JP5365662B2 - Autofocus device and optical apparatus equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、オートフォーカス装置およびこれを備えた光学機器に関する。
The present invention relates to O over autofocus device and an optical apparatus including the same.
複数のフォーカスエリアの焦点調節状態を検出し、それらの検出結果から所定のアルゴリズムを用いて合焦レンズの目標位置を決定し、その目標位置に合焦レンズを電動駆動するオートフォーカスカメラがある。最も一般的なアルゴリズムは、複数エリアの焦点調節状態を比較することで最至近の被写体が存在するエリアを抽出し、その最至近エリアの焦点調節状態に基づいてレンズ駆動量を求めるというものである。これは、最も手前に位置する被写体が主要被写体である可能性が高いことに着目したもので、この方法により主要被写体にピントが合う可能性を高めることができる。 There is an autofocus camera that detects a focus adjustment state of a plurality of focus areas, determines a target position of a focusing lens using a predetermined algorithm from the detection results, and electrically drives the focusing lens at the target position. The most general algorithm is to extract the area where the closest subject exists by comparing the focus adjustment states of a plurality of areas, and obtain the lens driving amount based on the focus adjustment state of the closest area. . This is because attention is paid to the fact that the subject located closest to the main subject is likely to be the main subject, and this method can increase the possibility of focusing on the main subject.
例えば図１３は人物撮影の際の撮影画面４００を示し、画面内には５つのフォーカスエリア４１０〜４５０が設定されている。至近優先のアルゴリズムによれば、エリア４１０または４３０の焦点調節状態に基づいて焦点調節が行われるので、主要被写体である人物にピントを合わせることができる。
For example, FIG. 13 shows a photographing
しかし、上記のような最至近優先のアルゴリズムによると、例えば主要被写体である人物の立ち位置よりも手前の地面や床にピントが合い、結果としてピンぼけの写真となってしまうおそれがある。これは、構図を決めたときに、画面の下部に位置するフォーカスエリア（以下、下エリア）が床や地面にかかってしまうことで発生する。そこで、例えば特許文献１に記載されたカメラでは、カメラの姿勢を検出し、いずれの姿勢においても下エリアは無効とし、上部のエリアの焦点調節状態のみを用いることで、上記の不都合を回避している。
However, according to the closest priority algorithm as described above, for example, the ground or floor in front of the standing position of the person who is the main subject may be in focus, resulting in a blurred photograph. This occurs when the focus area (hereinafter referred to as the lower area) located at the bottom of the screen falls on the floor or the ground when the composition is determined. Therefore, for example, in the camera described in
しかしながら、単純に下エリアを無効とすると、画面下部にピントを合わせるたい箇所が存在する場合にピンぼけとなる。 However, if the lower area is simply invalidated, it will be out of focus when there is a portion to be focused at the bottom of the screen.
請求項１の発明に係るオートフォーカス装置は、合焦レンズを含む対物レンズの透過光束を受光し、該対物レンズによる像面内に設定される所定個数のフォーカスエリアから選択された選択エリアに含まれる前記フォーカスエリアの焦点調節状態を検出する焦点検出部と、前記選択エリアに含まれる少なくとも１つの前記フォーカスエリアの前記焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズの目標位置を演算する演算部と、前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくとも一方を用いて決定された倍率が所定の閾値以下であれば、前記所定個数のフォーカスエリアのうち下部のフォーカスエリアである下部フォーカスエリアが前記選択エリアに含まれないように前記選択エリアを設定し、前記倍率が前記所定の閾値を超える場合には前記下部フォーカスエリアが前記選択エリアに含まれるように前記選択エリアを設定するエリア設定部とを含み、前記倍率は、主要被写体の画面における占有面積が大きくなるほど大きくなり、前記主要被写体の画面における占有面積が小さくなるほど小さくなり、前記倍率が前記所定の閾値を超える場合の前記選択エリアの個数は、前記倍率が前記所定の閾値以下であるときの前記選択エリアの個数と、前記下部フォーカスエリアの個数との和になることを特徴とする。 The autofocus device according to the first aspect of the present invention receives a transmitted light beam of an objective lens including a focusing lens, and is included in a selection area selected from a predetermined number of focus areas set in an image plane by the objective lens. a focus detection unit that detects a focus adjustment state of the focus area to an arithmetic unit for calculating a target position of at least one of the focus the focus adjustment state the focusing lens based on the areas included in the selection area, If the magnification determined using at least one of the focal length of the objective lens and the distance to the object to be focused is less than or equal to a predetermined threshold, the lower focus that is the lower focus area among the predetermined number of focus areas area sets the selection area so as not included in the selection area, the magnification is a predetermined threshold value When obtaining includes an area setting unit configured to set the selection area so that the lower focus area is included in the selection area, the magnification increases as the area occupied by the screen of the main subject is large, the main object Ri occupied area of the screen of smaller the smaller the number of selection area when the ratio exceeds the predetermined threshold, the number of the selection area when the ratio is below the predetermined threshold, the The sum is the sum of the number of lower focus areas .
請求項１の発明によれば、対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくともいずれか一方に基づいて特定エリアの有効・無効を決定するようにしたので、特定エリアにピントを合わせるべき物体が存在した場合にこれにピントを合わせることが可能となる。
請求項３の発明によれば、特定エリア以外で焦点検出が不能なときに特定エリアを有効とするようにしたので、主要被写体にピントが合う可能性を高めることができる。
請求項４の発明によれば、請求項１の方法と請求項３の方法とを組み合わせたので、主要被写体にピントが合う可能性をより高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the validity / invalidity of the specific area is determined based on at least one of the focal length of the objective lens and the distance to the object to be focused. When there is an object to be matched, it is possible to focus on this.
According to the third aspect of the present invention, since the specific area is made effective when focus detection is not possible in areas other than the specific area, the possibility of focusing on the main subject can be increased.
According to the invention of
−第１の実施形態−
図１〜図８により本発明を一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した場合の実施形態を説明する。
図１は本実施形態におけるデジタルカメラ（オートフォーカスカメラ）を示す概略図であり、１０はカメラボディ、２００はカメラボディ１０に装着された撮影レンズ鏡筒を示している。鏡筒２００内には、撮影光学系（対物レンズ）を構成する複数のレンズ群２１０ａ〜２１０ｄおよび絞り２５０が設けられる。レンズ群２１０ｂはズーム光学系を構成し、不図示のズーム環の操作により光軸方向に移動する。このズーム光学系２１０ｂの移
動により撮影光学系の焦点距離が変化する。２２０は、ズーム光学系２１０ｂの位置を焦点距離情報として検出するズームエンコーダである。
-First embodiment-
An embodiment when the present invention is applied to a single-lens reflex digital camera will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic view showing a digital camera (autofocus camera) according to the present embodiment.
レンズ群２１０ｃは合焦レンズを構成し、フォーカスモータ２４０または不図示の距離環の操作により光軸方向に移動する。この合焦レンズ２１０ｃの移動により焦点調節、つまりピント合わせが行われる。２３０は、合焦レンズ２１０ｃの位置を被写体距離情報として検出する距離エンコーダである。
The
上記レンズ群２１０ａ〜２１０ｄおよび絞り２５０を通った被写体光束は、カメラボディ１０に導かれる。カメラボディ１０にはメインミラー７０およびサブミラー８０が設けられ、その後方に撮像ユニット２０が配置されている。鏡筒２００から入射した光束は、一部がメインミラー７０で反射され、ファインダ光学系を構成するフォーカシングスクリーン２５、ペンタプリズム３０、リレーレンズ５０を介して接眼レンズ６０にて観察される。またペンタプリズム３０を通った一部の光束は、測光素子４０に導かれることで測光に寄与する。
The subject luminous flux that has passed through the
一方、メインミラー７０を透過した光束の一部はサブミラー８０で反射され、更に固定ミラー９０で反射されて焦点検出モジュール１００に入射する。焦点検出モジュール１００は、周知の位相差検出方式で焦点検出を行うもので、複数のフォーカスエリアの各々に対して設けられる一対のラインセンサ（焦点検出素子）と、入射光束を各一対に分割して各ラインセンサ上に再結像させる再結像光学系とを含む。そして、各一対のラインセンサ上の像のずれ量を表す焦点検出信号をデフォーカス量演算部３２０に出力する。
On the other hand, a part of the light beam transmitted through the
本実施形態では、図２，図３に示すように、撮影画面４００内に５個のフォーカスエリア４１０〜４５０が設定され、それぞれのエリアの焦点検出信号が独立に得られる。検出エリア選択部３１０は、デフォーカス量を演算すべきエリアを選択し、それらのエリアの焦点検出信号をデフォーカス量演算部３２０に出力する。その選択方法は後述するが、ケースとしては全エリア選択か、画面下部のエリア（下エリア）を除く４エリア選択かのいずれかである。デフォーカス量演算部３２０は、入力された焦点検出信号に基づいて、ピントずれ量に相当するデフォーカス量をエリアごとに演算する。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, five
レンズ目標位置演算部３３０は、これらのデフォーカス量に基づいて合焦レンズ２１０ｃの目標位置を演算する。基本的には至近優先の考え方に則り、エリア４１０〜４５０のデフォーカス量を比較することで、最至近の被写体に対するデフォーカス量を抽出し、そのデフォーカス量がゼロとなるようなレンズ目標位置を求める。レンズ駆動信号演算部３４０は、上記レンズ目標位置まで合焦レンズ２１０ｃを移動させるためのレンズ駆動信号を演算し、フォーカスモータ２４０に出力する。フォーカスモータ２４０は、レンズ駆動信号に応じて合焦レンズ２１０ｃを駆動し、焦点調節を行う。
The lens target
焦点調節後に撮影が指示されると、ミラー７０，８０がアップされ、撮像ユニット２０による撮像が開始される。撮像ユニット２０は、ＣＣＤなどの撮像素子と、その前面に配置される赤外カットフィルタや光学ローパスフィルタなどが一体化されて成り、フィルタ類を透過した被写体光束が撮像素子の受光面に受光される。撮像素子は、受光量に応じた電気信号を出力し、この電気信号に種々の処理が施されることで画像データが生成される。画像データは、不図示のメモリカード等の記録媒体に記録される。
When shooting is instructed after focus adjustment, the
次に、検出エリア選択部３１０によるエリア選択について説明する。
エリア選択とは、上述したレンズ目標位置の演算に使用するフォーカスエリアを選択する動作を指し、ここで選択されたエリアは有効エリア、選択されなかったエリアは無効エリアとなる。基本的には、下エリアの位置に主要被写体が存在する可能性は低いという考
え方を採用し、５つのフォーカスエリア４１０〜４５０のうち、上部の４エリアは必ず有効エリアとなるが、下エリアについては、以下に示すように条件に応じて有効・無効を切換える。
Next, area selection by the detection
Area selection refers to an operation of selecting a focus area used for the above-described calculation of the lens target position. The area selected here is an effective area, and the area not selected is an invalid area. Basically, the idea that there is a low possibility that the main subject is present at the position of the lower area is adopted, and the upper four areas out of the five
まず下エリアを除く上の４エリアに対してデフォーカス演算を行い、デフォーカス量をそれぞれ求める。ただし、被写体の状況によってはデフォーカス量が得られない、つまり焦点検出不能となることがある。本実施形態では、上の４エリアの全てが焦点検出不能であった場合には、無条件で下エリアを有効とし、下エリアのデフォーカス量を求め、これに基づいて焦点調節を行う。 First, defocus calculation is performed on the upper four areas excluding the lower area, and the defocus amounts are obtained. However, depending on the condition of the subject, the defocus amount may not be obtained, that is, focus detection may be disabled. In the present embodiment, when all of the upper four areas cannot detect the focus, the lower area is enabled unconditionally, the defocus amount of the lower area is obtained, and focus adjustment is performed based on this.
図４は構図の一例を示し、撮影画面の下部に森を配し、その上方は空となっている。この例では、下エリアが１本の樹木にかかっており、他のエリアは全て空にかかっている。空は一般にコントラストが低く、焦点検出不能となる可能性が高いため、下エリア４３０を有効にしないといずれの被写体にもピントが合わなくなるおそれがある。本実施形態では、上の４エリアが全て焦点検出不能のときには下エリアが有効となるので、森にピントを合わせることができる。
なお、下エリアでも焦点検出不能のときは焦点調節が行えないので、撮影を禁止するか、予め決められた位置に合焦レンズ２１０ｃを駆動して撮影を許容する。
FIG. 4 shows an example of the composition, in which a forest is arranged at the bottom of the shooting screen, and the upper part is empty. In this example, the lower area covers one tree and all other areas are empty. Since the sky generally has a low contrast and is likely to be unable to detect the focus, if the
Since focus adjustment cannot be performed when focus detection is impossible even in the lower area, shooting is prohibited or shooting is permitted by driving the focusing
一方、上の４エリアの少なくともひとつで焦点検出が可能であった場合、下エリアは撮影倍率が所定値以下であれば無効、所定値を超える場合に有効となる。
すなわち、撮影倍率が小さいと、主要被写体の画面における占有面積が小さく、下エリアが主要被写体にかかる可能性は低くなる。例えば図５は撮影倍率が小さい例を示し、主要被写体である人物の画面専有面積が小さいため、下エリア４４０は人物よりも手前の地面にかかっている。このとき、下エリア４４０を有効エリアとすると、至近優先のアルゴリズムは下エリア４４０のデフォーカス量で焦点調節を行うため、結果として地面にピントが合ってしまう。本実施形態では、このように撮影倍率が小さいときには下エリアが無効となるため、上部の４エリアの中の最至近エリア（エリア４５０または４１０）のデフォーカス量で焦点調節が行われ、人物にピントを合わせることができる。
On the other hand, when focus detection is possible in at least one of the upper four areas, the lower area is invalid if the photographing magnification is equal to or smaller than a predetermined value, and valid when the predetermined value is exceeded.
That is, when the shooting magnification is low, the area occupied by the main subject on the screen is small, and the possibility that the lower area covers the main subject is low. For example, FIG. 5 shows an example in which the photographing magnification is small. Since the area occupied by the person who is the main subject is small, the
一方、撮影倍率が大きい場合は、主要被写体の画面における占有面積が大きくなり、下エリアも主要被写体の一部にかかる可能性が高くなる。図６は撮影倍率が大きい例を示し、下エリアを含む全エリア４１０〜４５０が主要被写体にかかっている。本実施形態では、このように撮影倍率が大きいときには下エリア４４０も有効となるので、主要被写体のうち最も手前の部分にピントを合わせることができる。
On the other hand, when the shooting magnification is large, the area occupied by the main subject on the screen increases, and the lower area is more likely to cover a part of the main subject. FIG. 6 shows an example in which the photographing magnification is large, and all
ここで、撮影倍率は、撮影レンズの焦点距離と主要被写体までの距離とで決まり、焦点距離が長いほど、また被写体距離が短いほど撮影倍率は大きくなる。焦点距離は、レンズ鏡筒２００内に設けられたズームエンコーダ２２０からその情報を得ることができる。また被写体距離は、同様に鏡筒２００内の距離エンコーダ２３０から情報を得るが、このとき合焦レンズ２１０ｃが主要被写体の合焦位置近傍になければならない。そこで、事前に下エリアを除く４エリアのデフォーカス量を取得し、そのうちの最至近のデフォーカス量が所定値以内になるまで合焦レンズ２１０ｃを駆動し、その上で距離エンコーダ２３０から被写体距離を読み取る。
Here, the photographing magnification is determined by the focal length of the photographing lens and the distance to the main subject. The longer the focal length and the shorter the subject distance, the larger the photographing magnification. The focal length can be obtained from a
この被写体距離および上記焦点距離は、撮影倍率演算部３００に入力され、撮影倍率演算部３００は、それらの情報に基づいて撮影倍率を演算し、演算結果を選択エリア検出部に入力する。この場合、被写体に正確に合焦しているわけではないので、演算される撮影倍率は概略値となるが、特に問題はない。
The subject distance and the focal length are input to the imaging
一方、いずれのエリアが下エリアとなるかはカメラの撮影姿勢によって変わるため、カメラは姿勢センサ１１０を持つ。姿勢センサ１１０は、少なくともカメラが横姿勢か、グリップが上の縦姿勢か、グリップが下の縦姿勢かの３姿勢を検出可能とされ、検出結果を検出エリア選択部３１０に入力する。選択エリア４１０〜４５０検出部は、カメラが横姿勢（図２）のときはエリア４３０を下エリアとみなし、同様にグリップが下の縦姿勢のときはエリア４５０を、グリップが上の縦姿勢（図３）のときはエリア４４０をそれぞれ下エリアとみなす。そして、上記撮影倍率演算部３００からの撮影倍率に基づいて下エリアの有効・無効を決定する。
On the other hand, since the area to be the lower area varies depending on the shooting posture of the camera, the camera has the
図７は上述の焦点調節制御をソフト的に実現するためのフローチャートである。
例えば不図示のレリーズボタンが半押し操作されるとこのプログラムが起動される。ステップＳ１００〜Ｓ８００は、デフォーカス量演算部３２０によるデフォーカス演算処理を示している。ここでは、下エリアを除く中央エリア、上エリア、右エリア、左エリアの４エリアのデフォーカス量を順に演算する。カメラの姿勢と各エリアの対応は図８の通りである。なお、演算の順番はこれに限定されるものではない。
FIG. 7 is a flowchart for realizing the above-described focus adjustment control in software.
For example, when a release button (not shown) is half-pressed, this program is started. Steps S <b> 100 to S <b> 800 show defocus calculation processing by the defocus
４エリアのデフォーカス演算が済むと、ステップＳ１００が肯定され、ステップＳ１１０で焦点検出可能エリアの有無を判定する。上述したように、フォーカスエリアに位置する被写体が低コントラストの場合、デフォーカス演算を行ってもデフォーカス量が求まらないことがあり、かかるエリアは焦点検出不能エリアと判断される。４エリアの全てが焦点検出不能エリアであった場合には、被写体距離を取得できないので、残る下エリアのデフォーカス演算を行うべくステップＳ１０００に進む。 When the defocus calculation for the four areas is completed, step S100 is affirmed, and in step S110, it is determined whether or not there is a focus detectable area. As described above, when the subject located in the focus area has low contrast, the defocus amount may not be obtained even if the defocus calculation is performed, and such an area is determined to be a focus detection impossible area. If all of the four areas are areas where the focus cannot be detected, the subject distance cannot be acquired, and the process advances to step S1000 to perform defocus calculation for the remaining lower area.
一方、焦点検出可能エリアがあった場合には、ステップＳ１２０で撮影倍率を取得する。これは図９に詳細を示すように、まずステップＳ１２１において、上記焦点検出可能エリアうちの最至近エリアのデフォーカス量に基づいて合焦レンズ２１０ｃを駆動する。デフォーカス量が所定値未満になると、被写体をほぼ捕捉したと判断し、ステップＳ１２２からステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３では、エンコーダ２２０，２３０から焦点距離および被写体距離を読み取り、ステップＳ１２４でこれらに基づいて撮影倍率を演算し、その後、リターンする。
On the other hand, if there is a focus detectable area, the shooting magnification is acquired in step S120. As shown in detail in FIG. 9, first, in step S121, the focusing
図７のステップＳ９００では、演算された撮影倍率を所定の閾値と比較する。撮影倍率が閾値を上回っていれば、下エリアのデフォーカス量を演算してステップＳ１１００に進み、閾値以下であれば、下エリアのデフォーカス量を演算せずにステップＳ１１００に進む。 In step S900 of FIG. 7, the calculated photographing magnification is compared with a predetermined threshold value. If the photographing magnification exceeds the threshold value, the defocus amount of the lower area is calculated and the process proceeds to step S1100. If it is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S1100 without calculating the defocus amount of the lower area.
上記閾値は、画面における主要被写体の下方でかつ手前に位置する物体に下エリアがかかるのを防止し得るような値に設定される。これは、主要被写体の大きさによって変わってくるので、どのような被写体を撮影する機会が多いかを事前に調査するとともに、実験等によって決めることが望ましい。例えば主要被写体が人物であるケースが多いという考え方を採用すれば、人物のおおよその大きさを考慮することで、適当な閾値を見いだすことができる。 The threshold value is set to a value that can prevent the lower area from being applied to an object located below and in front of the main subject on the screen. Since this varies depending on the size of the main subject, it is desirable to investigate in advance what kind of subject has many opportunities to be photographed and to determine it by experimentation or the like. For example, if the concept that the main subject is often a person is adopted, an appropriate threshold value can be found by considering the approximate size of the person.
ステップＳ１１００では、焦点検出可能エリアの有無を判定し、なければ、つまり５エリアの全てにおいて焦点検出が不能であれば、ステップＳ１５００に進んで合焦レンズ２１０ｃの駆動を停止する。
In step S1100, the presence / absence of a focus-detectable area is determined. If there is no focus detection, that is, if focus detection is impossible in all five areas, the process proceeds to step S1500, and driving of the focusing
焦点検出可能エリアがあったならば、ステップＳ１２００で焦点検出可能エリアのデフォーカス量を比較し、最至近の被写体に対するデフォーカス量（最終デフォーカス量）を抽出する。そして、そのデフォーカス量がほぼゼロとなるようなレンズ目標位置を求め、
ステップＳ１３００で合焦レンズ２１０ｃを駆動する。ステップＳ１４００では、ピントがあったか否か、つまり上記最終デフォーカス量がゼロとなったか否かを判定し、否定されると合焦レンズ２１０ｃの駆動を続行し、肯定されるとステップＳ１５００で合焦レンズ２１０ｃを停止する。
その後、レリーズボタンが全押し操作されると、上記のレンズ位置で撮影が行われる。
If there is a focus detectable area, the defocus amount of the focus detectable area is compared in step S1200, and the defocus amount (final defocus amount) for the closest subject is extracted. Then, find the lens target position so that the defocus amount is almost zero,
In step S1300, the focusing
Thereafter, when the release button is fully pressed, shooting is performed at the lens position.
以上では下エリアの有効・無効の判定に撮影倍率を考慮したが、撮影倍率は考慮せず、単に下エリアを除く４エリアの全てで焦点検出が不能の場合に限り下エリアを有効とするようにしてもよい。これは、例えば図１０のフローチャートによって実現可能である。 In the above, the shooting magnification is considered in determining whether the lower area is valid or invalid, but the shooting magnification is not taken into account, and the lower area is enabled only when focus detection is impossible in all four areas except the lower area. It may be. This can be realized by, for example, the flowchart of FIG.
図１０において、図７と同様のステップには同一のステップ番号を付し、相違点を中心に説明する。
ステップＳ１００〜Ｓ８００で下エリアを除く中央、上、右、左エリアのデフォーカス量を演算した後、ステップＳ１６００で検出可能エリアの有無を判定する。焦点検出可能エリアがあれば、ステップＳ１２００で至近優先による最終デフォーカス量を求め、ステップＳ１３００に進む。
10, steps similar to those in FIG. 7 are given the same step numbers, and differences will be mainly described.
After calculating the defocus amounts of the center, upper, right and left areas excluding the lower area in steps S100 to S800, the presence or absence of a detectable area is determined in step S1600. If there is a focus detectable area, a final defocus amount with close priority is obtained in step S1200, and the process proceeds to step S1300.
一方、ステップＳ１６００で４エリアの全てにおいて焦点検出不能と判定された場合には、ステップＳ１０００で下エリアのデフォーカス量を演算し、ステップＳ１７００で下エリアの焦点検出が可能か否かを判定し、否定されると、５エリアの全てで焦点検出不能であったのでステップＳ１５００で合焦レンズを停止する。ステップＳ１７００が肯定されると、下エリアのデフォーカス量を最終デフォーカス量としてステップＳ１３００に進む。 On the other hand, if it is determined in step S1600 that focus detection is not possible in all four areas, the defocus amount in the lower area is calculated in step S1000, and it is determined whether focus detection in the lower area is possible in step S1700. If the result is negative, focus detection is impossible in all five areas, and the focusing lens is stopped in step S1500. If step S1700 is positive, the process proceeds to step S1300 with the defocus amount in the lower area as the final defocus amount.
また、撮影倍率のみを考慮して下エリアの有効・無効を決めてもよい。つまり撮影倍率が所定値以下であれば下エリアを無効、所定値を超える場合には有効とする。ただし、上の４エリアが全て焦点検出不能エリアの場合は撮影倍率を演算できないので、焦点調節を中止する（この点が図７の制御と異なる）。 Also, the validity / invalidity of the lower area may be determined in consideration of only the photographing magnification. That is, the lower area is invalid if the photographing magnification is equal to or smaller than a predetermined value, and valid if the photographing magnification exceeds the predetermined value. However, if all the upper four areas are focus detection impossible areas, the photographing magnification cannot be calculated, so focus adjustment is stopped (this is different from the control in FIG. 7).
なお、撮影倍率を演算するにあたって被写体距離を距離エンコーダから求めたが、例えば合焦レンズをステッピングモータで駆動する場合、モータに送るパルス数と被写体距離との関係を予め記憶させておけば、パルス数の計数値から被写体距離を求めることができる。また、撮影倍率は撮影レンズの焦点距離と被写体距離の双方に依存するが、いずれか一方に基づいて下エリアの有効・無効を決めてもよい。すなわち、焦点距離が所定値を超える場合は下エリアを有効とし、所定値以下であれば無効とする。あるいは被写体距離が所定値未満の場合は下エリアを有効とし、所定値以上であれば無効とする。 The object distance was calculated from the distance encoder when calculating the shooting magnification. For example, when the focusing lens is driven by a stepping motor, if the relationship between the number of pulses sent to the motor and the object distance is stored in advance, the pulse The subject distance can be obtained from the counted number. Further, although the photographing magnification depends on both the focal length of the photographing lens and the subject distance, the validity / invalidity of the lower area may be determined based on either one. That is, the lower area is validated when the focal length exceeds a predetermined value, and invalid if it is equal to or less than the predetermined value. Alternatively, the lower area is validated when the subject distance is less than a predetermined value, and invalid if it is greater than the predetermined value.
フォーカスエリアの個数は５個に限定されない。図１１，図１２は１１個のフォーカスエリア５１０〜６１０を設けた例を示している。この場合、カメラが横姿勢（図１１）のときはエリア５３０，５８０，５９０を下エリアとみなし、同様にグリップが下の縦姿勢のときはエリア５５０，５７０，５９０，６１０を、グリップが上の縦姿勢（図１２）のときはエリア５４０，５６０，５８０，６００をそれぞれ下エリアとみなす。あるいは、グリップが下の縦姿勢のときはエリア６１０のみを、グリップが上の縦姿勢のときはエリア６００のみを下エリアとみなすようにしてもよい。
The number of focus areas is not limited to five. 11 and 12 show an example in which eleven
以上では、有効・無効判定の対象となる特定エリアを下エリアとしたが、これは下エリアに限定されず、例えば右端あるいは左端のエリアであってもよい。また焦点調節のアルゴリズムは至近優先に限定されない。さらに焦点検出方式も位相差検出方式に限定されず、コントラスト方式やその他の方式でもよい。また一眼レフタイプのデジタルカメラにて説明したが、レンズシャッタカメラや銀塩カメラのオートフォーカス装置にも本発明を適
用できる。さらにカメラに限定されず、双眼鏡や望遠鏡、その他の機器のオートフォーカス装置にも本発明を同様に適用可能である。
In the above description, the specific area that is the target of the validity / invalidity determination is the lower area. The focus adjustment algorithm is not limited to the closest priority. Further, the focus detection method is not limited to the phase difference detection method, and may be a contrast method or other methods. Although the description has been given with respect to a single-lens reflex digital camera, the present invention can also be applied to an autofocus device for a lens shutter camera or a silver salt camera. Further, the present invention is not limited to a camera, and the present invention can be similarly applied to binoculars, telescopes, and autofocus devices of other devices.
１００ 焦点検出モジュール
１１０ 姿勢センサ
２００ 撮影レンズ鏡筒
２１０ｃ 合焦レンズ
２２０ ズームエンコーダ
２３０ 距離エンコーダ
２４０ フォーカスモータ
３００ 撮影倍率演算部
３１０ 検出エリア選択部
３２０ デフォーカス量演算部
３３０ レンズ目標位置演算部
３４０ レンズ駆動信号演算部
４００ 撮影画面
４１０〜４５０，５１０〜６１０ フォーカスエリア
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記選択エリアに含まれる少なくとも１つの前記フォーカスエリアの前記焦点調節状態に基づいて前記合焦レンズの目標位置を演算する演算部と、
前記対物レンズの焦点距離および合焦させるべき物体までの距離の少なくとも一方を用いて決定された倍率が所定の閾値以下であれば、前記所定個数のフォーカスエリアのうち下部のフォーカスエリアである下部フォーカスエリアが前記選択エリアに含まれないように前記選択エリアを設定し、前記倍率が前記所定の閾値を超える場合には前記下部フォーカスエリアが前記選択エリアに含まれるように前記選択エリアを設定するエリア設定部とを含み、
前記倍率は、主要被写体の画面における占有面積が大きくなるほど大きくなり、前記主要被写体の画面における占有面積が小さくなるほど小さくなり、
前記倍率が前記所定の閾値を超える場合の前記選択エリアの個数は、前記倍率が前記所定の閾値以下であるときの前記選択エリアの個数と、前記下部フォーカスエリアの個数との和になることを特徴とするオートフォーカス装置。 A focus that receives a transmitted light beam of an objective lens including a focusing lens and detects a focus adjustment state of the focus area included in a selection area selected from a predetermined number of focus areas set in an image plane by the objective lens A detection unit;
A calculation unit that calculates a target position of the focusing lens based on the focus adjustment state of at least one of the focus areas included in the selection area ;
If the magnification determined using at least one of the focal length of the objective lens and the distance to the object to be focused is less than or equal to a predetermined threshold, the lower focus that is the lower focus area among the predetermined number of focus areas area sets the selection area so as not included in the selection area, if the magnification exceeds the predetermined threshold is set the selection area so that the lower focus area is included in the selection area area Including a setting unit,
The magnification increases as the area occupied by the screen of the main subject is large, Ri of smaller the occupation area is smaller on the screen of the main object,
The number of selection areas when the magnification exceeds the predetermined threshold is the sum of the number of selection areas when the magnification is equal to or less than the predetermined threshold and the number of lower focus areas. Features an autofocus device.
前記倍率は、前記焦点距離が変化しない場合、前記物体までの距離が短いほど大きくなり、前記物体までの距離が長いほど小さくなることを特徴とするオートフォーカス装置。 The autofocus device according to claim 1,
The auto-focus device according to claim 1, wherein when the focal length does not change, the magnification increases as the distance to the object decreases and decreases as the distance to the object increases.
前記倍率は、前記物体までの距離が変化しない場合、前焦点距離が長いほど大きくなり、前記焦点距離が短いほど小さくなることを特徴とするオートフォーカス装置。 The autofocus device according to claim 1 or 2,
The autofocus device according to claim 1, wherein the magnification increases as the front focal length increases and decreases as the focal length decreases when the distance to the object does not change.
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