JP3387120B2 - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

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JP3387120B2
JP3387120B2 JP21944992A JP21944992A JP3387120B2 JP 3387120 B2 JP3387120 B2 JP 3387120B2 JP 21944992 A JP21944992 A JP 21944992A JP 21944992 A JP21944992 A JP 21944992A JP 3387120 B2 JP3387120 B2 JP 3387120B2
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省三 山野
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、移動被写体に追尾して
撮影レンズを駆動制御する自動焦点調節装置に関する。 【0002】 【従来の技術】移動被写体に追尾して撮影レンズを駆動
制御する自動焦点調節装置が知られている。この種の装
置では、センサーの電荷蓄積時間および焦点検出演算時
間のために焦点検出結果のデフォーカス量はある時間間
隔で検出され、今回および過去のデフォーカス量とそれ
らの検出時間間隔とに基づいて被写体の移動速度が算出
される。そして、算出された移動速度でデフォーカス量
を補正して撮影レンズの駆動量を求め、サーボモータに
駆動量をセットして撮影レンズを駆動制御している。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動焦点調節装置では、デフォーカス量および被写体の
移動速度が電荷蓄積時間および焦点検出演算時間に応じ
た時間間隔をもって算出され、サーボモータに対して間
欠的に駆動量がセットされるので、撮影レンズの動きが
ぎくしゃくとしたものとなり、それにともなってファイ
ンダーの被写体像の動きもぎくしゃくとしたものとなっ
て使用感が悪いという問題がある。 【0004】特に、センサーによる電荷蓄積期間中に撮
影レンズを駆動しない、いわゆる間欠サーボ方式ではこ
の現象が顕著に現われる。一方、電荷蓄積期間中も撮影
レンズを駆動する、いわゆるオーバーラップサーボ方式
では、撮影レンズの駆動中に新たに算出された駆動量が
再セットされるので間欠サーボ方式よりも撮影レンズの
動きは滑らかになる。しかし、次の駆動量がセットされ
る以前にサーボ目標に近づくと、停止精度を確保するた
めにサーボモータを減速させることがあるので、このよ
うなときは撮影レンズの動きがぎくしゃくとしたものと
なり、上記と同様な問題が発生する。 【0005】本発明の目的は、撮影レンズを移動被写体
に合焦させて滑らかに追尾させることにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
1と発明の一実施例の構成を示す図2とに対応づけて本
発明を説明すると、本発明は、撮影レンズ10の焦点調
節状態を示すデフォーカス量を繰り返し検出する焦点検
出手段15,16,20と、焦点検出手段15,16,
20による焦点検出時間間隔を測定する計時手段20
と、デフォーカス量検出値と焦点検出時間間隔測定値と
に基づいて被写体像面の移動速度を算出する像面速度算
出手段20と、撮影レンズ10の移動量を検出する移動
量検出手段23と、デフォーカス量検出値と、撮影レン
ズ10の移動量検出値と、像面移動速度算出値とに基づ
いて、焦点検出時間間隔よりも短い時間間隔で撮影レン
ズ10のデフォーカス量を推定するデフォーカス量推定
手段20と、デフォーカス量推定値に応じた速度補正値
を算出する速度補正値算出手段20と、像面移動速度に
速度補正値を加算した速度指令値にしたがって撮影レン
ズ10を駆動制御する駆動制御手段20,21,22と
を備え、これにより、上記目的を達成する。 【0007】 【作用】デフォーカス量と焦点検出時間間隔とに基づい
て被写体像面の移動速度を求める(例えば数式(1)参
照)とともに、デフォーカス量と撮影レンズの移動量と
像面移動速度とに基づいて、焦点検出時間間隔よりも短
い時間間隔で撮影レンズのデフォーカス量を推定する
(例えば数式(10)および速度制御タイマ割込(図1
3)参照)。そして、デフォーカス量推定値に応じた速
度補正値を算出し(例えば数式(3)参照)、像面移動
速度に速度補正値を加算した速度指令値(例えば数式
(5)参照)にしたがって撮影レンズを駆動制御する。 【0008】 【実施例】図2は一実施例の構成を示す。被写体からの
光束は撮影レンズ10を通過してメインミラー11に達
し、メインミラー11でその一部が反射されてファイン
ダースクリーン12へ導かれ、ファインダースクリーン
12上に被写体像が結像される。この被写体像はペンタ
プリズム13を介して撮影者に観察される。また、メイ
ンミラー11へ到達した被写体からの光束の一部は、メ
インミラー11を透過してサブミラー14で反射され、
焦点検出光学系15によって電荷蓄積型光電変換器16
へ導かれる。 【0009】図3は焦点検出光学系および光電変換器の
構成例を示す。焦点検出光学系15はコンデンサレンズ
17、再結像レンズ18a,18bなどから構成され、
撮影レンズ10の射出瞳面19の異なる領域を通過した
一対の光束を電荷蓄積型光電変換器16上の一対の受光
部16a,16bへ導く。各受光部16a,16bは複
数の光電変換素子から構成され、各素子は各受光部16
a,16bに結像された被写体像の光強度に応じた電気
信号を出力する。 【0010】マイクロコンピュータ(以下、CPUと呼
ぶ)20は計時用のタイマ20a、イベントカウンタ2
0b、AD変換器20c、メモリ20dなどの周辺部品
を備え、カメラの種々の演算やシーケンス制御を行う。
レンズ駆動回路21は、CPU20で演算されたレンズ
駆動量および駆動方向に従ってレンズモータ22を駆動
し、撮影レンズ10を移動させる。パルス発生器23は
レンズモータ22に連動して駆動され、レンズモータ2
の所定の駆動量ごとにパルス信号を発生する。このパ
ルス信号はCPU20のイベントカウンタ20dでカウ
ントされる。 【0011】ここで、本発明の自動焦点調節装置の動作
原理を説明する。図4は移動被写体の動きXと撮影レン
ズ10の動きLを示し、横軸は時間、縦軸は撮影レンズ
10の光軸方向の像面移動量を示す。停止レンズ位置P
Ti1、時刻Ti1で電荷蓄積型光電変換器16の蓄積
を実行し、電荷蓄積時間、蓄積電荷の転送時間および焦
点検出演算時間などを経た時刻T1で被写体のデフォー
カス量D1を得る。この時刻では被写体が移動している
か否かの判別はできないので、デフォーカス量D1を駆
動量としてレンズモータ22の駆動制御を起動する。撮
影レンズ10が駆動されると、次の焦点検出のためにレ
ンズ位置PTi2、時刻Ti2で、光電変換器16の電
荷蓄積が実行される。同様の手順にて、時刻T2で被写
体のデフォーカス量D2を得る。これらの2つのデフォ
ーカス量に基づいて被写体像面の移動速度を演算する。
時刻Ti1から時刻Ti2までの撮影レンズ10の移動
にともなうデフォーカス量の変化分(PTi2−PTi
1)をDlnsとすれば、被写体像面の移動速度Sは次
式により算出される。 S=(D2−D1−Dlns)/(Ti2−Ti1) ・・・(1) 【0012】被写体像面の移動速度Sが算出されたの
で、時刻T2以降は撮影レンズ10の像面移動速度が算
出された被写体の移動速度と等しくなるように撮影レン
ズ10を駆動制御する。しかし、実際には時刻T2でデ
フォーカス量defが存在する。時刻T2における撮影
レンズ10の位置をPT2とすれば、この時刻T2のデ
フォーカス量defは次式で表される。 def={D2−(PT2−PTi2)}+(T2−Ti2)×S ・・・(2) ここで、(2)式の右辺の第1項は時刻Ti2における
デフォーカス量D2からレンズ自身の移動にともなう変
化量を補正した量であり、第2項は時刻Ti2からT2
までの被写体の像面移動量である。 【0013】このデフォーカス量defが存在する間
は、撮影レンズ10を移動被写体と同じ像面速度Sで駆
動しても非合焦状態は解消されない。従って、このデフ
ォーカス量defを駆動の制御量に導入しなければなら
ない。このデフォーカス量defに対応する制御量をf
(def)とすれば、f(def)はデフォーカス量に
応じた加速度成分となる。この制御量f(def)の実
際の制御系への導入には、種々の方法が可能である。後
述するようなレンズモータ22の駆動量に応じて発生す
るモニタパルスをフィードバックとする制御方法では、
制御量f(def)の寄与率が低いと応答が遅くなり、
デフォーカス量defがなかなか収束しない。逆に、寄
与率を高くしすぎると行過ぎ量や制御振動が顕著に現わ
れる。この実施例では、焦点検出時間間隔(通常、最短
で約50ms)および速度制御のためのフィードバック
モニタパルスの検出時間間隔から、制御量f(def)
を次のような非線形関数とする。なお、フィードバック
モニタパルスの検出時間間隔は焦点検出時間間隔よりも
短く設定する。 f(def)=K×log(def) ・・・(3) 【0014】さらに、この実施例では速度制御のための
フィードバックをパルスベースとしており、また、交換
レンズによっては像面移動量とパルスの比も一定してい
ないので、デフォーカス量を駆動パルス数(n)に換算
して上記(3)式を設定した方が都合がよい。従って、
上記(3)式を、 f(def)=K×log(n) ただし、n≧1 ・・・(4) とする。このようにして演算された制御速度、 S+f(def) ・・・(5) を制御目標量Qとしてレンズモータ22を駆動制御す
る。 【0015】図5はCPU20で実行されるメインプロ
グラムを示す。このフローチャートを参照して実施例の
動作を説明する。CPU20は、不図示のカメラのメイ
ンスイッチが投入されるとこの制御プログラムの実行を
開始する。まず、ステップS1においてタイマ20a、
イベントカウンタ20b、AD変換器20c、メモリ2
0dなどの初期化を行い、ステップS2で図6に示す焦
点検出ルーチンを実行してデフォーカス量を演算する。
さらに、ステップS3で図8に示す速度検出ルーチンを
実行して被写体像面の移動速度を演算し、続くステップ
S4で図9に示すレンズ駆動起動ルーチンを実行して撮
影レンズ10を駆動する。 【0016】図6に示す焦点検出ルーチンにより、焦点
検出動作を説明する。ステップS11で光電変換器16
の電荷蓄積を開始し、続くステップS12でこの電荷蓄
積の開始時刻を内蔵クロックからメモリ20dに読み込
む。なお、以下では時刻の最小単位を1msとする。ま
た、ステップS13ではパルス発生器23の発生パルス
数をカウントするイベントカウンタ20bの現在値をメ
モリ20dに読み込む。なお、このイベントカウンタ2
0bの現在値が蓄積開始時刻のレンズ位置である。ステ
ップS14で光電変換器16の電荷蓄積が終了したか、
すなわち電荷蓄積レベルが適正となる予め設定した蓄積
時間が経過したか否かを判別し、経過したらステップS
15へ進み、電荷蓄積の終了時刻を内蔵クロックからメ
モリ20dに読み込む。ステップS16で電荷蓄積期間
の中間点の時刻を電荷蓄積時刻Ti1として算出し、続
くステップS17でその時刻をメモリ20dに記憶す
る。なお、電荷蓄積時間が充分短い場合には、蓄積開始
時刻を蓄積時刻Ti1としてもよい。 【0017】撮影レンズ10は電荷蓄積期間中も駆動さ
れるが、計算の簡素化のために蓄積期間中のレンズ位置
を一定と仮定し、ステップS18において以下に示す手
順でその位置を算出する。今、図7に示すように、イベ
ントカウンタ20bのカウント値に基づいて、蓄積開始
時刻から例えば500μSの充分に短い時間間隔twご
とのパルス発生器23の発生パルス数を計数する。そし
て、時間twとそれぞれの期間のパルス計数値とを辺と
した各期間の面積を求め、それらの面積の総和を電荷蓄
積時間で割って等価的な入力パルス数Piw1を算出す
る。この値は、蓄積開始時刻を起点としたパルス換算で
の仮想レンズ位置を示している。そして、メモリ20d
に記憶した蓄積開始時刻のレンズ位置に算出した仮想レ
ンズ位置を加算し、電荷蓄積期間中のレンズ位置PTi
1としてメモリ20dに記憶する。なお、電荷蓄積時間
が充分短い場合は蓄積開始時刻のレンズ位置を蓄積期間
中のレンズ位置PTi1としてもよい。 【0018】ステップS19で光電変換器16からAD
変換器20cを介して焦点検出信号を入力し、続くステ
ップS20でそれらの信号に基づいて焦点検出演算を行
う。 【0019】次に、図8に示す速度検出ルーチンによ
り、被写体像面の移動速度演算処理を説明する。ステッ
プS31で過去に焦点検出を行ってデフォーカス量を検
出したか否かを判別し、デフォーカス量が検出されてい
ればステップS32へ進み、そうでなければ被写体像面
の移動速度を演算できないのでステップS38へ進む。
ステップS32では、図6に示す焦点検出ルーチンでメ
モリ20dに記憶した前回と今回のレンズ位置によりレ
ンズ移動量(PTi2−PTi1)を計算し、続くステ
ップS33で算出されたレンズ移動量(PTi2−PT
i1)を像面移動量Dlnsに換算する。この換算は、
後述する(6)式によりパルス数からデフォーカス量を
算出すればよい。 【0020】ステップS34で図6に示す焦点検出ルー
チンでメモリ20dに記憶された前回と今回の電荷蓄積
時刻の差(Ti2−Ti1)を求め、ステップS35で
上述した(1)式により像面移動速度Sを算出する。ス
テップS36において、被写体の動体判定を行う。この
動体判定は、単に像面移動速度Sが算出されただけでは
行えない。例えば、非常に低速領域では検出速度に対す
る焦点検出誤差のばらつきが大きくなり、速度の演算精
度が落ちるので、例えば算出速度が所定のしきい値を超
えているか、あるいは像面移動速度の符号が前回と同一
であるかなどを総合的に考慮して動体判定を行う。ステ
ップS37で動体判定により被写体が静止していると判
定されたか否かを判別し、静止被写体と判定されるとス
テップS38へ進んで移動被写体フラグFlagをクリ
ヤし、移動被写体と判定されるとステップS39へ進ん
でフラグFlagをセットする。 【0021】図9示すレンズ駆動起動ルーチンにより、
レンズ駆動動作を説明する。ステップS41で移動被写
体フラグFlagがセットされているか否かを判別し、
移動被写体フラグFlagがセットされていればステッ
プS42へ進み、そうでなければステップS43へ進
む。ステップS42では、図12に示すレンズ速度制御
量セットルーチンを実行してメインプログラムへリター
ンする。一方、ステップS43では撮影レンズ10の合
焦判定を行い、続くステップS44で判定結果が合焦か
否かを判別する。撮影レンズ10が合焦していればその
ままメインプログラムへリターンし、合焦していなけれ
ば図10に示すレンズ位置制御量セットルーチンを実行
してメインプログラムへリターンする。 【0022】次に図10に示すレンズ位置制御量セット
ルーチンにより、レンズ位置制御量セット動作を説明す
る。ステップS51においてデフォーカス量を駆動パル
ス数Nに変換する。ここで、デフォーカス量は焦点検出
演算結果のデフォーカス量に撮影レンズ10の移動分を
補正した量であり、この演算時点で駆動されるべき量で
ある。駆動パルス数Nは、撮影レンズ10の像面移動量
とレンズモータ22の回転量との関係、およびレンズモ
ータ22の回転量とパルス発生器23の発生パルス数と
の関係に基づいて計算される。例えば、像面移動量1m
m当たりのレンズモータ22の回転数をKl(rev/
mm)、レンズモータ22の1回転当たりのモニタパル
ス数をKb(/rev)とすると、デフォーカス量de
fに対するパルス数Nは次式により求められる。 N=def×Kl×Kb ・・・(6) 【0023】算出されたパルス数Nに応じてゾーンを設
定する。ゾーンは、停止精度を向上するために停止位置
の手前に複数個設けられ、各ゾーンを通過するごとにレ
ンズモータ22を減速する。ステップS52で駆動すべ
きパルス数Nがパルス数n1より多いか否かを判別し、
多ければステップS53へ進み、少なければステップS
54へ進む。ステップS54では、ゾーン1としてレン
ズモータ22に印加する駆動電圧のPWMデューティー
を25%に設定するとともに、所定パルス数が入力され
ると割り込みを発生するイベントカウント割り込みにN
を設定し、ステップS59へ進む。 【0024】駆動すべきパルス数Nがパルス数n1より
多いときは、ステップS53で駆動パルス数Nがパルス
数(n1+n2)より多いか否かを判別し、多ければス
テップS55へ進み、少なければステップS56へ進
む。ステップS56では、ゾーン2としてPWMデュー
ティーを50%に設定するとともに、イベントカウント
割り込みに(N−n1)を設定してステップS59へ進
む。 【0025】駆動パルス数Nがパルス数(n1+n2)
より多いときは、ステップS55で駆動パルス数Nがパ
ルス数(n1+n2+n3)より多いか否かを判別し、
多ければステップS57へ進み、少なければステップS
58へ進む。ステップS58では、ゾーン3としてPW
Mデューティーを75%に設定するとともに、イベント
カウント割り込みに(N−n1−n2)を設定してステ
ップS59へ進む。 【0026】駆動パルス数Nがパルス数(n1+n2+
n3)より多いときは、ステップS57でゾーン4とし
てPWMデューティーを100%に設定するとともに、
イベントカウント割り込みに(N−n1−n2−n3)
を設定してステップS59へ進む。ステップS59で
は、レンズ駆動回路21により各ゾーンごとに設定され
たPWMデューティーでレンズモータ22を駆動すると
ともに、イベントカウント割り込みを許可する。 【0027】例えば、パルス数n1を20、n2を3
0、n3を40とすると、駆動パルス数Nが58のとき
ゾーン3から始り、駆動後8個のモニタパルスをカウン
トするまでゾーン3において75%のPWMデューティ
ーでレンズモータ22を駆動し、次に30個のモニタパ
ルスをカウントするまでゾーン2において50%のPW
Mデューティーでレンズモータ22を駆動し、最後に2
0個のモニタパルスをカウントするまでゾーン1におい
て25%のPWMデューティーでレンズモータ22を駆
動する。 【0028】図11はイベントカウント割り込みルーチ
ンを示す。図10に示すレンズ駆動起動セットルーチン
でイベントカウント割り込みに設定したパルス数Nのモ
ニタパルス数がカウントされると、CPU20はこの割
り込みルーチンを実行する。まず、ステップS61でゾ
ーン1か否かを判別し、ゾーン1であればステップS6
2へ進み、そうでなければステップS63へ進む。ステ
ップS62では、充分に減速されたゾーン1におけるレ
ンズモータ22の駆動が完了したので、レンズモータ2
2にブレーキをかけて停止させるとともに、イベントカ
ウント割り込みを禁止して割り込みを終了する。 【0029】ステップS63ではゾーン2か否かを判別
し、ゾーン2であればステップS63へ進み、そうでな
ければステップS64へ進む。ステップS63では、ゾ
ーンを1としてゾーン1における駆動すべきパルス数N
=n1をイベントカウント割り込みに設定するととも
に、PWMデューティーを25%に設定してステップS
67へ進む。 【0030】ゾーン2でないときは、ステップS64で
ゾーン3であるか否かを判別し、ゾーン3であればステ
ップS65へ進み、そうでなければステップS66へ進
む。ステップS65では、ゾーンを2としてゾーン2に
おける駆動パルス数N=n2をイベントカウント割り込
みに設定するとともに、PWMデューティーを50%に
設定してステップS67へ進む。 【0031】ゾーンでないときはゾーンであるの
で、ステップS66でゾーンを3としてゾーン3におけ
る駆動パルス数N=n3をイベントカウント割り込みに
設定するとともに、PWMデューティーを75%に設定
してステップS67へ進む。ステップS67では、イベ
ントカウント割り込みを許可して割り込みルーチンを終
了する。 【0032】図12はレンズ速度制御量処理ルーチンを
示す。ステップS71において単位時間当たりの制御パ
ルス数Nsを計算する。すでに、図8に示す速度検出ル
ーチンで被写体像面の移動速度Sを算出した。この速度
は、単位時間1mS当たりのデフォーカス量である。速
度制御のためのフィードバックモニタパルスの検出時間
間隔を例えば10mSとすると、10mSの間に入力さ
れるべきパルス数をここで計算する。単位像面移動量1
mm当たりのレンズモータ22の回転数をKl(rev
/mm)、レンズモータ22の1回転当たりの発生モニ
タパルス数をKb(/rev)とすれば、被写体像面の
移動速度Sに対する制御時間当たりの目標パルス数Ns
は次式により求められる。 Ns=×Kl×Kb×10 ・・・(7) 【0033】次にステップS72で、この演算時刻にお
けるデフォーカス量を(2)式を用いて算出し、上記
(7)式によりパルス数Nsに変換する。続くステップ
S73で変換されたパルス数Nsに基づいて(4)式に
より加速度補正分を求める。ステップS74では、目標
速度に対応する目標パルス数と加速度補正分とに基づい
て制御量Qを算出する。ステップS75においてすでに
速度制御実行中か否かを判別し、実行中であれば続くス
テップS76〜S77をスキップする。ステップS76
では、制御量Qに対して予め設定したPWMデューティ
ーのルックアップテーブルを参照し、制御量Qに応じた
初期PWMデューティーを読み出して設定する。ステッ
プS77で、レンズ駆動回路21により設定されたPW
Mデューティーでレンズモータ22を駆動制御する。ス
テップS78でこの時点のイベントカウンタ20bのカ
ウント値をECNTmとしてメモリ20dに記憶し、続
くステップS79で速度制御タイマ割り込みをリセット
し、例えば10mSにセットしてスタートさせる。 【0034】図13は速度制御用タイマ割り込みルーチ
ンを示す。図12に示す速度制御量セットルーチンで設
定された時間後にこの速度制御用タイマ割り込みが発生
し、CPU20はこの速度制御用割り込みルーチンの実
行を開始する。ステップS81においてイベントカウン
タ20bのカウント値ECNTtを読み込み、続くステ
ップS82でこのカウント値ECNTtとメモリ20d
に記憶されているカウント値ECNTmとの差、すなわ
ち10mSの間に入力された実績パルス数ECNTJを
求める。ステップS83では、算出された実績パルス数
ECNTJと先に算出された目標制御量Qとの差(EC
NTJ−Q)を求め、次式により誤差率DELQを算出
する。 DELQ=(ECNTJ−Q)/Q ・・・(8) 【0035】次にステップS84で、算出された誤差率
DELQでPWMデューティーをリフレッシュする。す
なわち、 (PWMデューティー)=(PWMデューティー)×(1−DELQ) ・・・(9) 【0036】ステップS85では、この速度制御用タイ
マ割り込み時点でのデフォーカス量を次式により算出す
る。 def={D2−(PT2’−PTi2)}+(T2’−Ti2)×S ・・・(10) なお、上式におけるPT2’,T2’は(2)式におけ
るPT2,T2に対応する。算出されたデフォーカス量
を続くステップS86でパルス数Nに変換し、さらにス
テップS87で(4)式により加速度成分を算出する。
そして、ステップS88で次式により次の速度制御用タ
イマ割り込みでの目標制御量Qを演算する。 Q=Ns+K×log(N) ・・・(11) ステップS89ではイベントカウント値の記憶値ECN
TmをECNTtでリフレッシュし、続くステップS9
0で速度制御用タイマをリセットしてスタートさせる。 【0037】この速度制御用タイマ割り込みによるPW
Mデューティー制御(速度制御)は、新たな焦点検出結
果により最新の速度とデフォーカス量が検出されるまで
は数回実行され、その都度、フィードバックがかかり、
撮影レンズ10が被写体軌跡にほぼ追尾して行く。 【0038】このように、算出された被写体像面の移動
速度に基づいて速度指令値、すなわち単位時間当たりの
目標モニタパルス発生数Nsを算出するとともに、検出
されたデフォーカス量をモニタパルス数Nに換算し、そ
の換算値Nを対数圧縮して速度指令値の補正分、すなわ
ち加速度補正分{K×log(N)}を算出する。そし
て、目標モニタパルス発生数と加速度補正分とを加算し
て速度指令値Qを算出し、速度指令値Qにモニタパルス
をフィードバックして撮影レンズの速度制御を行うよう
にしたので、撮影レンズを移動被写体に合焦させて滑ら
かに追尾させることができ、ファインダーでピントの合
った移動被写体像が滑らかに移動する様子を観察するこ
とができる。 【0039】以上の実施例の構成において、焦点検出光
学系15、光電変換器16およびCPU20が焦点検出
手段を、CPU20が計時手段、像面速度算出手段、デ
フォーカス量推定手段および速度補正値算出手段を、パ
ルス発生器23が移動量検出手段を、CPU20、レン
ズ駆動回路21およびレンズモータ22が駆動制御手段
をそれぞれ構成する。 【0040】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
フォーカス量と焦点検出時間間隔とに基づいて被写体像
面の移動速度を求めるとともに、デフォーカス量と撮影
レンズの移動量と像面移動速度とに基づいて、焦点検出
時間間隔よりも短い時間間隔で撮影レンズのデフォーカ
ス量を推定し、デフォーカス量推定値に応じた速度補正
値を算出して、像面移動速度に速度補正値を加算した速
度指令値にしたがって撮影レンズを駆動制御するように
したので、撮影レンズを移動被写体に合焦させて滑らか
に追尾させることができ、ファインダーでピントの合っ
た移動被写体像が滑らかに移動する様子を観察すること
ができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to tracking a moving subject.
The present invention relates to an automatic focusing device that drives and controls a taking lens. [0002] 2. Description of the Related Art A photographing lens is driven by tracking a moving subject.
Automatic focusing devices for controlling are known. This kind of equipment
When the charge accumulation time of the sensor and the focus detection calculation
Defocus amount of focus detection result for a certain time
Current and past defocus amount
The moving speed of the subject is calculated based on the detection time interval
Is done. Then, the defocus amount is calculated at the calculated moving speed.
To obtain the drive amount of the taking lens,
The driving amount is set to drive and control the photographing lens. [0003] SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional
The automatic focus adjustment device uses the amount of defocus and the
Moving speed depends on charge accumulation time and focus detection calculation time
Calculated with the time interval
Since the drive amount is set intermittently, the movement of the taking lens
It became jerky, and the
The movement of the subject image is also jerky
There is a problem that the usability is poor. [0004] In particular, during the charge accumulation period by the sensor,
This is not possible with the so-called intermittent servo method, which does not drive the shadow lens.
The phenomenon of appears remarkably. On the other hand, shooting during the charge accumulation period
A so-called overlap servo system that drives the lens
Now, the drive amount newly calculated while driving the taking lens is
Because it is reset, the shooting lens is
The movement becomes smooth. However, the next drive amount is set
Approaching the servo target before
The servo motor may slow down in
When the unavoidable, the movement of the shooting lens is jerky
Therefore, the same problem as described above occurs. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to move a taking lens to a subject.
The focus is on smooth tracking. [0006] [Means for Solving the Problems] FIG.
1 and FIG. 2 showing the configuration of one embodiment of the present invention.
To explain the invention, the present invention relates to the focusing of the taking lens 10.
Focus detection that repeatedly detects the amount of defocus indicating a nodal state
Output means 15, 16, 20 and focus detection means 15, 16,
Time measuring means 20 for measuring a focus detection time interval by 20
And the defocus amount detection value and the focus detection time interval measurement value
Plane speed calculation to calculate the moving speed of the subject image plane based on
Movement for detecting the movement amount of the projection means 20 and the photographing lens 10
Amount detection means 23, a defocus amount detection value,
Based on the movement amount detection value of the zoom 10 and the image plane movement speed calculation value.
And the shooting interval is shorter than the focus detection time interval.
Defocus Estimation for Estimating Defocus Amount
Means 20 and a speed correction value according to the estimated defocus amount
And a speed correction value calculating means 20 for calculating
According to the speed command value to which the speed correction value is added,
Drive control means 20, 21, 22 for driving and controlling the laser 10.
To achieve the above object. [0007] [Action] Based on the defocus amount and the focus detection time interval
To determine the moving speed of the object image plane (for example, see Equation (1)).
Along with the amount of defocus and the amount of movement of the taking lens
Shorter than the focus detection time interval based on the image plane movement speed
Estimate the amount of defocus of the shooting lens at different time intervals
(For example, Equation (10) and the speed control timer interrupt (FIG. 1
3)). Then, the speed according to the estimated defocus amount is calculated.
Degree correction value is calculated (for example, see Equation (3)), and image plane movement is performed.
Speed command value obtained by adding speed correction value to speed (for example, formula
The drive of the photographing lens is controlled according to (5)). [0008] FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. From the subject
The light beam passes through the taking lens 10 and reaches the main mirror 11
Part of the light is reflected by the main mirror 11
Led to the finder screen 12 and the finder screen
A subject image is formed on the image 12. This object image is
It is observed by the photographer via the prism 13. Also, Mei
Some of the light flux from the subject that has reached the mirror 11
The light passes through the in-mirror 11 and is reflected by the sub-mirror 14,
A charge storage type photoelectric converter 16 by a focus detection optical system 15
Led to. FIG. 3 shows the focus detection optical system and the photoelectric converter.
An example of the configuration is shown. Focus detection optical system 15 is a condenser lens
17, re-imaging lenses 18a, 18b, etc.
Has passed through different areas of the exit pupil plane 19 of the taking lens 10
A pair of light beams are received by a pair of light receiving units on the charge storage type photoelectric converter 16.
It leads to the parts 16a and 16b. Each light receiving section 16a, 16b
Of photoelectric conversion elements, and each element is
a, electricity corresponding to the light intensity of the subject image formed on 16b
Output a signal. A microcomputer (hereinafter referred to as a CPU)
20) 20 is a timer 20a for counting time, and an event counter 2
0b, A / D converter 20c, memory 20d, and other peripheral components
And performs various calculations and sequence control of the camera.
The lens drive circuit 21 includes a lens calculated by the CPU 20.
Drives the lens motor 22 according to the drive amount and drive direction
Then, the photographing lens 10 is moved. The pulse generator 23
Driven in conjunction with the lens motor 22, the lens motor 2
2A pulse signal is generated for each predetermined driving amount. This pa
The pulse signal is counted by the event counter 20d of the CPU 20.
Is Here, the operation of the automatic focusing device of the present invention.
The principle will be described. FIG. 4 shows the movement X of the moving subject and the photographing lens.
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the photographing lens.
10 shows the image plane movement amount in the optical axis direction of No. 10. Stop lens position P
Ti1, accumulation of charge storage type photoelectric converter 16 at time Ti1
The charge accumulation time, the accumulated charge transfer time,
At time T1 after the point detection calculation time,
The scrap amount D1 is obtained. The subject is moving at this time
It is not possible to determine whether or not
The drive control of the lens motor 22 is started as the moving amount. Shooting
When the shadow lens 10 is driven, it is ready for the next focus detection.
At the tilt position PTi2 and the time Ti2,
Load accumulation is performed. In the same procedure, the subject
The body defocus amount D2 is obtained. These two defaults
The moving speed of the object image plane is calculated based on the focus amount.
Movement of the taking lens 10 from time Ti1 to time Ti2
(PTi2-PTi)
If 1) is Dlns, the moving speed S of the object image plane is
It is calculated by the formula.   S = (D2-D1-Dlns) / (Ti2-Ti1) (1) The moving speed S of the object image plane is calculated.
After time T2, the image plane moving speed of the photographing lens 10 is calculated.
The shooting lens is set to be equal to the speed of the
Drive 10 is controlled. However, actually, at time T2,
There is a focus amount def. Photographing at time T2
If the position of the lens 10 is PT2, the data at the time T2
The focus amount def is expressed by the following equation.   def = {D2- (PT2-PTi2)} + (T2-Ti2) × S                                                           ... (2) Here, the first term on the right side of the equation (2) is
Changes from the defocus amount D2 due to the movement of the lens itself
The second term is the time T2 from the time Ti2.
Is the image plane movement amount of the subject up to. While the defocus amount def exists,
Drives the taking lens 10 at the same image surface speed S as the moving subject.
The out-of-focus state is not eliminated by moving. Therefore, this differential
The focus amount def must be introduced into the drive control amount
Absent. The control amount corresponding to this defocus amount def is f
(Def), f (def) is equal to the defocus amount.
A corresponding acceleration component is obtained. The actual value of this control amount f (def)
Various methods are possible for the introduction into the control system. rear
It is generated according to the driving amount of the lens motor 22 as described below.
In the control method using the monitor pulse as feedback,
When the contribution rate of the control amount f (def) is low, the response becomes slow,
The defocus amount def does not easily converge. Conversely,
If the feeding rate is too high, the overshoot amount and control vibration will appear significantly.
It is. In this embodiment, the focus detection time interval (usually the shortest
About 50ms) and feedback for speed control
From the detection time interval of the monitor pulse, the control amount f (def)
Is a non-linear function as follows. In addition, feedback
Monitor pulse detection time interval is longer than focus detection time interval
Set shorter.   f (def) = K × log (def) (3) Further, in this embodiment, the speed control
Feedback is pulse-based and exchangeable
Depending on the lens, the ratio between the image plane movement and the pulse is also constant.
No defocus amount is converted to the number of drive pulses (n)
It is more convenient to set the above equation (3). Therefore,
Equation (3) is   f (def) = K × log (n) where n ≧ 1 (4) And The control speed calculated in this way,   S + f (def) (5) Drive control of the lens motor 22 with
You. FIG. 5 shows a main program executed by the CPU 20.
Show grams. Referring to this flowchart,
The operation will be described. The CPU 20 is a camera main body (not shown).
When the power switch is turned on, this control program is executed.
Start. First, in step S1, the timer 20a,
Event counter 20b, AD converter 20c, memory 2
Initialization such as 0d is performed, and the focus shown in FIG.
The defocus amount is calculated by executing a point detection routine.
Further, the speed detection routine shown in FIG.
Execute to calculate the moving speed of the object image plane, and follow the steps
At S4, the lens drive start routine shown in FIG.
The shadow lens 10 is driven. The focus detection routine shown in FIG.
The detection operation will be described. In step S11, the photoelectric converter 16
Is started, and in the following step S12, this charge storage is performed.
Reads the start time of the product from internal clock into memory 20d
No. In the following, the minimum unit of time is 1 ms. Ma
In step S13, the pulse generated by the pulse generator 23
The current value of the event counter 20b that counts
Read in the memory 20d. This event counter 2
The current value of 0b is the lens position at the accumulation start time. Stay
Whether the charge accumulation of the photoelectric converter 16 has been completed in step S14,
In other words, the preset accumulation at which the charge accumulation level becomes appropriate
It is determined whether or not the time has elapsed, and if so, step S
15 to determine the end time of the charge accumulation from the internal clock.
Read in the memory 20d. Charge accumulation period in step S16
Is calculated as the charge accumulation time Ti1.
In step S17, the time is stored in the memory 20d.
You. If the charge storage time is short enough,
The time may be the accumulation time Ti1. The photographing lens 10 is driven even during the charge accumulation period.
However, to simplify the calculation, the lens position during the accumulation period
Is assumed to be constant, and in step S18, the following hand
The position is calculated in order. Now, as shown in FIG.
Start accumulation based on the count value of the
A sufficiently short time interval tw of, for example, 500 μS from the time
And the number of pulses generated by the pulse generator 23 are counted. Soshi
The time tw and the pulse count value of each period are defined as sides.
Calculated for each period, and the sum of those areas is stored.
Calculate the equivalent input pulse number Piw1 by dividing by the product time
You. This value is calculated in terms of pulses starting from the accumulation start time.
3 shows the virtual lens position. And the memory 20d
The virtual lens calculated at the lens position at the accumulation start time stored in
Lens position PTi during the charge accumulation period.
1 is stored in the memory 20d. The charge accumulation time
If is short enough, the lens position at the accumulation start time is
The middle lens position PTi1 may be used. In step S19, the AD from the photoelectric converter 16
The focus detection signal is input via the converter 20c, and
In step S20, focus detection calculation is performed based on those signals.
U. Next, a speed detection routine shown in FIG.
The processing for calculating the moving speed of the object image plane will now be described. Step
In step S31, the focus is detected in the past to detect the defocus amount.
It is determined whether or not the camera is out of focus, and the defocus amount is detected.
If so, the process proceeds to step S32; otherwise, the object image plane
Since the moving speed cannot be calculated, the process proceeds to step S38.
In step S32, the focus detection routine shown in FIG.
Based on the previous and current lens positions stored in the
Lens movement amount (PTi2-PTi1), and
The lens movement amount (PTi2-PT) calculated in step S33
i1) is converted into the image plane movement amount Dlns. This conversion is
The defocus amount is calculated from the number of pulses according to the following equation (6).
What is necessary is just to calculate. In step S34, the focus detection loop shown in FIG.
Last and current charge stored in memory 20d
The time difference (Ti2-Ti1) is obtained, and in step S35
The image plane moving speed S is calculated by the above equation (1). S
In step S36, the moving object of the subject is determined. this
The determination of the moving object can be made simply by calculating the image plane moving speed S.
I can't. For example, the detection speed
The focus detection error varies greatly, and the speed
Because the degree decreases, for example, the calculation speed exceeds a predetermined threshold
Or the sign of the image plane moving speed is the same as the previous time
The moving object is determined by comprehensively taking into account the Stay
In step S37, it is determined that the subject is
Is determined, and if it is determined that the subject is a stationary subject,
Proceed to step S38 to clear the moving subject flag Flag.
If it is determined that the subject is a moving subject, the process proceeds to step S39.
To set the flag Flag. By the lens drive start routine shown in FIG.
The lens driving operation will be described. Moving subject in step S41
It is determined whether or not the body flag Flag is set,
If the moving subject flag Flag is set,
Proceed to step S42, otherwise proceed to step S43
No. In step S42, the lens speed control shown in FIG.
Execute the quantity set routine and return to the main program
On. On the other hand, in step S43, the
Focus determination is performed, and in the subsequent step S44, is the determination result in-focus?
It is determined whether or not. If the taking lens 10 is in focus,
Return to main program as it is and focus must be
For example, the lens position control amount setting routine shown in FIG. 10 is executed.
And return to the main program. Next, a lens position control amount set shown in FIG.
The operation of setting the lens position control amount will be described using a routine.
You. In step S51, the defocus amount is set to the drive pulse.
Number N. Here, the defocus amount is the focus detection
The amount of movement of the photographing lens 10 is added to the defocus amount of the calculation result.
This is the corrected amount, which is the amount that should be driven at the time of this calculation.
is there. The number N of drive pulses is the image plane movement amount of the photographing lens 10.
And the rotation amount of the lens motor 22, and
And the number of pulses generated by the pulse generator 23,
Is calculated based on the relationship For example, an image plane movement amount of 1 m
The rotation speed of the lens motor 22 per m is Kl (rev /
mm), monitor pal per rotation of the lens motor 22
Assuming that the number of pulses is Kb (/ rev), the defocus amount de
The pulse number N for f is obtained by the following equation.   N = def × K1 × Kb (6) A zone is set according to the calculated pulse number N.
Set. Zone is the stop position to improve the stop accuracy
Are provided in front of each zone, and each time they pass through each zone,
The motor 22 is decelerated. Driving should be performed in step S52.
To determine whether the number of pulses N is greater than the number of pulses n1,
If it is larger, the process proceeds to step S53.
Proceed to 54. In step S54, the zone 1
PWM duty of drive voltage applied to the step motor 22
Is set to 25% and a predetermined number of pulses are input.
Then, an event count interrupt that generates an interrupt
Is set, and the process proceeds to step S59. The number N of pulses to be driven is greater than the number n1 of pulses.
If the number is large, the number N of drive pulses is pulsed in step S53.
It is determined whether the number is greater than the number (n1 + n2).
Proceed to step S55, and proceed to step S56 if less.
No. In step S56, the PWM due
Set tee to 50% and count events
Set (N-n1) for the interrupt and proceed to step S59
No. The number N of driving pulses is the number of pulses (n1 + n2).
If it is larger, the number N of drive pulses is increased in step S55.
It is determined whether the number is greater than the number of looses (n1 + n2 + n3),
If the number is larger, the process proceeds to step S57.
Proceed to 58. In step S58, PW is set as zone 3.
Set M duty to 75% and set event
Set (N-n1-n2) for the count interrupt and
Proceed to step S59. The driving pulse number N is equal to the pulse number (n1 + n2 +
n3), the zone 4 is set in step S57.
To set the PWM duty to 100%
Event count interrupt (N-n1-n2-n3)
Is set and the process proceeds to step S59. In step S59
Is set for each zone by the lens driving circuit 21.
When the lens motor 22 is driven with the PWM duty
In both cases, the event count interrupt is enabled. For example, the number of pulses n1 is 20, and n2 is 3
Assuming that 0 and n3 are 40, when the number N of driving pulses is 58
Starting from zone 3, count 8 monitor pulses after driving
75% PWM duty in Zone 3 until reset
The lens motor 22 is driven by the
50% PW in Zone 2 until you count
The lens motor 22 is driven at M duty, and finally
Zone 1 until 0 monitor pulses are counted
Drive the lens motor 22 with a PWM duty of 25%
Move. FIG. 11 shows an event count interrupt routine.
To indicate Lens drive activation set routine shown in FIG.
The mode of the pulse number N set for the event count interrupt
When the number of pulses has been counted, the CPU 20 determines the number of pulses.
Execute the nesting routine. First, in step S61,
It is determined whether it is zone 1 or not, and if it is zone 1, step S6
Go to step S2, otherwise go to step S63. Stay
In step S62, the speed in zone 1 that has been sufficiently decelerated is
Since the driving of the lens motor 22 is completed, the lens motor 2
2 to brake and stop
Disables the interrupt and terminates the interrupt. In the step S63, it is determined whether or not the zone 2 is set.
If it is zone 2, the process proceeds to step S63.
If so, the process proceeds to step S64. In step S63,
The number of pulses N to be driven in zone 1 with the
= N1 is set as the event count interrupt
, The PWM duty is set to 25%, and step S
Proceed to 67. If it is not the zone 2, in step S64
It is determined whether it is zone 3 or not.
Proceed to step S65, otherwise proceed to step S66
No. In step S65, zone 2 is set to zone 2
The number of drive pulses N = n2 in the event count
And PWM duty to 50%
After setting, go to step S67. Zone2If not zone3Is
In step S66, the zone is set to 3 and the zone 3 is set.
Drive pulse number N = n3 as event count interrupt
Set the PWM duty to 75%
Then, the process proceeds to step S67. In step S67, the event
Event count interrupt and terminate the interrupt routine.
Complete. FIG. 12 shows a lens speed control amount processing routine.
Show. In step S71, the control parameters per unit time
Calculate the number of looseness Ns. The speed detector shown in FIG.
The moving speed S of the object image plane was calculated by the routine. This speed
Is the defocus amount per 1 mS of unit time. Speed
Detection time of feedback monitor pulse for degree control
If the interval is 10 ms, for example,
The number of pulses to be calculated is calculated here. Unit image plane movement amount 1
Kl (rev)
/ Mm), the monitor generated per rotation of the lens motor 22
If the number of tap pulses is Kb (/ rev),Of the subject image plane
Moving speed SPulse number Ns per control time for
Is determined by the following equation.   Ns =S× Kl × Kb × 10 (7) Next, at step S72, at this calculation time,
Is calculated by using the equation (2).
It is converted into the pulse number Ns by the equation (7). Next steps
Based on the number of pulses Ns converted in S73,
More acceleration correction is obtained. In step S74, the target
Based on target pulse number corresponding to speed and acceleration correction
To calculate the control amount Q. Already in step S75
It is determined whether or not the speed control is being executed.
Steps S76 to S77 are skipped. Step S76
Now, the PWM duty set in advance for the control amount Q
Refer to the look-up table of FIG.
The initial PWM duty is read and set. Step
In step S77, the PW set by the lens drive circuit 21
The drive of the lens motor 22 is controlled at M duty. S
At step S78, the event counter 20b
The count value is stored as ECNTm in the memory 20d.
Reset the speed control timer interrupt in step S79
Then, for example, it is set to 10 mS and started. FIG. 13 shows a timer interrupt routine for speed control.
To indicate The speed control amount setting routine shown in FIG.
This speed control timer interrupt occurs after the specified time
The CPU 20 executes the speed control interrupt routine.
Start a line. In step S81, the event count
The count value ECNTt of the data 20b is read, and
In step S82, the count value ECNTt and the memory 20d
The difference from the count value ECNTm stored in
The actual number of pulses ECNTJ input during 10 ms
Ask. In step S83, the calculated actual number of pulses
The difference between ECNTJ and the previously calculated target control amount Q (EC
NTJ-Q) and calculate the error rate DELQ by the following formula
I do.   DELQ = (ECNTJ-Q) / Q (8) Next, in step S84, the calculated error rate
Refresh the PWM duty with DELQ. You
That is,   (PWM duty) = (PWM duty) × (1-DELQ)                                                           ... (9) In step S85, the speed control tie
Calculate the defocus amount at the time of the interrupt using the following formula.
You.   def = {D2- (PT2'-PTi2)} + (T2'-Ti2) * S                                                         ... (10) Note that PT2 'and T2' in the above equation are expressed in the equation (2).
Corresponding to PT2 and T2. Calculated defocus amount
Is converted into the pulse number N in the following step S86, and
In step S87, the acceleration component is calculated by equation (4).
Then, in step S88, the next speed control tag is calculated by the following equation.
The target control amount Q at the time interruption is calculated.   Q = Ns + K × log (N) (11) In step S89, the stored value ECN of the event count value
Tm is refreshed with ECNTt, and the following step S9
At 0, the speed control timer is reset and started. The PW caused by this speed control timer interrupt
M duty control (speed control) is a new focus detection
Until the latest speed and defocus amount are detected
Is run several times, each time receiving feedback,
The photographing lens 10 almost follows the trajectory of the subject. As described above, the calculated movement of the object image plane is performed.
Speed command value based on speed, that is, per unit time
Calculate and detect the target monitor pulse generation number Ns
The calculated defocus amount is converted into the number N of monitor pulses, and
The logarithmic compression of the converted value N of
Then, the acceleration correction {K × log (N)} is calculated. Soshi
The target monitor pulse generation number and the acceleration correction
To calculate the speed command value Q.
Feedback to control the speed of the taking lens
Focus on the moving subject and slide
You can track the crab and focus on it with the viewfinder.
Observe how the moving subject image moves smoothly.
Can be. In the configuration of the above embodiment, the focus detection light
The system 15, photoelectric converter 16 and CPU 20 detect the focus
The CPU 20 includes a time measuring means, an image surface speed calculating means,
The focus amount estimating means and the speed correction value calculating means
The looseness generator 23 detects the movement amount detecting means by the CPU 20 and the lens.
Drive circuit 21 and lens motor 22 serve as drive control means.
Respectively. [0040] As described above, according to the present invention,De
Subject image based on focus amount and focus detection time interval
Calculate the moving speed of the surface, defocus amount and shooting
Focus detection based on lens movement and image plane movement speed
Defocusing of the shooting lens at a time interval shorter than the time interval
Speed is estimated and the speed is corrected according to the estimated defocus value.
Calculate the speed and add the speed correction value to the image plane moving speed.
Drives the taking lens according to the degree command valueTo control
Focus on the moving subject
Can be tracked, and focus can be adjusted with the viewfinder.
Observe how the moving subject image moves smoothly
Can be.

【図面の簡単な説明】 【図1】クレーム対応図。 【図2】一実施例の構成を示すブロック図。 【図3】焦点検出光学系および光電変換器の構成例を示
す図。 【図4】移動被写体に撮影レンズを追尾させる動作原理
を説明する図。 【図5】焦点調節メインプログラムを示すフローチャー
ト。 【図6】焦点検出ルーチンを示すフローチャート。 【図7】電荷蓄積期間中のレンズ位置を決定する手順を
説明する図。 【図8】速度検出ルーチンを示すフローチャート。 【図9】レンズ駆動起動ルーチンを示すフローチャー
ト。 【図10】レンズ位置制御量セットルーチンを示すフロ
ーチャート。 【図11】イベントカウント割り込みルーチンを示すフ
ローチャート。 【図12】レンズ速度制御量セットルーチンを示すフロ
ーチャート。 【図13】速度制御タイマ割り込みルーチンを示すフロ
ーチャート。 【符号の説明】 10,100 撮影レンズ 15 焦点検出光学系 16 光電変換器 16a,16b 受光部 17 コンデンサレンズ 18a,18b 再結像レンズ 19 射出瞳 20 マイクロコンピュータ(CPU) 20a タイマ 20b イベントカウンタ 20c AD変換器 20d メモリ 21 レンズ駆動回路 22 レンズモータ 23 パルス発生器 101,101A 駆動手段 102 焦点検出手段 103 計時手段 104 被写体速度算出手段 105,105A 速度制御手段 106,106A 速度補正手段 107 移動量モニタパルス発生手段
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram corresponding to claims. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of one embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a focus detection optical system and a photoelectric converter. FIG. 4 is a view for explaining the operation principle of tracking a shooting lens with a moving subject. FIG. 5 is a flowchart showing a focus adjustment main program. FIG. 6 is a flowchart illustrating a focus detection routine. FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for determining a lens position during a charge accumulation period. FIG. 8 is a flowchart showing a speed detection routine. FIG. 9 is a flowchart illustrating a lens drive start routine. FIG. 10 is a flowchart showing a lens position control amount setting routine. FIG. 11 is a flowchart showing an event count interrupt routine. FIG. 12 is a flowchart illustrating a lens speed control amount setting routine. FIG. 13 is a flowchart showing a speed control timer interrupt routine. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 100 Shooting lens 15 Focus detection optical system 16 Photoelectric converter 16a, 16b Light receiving unit 17 Condenser lens 18a, 18b Re-imaging lens 19 Exit pupil 20 Microcomputer (CPU) 20a Timer 20b Event counter 20c AD Converter 20d Memory 21 Lens driving circuit 22 Lens motor 23 Pulse generator 101, 101A Driving means 102 Focus detecting means 103 Time measuring means 104 Subject speed calculating means 105, 105A Speed controlling means 106, 106A Speed correcting means 107 Moving amount monitor pulse generation means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 G02B 7/08 G03B 13/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 7/28 G02B 7/08 G03B 13/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】影レンズの焦点調節状態を示すデフォー
カス量を繰り返し検出する焦点検出手段と、前記 焦点検出手段による焦点検出時間間隔を測定する計
時手段と、 前記デフォーカス量検出値と前記焦点検出時間間隔測定
とに基づいて被写体像面の移動速度を算出する像面
度算出手段と、前記撮影レンズの移動量を検出する移動量検出手段と、 前記デフォーカス量検出値と、前記撮影レンズの移動量
検出値と、前記像面移動速度算出値とに基づいて、前記
焦点検出時間間隔よりも短い時間間隔で前記撮影レンズ
のデフォーカス量を推定するデフォーカス量推定手段
と、 前記デフォーカス量推定値に応じた速度補正値を算出す
る速度補正値算出手段と、 前記像面移動速度に前記速度補正値を加算した速度指令
値にしたがって前記撮影レンズを駆動制御する駆動制御
手段 とを備えることを特徴とする自動焦点調節装置。
(57) and Patent Claims 1] Taking the focus detecting means for detecting repeatedly defocus amount indicating a focus adjustment state of the shadow lens, and timer means for measuring a focus detection time interval by said focus detecting means , before the focus detection time interval measured Kide focus amount detection value
An image plane speed calculating unit that calculates a moving speed of a subject image plane based on the value , a moving amount detecting unit that detects a moving amount of the photographing lens, the defocus amount detected value, Shooting lens movement
Based on the detected value and the image plane moving speed calculated value,
The photographing lens at a time interval shorter than the focus detection time interval.
Defocus amount estimating means for estimating the defocus amount of the object
And calculating a speed correction value according to the defocus amount estimation value.
Speed correction value calculating means, and a speed command obtained by adding the speed correction value to the image plane moving speed.
Drive control for driving and controlling the taking lens according to the value
Means for auto-focusing.
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