and the focus detection means outputs monitor outputs of all the monitor means.
Therefore, the maximum focus detection can be performed by the output of the controlled line sensor.
The contrast is detected for the output area, and the contrast is detected.
Is greater than or equal to a predetermined value, the maximum centered on the center of the field of view
Even in the narrow central focus detection area
For the central focus detection area that expands in the
Effective by performing contrast detection until the last is obtained
If a high contrast is obtained, the central focus detection area
And the central monitor means, and the selected monitor
The light receiving time of the line sensor is controlled only by means
Based on the output from the selected central focus detection area
To detect the focus condition and obtain effective contrast.
If all of the monitoring means, the line
From the maximum focus detection area by controlling the light receiving time of the sensor
An autofocus device for a surveying instrument , which detects a focus state based on the output of the . 【請求項２】 前記ラインセンサは、前記接眼光学系に
よる視野の中央を中心として左右に対称に広がる焦点検
出領域に対応する領域の物体像を受光し、前記モニタ手
段は、前記焦点検出領域の中で視野の中央を中心とした
中央焦点検出領域の光量を平均受光するモニタ手段と、
該センサの両側に位置し、前記中央焦点検出領域の両側
の領域の光量を平均受光するモニタ手段を備えているこ
と、を特徴とする請求項１記載の測量機器の自動焦点装
置。2. The line sensor is connected to the eyepiece optical system.
According viewing central receiving an object image of an area corresponding to the focus detection area extending symmetrically on the left and right about the of the monitor hand
Stage, a monitor means for averaging received light amount of <br/> central focus detection area, centered on the center of the field of view in the focus detecting area,
Located on both sides of the sensor, both sides of the central focus detection area
The automatic focusing device for a surveying instrument according to claim 1, further comprising: a monitor unit that averagely receives the amount of light in the area . 【請求項３】 前記焦点検出手段は、前記中央に位置す
るモニタ手段によって前記ラインセンサの受光時間を制
御したときは、前記視野の中央を中心とした中央焦点検
出領域に対応する、前記ラインセンサの中央焦点検出領
域からの出力に基づいて焦点状態を検出すること、を特
徴とする請求項２記載の測量機器の自動焦点装置。3. The focus detecting means is located at the center.
When the light receiving time of the line sensor is controlled by the monitor means, the central focus detection centered on the center of the visual field.
Out corresponding to the area, the central focus detection territories of the line sensor
The autofocus device for a surveying instrument according to claim 2, wherein the focus state is detected based on an output from the range . 【請求項４】 前記ラインセンサは、光束分割手段によ
って二分割された光束をそれぞれ受光する一対のライン
センサを備え、前記焦点検出手段は焦点状態として、各
ラインセンサが受光した物体像の位相差に基づいてデフ
ォーカス量を検出すること、を特徴とする請求項１から
３のいずれか一項記載の測量機器の自動焦点装置。4. The line sensor includes a pair of line sensors that respectively receive the light beams split into two by the light beam splitting unit, and the focus detecting unit sets the focus state to a phase difference between the object images received by the line sensors. The autofocus device for a surveying instrument according to any one of claims 1 to 3, wherein the defocus amount is detected based on. 【請求項５】 前記望遠光学系は、前記焦点調節光学系
と接眼光学系との間に配置された、レチクルを有する焦
点板と、該焦点板と前記焦点調節レンズ群と焦点板との
間に配置された光束分割光学系とを備え、 前記ラインセンサは、前記光束分割光学系によって分割
された分割光路中に配置され、前記レチクルを中心とし
た横長の領域の光束を前記焦点板と等価位置において受
光する多数の受光手段を備えたこと、を特徴とする請求
項１から４のいずれか一項記載の測量機器の自動焦点装
置。5. The telescopic optical system is the focus adjusting optical system.
And disposed between the ocular optical system, a focusing plate having a reticle, a arranged beam splitting optical system between said between said focus plate focusing lens group and the focus plate, said line sensor , is disposed in the divided optical path divided by the beam splitting optical system, and characterized by, with a number of light receiving means for receiving at said focusing plate an equivalent position the light beam in the region of the oblong centering the reticle The automatic focusing device for a surveying instrument according to any one of claims 1 to 4. 【請求項６】 自動焦点装置は、前記焦点検出手段が検
出した焦点状態に基づいて前記焦点調節光学系を移動さ
せる焦点調節レンズ群駆動手段を備えたこと、を特徴と
する請求項５記載の測量機器の自動焦点装置。6. The autofocus apparatus of claim 5, wherein a, having a focusing lens group driving means for moving the focusing optical system based on the focus state in which the focus detecting means detects Automatic focus device for surveying equipment.