JPH09304058A - Automatic focusing apparatus of surveying instrument - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic focusing apparatus which reliably focus an object irrespective of a size of the object and a distance to the object. SOLUTION: A telescopic optic system for moving focus adjust lenses 12 along a light axis for making focus adjustment and a pair of CCD line sensors for receiving an image formed by the telescopic optic system with a reticle as the center are included. In addition, an arithmetic control circuit 23 for calculating a defocus based on AF sensor data output from the CCD line sensors is included. The arithmetic control circuit 23 detects a contrast based on the AF sensor data from the widest focus detection region of the CCD line sensors at the time of automatic focus adjustment. When the contrast is at a first predetermined value or higher, the contrast is detected based on the AF sensor data of a focus detection region extending symmetrically with respect to the reticle as the center, and a defocus amount is calculated based on the AF sensor data of the narrowest focus detection region among the focus detection regions with its contrast of a second predetermined value or higher for moving the focus adjust lenses 12.

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。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.

【０００３】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。A collimation telescope of a general surveying instrument is provided with an objective lens, a focus adjusting lens and an eyepiece lens in order from the object side. The focus adjusting lens reticle (focus plate) the object image according to the object distance. ) Position adjustment (focus adjustment) is performed to form an image on the screen. The user observes the image overlapping the reticle through the eyepiece lens.

【０００４】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. However, if the amount of movement of the object image (that is, the amount of movement of the focus adjustment lens) is set smaller than the rotation angle of the rotation knob, 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.

【０００５】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。しかし、測量機器
は、標尺を視準物体とすることが多い。標尺の視準で
は、結像板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、遠距離になるほど小さくなる。その
ため、パッシブタイプの自動焦点装置では、センサ上で
面積の広い標尺の周囲の物体に対する焦点状態（デフォ
ーカス）を検知してしまい、標尺に対して合焦しない虞
れがある。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 focusing screen in the branched optical path is re-imaged on the sensor, and defocus is detected based on the output of the sensor. The focus is adjusted. However, surveying instruments often use the staff as a collimation object. In collimation of the staff, the size of the staff image on the imaging plate, that is, the size of the staff image on the sensor decreases as the distance increases. Therefore, in the passive-type automatic focusing device, a focus state (defocus) of an object around a staff having a large area may be detected on the sensor, and the staff may not be focused.

【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、物体の大きさ、物体
までの距離にかかわらず、その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 problem of such a conventional surveying instrument, and a surveying instrument which surely focuses on an object regardless of the size of the object and the distance to the object. An object is to provide an autofocus device for an instrument.

【０００７】[0007]

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、望遠光学
系の視野の中央を中心として左右対称な異なる広さの焦
点検出領域について焦点検出する焦点検出手段；およ
び、一定値以上の信頼度が得られる焦点検出領域の中
で、最も狭い焦点検出領域を有効にする判定手段；を備
えたことに特徴を有する。この構成によれば、一定値以
上の信頼度が得られる焦点検出領域の中で、最も狭い焦
点検出領域を有効と判断する。したがって、この有効と
判断した焦点検出領域に基づいて自動焦点調節をすれ
ば、常に視野の中心の物体に対して合焦させることがで
きる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention that achieves this object is to provide focus detection means for detecting focus detection areas of different widths symmetrical about the center of the field of view of a telephoto optical system; and reliability above a certain value. Among the focus detection areas obtained in (1), the determination means for making the narrowest focus detection area effective is provided. According to this configuration, the narrowest focus detection area is determined to be effective among the focus detection areas in which reliability of a certain value or more is obtained. Therefore, if automatic focus adjustment is performed based on the focus detection area determined to be effective, it is possible to always focus on the object at the center of the visual field.

【０００８】また、本発明は、前記望遠光学系に、対物
レンズ群と、焦点調節レンズ群と、レチクルを有する焦
点板と、焦点板上に形成された物体像を観察する接眼レ
ンズ群と、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、前記受光手段として、
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
置された、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ラインセンサ
を備え、前記判定手段に、異なる焦点検出領域に含まれ
るラインセンサからの出力に基づいて前記判定を行なわ
せ、判定手段が有効と判定した焦点検出領域に含まれる
前記ラインセンサの出力に基づいてデフォーカス量を演
算する演算手段と、この演算手段が演算したデフォーカ
ス量に基づいて前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点
調節レンズ群駆動手段を備えることができる。この構成
によれば、レチクルを中心として、有効な測距結果が得
られる最も狭い領域について自動焦点調節がなされるの
で、例えば幅狭の標尺を視準する場合も、標尺までの距
離にかかわらず、標尺に対して確実に合焦する。The present invention further includes, in the telephoto optical system, an objective lens group, a focus adjusting lens group, a focusing plate having a reticle, and an eyepiece group for observing an object image formed on the focusing plate. A light beam splitting optical system arranged between the focus adjustment lens group and a focusing plate, and as the light receiving means,
The determination means includes a line sensor disposed in a split optical path split by the light flux splitting optical system and configured to receive a light flux in a laterally long region centered on the reticle at a position equivalent to the focusing screen. A calculation unit that causes the determination based on the output from the line sensor included in the detection region, and a calculation unit that calculates the defocus amount based on the output of the line sensor included in the focus detection region determined to be valid by the determination unit, A focus adjusting lens group driving means for moving the focus adjusting lens group based on the defocus amount calculated by the calculating means can be provided. With this configuration, automatic focusing is performed on the narrowest area in which an effective distance measurement result is obtained centering on the reticle, so that, for example, when collimating a narrow staff, regardless of the distance to the staff. , Be sure to focus on the staff.

【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 PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an automatic level to which an automatic focusing device according to 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 left-right symmetrical shape with a competing prism 13c, and is suspended from a shaft via a cord (not shown). Competition mirror 13b and first and second competition prisms 1
The angles with 3a and 13c are, for example, 30 [deg.] Having the same absolute value and opposite signs. This angle differs depending on factors such as the length of the cord. When the optical axes of the objective lens group 11 and the focus adjustment lens group 12 are set substantially horizontal (for example, in a state inclined from the horizontal by about 10 to 15 minutes), the horizontal compensation optical system 13 enters the first compensating prism 13a. Deviates from the horizontal by the same deviation amount, but the first competition prism 13a, the competition mirror 13b and the second competition prism 1
The luminous flux reflected and emitted at 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８参照）。この配置によれば、測量用標
尺９の長手方向とラインセンサ２１ｃの延びる方向が一
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 8). According to this arrangement, the longitudinal direction of the surveying staff 9 and the extending direction of the line sensor 21c do not coincide with each other, so that the contour of the surveying staff 9 (both sides)
The automatic focus adjustment becomes possible by detecting.

【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２
１ｃ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 focus detection areas Z1 which are symmetrical about the center (vertical line v). , Z2, Z3, and Z4. The focus detection area is not a mechanically or optically partitioned area, but the CCD line sensor 2
Of the AF sensor data output from 1c, it refers to the range of pixels that output the AF sensor data used for the focus detection calculation.

【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、モニターセンサＭ
１、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Ｍ
１、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.
It has. The AF sensor 21 is a monitor sensor M.
The outputs of 1, M2 and M3 are detected to control the integration time of the CCD line sensor 21d, that is, the end of integration. Further, the arithmetic / control circuit 23 uses the monitor M to be used.
1, M2, M3 can be selected.

【００１８】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.

【００１９】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).

【００２０】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.

【００２１】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、焦点調
節に関するモードを変更するモードスイッチ２８、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、及びオフセット
ダイヤル３５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 has, as switches, an AF start switch 27 for starting an automatic focus adjustment process, a mode switch 28 for changing a mode relating to focus adjustment, and an AF.
The AF switch 29 and the offset dial 35 for detecting the mode (not the manual focus mode) are provided. The AF start switch 27
The push button switch is turned on when pressed by a user or the like, and is automatically returned (off) when the pressing force is removed. AF
The switch 29 is a switch that 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.

【００２２】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。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).

【００２３】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 either axial direction, the mode is switched to the manual mode, and when it is moved in the other direction, 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.

【００２４】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４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
（４mm）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 for performing 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), then the measurement 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).
), B indicates the width dimension (4 mm) of the maximum focus detection area Z by the line sensor 21c (in actuality, the entire area Z itself is not displayed but the corresponding distance measuring zone mark is displayed). h indicates a horizontal hairline and v indicates a vertical hairline (thickness 0.003 mm).

【００２５】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５〜図８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 the above-mentioned 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.

【００２６】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４から図８に示す。The magnification of the collimating telescope including the collimating objective lens group 11 and the focus adjusting lens group 12 is set to 24 times, 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 this time is shown in FIGS.

【００２７】 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 ８Distance (m) Image size (mm) Image size / Field of view range (%) Image size / Detection area (%) 3 3.5 3.5 93 138 5 3.3 56 56 82 10 1.65 28 41 20 20 0.83 14 21 30 0.55 9 14 50 0.33 6 8

【００２８】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.

【００２９】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Ｚ
１〜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。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 centering on the collimation axis (in this embodiment, the overall focus detection area Z and the central focus detection area). Area Z1 to Z4),
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 areas used until effective contrast is obtained are focus detection areas Z2, Z3,
Select in the order of Z4. 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. Central focus detection area Z
If no effective contrast is obtained from any of 1 to Z4, the AF data of the maximum focus detection area Z is used for focus adjustment.

【００３０】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ＡＦ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。By selecting the focus detection area in this way, focus detection becomes possible by the AF 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. .

【００３１】このオートレベル１０の自動焦点調節処理
について、図９から図１６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. 9 to 16. 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.

【００３２】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.

【００３３】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 mounted, 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.

【００３４】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を除く各回路の電源をオフして
ＡＦ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 of each circuit except the arithmetic / control circuit 23 is turned off and the AF start switch 27 is operated. When the AF start switch 27 is turned on, the power of each circuit is turned on and the AF process (focus adjustment process) is executed.

【００３５】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たことを
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 that identifies integration processing while moving the focus adjustment lens group 12, a defocus OK flag that identifies that a valid defocus amount has been obtained, and an AF focus detection area are selected. It has an area select flag that identifies that the action has been taken.

【００３６】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.

【００３７】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).

【００３８】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.

【００３９】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 performed 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, the description will be made assuming that the AF switch 29 is on.

【００４０】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

【００４１】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, steps S201, S203, S205, S207, and S2 are performed until focusing is performed and the focusing flag is set to 1 or 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.

【００４２】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 process in S205, so the focus flag is set to 1, and the process returns from S213 to the power down process (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).

【００４３】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.

【００４４】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以外の周辺
回路への電力供給を断つ。In either case, when returning to the power down process, the power is turned off and the power supply to the peripheral circuits other than the arithmetic / control circuit 23 is cut off.

【００４５】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 process, 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.

【００４６】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.

【００４７】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.

【００４８】次に、Ｓ２０５のＡＦ処理の詳細につい
て、図１１から図１６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, a correlation is obtained from a pair of AF sensor data, and a defocus direction (front focus or rear focus) and a defocus amount are calculated from the correlation.

【００４９】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 operation 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.

【００５０】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 in-focus state is determined when the defocus amount is equal to or less than a 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).

【００５１】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.

【００５２】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.

【００５３】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 the number of pulses is larger than the overlap integral prohibition pulse number, the AF motor 31 is driven at a high speed to bring the focus adjustment lens group 12 closer to the focus position in a shorter time, and the overlap integral is also executed. If it becomes less than the predetermined value, the overlap integration is stopped while driving at high speed. If the number of pulses becomes less than the constant speed control start pulse number, the counter value is reduced to 0 while performing low-speed PWM control of the AF motor 31 to prevent overshoot. This is the processing for stopping the AF motor 31 when it has come.

【００５４】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).

【００５５】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.

【００５６】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）。
同方向の場合は、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、Ｓ３７１）。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).
In the case of the same direction, the number of AF pulses at the integration intermediate point is calculated, the calculated value is set in the AF pulse counter 23a, and the process returns (S363, S365). When the driving direction is changed, the AF motor 31 is braked and stopped, 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). , S371).

【００５７】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
Step 7 and subsequent steps are 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.

【００５８】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 S341 to S349 of the pulse check processing.

【００５９】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 driving of the calculated AF pulse number and stopping the AF motor 31. In S349, the control waits until the number of AF pulses becomes less than the number of constant speed control start pulses, and when it becomes less, the AF motor 31 according to the remaining number of AF pulses.
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).

【００６０】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
フラグには０がセットされ、再積分中フラグには１がセ
ットされているので、Ｓ３０５から再積分処理に入る。
Ｓ３６３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 processing and next enters step S205, 0 is set in the overlap flag and the search flag and 1 is set in the re-integration flag. Enter the integration process.
The same applies when the driving direction is changed in S363.

【００６１】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 subject is in focus. When the subject is in focus, the focusing flag is set to 1, and when the subject is not in focus, the AF pulse is again applied. 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.

【００６２】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, even 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.

【００６３】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.

【００６４】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 is not obtained by this search integration process,
The AFNG flag is set to 1 and the process returns and S215
Then, the process returns to the power down process.

【００６５】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).

【００６６】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. If an effective calculation result is obtained during the search drive, the operation returns to the drive based on the defocus.

【００６７】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
フラグには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、Ｓ３９
１）。When the process returns to the VDD loop processing and enters 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. Run. Then, when the focus calculation lens group 12 reaches the infinity in-focus position and no effective calculation result is obtained, the AFNG process is started, the AFNG flag is set to 1, and the process returns to the VDD loop process. The power-down process is terminated from S215 (S317, S319, S39).
1).

【００６８】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, but once a valid calculation result is obtained, the lens is driven instead of focusing, and then 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).

【００６９】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１４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 the predetermined value is obtained, the contrast is detected from the narrowest 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. Select focus detection area Z1
If no effective contrast is obtained from any of Z4 to Z4, the AF data of the maximum focus detection area Z is used for focus adjustment.

【００７０】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にぞれぞれ０をセッ
トしてリターンする（Ｓ４０３、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,
If it is smaller than the predetermined value, it is determined that there is no contrast. If it is determined that there is no contrast, the defocus OK flag and the area select flag are set to 0 and the process returns (S403, S453).

【００７１】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
するフラグである。The defocus OK flag is a flag for identifying whether or not effective defocus has been obtained, and the area select flag is a flag for identifying whether or not a focus detection area is selected.

【００７２】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（Ｓ４０９）。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 there is a contrast equal to or more than a predetermined value, it is checked whether or not the area select flag is 1 (whether or not the focus detection area is selected). However, since no area is initially selected, maximum focus detection is performed. Area Z
The correlation calculation is performed using the AF data from (3) to calculate the phase difference (S403, S405, S407). If the phase difference cannot be calculated, the flag clear process of S453 is executed and then the process returns (S409). 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 focus detection region Z is in a large blur state.

【００７３】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検出領域Ｚによ
ってデフォーカス量を計算し（Ｓ４１１、Ｓ４１３）、
デフォーカスＯＫフラグに１をセットする（Ｓ４１
７）。そして、位相のずれが所定値以上の間は、Ｓ４０
１〜Ｓ４１１、Ｓ４１３〜Ｓ４１７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). If the phase shift is large, that is, the focus shift is detected. While the focus detection area is large, focus detection area selection is not performed, and the interpolation calculation processing is performed to calculate the defocus amount by the maximum detection area Z (S411, S413).
The defocus OK flag is set to 1 (S41
7). If the phase shift is equal to or greater than the predetermined value, S40
The processes of 1 to S411 and S413 to S417 are repeated.

【００７４】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 focus detection area Z1,
First, the focus detection area in which the contrast equal to or higher than the predetermined value is obtained, that is, the narrowest focus detection area in which the contrast equal to or higher than the predetermined value is obtained is selected. When the contrast equal to or higher than the predetermined value is not obtained, the focus detection area is not selected.

【００７５】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）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) is temporarily saved to a predetermined address in the RAM (S427, S429).

【００７６】セレクトした焦点検出領域について相関演
算を行なって位相差を計算し（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にそれぞれ
０をセットしてから補間計算処理に進む（Ｓ４３７、Ｓ
４３９、Ｓ４４１、Ｓ４４３、Ｓ４１３）。Correlation calculation is performed on the selected focus detection area to calculate the phase difference (S435). If no effective phase difference is obtained, it is checked whether the data is saved and the data is saved. Therefore, the calculation data of the entire area is read from the RAM, the entire area is validated, the data save flag and the area select flag are set to 0, respectively, and then the interpolation calculation process is performed (S437, S
439, S441, S443, S413).

【００７７】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、Ｓ４３８）、Ｓ４
１３の補間計算処理に進む。When a valid phase difference is obtained, the data save flag is set to 0 (S437, S438), S4.
Proceed to 13 interpolation calculation processing.

【００７８】また、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、Ｓ４
０５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Ｓ４０７
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、Ｓ４３５）。Further, when the defocus calculation processing is started after any one of the focus detection areas Z1 to Z4 is selected and the area select flag is set to 1, S4
The flow advances from S05 to S431 to execute the area select check processing. If the focus detection area is not selected, the maximum focus detection area Z is used in S407.
(S433, S407), when selected, the procedure proceeds to S435, where the correlation calculation is performed for the selected area and the phase difference is calculated (S433, S435).

【００７９】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
たときはデータ退避フラグに０をセットして補間計算に
進み（Ｓ４３８、Ｓ４１３）、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、
Ｓ４３９からＳ４４５に進んでデフォーカスＯＫフラグ
に０をセットし、領域セレクトフラグに０をセットして
リターンする（Ｓ４５１）。From S431, S433 to S435, the phase difference of the selected area is calculated. When a valid phase difference is obtained, the data save flag is set to 0 and the interpolation calculation is advanced (S438, S413), and the effective If no phase difference is obtained, the whole area calculation data is not saved, so
The process proceeds from S439 to S445, in which the defocus OK flag is set to 0, the area select flag is set to 0, and the process returns (S451).

【００８０】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 on condition 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.

【００８１】Ｓ４２３、Ｓ４３１の領域セレクト処理に
ついて、図１５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焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ４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焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ
４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. In the area selection process, the narrowest focus detection area is selected from the areas Z1 to Z4 among the focus detection areas Z1 to Z4 having a contrast equal to or higher than the second predetermined value, and focus adjustment is performed on the focus detection area. Processing. Focus detection areas Z1 to Z where a contrast equal to or higher than a second predetermined value can be obtained
If there is not 4, focus adjustment is performed using the maximum focus detection area Z.

【００８２】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。In this process, 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.

【００８３】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）。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).

【００８４】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）、以上であれば領域セレクトフラグに
１をセットしてリターンする（Ｓ５１３）。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 greater than or equal to 1, the area select flag is set to 1 and the process returns (S513).

【００８５】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。In either case, upon 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.

【００８６】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、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Ｓ５０３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Ｓ５１３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。When 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 the focus detection region enlargement processing in S515 and thereafter is performed. S5
At 15, it is checked whether or not the selection is completed, that is, whether the contrast of the focus detection area Z4 has been checked. If the contrast of the focus detection areas Z1 to Z3 has been checked, The number of bits used in the focus detection area is set, that is, the focus detection area to be used is enlarged by one step and the process returns to S503 (S515, S517, S503). Then, if the contrast in the focus detection area is equal to or higher than the OK level at the time of selection, the process skips from S507 to S513, and if it is less than the OK level at the time of selection, the process returns from S507 to S515.

【００８７】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に０をセットしてリターンする
（Ｓ５１５、Ｓ５１９）。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 use area is expanded to the focus detection area Z4, the area select flag is set to 0 and the process returns (S515, S519). In this case, the defocus is calculated using the all-focus detection area Z.

【００８８】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１６
を参照してより詳細に説明する。この積分スタート処理
に入ると、まず、全モニターセンサを有効にし（Ｓ６０
３）、積分をスタートする（Ｓ６１１）。S307, S315, S345, S383
16 shows the integration start process executed in FIG.
This will be described in more detail with reference to FIG. When this integration start processing is started, first, all monitor sensors are enabled (S60
3) Then, the integration is started (S611).

【００８９】積分をスタートすると、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ＣＣＤデー
タ（ＡＦセンサデータ）を入力し、デフォーカス演算処
理を実行し（Ｓ６１１、Ｓ６１３、Ｓ６１５、Ｓ６１
７、Ｓ６１９）、リターンする。When the integration is started, the integration is terminated and CCD data (AF sensor data) is input when the output of the monitor sensor falls below the AGC level or when the maximum integration time elapses, whichever comes first. Focus calculation processing is executed (S611, S613, S615, S61
7, S619) and returns.

【００９０】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.

【００９１】[0091]

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
望遠光学系の視野の中央を中心として左右対称な異なる
広さの焦点検出領域について焦点検出し、一定値以上の
信頼度が得られる焦点検出領域の中で、最も狭い焦点検
出領域について合焦処理を行なうので、視野の中央に位
置する物体に対して確実に合焦する。As is clear from the above description, the present invention
Focus detection is performed for focus detection areas of different widths that are symmetrical about the center of the field of view of the telephoto optical system, and focus processing is performed for the narrowest focus detection area among the focus detection areas that have a certain level of reliability. Therefore, the object located in the center of the visual field is surely focused.

【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】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. 4 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized in a visual field at an object distance of 5 m and a distance measurement focus detection region.

【図５】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. 5 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６】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. 6 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized within a field of view at an object distance of 20 m and a distance measurement focus detection region.

【図７】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. 7 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８】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. 8 is a diagram showing a relationship between a surveying measuring rod visually recognized in a field of view at an object distance of 50 m and a distance measurement focus detection region.

【図９】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. 9 is a diagram showing a part of a flowchart relating to the automatic focus adjustment processing of the same auto level.

【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. 14 is a diagram showing a flowchart of defocus calculation processing in the 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
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. 15 is a diagram showing a flowchart relating to focus detection area select check processing in the same automatic level automatic focus adjustment processing.

【図１６】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. 16 is a diagram showing a flowchart relating to integration start processing in the same automatic level automatic focus adjustment processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

９ 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 Levels 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 (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｈ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Internal reference number FI Technical display location G03B 13/36 G02B 7/11 H G03B 3/00 A

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 望遠光学系の視野の中央を中心として左
右対称な異なる広さの焦点検出領域について焦点検出す
る焦点検出手段；および、 一定値以上の信頼度が得られる焦点検出領域の中で、最
も狭い焦点検出領域を有効にする判定手段；を備えたこ
と、を特徴とする自動焦点装置。1. A focus detection means for detecting focus detection areas of different widths which are symmetrical with respect to the center of the field of view of the telephoto optical system; and a focus detection area in which reliability of a certain value or more is obtained. An automatic focusing device, which comprises: a determination unit that validates the narrowest focus detection area. 【請求項２】 前記焦点検出手段は、前記望遠光学系に
よって形成される物体像を受光する複数の受光手段を備
え、前記望遠光学系の視野の中心から左右に対称な焦点
検出領域に含まれる前記受光手段からの出力に基づいて
焦点状態を検出し、前記判定手段は、自動焦点調節時に
は、異なる広さの焦点検出領域に含まれる前記受光手段
からの出力について信頼度を求め、一定の信頼度が得ら
れる焦点検出領域の中で、最も狭い焦点検出領域を有効
にすること、を特徴とする請求項１に記載の自動焦点装
置。2. The focus detecting means comprises a plurality of light receiving means for receiving an object image formed by the telescopic optical system, and is included in a focus detecting area symmetrical left and right from the center of the field of view of the telescopic optical system. The focus state is detected based on the output from the light receiving unit, and the determination unit determines the reliability of the output from the light receiving unit included in the focus detection areas having different widths at the time of automatic focus adjustment, and has a certain reliability. The autofocus device according to claim 1, wherein the narrowest focus detection region is enabled among the focus detection regions in which the degree is obtained. 【請求項３】 前記望遠光学系は、対物レンズ群と、焦
点調節レンズ群と、レチクルを有する焦点板と、焦点板
上に形成された物体像を観察する接眼レンズ群と、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、 前記受光手段は、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た、前記レチクルを中心とした
水平方向に延びる領域に入射する光束に対応する光束を
受光するラインセンサを備え、前記判定手段は、異なる
焦点検出領域に含まれるラインセンサからの出力に基づ
いて前記判定を行なうこと、を特徴とする請求項１また
は２に記載の測量機器の自動焦点装置。3. The telescopic optical system includes an objective lens group, a focus adjustment lens group, a focusing plate having a reticle, an eyepiece group for observing an object image formed on the focusing plate, and the focusing lens. A light beam splitting optical system disposed between the group and the focusing screen, wherein the light receiving means is disposed in a split optical path split by the light flux splitting optical system, in the horizontal direction about the reticle. 7. A line sensor for receiving a light beam corresponding to a light beam incident on an extended region, wherein the determination means makes the determination based on outputs from line sensors included in different focus detection regions. The automatic focusing device of the surveying instrument according to 1 or 2. 【請求項４】 前記焦点検出装置は、前記判定手段が有
効と判定した焦点検出領域に含まれる前記ラインセンサ
の出力に基づいてデフォーカス量を演算する演算手段
と、この演算手段が演算したデフォーカス量に基づいて
前記焦点調節レンズ群を移動させる焦点調節レンズ群駆
動手段を備えていること、を特徴とする請求項３に記載
の自動焦点装置。4. The focus detection device includes a calculation means for calculating a defocus amount based on the output of the line sensor included in the focus detection area determined to be valid by the determination means, and a defocus amount calculated by the calculation means. 4. The automatic focusing device according to claim 3, further comprising a focus adjusting lens group driving unit that moves the focus adjusting lens group based on a focus amount. 【請求項５】 前記焦点検出手段は、前記ラインセンサ
の出力に基づいて受光した像のコントラストを算出し、
前記判定手段は、前記コントラストが所定値以上あると
きに信頼度があると判定すること、を特徴とする請求項
３に記載の測量機器の自動焦点装置。5. The focus detection means calculates the contrast of an image received based on the output of the line sensor,
The automatic focusing device for a surveying instrument according to claim 3, wherein the determining means determines that there is reliability when the contrast is equal to or more than a predetermined value. 【請求項６】 前記判定手段が有効と判定する焦点検出
領域が無かったときは、最大焦点検出領域を使用して演
算を実行すること、を特徴とする請求項４に記載の測量
機器の自動焦点装置。6. The automatic surveying instrument according to claim 4, wherein when there is no focus detection area determined to be valid by the determination means, the calculation is performed using the maximum focus detection area. Focus device. 【請求項７】 前記焦点検出手段は、分割光路中の光束
を二分割して二分割した光束をそれぞれ一対のラインセ
ンサに結像し、一対のラインセンサの出力に基づいて、
一対のラインセンサに形成された像の位相差を検出して
デフォーカス量を求める位相差式焦点検出手段であるこ
と、を特徴とする請求項３に記載の測量機器の自動焦点
装置。7. The focus detecting means divides a light beam in a split optical path into two, and images the two divided light beams on a pair of line sensors, respectively, and based on outputs of the pair of line sensors,
4. The automatic focus device for a surveying instrument according to claim 3, wherein the focus detection means is a phase difference type focus detection means for detecting a phase difference between images formed on a pair of line sensors to obtain a defocus amount.