JPH03287106A - Automatic focus controller - Google Patents

Automatic focus controller

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JPH03287106A
JPH03287106A JP2085024A JP8502490A JPH03287106A JP H03287106 A JPH03287106 A JP H03287106A JP 2085024 A JP2085024 A JP 2085024A JP 8502490 A JP8502490 A JP 8502490A JP H03287106 A JPH03287106 A JP H03287106A
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JP
Japan
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lens
focus
image
movement
imaging lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP2085024A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Omori
秀樹 大森
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JPH03287106A publication Critical patent/JPH03287106A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To perform highly accurate focus control by controlling the movement of the position of a photographic lens so that the focus evaluation arithmetic value obtained by calculating the sum of the squares of differences between electric signals obtained by respective adjacent photoelectric converting elements is maximum. CONSTITUTION:An optical image of a subject which is obtained through the photographic lens 11 is made incident on a solid image pickup element (CDD) 12 and image and focus area data specified by a focus area specification part 18 is sent to a control part 15. The control part 15 evaluates the sum of the squares of the differences between the adjacent image signals as a contrast level and controls the movement of the lens so that the evaluated value becomes maximum. A stepping motor is used as a lens moving motor 16 and driven to rotate stepwise through a motor driving control part 17 according to the lens movement control signal from the control part 15. Consequently, highly accurate focus positioning is performed for any subject image.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、CCD (Charge Coupled 
Device)固体撮像素子を使用した電子スチルカメ
ラ等に搭載される自動焦点制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a CCD (Charge Coupled
The present invention relates to an automatic focus control device installed in an electronic still camera or the like using a solid-state image sensor.

[従来技術とその問題点コ 従来、一般のカメラにおけるAF(自動焦点)方式には
、被写体に対する赤外線や超音波の反射を利用したアク
ティブ方式や、光電変換素子を用いて被写体像を電気信
号に変換し、この電気信号に対して金魚状態を評価する
パッシブ方式が実用されている。
[Prior art and its problems] Conventionally, the AF (autofocus) method in general cameras has been an active method that uses infrared rays or ultrasonic waves reflected from the subject, or a photoelectric conversion element that converts the subject image into an electrical signal. A passive method is in use that converts this electrical signal and evaluates the state of the goldfish based on this electrical signal.

上記のようなAP方式の中で、合焦精度1部品点数の点
で最も優れるものの1つとして、撮像レンズを通して得
た被写体像を光電変換して評価する方式が上げられる。
Among the AP methods described above, one of the most excellent methods in terms of focusing accuracy and number of parts per unit is a method in which a subject image obtained through an imaging lens is photoelectrically converted and evaluated.

ここで、被写体像を光電変換して評価するものとしては
、得られた電気信号をHPF (バイパスフィルタ)を
通して細かい画像コントラストに対応した信号に変換し
、この画像信号の大小の幅の和を合焦評価値とするもの
、また、撮像レンズを通して得られた光学像を、さらに
他のレンズを通して光電変換部に入射させ、この光電変
換部における電気信号発生のピーク位置と、該光電変換
部の予め定まった合焦位置とのずれを評価するもの等が
ある。
Here, to evaluate the subject image by photoelectrically converting it, the obtained electric signal is converted to a signal corresponding to fine image contrast through an HPF (bypass filter), and the sum of the widths of the magnitudes of this image signal is summed. In addition, the optical image obtained through the imaging lens is made incident on the photoelectric conversion unit through another lens, and the peak position of electric signal generation in this photoelectric conversion unit and the pre-determined value of the photoelectric conversion unit are determined. There are methods that evaluate the deviation from a fixed focus position.

しかしながら、上記HPFを通した光電変換信号に基づ
き合焦評価を行なうAF方式では、例えば被写体のコン
トラストの変動状態に応じてHPFのカットオフ周波数
を可変設定する必要があり、常に安定して高粘度の焦点
制御を行なうことは田無である。
However, in the AF method that performs focus evaluation based on the photoelectric conversion signal passed through the HPF, it is necessary to variably set the cutoff frequency of the HPF depending on, for example, the fluctuation state of the contrast of the subject, and the high viscosity It is Tanashi who performs focus control.

また、上記撮像レンズから補助レンズを通して光電変換
部における合焦位置を評価するAF方式では、被写体像
全体(焦点エリア全体)に対応する電気信号を直接評価
基準とすることができないので、高精度な焦点制御を行
なうことができない。
In addition, in the AF method that evaluates the focus position at the photoelectric conversion unit from the imaging lens through the auxiliary lens, it is not possible to directly use the electrical signal corresponding to the entire subject image (the entire focal area) as the evaluation standard, so it is difficult to achieve high precision. Focus control cannot be performed.

[発明の目的] 本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、撮
像電気信号のバイパス処理や機構部品の追加を行なうこ
となく、あらゆる被写体像に対して高精度な焦点位置合
わせを行なうことが可能になる自動焦点制御装置を提供
することを目的とする。
[Purpose of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to achieve highly accurate focus positioning for any subject image without bypassing the imaging electric signal or adding mechanical parts. An object of the present invention is to provide an automatic focus control device that can perform the following functions.

[発明の要点] すなわち、本発明に係わる自動焦点制御装置は、撮像レ
ンズと、この撮像レンズを介して被写体の光学像の少な
くとも一部を受光しその受光量に応じた電気信号を発生
する複数の光電変換素子を有する光電変換手段と、この
光電変換手段の各隣接する光電変換素子により得られた
電気信号の大きさの差の二乗の和を算出する焦点評価演
算手段と、この焦点評価演算手段により算出された焦点
評価演算値が最大値となるように上記撮像レンズの位置
を移動制御する合焦位置移動制御手段とを備えて構成し
たものである。
[Summary of the Invention] In other words, the automatic focus control device according to the present invention includes an imaging lens, and a plurality of lenses that receive at least a part of an optical image of a subject through the imaging lens and generate an electric signal according to the amount of received light. a photoelectric conversion means having a photoelectric conversion element; a focus evaluation calculation means for calculating the sum of the squares of the differences in the magnitudes of electric signals obtained by each adjacent photoelectric conversion element of the photoelectric conversion means; and a focus position movement control means for controlling the movement of the position of the imaging lens so that the focus evaluation calculation value calculated by the means becomes a maximum value.

[発明の実施例] 以下図面により本発明の一実施例について説明する。[Embodiments of the invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はAF機能を搭載した電子スチルカメラの構成を
示すもので、同図において、11は撮像レンズであり、
この撮像レンズ11を通して得られる被写体の光学像は
固体撮像素子(CCD)12に入射結像される。この固
体撮像素子12は、多数の光電変換素子(画素)を行列
方向に平面状に配列して備え、入射光学像をその入射光
量に応じた電荷として各画素毎に捕えるもので、この固
体撮像素子12に蓄積された被写体像の画像信号は、各
画素毎にシリアルに出力されA/Dコンバータ13を通
して2値化変換される。このA/Dコンバーター3は、
固体撮像素子12から出力される各画素毎のアナログ画
像信号を2値化し、例えば白“]”/黒“O“とするデ
ィジタル画像信号に変換するもので、このA/Dコンバ
ーター3により白/黒2値化されたディジタル画像信号
は、順次画像データメモリー4に転送され被写体に対応
する画像データとして格納される。この画像データメモ
リー4に対する書込み及び読出しアドレスの指定制御は
制御部15により行なわれるもので、この制御部15と
の間には読出しデータ転送バス1.4 aが接続される
Figure 1 shows the configuration of an electronic still camera equipped with an AF function. In the figure, 11 is an imaging lens;
An optical image of the subject obtained through the imaging lens 11 is incident on a solid-state imaging device (CCD) 12 . This solid-state image sensor 12 includes a large number of photoelectric conversion elements (pixels) arranged in a plane in the matrix direction, and captures an incident optical image for each pixel as a charge corresponding to the amount of incident light. The image signal of the subject image accumulated in the element 12 is serially output for each pixel and is converted into a binary value through the A/D converter 13. This A/D converter 3 is
The analog image signal for each pixel output from the solid-state image sensor 12 is binarized and converted into a digital image signal, for example, white "]"/black "O". The black binarized digital image signal is sequentially transferred to the image data memory 4 and stored as image data corresponding to the subject. Writing and reading address designation control for the image data memory 4 is performed by a control section 15, and a read data transfer bus 1.4a is connected to this control section 15.

一方、上記撮像レンズ11は、レンズ移動モータ16に
より焦点無限遠あるいは最近遠(最も近距離の合焦位置
)方向に移動されるもので、このレンズ移動モーター6
には、例えばステップモータが使用され、上記制御部1
5からのレンズ移動制御信号に応じてモータ駆動制御部
17を通し]ステップずつ回転駆動される。
On the other hand, the imaging lens 11 is moved by a lens moving motor 16 toward an infinite focal point or toward the farthest point (the closest focusing position).
For example, a step motor is used, and the control section 1
5 through the motor drive control section 17 in response to a lens movement control signal from 5.

また、上記制御部15にはフォーカスエリア指定部18
が接続される。このフォーカスエリア指定部18は、オ
ペレータがファインダを覗いて被写体を捕えた際に、任
意の被写体領域を合焦エリアとして指定するもので、こ
のフォーカスエリア指定部18により指定されたフォー
カスエリアデータは上記制御部15に送られる。つまり
、制御部15は、フォーカスエリア指定部18からフォ
ーカスエリアデータが与えられた際に、そのフォーカス
エリアに対応するところの撮像データを上記画像データ
メモリー4から取込み、該フォーカスエリア内の撮像デ
ータが金魚状態になるよう上記モータ駆動制御部17に
対しレンズ移動制御信号を出力するもので、この制御部
15には、その金魚制御を行なうための演算・比較部1
つ及びブタメモリ20が接続される。
The control unit 15 also includes a focus area designation unit 18.
is connected. This focus area designation unit 18 designates an arbitrary subject area as the focus area when the operator looks through the finder and captures the subject, and the focus area data designated by this focus area designation unit 18 is as described above. It is sent to the control section 15. That is, when the control section 15 is given focus area data from the focus area specifying section 18, the control section 15 takes in the imaging data corresponding to the focus area from the image data memory 4, and the imaging data within the focus area is It outputs a lens movement control signal to the motor drive control section 17 so as to achieve the goldfish state, and this control section 15 includes a calculation/comparison section 1 for controlling the goldfish.
1 and 2 and 2 are connected to each other.

すなわち、制御部15は、上記フォーカスエリアに対応
する多数の画素からの画像信号に基づき、その隣接する
画像信号の差の二乗の総和をコントラストレベルとして
評価し、この評価値が最大になるよう上記レンズ移動制
御を行なうもので、このコントラストレベルの評価演算
処理及びその評価最大値の比較判断処理は、上記演算・
比較部19により行なわれ、また、各評価演算データは
上記データメモリ20とその最大値記憶部20aに書込
まれる。なお、この最大値記憶部20aには、上記コン
トラストレベルの最大評価演算データと共に、その評価
演算時のレンズ位置がレンズ移動モータ16に対するス
テップデータとして記憶される。
That is, the control unit 15 evaluates the sum of the squares of the differences between adjacent image signals as a contrast level based on image signals from a large number of pixels corresponding to the focus area, and adjusts the contrast level so that this evaluation value is maximized. This is to control the lens movement, and the contrast level evaluation calculation process and the comparison judgment process of the maximum evaluation value are performed by the above calculation and calculation.
This is carried out by the comparison section 19, and each evaluation calculation data is written into the data memory 20 and its maximum value storage section 20a. The maximum value storage section 20a stores the maximum evaluation calculation data of the contrast level as well as the lens position at the time of the evaluation calculation as step data for the lens moving motor 16.

ここで、上記フォーカスエリアの画素数を(nXm)、
その各画素位置をPい、)とすると、上記コントラスト
レベルの評価演算式は下式(1)で表わされる。
Here, the number of pixels in the focus area is (nXm),
Assuming that each pixel position is P,), the above-mentioned contrast level evaluation calculation formula is expressed by the following formula (1).

次に、」二記構戊による電子スチルカメラのAF機能に
ついて説明する。
Next, the AF function of the electronic still camera according to the second structure will be explained.

第2図はこの電子スチルカメラのAF(オートフォーカ
ス)処理を示すフローチャートであり、オペレータがフ
ァインダを覗き被写体を捕え、例えば図示しないレリー
ズスイッチの十押し操作によりそのフォーカスエリアを
指定すると、この指定フォーカスエリアに対応するフォ
ーカスエリアデータがフォーカスエリア指定部18から
制御部15に送られる。すると、まず、制御部15から
モータ駆動1.す神都17に対するレンズ移動制御信号
により、撮像レンズ11が初期位置(最近遠位置)に移
動制御される(ステップSl)。そして、このレンズ初
期位置における被写体像の撮像データが、固体撮像素子
12からA/Dコンバータ13を通し両像データメモリ
14に格納されると、上記予め指定されたフォーカスエ
リアに対応する所の画像データが制御部15に読出され
る(ステップS2.S3)。すると、制御部15は、上
記指定フォーカスエリアに対応する各画素毎の画像信号
を演算・比較部]9に送り、その隣接画素間の信号レベ
ルの差の二乗の総和を該フォーカスエリアのコントラス
トレベルとして前記式(1)に示す評価演算式に基づき
算出するもので、この演算・比較部19により算出され
た評価データは制御部15からデータメモリ20に転送
され書込まれる(ステップS4.S5)。
FIG. 2 is a flowchart showing the AF (autofocus) process of this electronic still camera. When the operator looks through the viewfinder, captures the subject, and specifies the focus area by pressing the release switch (not shown), for example, the specified focus Focus area data corresponding to the area is sent from the focus area specifying section 18 to the control section 15. Then, first, the control unit 15 controls the motor drive 1. The imaging lens 11 is controlled to move to the initial position (nearest and distant position) by the lens movement control signal for the shrine 17 (step Sl). Then, when the imaging data of the subject image at this lens initial position is stored in the double image data memory 14 from the solid-state imaging device 12 through the A/D converter 13, an image corresponding to the pre-designated focus area is generated. The data is read out to the control unit 15 (steps S2 and S3). Then, the control unit 15 sends the image signal for each pixel corresponding to the specified focus area to the calculation/comparison unit 9, and calculates the sum of the squares of the signal level differences between adjacent pixels as the contrast level of the focus area. The evaluation data calculated by the calculation/comparison unit 19 is transferred from the control unit 15 to the data memory 20 and written (steps S4 and S5). .

ここで、上記演算・比較部19は、今回算出された評価
データが前回算出の評価データと比較して最大の値であ
るか否かを判断するもので、この初凹演算貼においては
前回算出の評価データは存在しないので「評価値最大」
との判断が成され、その最大評価データと対応するレン
ズ位置とが最大値記憶部20aに書込まれる(ステップ
S6゜S7)。この時、制御部15は、上記最大値記憶
部20aに書込まれたレンズ位置が、無限遠ステップに
到達したか否かを判断するもので、この場合、レンズ位
置は未だ初期位置(最近遠位置)であるので「No」と
判断され、該レンズ位置が制御部15からのレンズ移動
制御信号により、レンズ移動モータ16における1ステ
ツプ分無限遠方向に移動される(ステップS8.S9)
。この後、上記ステップS2〜S9の処理1判断が繰返
し実行され、撮像レンズ11のレンズ位置が順次無限遠
方向に1ステツプずつ移動されるのに伴い、フォーカス
エリアのコントラストレベルを示す評価データの最大値
が更新される状態で、ステップS6において「No」、
つまり、今回のレンズ位置における評価データの値が最
大評価データの値(この場合、前用のレンズ位置におけ
る評価データ)よりも低くなったと判断されると、その
評価データの下降差が所定値未満であるか否かが判断さ
れる(ステップS 10.  S 11)。このステッ
プSllにおいて「Yes」、つまり、最大評価データ
に対する今回レンズ位置での評価データの下降性は所定
値未満であると判断されると、この時のレンズ位置が無
限遠ステップに到達していない場合にのみ前記ステップ
S9に戻り、さらに撮像レンズ11の1ステツプ移動処
理及びその評価演算処理か実行される(ステップ512
)。
Here, the calculation/comparison unit 19 judges whether the evaluation data calculated this time is the maximum value by comparing it with the evaluation data calculated last time. Since there is no evaluation data for ``maximum evaluation value''
A determination is made that the maximum evaluation data and the corresponding lens position are written into the maximum value storage section 20a (steps S6 and S7). At this time, the control unit 15 determines whether the lens position written in the maximum value storage unit 20a has reached the infinity step. position), so the determination is "No", and the lens position is moved toward infinity by one step in the lens movement motor 16 according to the lens movement control signal from the control unit 15 (steps S8 and S9).
. Thereafter, the process 1 determination in steps S2 to S9 is repeatedly executed, and as the lens position of the imaging lens 11 is sequentially moved one step at a time in the infinity direction, the maximum of the evaluation data indicating the contrast level of the focus area is In the state where the value is updated, “No” in step S6;
In other words, if it is determined that the value of the evaluation data at the current lens position has become lower than the maximum evaluation data value (in this case, the evaluation data at the previous lens position), the difference in the drop in the evaluation data is less than the predetermined value. It is determined whether or not (steps S10 and S11). If "Yes" in this step Sll, that is, it is determined that the downward trend of the evaluation data at the current lens position with respect to the maximum evaluation data is less than a predetermined value, the lens position at this time has not reached the infinity step. Only in this case, the process returns to step S9 and further executes the one-step movement process of the imaging lens 11 and its evaluation calculation process (step 512).
).

] O 一方、上記ステップSllにおいてrNoJ、つまり、
今回レンズ位置に対応する評価データの値が最大評価デ
ータより所定値以上下降したと判断され、撮像レンズ1
1の移動位置が合焦位置を越え無限遠側に移動されたこ
とが確実になるか、あるいは上記ステップS12におい
てrYesJ、つまり、撮像レンズ11の移動位置が無
限遠ステップまで到達すると、最大値記憶部20aに記
憶される最大評価データに対応するレンズ位置より1ス
テツプ分無限遠側のレンズ位置に撮像レンズ11を移動
制御し、この後のレンズ移動処理に伴うレンズ移動ステ
ップ幅を例えば10分の1に狭く、また、その移動方向
を最近遠方向に切換える(ステップ813,514)。
] O On the other hand, in the above step Sll, rNoJ, that is,
It is determined that the value of the evaluation data corresponding to the current lens position has fallen by a predetermined value or more from the maximum evaluation data, and the imaging lens 1
When it becomes certain that the movement position of image pickup lens 11 has exceeded the in-focus position and moved to the infinity side, or rYesJ in step S12, that is, the movement position of the imaging lens 11 reaches the infinity step, the maximum value is stored. The imaging lens 11 is controlled to be moved to a lens position that is one step closer to infinity than the lens position corresponding to the maximum evaluation data stored in the section 20a, and the lens movement step width associated with subsequent lens movement processing is, for example, 10 minutes. 1, and its moving direction is switched to the near-to-far direction (steps 813, 514).

そして、最大値記憶部20aにおける記憶データをクリ
アする(ステップ515)。
Then, the data stored in the maximum value storage section 20a is cleared (step 515).

次に、ステップ816〜32Bにおいて、最近遠方向へ
の10分1ステツプずつのレンズ移動制御及びその評価
演算値の最大値書込み処理が、前記ステップS2〜S9
の処理1判断と同様にして1 繰返し実行される。
Next, in steps 816 to 32B, the lens movement control in steps of 10 minutes in the far direction and the maximum value writing process of the evaluation calculation value are performed in steps S2 to S9.
Process 1 is executed repeatedly in the same way as the process 1 judgment.

すなわち、まず、上記ステップ81Bにおいて移動制御
されたレンズ位置における被写体像の撮像データが、固
体撮像素子12からA/Dコンバータ13を通し画像デ
ータメモリ14に格納されると、予め指定されたフォー
カスエリアに対応する所の画像データが制御部15に読
出される(ステップS16,517)。すると、制御部
15は、上記指定フォーカスエリアに対応する各画素毎
の画像信号を演算・比較部1つに送り、その隣接画素間
の信号レベルの差の二乗の総和を該フォーカスエリアの
コントラストレベルとして前記式(1)に示す評価演算
式に基づき算出するもので、この演算・比較部19によ
り算出された評価データは制御部15からデータメモリ
20に転送され書込まれる(ステップ318,519)
That is, first, when the imaging data of the subject image at the lens position whose movement has been controlled in step 81B is stored in the image data memory 14 from the solid-state imaging device 12 through the A/D converter 13, a focus area specified in advance is stored. The image data corresponding to is read out to the control unit 15 (step S16, 517). Then, the control unit 15 sends the image signal for each pixel corresponding to the specified focus area to one calculation/comparison unit, and calculates the sum of the squares of the signal level differences between adjacent pixels as the contrast level of the focus area. The evaluation data calculated by the calculation/comparison unit 19 is transferred from the control unit 15 to the data memory 20 and written (steps 318, 519).
.

ここで、上記演算・比較部1つは、今回算出された評価
データが前回算出の評価データと比較して最大の値であ
るか否かを判断するもので、この最近遠方向へのレンズ
移動に伴う初回演算時にお]2 いては前回算出の評価データは存在しないので「評価値
最大」との判断が成され、その最大評価データと対応す
るレンズ位置とが最大値記憶部20aに書込まれる(ス
テップS20,521)。
Here, the calculation/comparison unit 1 determines whether or not the evaluation data calculated this time is the maximum value by comparing it with the evaluation data calculated last time. At the time of the first calculation associated with ]2, since there is no evaluation data of the previous calculation, it is determined that the evaluation value is the maximum, and the maximum evaluation data and the corresponding lens position are written into the maximum value storage section 20a. (Step S20, 521).

この時、制御部〕5は、上記最大値記憶部20aに書込
まれたレンズ位置が、最近遠ステップに到達したか否か
を判断するもので、この場合、レンズ位置は未だ合焦位
置を越えた無限遠側にあるので「No」と判断され、該
レンズ位置が制御部15からのレンズ移動制御信号によ
り、レンズ移動モータ16における10分の1ステツプ
分最近遠方向に移動される(ステップS 22.823
)。
At this time, the control unit] 5 determines whether the lens position written in the maximum value storage unit 20a has recently reached the far step, and in this case, the lens position has not yet reached the in-focus position. Since it is on the infinity side beyond the limit, the answer is "No", and the lens position is moved toward the far side by 1/10th step of the lens moving motor 16 according to the lens movement control signal from the control unit 15 (step S 22.823
).

この後、上記ステップ816〜323の処理2判断が繰
返し実行され、撮像レンズ11のレンズ位置が順次最近
遠方向に10分の1ステツプずつ移動されるのに伴い、
フォーカスエリアのコントラストレベルを示す評価デー
タの最大値が更新される状態で、ステップS20におい
て「No」、つまり、今回のレンズ位置における評価デ
ータの値が最大評価データの値(この場合、前回のレン
ズ3 位置における評価データ)よりも低くなったと判断され
ると、その評価データの下降差が所定値未満であるか否
かが判断される(ステップS24,525)。このステ
ップS25において「YeS」、つまり、最大評価デー
タに対する今回レンズ位置での評価データの下降分は所
定値未満であると判断されると、この時のレンズ位置が
最近遠ステップに到達していない場合にのみ前記ステッ
プ82Bに戻り、さらに撮像レンズ11の10分の1ス
テツプ移動処理及びその評価演算処理が実行される(ス
テップ522)。
Thereafter, the process 2 determination of steps 816 to 323 is repeatedly executed, and as the lens position of the imaging lens 11 is sequentially moved in the near-to-far direction by 1/10 steps,
In a state where the maximum value of the evaluation data indicating the contrast level of the focus area is updated, if "No" is answered in step S20, that is, the value of the evaluation data at the current lens position is the value of the maximum evaluation data (in this case, the value of the evaluation data at the current lens position is the same as that of the previous lens). If it is determined that the evaluation data has become lower than the evaluation data (evaluation data at position 3), it is determined whether the drop difference in the evaluation data is less than a predetermined value (step S24, 525). If "Yes" in this step S25, that is, it is determined that the decrease in the evaluation data at the current lens position with respect to the maximum evaluation data is less than a predetermined value, the lens position at this time has not recently reached the far step. Only in this case, the process returns to step 82B, and the process of moving the imaging lens 11 by one-tenth step and its evaluation calculation process are executed (step 522).

一方、上記ステップS25においてrNoJ、つまり、
最近遠方向への10分の1ステツプずつのレンズ移動時
において、今回レンズ位置に対応する評価データの値が
最大評価データより所定値以上下降したと判断され、撮
像レンズ11の移動位置が合焦位置を越え再び遠側に移
動されたことが確実になると、最大値記憶部20aに記
憶される最大評価データに対応するレンズ位置に撮像レ
ンズ11を移動制御する(ステップ526)。こ4 れにより、撮像レンズ11は、フォーカスエリアにて最
大のコントラストレベルが得られるレンズ位置に移動設
定されるようになり、高精度な合焦制御が行なえること
になる。
On the other hand, in step S25, rNoJ, that is,
When the lens was recently moved in 1/10 steps in the far direction, it was determined that the value of the evaluation data corresponding to the current lens position had fallen by a predetermined value or more from the maximum evaluation data, and the moving position of the imaging lens 11 was brought into focus. When it becomes certain that the imaging lens 11 has crossed the position and has been moved to the far side again, the imaging lens 11 is controlled to move to the lens position corresponding to the maximum evaluation data stored in the maximum value storage section 20a (step 526). As a result, the imaging lens 11 is moved to a lens position where the maximum contrast level can be obtained in the focus area, and highly accurate focusing control can be performed.

また、上記ステップ82〜S9において、撮像レンズ]
1のレンズ位置が順次無限遠方向に1ステツプずつ移動
されるのに伴い、フォーカスエリアのコントラストレベ
ルを示す評価データの最大値が更新される状態で、ステ
ップS8において「Yes」、つまり、レンズ移動位置
が無限遠ステップまで到達してしまうと、該撮像レンズ
11を無限遠ステップより1ステツプ手前の位置に移動
させる(ステップ527)。そして、レンズ移動幅を例
えば10分の1ステツプに切換え、ステップ315〜5
2Bの処理1判断において、無限遠手前1ステップ間に
おける撮像レンズ11の10分の1ステツプ移動制御及
びその評価演算制御か実行される(ステップ528)。
Also, in steps 82 to S9 above, the imaging lens]
As the lens position No. 1 is sequentially moved one step at a time toward infinity, the maximum value of the evaluation data indicating the contrast level of the focus area is updated. When the position reaches the infinity step, the imaging lens 11 is moved to a position one step before the infinity step (step 527). Then, the lens movement width is changed to, for example, 1/10 steps, and steps 315 to 5
In the process 1 judgment of 2B, 1/10 step movement control of the imaging lens 11 during one step before infinity and its evaluation calculation control are executed (step 528).

この後、ステップS25においてrNoJ、つまり、無
限遠方向への10分の1ステツプずつのレンズ移動性5 において、今回レンズ位置に対応する評価データの値が
最大評価データより所定値以上下降したと判断され、撮
像レンズ11の移動位置が金魚位置を越えたことが確大
になるか、あるいはステップS22において「YeS」
、つまり、撮像レンズ11の移動位置か無限遠ステップ
まで到達すると、最大値記憶部20aに記憶される最大
評価データに対応するレンズ位置に撮像レンズ11を移
動制御する(ステップ526)。この場合も撮像レンズ
11は、フォーカスエリアにて最大のコンI・ラストレ
ベルが得られるレンズ位置に移動設定されるようになり
、高精度な合焦制御が行なえることになる。
After this, in step S25, it is determined that the value of the evaluation data corresponding to the current lens position has fallen by a predetermined value or more from the maximum evaluation data in rNoJ, that is, in lens mobility 5 in 1/10 steps toward infinity. and it is certain that the moving position of the imaging lens 11 has exceeded the goldfish position, or "Yes" is determined in step S22.
That is, when the moving position of the imaging lens 11 reaches the infinite step, the imaging lens 11 is controlled to move to the lens position corresponding to the maximum evaluation data stored in the maximum value storage section 20a (step 526). In this case as well, the imaging lens 11 is moved to a lens position where the maximum contrast I/last level can be obtained in the focus area, and highly accurate focusing control can be performed.

一方、上記ステップ81〜S 12の処理2判断を実行
した際に、最大値記憶部20aに書込まれた最大評価デ
ータに対応するレンズ位置が初期設定位置の最近遠位置
である場合には、ステップ813による無限遠方向への
1ステツプ分のレンズ移動後、ステップ33.4におい
てレンズ移動方向とその移動幅が切換えられ、ステップ
815〜6 82Bにおいて最近遠までの1ステツプ間における撮像
レンズ11の10分の1ステツプ移動制御及びその評価
演算制御が実行される。この場合も、上記同様ステップ
S22あるいはS25において最大評価データとそのレ
ンズ位置が見出され、撮像レンズ11は、フォーカスエ
リアにて最大のコントラストレベルが得られるレンズ位
置にステップS26において移動設定されるようになる
On the other hand, if the lens position corresponding to the maximum evaluation data written in the maximum value storage section 20a is the closest position to the initial setting position when executing the process 2 judgment of steps 81 to S12, After the lens is moved by one step toward infinity in step 813, the lens movement direction and its movement width are switched in step 33.4, and in steps 815 to 682B, the imaging lens 11 is moved in one step to the nearest distance. 1/10 step movement control and its evaluation calculation control are executed. In this case as well, the maximum evaluation data and its lens position are found in step S22 or S25 as described above, and the imaging lens 11 is moved and set in step S26 to the lens position where the maximum contrast level is obtained in the focus area. become.

したがって、上記構成のAF機能を搭載した電子スチル
カメラによれば、フォーカスエリアに対応する多数の画
素からの画像信号に基づき、その隣接する画像信号の差
の二乗の総和をコントラストレベルとして評価し、この
評価値が最大になるよう上記レンズ移動制御を行なうの
で、あらゆる被写体像に対して常に安定した高精度な焦
点位置合わせを行なうことが可能になる。
Therefore, according to the electronic still camera equipped with the AF function configured as described above, based on image signals from a large number of pixels corresponding to the focus area, the sum of the squares of the differences between adjacent image signals is evaluated as the contrast level, Since the lens movement control is performed so that this evaluation value is maximized, it is possible to always perform stable and highly accurate focus positioning for all subject images.

尚、上記実施例では、白黒の撮像信号を得る場合の構成
について述べたが、カラー画像信号を得る場合には、カ
ラーCCDから画像信号処理回路を通して得られる輝度
信号に基づいて上記同様の7 評価演算処理を行なえばよい。
In the above embodiment, the configuration was described for obtaining a monochrome image signal, but when obtaining a color image signal, the same 7 evaluations as above were performed based on the luminance signal obtained from the color CCD through the image signal processing circuit. All you have to do is perform arithmetic processing.

[発明の効果コ 以上のように本発明によれば、撮像レンズと、この撮像
レンズを介して被写体の光学像の少なくとも一部を受光
しその受光量に応じた電気信号を発生する複数の光電変
換素子を有する光電変換手段と、この光電変換手段の各
隣接する光電変換素子により得られた電気信号の大きさ
の差の二乗の和を算出する焦点評価演算手段と、この焦
点評価演算手段により算出された焦点評価演算値が最大
値となるように上記撮像レンズの位置を移動制御する合
焦位置移動制御手段とを備えて構成したので、撮像電気
信号のバイパス処理や機構部品の追加を行なうことなく
、あらゆる被写体像に対して高精度な焦点位置合わせを
行なうことが可能になる自動焦点制御装置を提供できる
[Effects of the Invention] As described above, the present invention includes an imaging lens and a plurality of photoelectrons that receive at least part of an optical image of a subject through the imaging lens and generate electrical signals according to the amount of received light. A photoelectric conversion means having a conversion element, a focus evaluation calculation means for calculating the sum of the squares of differences in the magnitudes of electric signals obtained by each adjacent photoelectric conversion element of the photoelectric conversion means, and a focus evaluation calculation means. Since it is configured to include a focus position movement control means for controlling the movement of the position of the imaging lens so that the calculated focus evaluation calculation value becomes the maximum value, bypass processing of the imaging electric signal and addition of mechanical parts are performed. Therefore, it is possible to provide an automatic focus control device that can perform highly accurate focus positioning for any subject image.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の自動焦点制御装置の一実施例に係わる
AF機能を搭載した電子スチルカメラの構成を示すブロ
ック図、第2図は上記電子スチル8 カメラによるAF処理を示すフローチャートである。 11・・・撮像レンズ、12・・・固体撮像素子、13
・・・A/Dコンバータ、14・・・画像データメモリ
、15・・・制御部、16・・・レンズ移動モータ、1
7・・・モータ駆動制御部、18・・・フォーカスエリ
ア指定部、19・・・演算・比較部、2o・・・データ
メモリ、20a・・・最大値記憶部。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electronic still camera equipped with an AF function according to an embodiment of the automatic focus control device of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing AF processing by the electronic still 8 camera. 11... Imaging lens, 12... Solid-state imaging device, 13
... A/D converter, 14... Image data memory, 15... Control unit, 16... Lens movement motor, 1
7... Motor drive control unit, 18... Focus area designation unit, 19... Calculation/comparison unit, 2o... Data memory, 20a... Maximum value storage unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 撮像レンズと、 この撮像レンズを介して被写体の光学像の少なくとも一
部を受光しその受光量に応じた電気信号を発生する複数
の光電変換素子を有する光電変換手段と、 この光電変換手段の各隣接する光電変換素子により得ら
れた電気信号の大きさの差の二乗の和を算出する焦点評
価演算手段と、 この焦点評価演算手段により算出された焦点評価演算値
が最大値となるように上記撮像レンズの位置を移動制御
する合焦位置移動制御手段とを具備したことを特徴とす
る自動焦点制御装置。
[Scope of Claims] An imaging lens; a photoelectric conversion means having a plurality of photoelectric conversion elements that receive at least a part of an optical image of a subject through the imaging lens and generate electrical signals according to the amount of received light; a focus evaluation calculation means for calculating the sum of the squares of the differences in the magnitudes of electric signals obtained by each adjacent photoelectric conversion element of the photoelectric conversion means; an automatic focus control device comprising: a focus position movement control means for controlling the movement of the position of the imaging lens so that the focus position of the image pickup lens is adjusted to the desired value;
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634366A (en) * 1992-07-14 1994-02-08 Mitsutoyo Corp Focusing sensing method, and method and device for contactless measurement of displacement using it
US7046289B2 (en) 2001-06-06 2006-05-16 Minolta Co., Ltd. Automatic focusing device, camera, and automatic focusing method

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