JPH04133016A - Overlap system autofocusing device - Google Patents

Overlap system autofocusing device

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Publication number
JPH04133016A
JPH04133016A JP2256677A JP25667790A JPH04133016A JP H04133016 A JPH04133016 A JP H04133016A JP 2256677 A JP2256677 A JP 2256677A JP 25667790 A JP25667790 A JP 25667790A JP H04133016 A JPH04133016 A JP H04133016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
lens
focus detection
defocus
calculating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2256677A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Ogasawara
昭 小笠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Priority to US07/734,208 priority patent/US5239332A/en
Priority to EP95115955A priority patent/EP0692727B1/en
Priority to EP91112341A priority patent/EP0468455B1/en
Priority to DE69128817T priority patent/DE69128817T2/en
Priority to DE69133130T priority patent/DE69133130T2/en
Publication of JPH04133016A publication Critical patent/JPH04133016A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent getting in and out of a tracking state, to stably correct the motion of an object and to smooth the driving of a lens by applying hysteresis to the condition of a moving body decision test once tracking servo is started. CONSTITUTION:A defocusing quantity is obtained by AF algorithm based on the focus detection signal of a photoelectric conversion element 101 from a focus detection means 103 by a defocusing quantity arithmetic means 104, and the image-plane speed of the object is arithmetically operated by an equation (14) based on an image plane moving quantity in two cycles of range-finding by an object image surface speed arithmetic means 105. In the case, the speed is obtained based on the range-finding data at this time and the range-finding data at least before two cycles so as to improve accuracy. A tracking correcting quantity is sometimes obtained by an equation (15) by neglecting a lens driving quantity calculated by a means 107 from (tn) to (tm). Then, a lens driving quantity is obtained by an equation (16), and a photographing lens 102 is sometimes driven PD(n) longer than an object position tn+1 by a driving means 109 so as to perform the servo so that the lens 102 is in a focusing state. Then, the decision of a moving body is performed by a moving body decision means 201, and when it is recognized to be the moving body, the tracking action is stably continued by applying the hysteresis. Thus, the lens is driven with good responsiveness without giving the sense of incongruity to actuations.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明はカメラ等の自動焦点調節装置に関するものであ
り、より詳しく説明すると、対象被写体が移動している
時に、その移動被写体が常に合焦状態にあるように追尾
するとともに、撮影レンズ駆動中も電荷蓄積型光電変換
素子の電荷蓄積をオーバーラツプさせて行なうようにし
たオートフォーカス装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Industrial Application Field The present invention relates to an automatic focus adjustment device for a camera, etc. More specifically, when a moving subject is moving, the moving subject is always kept in focus. The present invention relates to an autofocus device that performs tracking according to the current state, and also overlaps the charge storage of a charge storage type photoelectric conversion element even while driving a photographic lens.

B1発明の背景 先に出願人は、電荷蓄積型光電変換素子(AFセンサ)
を用いたAFサーボシステムの制御方法として、AFセ
ンサの電荷蓄積とサーボ、つまり撮影レンズの合焦位置
へのサーボ駆動(AFサーボと呼ぶ)を時間的に重ね合
わせて行うことにより、サーボ時間や精度を向上させる
、いわゆる“オーバラップサーボ″の制御方法を特開平
2−146010号公報で提案した。一方、AFサーボ
の技術として近年、被写体が静止している場合ばかりで
なく運動している場合にもこれを検出し、動いている被
写体(以後、動体と呼ぶ)の位置を予測しながらサーボ
を行うことが提案され、一部は実現されている。
B1 Background of the Invention The applicant has developed a charge storage type photoelectric conversion element (AF sensor).
As a control method for the AF servo system using the AF servo system, the servo time and A so-called "overlap servo" control method that improves accuracy was proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-146010. On the other hand, in recent years, AF servo technology has been developed to detect not only when the subject is stationary but also when the subject is moving, and to use the servo while predicting the position of the moving subject (hereinafter referred to as a moving subject). It has been proposed that some things be done, and some of them have been implemented.

本発明はオーバラップサーボの制御方法を、このような
゛′動体″に対して適用するための方法を述べたもので
ある。
The present invention describes a method for applying an overlap servo control method to such a "moving object".

C0従来の技術 第11図は、撮影レンズをモータにより駆動して合焦状
態にサーボする自動焦点調節(オートフォーカス)装置
の一般的なブロック図である。
C0 Prior Art FIG. 11 is a general block diagram of an automatic focus adjustment (autofocus) device that drives a photographic lens by a motor and servos it to a focused state.

第11図において、撮影レンズ1を透過した被写体から
の焦点検出光束は、カメラ本体内に設けたCCDなどの
電荷蓄積型光電変換素子2の上に結像し、光電変換素子
2からの光像信号はインタフェイス3を介してシステム
全体の制御を行うマイクロプロセッサからなるコントロ
ープ(以下、CPUと呼ぶ)4に送られる。
In FIG. 11, the focus detection light flux from the subject that has passed through the photographic lens 1 forms an image on a charge storage type photoelectric conversion element 2 such as a CCD provided in the camera body, and a light image from the photoelectric conversion element 2 is formed. The signal is sent via an interface 3 to a controller (hereinafter referred to as CPU) 4 consisting of a microprocessor that controls the entire system.

光電変換素子2の上に投影される焦点検出光束の光像パ
ターンは、インタフェイス3でAD変換されてCPU4
に出力されるか、またはインタフェイス3で適当な信号
レベルに増幅され、CPU4に内蔵されたAD変換器に
より直接AD変換される。CPU4は、こうしてディジ
タル信号に変換された光像パターンを所定のアルゴリズ
ムで処理していわゆるデフォーカス量を算出し、これに
基づいて合焦状態にするために必要な撮影レンズの移動
量を算出する。ここでは、具体的なデフォーカス量検出
のための光学的な原理や、アルゴリズムについては既に
周知であるため、説明は省略する。
The optical image pattern of the focus detection light beam projected onto the photoelectric conversion element 2 is AD converted by the interface 3 and sent to the CPU 4.
or is amplified to an appropriate signal level by the interface 3 and directly AD-converted by the AD converter built in the CPU 4. The CPU 4 processes the optical image pattern thus converted into a digital signal using a predetermined algorithm to calculate the so-called defocus amount, and based on this calculates the amount of movement of the photographing lens required to bring the image into focus. . Here, since the optical principles and algorithms for specifically detecting the amount of defocus are already well known, their explanation will be omitted.

撮影レンズ1にはその移動をモニタするためにエンコー
ダ6が設けられており、撮影レンズ1が光軸に沿って一
定量移動する毎にエンコーダ6はパルスを発生する。C
PU4は算出されたレンズ移動量をモータドライバ5に
指示してサーボモータ7を駆動し、撮影レンズ1を合焦
方向に駆動する。撮影レンズ1の動きはエンコーダ6か
らのフィードバックパルスによりCPU4がモニタして
いて、デフォーカス量に相当するパルス数だけエンコー
ダ6からのパルスをカウントすると撮影レンズ駆動用の
モータ7の駆動を停止する。通常、エンコーダ6は、モ
ータ7の回転軸や減速ギアの一部に付設したフォトイン
タラプタ等で構成され、撮影レンズ駆動用のモータ7の
回転を検出する。
The photographic lens 1 is provided with an encoder 6 to monitor its movement, and the encoder 6 generates a pulse every time the photographic lens 1 moves a certain amount along the optical axis. C
The PU 4 instructs the motor driver 5 about the calculated lens movement amount, drives the servo motor 7, and drives the photographing lens 1 in the focusing direction. The movement of the photographic lens 1 is monitored by the CPU 4 using feedback pulses from the encoder 6, and when the pulses from the encoder 6 are counted by the number of pulses corresponding to the amount of defocus, the driving of the motor 7 for driving the photographic lens is stopped. Normally, the encoder 6 includes a photointerrupter attached to a rotating shaft of the motor 7 or a part of a reduction gear, and detects the rotation of the motor 7 for driving the photographic lens.

第12図は自動焦点調節装置によって検出されるデフォ
ーカス量の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the amount of defocus detected by the automatic focus adjustment device.

ここで、デフォーカス量とは、撮影レンズ1に透過した
焦点検出光束が結像する面(結像面)と、フィルム面(
予定結像面)との相対的なズレ量およびズレ方向で表さ
れる。
Here, the defocus amount refers to the surface (imaging surface) on which the focus detection light beam transmitted through the photographic lens 1 forms an image, and the film surface (
It is expressed in terms of the amount and direction of deviation relative to the planned imaging plane).

第11図で示した自動焦点調節装置を用いて動体に対し
追尾サーボを行う従来例を第13図により説明する。
A conventional example of performing tracking servo on a moving object using the automatic focus adjustment device shown in FIG. 11 will be explained with reference to FIG. 13.

同図において、横軸は時間であり、縦軸は像面の位置で
ある。第13図中Qで示す線図は、被写体が動くにつれ
てその結像位置が時間とともに移動してゆく様子を示す
。これを被写体像面移動曲線と呼ぶ。して示す線図は、
この被写体に合焦するよう撮影レンズを動かしてゆくと
きの像面位置を示す。これを撮影レンズによる像面移動
曲線。
In the figure, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the position of the image plane. The diagram indicated by Q in FIG. 13 shows how the imaging position of the subject moves with time as the subject moves. This is called a subject image plane movement curve. The line diagram shown as
This shows the image plane position when moving the photographic lens to focus on this subject. This is the image plane movement curve due to the photographing lens.

あるいはレンズ像面移動曲線と呼ぶ。したがってQとL
の差はデフォーカスの大きさを示す。またtn、tn−
1などで示したのは光電変換素子の各蓄積期間のほぼ中
央時刻であり、これを挟んで上方へQまたはLまで引い
た2本の縦線で挟まれる期間が蓄積期間である。以後、
他の図においても、縦軸、横軸、線図Q、および線図り
は同じ意味を持つものとし、例えば時刻t n−1,t
 nでのデフォーカス量はD (n−1) 、 D (
n)と言うように表す。
Alternatively, it is called a lens image plane movement curve. Therefore Q and L
The difference between them indicates the amount of defocus. Also tn, tn-
The time indicated by 1, etc. is approximately the center time of each accumulation period of the photoelectric conversion element, and the period sandwiched between two vertical lines drawn upward to Q or L across this point is the accumulation period. From then on,
In other figures, the vertical axis, horizontal axis, diagram Q, and diagram have the same meaning, for example, times t n-1, t
The defocus amount at n is D (n-1), D (
n).

[追尾サーボの従来方式] 第13図により従来の動体に対する追尾サーボの例を説
明する。
[Conventional Method of Tracking Servo] An example of a conventional tracking servo for a moving object will be explained with reference to FIG.

従来のAFサーボの方法は、測距とレンズの跳動を交互
に繰り返していくものであり、以後このサーボ方法を″
ディスクリートサーボ″と呼ぶ。
The conventional AF servo method alternately repeats distance measurement and lens bouncing.
It is called "discrete servo".

なお、ここで、測距とは、光電変換素子への電荷蓄積、
光電変換素子から出力される焦点検出信号によるデフォ
ーカス量の演算、デフォーカス量に基づいた撮影レンズ
の駆動量演算までを含めた意味で用いる。
Note that distance measurement here refers to charge accumulation in the photoelectric conversion element,
It is used to include calculation of the amount of defocus based on the focus detection signal output from the photoelectric conversion element and calculation of the driving amount of the photographing lens based on the amount of defocus.

第13図において、線図りが立ち上がって像面の位置が
変化している部分がレンズの駆動期間である。被写体が
動いていると被写体の結像位置もQのように時間ととも
に変化するため、時刻tn−■で測距して得られたデフ
ォーカス量D (n−1)をサーボした後に時刻tnで
再測距しても、なお時刻tnでデフォーカス量D (n
)が検出される。同図から明らかなようにディスクリー
トサーボでは、時刻tnのデフォーカス量D(n)は、
時刻tn−1から時刻tnまでに被写体が動いたため検
出されたものである。もし被写体が静止していて測距精
度とサーボ精度が充分高ければ、D (n)はD (n
−1)に対して充分小さいはずであり、D(n)がかな
りの大きさを持つのは、被写体が動いているからである
と推定される。
In FIG. 13, the portion where the line diagram rises and the position of the image plane changes is the lens driving period. If the subject is moving, the imaging position of the subject will also change over time like Q, so the defocus amount D (n-1) obtained by distance measurement at time tn-■ is servoed and then set at time tn. Even if the distance is measured again, the defocus amount D (n
) is detected. As is clear from the figure, in the discrete servo, the defocus amount D(n) at time tn is
This is detected because the subject moved between time tn-1 and time tn. If the subject is stationary and the distance measurement accuracy and servo accuracy are sufficiently high, D (n) is D (n
-1), and it is presumed that the reason why D(n) has a considerable size is because the subject is moving.

測距の周期t (n) −t (n−1)が毎回はぼ同
じで、被写体の像面速度(Qの傾き)も一定なら、デフ
ォーカス量D (n)も毎回はぼ同じである。従来は、
被写体が動体と判断したらその動きを予測し、補正量を
生のデフォーカス量D (n)に加えて、例えば次回の
デフォーカス量がゼロとなるようレニサボしている。同
図の時刻tnでの測距結果を算出したときに初めて被写
体を動体と判定したとすれば、次回のデフォーカス量を
ゼロとするためには、レンズの駆動量は2D(n)とな
る。これは生のデフォーカス量D (n)に加えるべき
補正量(以下。
If the ranging period t (n) - t (n-1) is approximately the same each time and the image surface velocity of the subject (the slope of Q) is also constant, the defocus amount D (n) is also approximately the same each time. . conventionally,
If the subject is determined to be a moving object, its movement is predicted, and the correction amount is added to the raw defocus amount D (n), so that, for example, the next defocus amount is zero. If the subject is determined to be a moving object for the first time when the distance measurement result at time tn in the figure is calculated, then in order to make the next defocus amount zero, the lens drive amount will be 2D(n). . This is the correction amount (hereinafter referred to as "correction amount") that should be added to the raw defocus amount D (n).

C(n)で表わす)、つまり次の測距時刻tn+1まで
に被写体が移動すると予測される量もD(n)だからで
ある。
C(n)), that is, the amount by which the subject is predicted to move by the next distance measurement time tn+1 is also D(n).

最初の補正量はこれでよいが、以降の補正量を一般的に
どのように計算するかを解析したのが第14図である。
Although this is sufficient as the initial correction amount, FIG. 14 shows an analysis of how subsequent correction amounts are generally calculated.

図ではすでに被写体の運動を検出し、毎回の生のデフォ
ーカス量に被写体像面速度を考慮した補正値C(n)を
加算して、次回の測距でデフォーカス量がゼロとなるよ
うサーボする様子を示している。
In the figure, the movement of the subject has already been detected, and a correction value C(n) that takes into account the image plane speed of the subject is added to the raw defocus amount each time, and the servo is adjusted so that the defocus amount becomes zero in the next distance measurement. It shows how to do it.

同図のごとく、時刻tn−1での測距結果である生のデ
フォーカス量D (n−1)に対し補正量C(n−1)
を加算してサーボが行われたとする。時刻tn−1から
時刻tn間での光電変換素子の蓄積までの実際のレンズ
像面の移動量をM(n−1)とすると、ディスクリート
サーボではレンズのサーボが終了するまでは、新たに光
電変換素子の蓄積は行わないため。
As shown in the figure, the correction amount C (n-1) is calculated for the raw defocus amount D (n-1) which is the distance measurement result at time tn-1.
Suppose that servo is performed by adding . Assuming that the actual movement of the lens image plane from time tn-1 to time tn until the photoelectric conversion element accumulates is M(n-1), in the discrete servo, no new photoelectric conversion is performed until the lens servo is completed. Because the conversion element does not accumulate.

M (n−1) = D (n−1)+ C(n−1)
     −(1)となる。時刻tnでの測距で得られ
たデフォーカス量D (n)と前回のデフォーカス量D
 (n−1)およびこの間の像面の移動量M(n−1)
から、時刻tn−1から時刻tnまでの被写体の結像面
の移動量P (n)は、同図より、 P (n) = D (n) + M (n−1) −
D (n−1,)= D (n)十C(n−1)   
    ’= (2)となる。また、これより被写体の
像面速度S (n)は、 5(n)”P(n)/ (tn−tn−1)    ・
・・(3)である。そこで、今回の測距時刻tnから次
回の測距時刻tn+1までの期間が、前回の測距時刻t
n−1から今回の測距時刻tnまでとほぼ等しいと予想
されるので、今回の補正量C(n)は、C(n) = 
P (n)           ・・ (4)とする
のが妥当である。したがってサーボすべき総合量、つま
り時刻t (n)でのデフォーカス量に対するレンズ駆
動量X(n)は、時刻tnでの測距で得られた生のデフ
ォーカス量D (n)と補正量C(n)の和、 D(n)+C(n)=2D(n)+C(n−1)−(5
)となる。この式によれば、前回の補正量C(n−1)
=0、つまりそれ以前には追尾サーボを行っていなかっ
た場合はサーボ量が2 D (n)となり、第13図で
の分析と一致する。
M (n-1) = D (n-1) + C (n-1)
−(1). Defocus amount D (n) obtained by distance measurement at time tn and previous defocus amount D
(n-1) and the amount of movement of the image plane during this time M(n-1)
From the same figure, the movement amount P (n) of the image plane of the object from time tn-1 to time tn is P (n) = D (n) + M (n-1) -
D (n-1,) = D (n) ten C (n-1)
'= (2). Also, from this, the image plane speed S (n) of the subject is 5(n)”P(n)/ (tn-tn-1) ・
...(3). Therefore, the period from the current distance measurement time tn to the next distance measurement time tn+1 is the previous distance measurement time t
Since it is expected to be approximately the same as from n-1 to the current distance measurement time tn, the current correction amount C(n) is C(n) =
P (n) ... (4) is appropriate. Therefore, the total amount to be servoed, that is, the lens drive amount X(n) for the defocus amount at time t (n) is the raw defocus amount D (n) obtained by distance measurement at time tn and the correction amount. Sum of C(n), D(n)+C(n)=2D(n)+C(n-1)-(5
). According to this formula, the previous correction amount C(n-1)
=0, that is, if no tracking servo was performed before then, the servo amount is 2 D (n), which agrees with the analysis in FIG. 13.

この補正方法によって動体の追尾サーボをしていくと、
第15図に示すように、レンズの像面位置の軌跡りは被
写体像面の軌跡を上下して追跡してゆく、このとき、毎
回の測距値D (n)の極性はどちらにもなり得るが、
いずれの場合も補正量C(n)により次回の測距タイミ
ングでのデフォーカス量がゼロとなるよう帰還がかかる
ため、巨視的には撮影レンズが合焦状態となるようサー
ボされる。つまり各蓄積時刻tnでは略合焦するように
なるため、毎回のデフォーカス量はほぼゼロとなり、サ
ーボによるレンズ像面移動量M (p)は補正量C(n
) = P (n)が支配的となる。
If you use this correction method to perform tracking servo for a moving object,
As shown in Figure 15, the trajectory of the lens's image plane position traces the trajectory of the subject's image plane up and down, and at this time, the polarity of each distance measurement value D (n) can be either. I get it, but
In either case, feedback is applied using the correction amount C(n) so that the defocus amount at the next distance measurement timing becomes zero, so that the photographing lens is servoed so as to be in focus macroscopically. In other words, at each accumulation time tn, the focus is almost on, so the amount of defocus each time is almost zero, and the amount of lens image plane movement M (p) due to the servo is the correction amount C (n
) = P (n) becomes dominant.

以上が動体に対しディスクリートサーボで追尾を行うた
めの解析とサーボ方法の基本的な従来技術の例である。
The above are examples of basic conventional techniques of analysis and servo methods for tracking a moving object using discrete servos.

[動体判定の従来方式コ 次に、被写体の動体判定方法について説明する。[Conventional method of motion detection] Next, a method for determining a moving object will be described.

第13図の説明中に、被写体が動体の場合には、D (
n)はD (n−4)に対して充分小さいはずであり、
D(n)がかなりの大きさを持つのは被写体が動いてい
るからであると推定される、と分析したが、これだけで
は追尾サーボに入るための条件とはなっても、逆に被写
体が止まった場合の検出条件としては不十分である。特
開昭63−14821.8号公報では、被写体の結像面
の移動量P (n)の比、P (n)/P (n−1)
があるしきい値に、γの間の値をとるとき、つまり。
In the explanation of FIG. 13, if the subject is a moving object, D (
n) should be sufficiently smaller than D (n-4),
We analyzed that the reason why D(n) is so large is presumed to be because the subject is moving, but even though this alone is a condition for entering the tracking servo, it is conversely true that the subject is moving. This is insufficient as a detection condition when the vehicle stops. In JP-A-63-14821.8, the ratio of the amount of movement P (n) of the imaging plane of the object, P (n)/P (n-1)
When γ takes a value between γ for a certain threshold value, that is.

g < P (n)/ P (n−1)< y    
  ・−(6)である時、あるいはもう少し正確に、P
 (n)を測距周期(間隔)で割って被写体の速度の比
として、であるとき被写体が動体であり、そうでないと
きは静止被写体と判断することが提案されている。
g < P (n)/ P (n-1) < y
・-(6), or more precisely, when P
It has been proposed that (n) be divided by the distance measurement period (interval) and determined as the ratio of the speed of the subject.

また、特開昭62−253107号公報では、単にP 
(n)に相当する量がある値より大きいことを追尾サー
ボに入る条件としている。
In addition, in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-253107, simply P
The condition for entering the tracking servo is that the amount corresponding to (n) is greater than a certain value.

[露光タイミングを合焦時に合わせる従来方式1次いで
、レリーズ操作後、シャッタが開いて露光が開始される
タイミングで合焦するようにレンズ駆動量を決定する従
来例を説明する。
[Conventional Method 1 of Aligning Exposure Timing with Focusing Time Next, a conventional method will be described in which the amount of lens drive is determined so that the lens is brought into focus at the timing when the shutter opens and exposure starts after the release operation.

追尾サーボの目的は、実際に撮影を行ったときのフィル
ム露光のタイミングで合焦していることが重要である。
It is important that the purpose of the tracking servo is to focus at the timing of film exposure when actually photographing.

レリーズ後のサーボの一例として、特開昭63−148
218号公報では、サーボ開始(レンズ駆動開始)から
次の測距開始までの時間Tdを一定にして、露光の時刻
を、もしレリーズをしなければ行われる次の蓄積時刻と
一致するようにレリーズタイミングを制御する方法の例
がある。第16図によりこれを説明する。
As an example of servo after release, JP-A-63-148
In Publication No. 218, the time Td from the start of the servo (start of lens drive) to the start of the next distance measurement is kept constant, and the release is set so that the exposure time coincides with the next accumulation time that would be performed if the release was not performed. There are examples of how to control timing. This will be explained with reference to FIG.

一般に、光電変換素子の蓄積が終わってもデータの転送
時間(入力時間)とデフォーカス量演算のため数10m
5ecから100m5ec近くの時間がサーボ開始まで
に必要であり、同図中では時刻tnでの測距結果に基づ
くサーボ開始時刻をtmなどのように表している。これ
まで用いた各図中でも蓄積終了からサーボ開始までに少
し時間をとって描いていたのもこの理由からである。特
開昭63−148218号公報で示された方法では、サ
ーボ開始時刻tmから次回の蓄積開始までの時間Tdを
毎回一定に制御している。この時間はある程度高速で動
いている被写体に対し追尾サーボのためのレンズ駆動時
間を確保しつつ、応答性をあまり犠牲にしないような時
間に設定し、例えば100m5ec程度である。サーボ
がこれより速く終了しても、この時間Tdが経過するま
で次の測距のための光電変換素子の蓄積には入らないで
待つようにする。追尾サーボの方法自体は第14図で説
明したのと同じで補正量C(n)の計算方法も同じとす
る。こうすることにより、ひとつには毎回の測距周期が
安定する効果があるが、他に、サーボ開始後Td時間が
経てば合焦状態に到達していることが、被写体の速度に
よらず期待できることである。したがって、レリーズの
開始時刻trは、実際に露光が始まるまでの機械的遅延
時間Trを考慮して、サーボ開始後Td−Tr経過後と
する。
Generally, even after the photoelectric conversion element has finished storing data, it takes several tens of meters to transfer the data (input time) and calculate the amount of defocus.
It takes approximately 5 ec to 100 m5 ec to start the servo, and in the figure, the servo start time based on the distance measurement result at time tn is expressed as tm. This is also the reason why each of the figures used so far has been drawn with a little time between the end of accumulation and the start of servo. In the method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-148218, the time Td from the servo start time tm to the start of the next accumulation is controlled to be constant every time. This time is set to a time that ensures lens drive time for tracking servo for a subject moving at a certain high speed, while not sacrificing responsiveness too much, and is, for example, about 100 m5ec. Even if the servo ends earlier than this, the storage of the photoelectric conversion element for the next distance measurement is not started until this time Td has elapsed. The tracking servo method itself is the same as that explained in FIG. 14, and the method of calculating the correction amount C(n) is also the same. This has the effect of stabilizing the distance measurement cycle each time, but it is also expected that the in-focus state will be reached after Td time has passed after the servo starts, regardless of the speed of the subject. It is possible. Therefore, the release start time tr is set after Td-Tr has elapsed after the servo start, taking into consideration the mechanical delay time Tr until exposure actually starts.

D8発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のディスクリートサーボによる追尾
サーボで採用しているサーボ方式、動体判定方式、およ
びレリーズ時の露光時刻に合焦タイミングを合わせ込む
制御方式をオーバラップサーボ式オートフォーカス装置
にそのまま適用するには、以下に説明するようにいろい
ろな不都合や、非合理な面も多々あり、抜本的に見直す
必要がある。
Problems to be Solved by the D8 Invention However, the servo method, moving object detection method, and control method for adjusting the focus timing to the exposure time during release, which are used in conventional tracking servos using discrete servos, have been replaced by overlap servo type auto. If applied as is to a focus device, there are various inconveniences and many irrational aspects, as explained below, and it is necessary to fundamentally reconsider.

(1)追尾サーボの従来方式の問題点 出願人が先に提案したようなオーバラップサーボに対し
、先の追尾補正を適用することを次に考えてみる。第1
7図は動体Qに対しオーバラップサーボをしている図で
あり、第14図等と記号は同じである。図から明かなよ
うに、時刻tnでの測距で得られるデフォーカス量D 
(n)と前回のデフォーカス量D (n−1)、および
この間の像面の移動量M(n−1)から1時刻tn−1
から時刻tn間における被写体の結像面の移動量P (
n)は、P(n)=D(n)+M(n−1)  D(n
−1)  −(8)となる。これより、被写体の像面移
動速度S (n)は、 S (n)= P (n)/  (t n −t n−
1)     −(9)である。(8)式、(9)式と
もディスクリートサーボの時と同じである。しかし、オ
ーバラップサーボではサーボが終了する前に次の測距が
始まるため、時刻tn−1から時刻tnの間のレンズ像
面移動量は、ディスクリートサーボについて先に説明し
た次式、 M (n−1)= D (n−1) + C(n−1)
    ・・・(1)とは一般にはならない。オーバラ
ップサーボでも測距周期tn+1−tnが毎回はぼ等し
いと予想すれば、時刻tnから次回の測距時刻tn+1
までの被写体の移動量は上記(8)式のP (n)で示
すことができる。ディスクリートサーボではP (n)
を補正量C(n)として良かったが、先に説明したよう
にオーバラップサーボでは、光電変換素子の蓄積終了か
らデフォーカス量の算出までにCCDのデータ転送時間
や演算時間がかかり、この間も第17図のように撮影レ
ンズが通常は駆動されるため、第17図にt園で示す時
刻がデフォーカス演算終了時刻とすると、時刻tnから
時刻1++までにレンズが移動した量PD(n)をP 
(n)から差し引いたものを時刻tmでの補正量とする
のが妥当である。
(1) Problems with the conventional tracking servo system Let us now consider applying the above tracking correction to an overlap servo as previously proposed by the applicant. 1st
FIG. 7 is a diagram showing overlap servo on a moving object Q, and the symbols are the same as in FIG. 14 and the like. As is clear from the figure, the amount of defocus D obtained by distance measurement at time tn
(n), the previous defocus amount D (n-1), and the image plane movement amount M (n-1) during this time, 1 time tn-1
The amount of movement P (
n) is P(n)=D(n)+M(n-1) D(n
-1) -(8). From this, the image plane movement speed S (n) of the subject is S (n) = P (n) / (t n -t n-
1) −(9). Both equations (8) and (9) are the same as in the case of discrete servo. However, with overlap servo, the next distance measurement starts before the servo ends, so the amount of lens image plane movement between time tn-1 and time tn is calculated by the following formula, M (n -1) = D (n-1) + C(n-1)
...(1) does not apply in general. Even with overlap servo, if we predict that the distance measurement period tn+1-tn is approximately equal each time, then from time tn to next distance measurement time tn+1
The amount of movement of the subject up to can be expressed as P (n) in equation (8) above. P (n) for discrete servo
It was good to use the correction amount C(n), but as explained earlier, with overlap servo, it takes CCD data transfer time and calculation time from the completion of accumulation in the photoelectric conversion element to the calculation of the defocus amount, and during this time, As shown in FIG. 17, the photographing lens is normally driven, so if the time indicated by t in FIG. 17 is the defocus calculation end time, the amount PD(n) the lens has moved from time tn to time 1++ P
It is appropriate to set the value subtracted from (n) as the correction amount at time tm.

したがって、このように考えると、サーボすべき全レン
ズ疑動量は、時刻tnでの測距で得られた生のデフォー
カス量D (n)とP (n)の和からPD(n)を差
し引いて、 D(n)+P(n)−PD(n)=2D(n)+M(n
−1)−D (n−1) −P D (n) ・・(10) となる。
Therefore, considering this, the amount of total lens movement to be servoed is calculated by subtracting PD(n) from the sum of the raw defocus amounts D(n) and P(n) obtained by distance measurement at time tn. So, D(n)+P(n)-PD(n)=2D(n)+M(n
-1) -D (n-1) -P D (n) (10).

しかしながら、発明者等の実験により、オーバーラツプ
サーボに(10)式を適用するとつぎのような問題があ
ることがわかった。第6図により詳細に説明する。
However, through experiments conducted by the inventors, it has been found that the following problem occurs when formula (10) is applied to overlap servo. This will be explained in detail with reference to FIG.

時刻tnでの蓄積によって得られた焦点検出信号を処理
して、時刻tmでデフォーカス量D (n)が算出され
たとし、そのときの撮影レンズによる結像位置をA点と
する。時刻t、 nから時刻tmまでのレンズ移動量を
PD(n)とすると、A点で補正すべき量C(n)は、 C(n) =D(n)+M(n−1)−’D(n−1)
−PD(n)        ・・・(11)となり、
これに時刻tnでのデフォーカス量D (n)を加算し
たのが(10)式のレンズ駆動量である。もし、レンズ
駆動用のモータが充分に強力で(10)式の駆動量を瞬
時に動かしてしまうことができれば、A点からのレンズ
の動きは線図L1の様に動き。
Assume that the focus detection signal obtained by accumulation at time tn is processed to calculate the defocus amount D (n) at time tm, and the imaging position by the photographing lens at that time is defined as point A. If the amount of lens movement from time t, n to time tm is PD(n), the amount C(n) to be corrected at point A is: C(n) = D(n) + M(n-1)-' D(n-1)
−PD(n) ...(11),
The lens drive amount of equation (10) is obtained by adding the defocus amount D (n) at time tn to this. If the lens drive motor is sufficiently powerful and can instantaneously move the amount of drive expressed by equation (10), the lens will move from point A as shown in diagram L1.

次回の蓄積時間tn+1にはほぼ合焦状態となる。At the next accumulation time tn+1, the image is almost in focus.

しかし現実にはモータパワーは有限であり、ましてオー
バラップサーボの利点はサーボの応答性がよいことであ
り、これを損なわないためにも、時刻ti+で測距結果
がでればすぐレンズ駆動を行うとともに吹回の測距も始
めたい。したがって、般には、破線で示す線図L2のよ
うに次回の測距時間中に撮影レンズを駆動せざるを得な
い。
However, in reality, the motor power is limited, and the advantage of overlap servo is that the servo has good responsiveness.In order to not lose this, the lens must be driven as soon as the distance measurement result is obtained at time ti+. At the same time, I would like to start measuring the distance of the blowing. Therefore, in general, the photographing lens must be driven during the next distance measurement time as shown in the diagram L2 indicated by a broken line.

ところが、これまで考えてきた補正量とは、次回の測距
までにレンズ駆動が終了するとした場合に、次回のデフ
ォーカス量D (n+1)がゼロとなるための今回のデ
フォーカス量D (n)に加算すべき値であるから、線
図L2のような駆動モデルでは(4)式の補正量をその
まま採用しても毎回の測距でデフォーカス量がほぼゼロ
となるように収束することはなく、線図L2のようなサ
ーボでは線図Qに追いつけず、常に下側に位置すること
になる。
However, the correction amount that we have considered so far is the current defocus amount D (n ), so in a drive model like diagram L2, even if the correction amount in equation (4) is used as is, it will converge so that the defocus amount becomes almost zero in each distance measurement. Therefore, a servo as shown in diagram L2 cannot catch up with diagram Q and will always be located at the lower side.

このように、従来のディスクリートサーボを基本とした
追尾サーボで採用されているサーボ方法を踏襲してオー
バーラツプサーボを行なうと、合焦できない。
As described above, if overlap servo is performed by following the servo method adopted in conventional tracking servo based on discrete servo, it will not be possible to focus.

(2)動体判定の従来方式の問題点 ディスクリートサーボの従来例にあった、被写体結像面
の移動量P (n)の大きさや、その比、P (n)/
 P (n−1)、あるいは(P (n)/ (tn−
tn−1) )/(P (n−1)(tn−1−tn−
2))などは、いずれも基本的には被写体の移動速度や
その安定度を調べているといえる。オーバラップサーボ
においても、被写体速度は(9)式のように求めること
ができるので、例えば、 S (n) >δ         ・・・(12)あ
るいは、 a<S (n) /S (n−1) <β   −(1
3)なる条件が考えられる。(12)式は被写体の速度
があるしきい値δ[am/5eclより大きいこと、(
13)式は連続して測定した被写体速度がある比率α、
βの範囲内にあることを意味する。つまり、被写体速度
が安定していることを検証して(゛)る。
(2) Problems with the conventional method for determining moving objects In the conventional example of discrete servo, the amount of movement P (n) of the object imaging plane and its ratio, P (n) /
P (n-1) or (P (n)/ (tn-
tn-1) )/(P (n-1)(tn-1-tn-
2)) etc. can be said to basically examine the moving speed of the subject and its stability. Even in the case of overlap servo, the subject speed can be determined using equation (9), so for example, S (n) > δ ... (12) or a<S (n) /S (n-1 ) <β −(1
3) The following conditions can be considered. Equation (12) requires that the speed of the subject is greater than a certain threshold value δ[am/5ecl, (
13) Equation is the ratio α of the continuously measured object speed,
This means that it is within the range of β. In other words, it is verified that the subject speed is stable.

これらの条件はいずれもある程度合理的ではあるが、オ
ーバラップサーボでは測距サイクルが極めて短くその間
の被写体の像面移動量が僅かであり、(9)式で求めた
被写体速度S (n)は連続した2回の測距データから
求めているためあまり検出精度が期待できない。
All of these conditions are reasonable to some extent, but with overlap servo, the distance measurement cycle is extremely short and the amount of image plane movement of the subject during that period is small, so the subject speed S (n) calculated using equation (9) is Since the distance measurement data is obtained from two consecutive distance measurements, we cannot expect much detection accuracy.

(3)露光タイミングを合焦時に合せるための従来方式
の問題点 上述したように、従来はサーボ開始から次の測距開始ま
での時間Tdを一定にしてレリーズによる露光のタイミ
ングを合焦時刻に合せているため、レリーズ操作されて
もすぐにレリーズが許可されるとは限らない。したがっ
て、このような方式を、蓄積中も撮影レンズを駆動して
被写体を追尾するようにしたオーバーラツプサーブ方式
に適用すると、オーバラップ方式の利点が損われてしま
う。
(3) Problems with the conventional method for adjusting the exposure timing to the focusing time As mentioned above, in the conventional method, the time Td from the start of the servo to the start of the next distance measurement is kept constant, and the exposure timing by the release is set to the focusing time. Therefore, even if the release operation is performed, the release is not necessarily permitted immediately. Therefore, if such a method is applied to the overlap serve method in which the photographing lens is driven to track the subject even during accumulation, the advantages of the overlap method will be lost.

本発明の目的は、オーバーラツプ方式を用いた新規な追
尾サーボ方式、動体判定方式、レリーズ制御を可能にし
たオーバーラツプ式オートフォーカス装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an overlap type autofocus device that enables a new tracking servo method, moving object determination method, and release control using an overlap method.

89課題を解決するための手段 第1図のクレーム対応図に対応して本発明を特徴する 請求項1の発明は、電荷蓄積型光電変換素子101を有
し、撮影レンズ102を介してこの光電変換素子101
上に入射する焦点検出光束を焦点検出信号に変換して出
力する焦点検出手段103と;この焦点検出手段103
からの焦点検出信号に基づいて撮影レンズ102による
焦点検出光束の結像面と予定結像面とのズレ量とズレ方
向でなるデフォーカス量を算出するデフォーカス量演算
手段104と;所定時間間隔をもって演算された2つの
デフォーカス量と、この2つのデフォーカス量が演算さ
れる開に移動する撮影レンズ102による結像面の移動
量とから被写体像面速度を算出する被写体像面速度算出
手段105と;この被写体像面速度算出手段105によ
り算出された被写体像面速度に相関する補正量を算出す
る補正量算出手段106と;この補正量を最新のデフォ
ーカス量に加算して追尾サーボのためのレンズ駆動量を
算出するレンズ駆動量演算手段107と;撮影レンズ1
02の実際の移動量を検出するレンズ移動量検出手段1
08と;レンズ駆動量演算手段107で演算されたレン
ズ駆動量と検出された実際のレンズ移動量に従って撮影
レンズ102を合焦位置にサーボする駆動手段109と
;駆動手段109が撮影レンズ102を合焦位置にサー
ボ中にも電荷蓄積型光電変換素子101の蓄積をオーバ
ラップして行い、光電変換素子101の蓄積とサーボを
次々とオーバラップさせて行うよう制御する制御手段1
10とを具備するオーバーラツプ式オートフォーカス装
置に適用される。
89 Means for Solving the Problem The invention of claim 1, which characterizes the present invention corresponding to the claim correspondence diagram in FIG. Conversion element 101
a focus detection means 103 that converts the focus detection light beam incident thereon into a focus detection signal and outputs it;
a defocus amount calculating means 104 that calculates a defocus amount consisting of the amount of deviation and the direction of deviation between the image forming plane of the focus detection light beam by the photographing lens 102 and the planned image forming plane based on the focus detection signal from; a predetermined time interval; A subject image plane speed calculation means for calculating a subject image plane velocity from two defocus amounts calculated by the two defocus amounts and the amount of movement of the image plane by the photographing lens 102 that moves toward the point where these two defocus amounts are calculated. 105; a correction amount calculating means 106 for calculating a correction amount correlated to the object image surface velocity calculated by the object image surface speed calculating means 105; and; adding this correction amount to the latest defocus amount to control the tracking servo lens driving amount calculating means 107 for calculating the lens driving amount for; photographing lens 1;
Lens movement amount detection means 1 for detecting the actual movement amount of 02
08; a driving means 109 for servoing the photographing lens 102 to the focusing position according to the lens driving amount calculated by the lens driving amount calculation means 107 and the detected actual lens movement amount; and; Control means 1 for controlling the charge accumulation type photoelectric conversion element 101 to overlap the charge accumulation type photoelectric conversion element 101 even during servo at the focus position, and to control the accumulation of the photoelectric conversion element 101 and the servo operation to be overlapped one after another.
The present invention is applied to an overlap type autofocus device having the following.

そして、上述した被写体像面速度の精度の問題は、請求
項1の被写体像面速度算出手段105を、最新の焦点検
出信号と2周期以上前回の焦点検出信号とから得られる
2つのデフォーカス量に基づいて被写体像面速度を演算
するように構成して解決される6 請求項2の発明では、被写体像面速度を求めるために用
いる2つの焦点検出信号の採取時間間隔を、電荷蓄積型
光電変換素子101の蓄積時間が短ければ長くする。
The above-mentioned problem of accuracy of the object image plane velocity is solved by using the object image plane velocity calculating means 105 according to the first aspect of the present invention, using two defocus amounts obtained from the latest focus detection signal and the previous focus detection signal for two or more cycles. In the invention of claim 2, the sampling time interval of the two focus detection signals used to determine the object image surface velocity is calculated based on the charge storage type photoelectron. The shorter the storage time of the conversion element 101, the longer it is.

請求項3の発明は、上記焦点検出手段103と。According to a third aspect of the invention, the focus detection means 103 is provided.

デフォーカス量演算手段104と、被写体像面速度算出
手段105と、この被写体像面速度算出手段105によ
り算出された被写体像面速度に基づき、被写体が動体で
あるか否かを判定する動体判定手段201と、上記補正
量算出手段106と、動体と判定されるときにはこの補
正量とデフォーカス量とに基づいてレンズ駆動量を算出
するとともに、動体と判定されないときにはデフォーカ
ス量に基づいてレンズ駆動量を算出するレンズ輛動量演
算手段107Aと、上記レンズ移動量検出手段108と
、駆動手段109と、制御手段110とを具備するオー
バーラツプ式オートフォーカス装置に適用される。
A defocus amount calculating means 104, a subject image plane speed calculating means 105, and a moving object determining means for determining whether or not the subject is a moving object based on the subject image plane velocity calculated by the subject image plane velocity calculating means 105. 201, and the correction amount calculation means 106, when it is determined that the object is a moving object, calculates the lens drive amount based on this correction amount and the defocus amount, and when it is not determined that the object is a moving object, the lens drive amount is calculated based on the defocus amount. The present invention is applied to an overlap type autofocus device comprising a lens movement amount calculating means 107A for calculating the amount of lens movement, the lens movement amount detection means 108, a driving means 109, and a control means 110.

そして、上述の動体判定における問題点は、動体判定手
段201を次のように構成して解決される。ある時間間
隔をおいて演算された連続した複数の被写体像面速度が
同じ極性であり、かつそれらの被写体像面速度がそれぞ
れの閾値以上の大きさであるとき被写体を動体と判定す
るとともに。
The above-mentioned problems in the moving object determination can be solved by configuring the moving object determining means 201 as follows. When a plurality of consecutive object image surface velocities calculated at certain time intervals have the same polarity and the object image surface velocities are larger than respective thresholds, the object is determined to be a moving object.

一旦動体と判定した後は、被写体像面速度が閾値よりも
小さい閾値以下になると動体ではないと判定する。
Once it is determined that the object is a moving object, it is determined that the object is not a moving object when the image plane velocity of the object becomes equal to or less than a threshold value, which is smaller than the threshold value.

請求項4の発明は、請求項3において、デフォーカス量
が所定値以下か否かを判定するデフォーカス量判定手段
202をさらに備え、動体判定手段201により動体と
判定されても、デフォーカス量が所定値以下と判定され
るときにのみ、前記補正量を用いてレンズ駆動量を特徴
する請求項5の発明は、請求項3と同様なオーバーラツ
プ式オートフォーカス装置に適用され、動体判定手段2
01は、被写体像面速度の算出に用いた少なくとも2つ
の焦点検出信号の採取時間間隔内における撮影レンズ1
02による結像面の移動速度に対する被写体像面速度の
比が所定の閾値以上のときに動体と判定するものである
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, further comprising defocus amount determining means 202 for determining whether the defocus amount is less than or equal to a predetermined value, and even if the moving object is determined to be a moving object by the moving object determining means 201, the defocus amount is determined to be a moving object. The invention according to claim 5, in which the amount of lens drive is characterized using the correction amount only when it is determined that
01 is the photographing lens 1 within the sampling time interval of at least two focus detection signals used to calculate the object image plane velocity.
According to 02, when the ratio of the object image plane speed to the image plane moving speed is equal to or higher than a predetermined threshold value, the object is determined to be a moving object.

請求項6の発明は、請求項4と同様に、動体判定手段2
01により動体と判定されても、デフォーカス量が所定
値以下と判定されるときにのみ、前記補正量を用いてレ
ンズ駆動量を算出するものである。
The invention of claim 6 is similar to claim 4, in which the moving object determination means 2
Even if the object is determined to be a moving object based on 01, the lens drive amount is calculated using the correction amount only when the defocus amount is determined to be less than or equal to a predetermined value.

請求項7は、請求項5または6に記載のオーバーラツプ
式オートフォーカス装置において、一旦動体判定をして
追尾サーボに入ったら、撮影レンズ102による結像面
の移動速度に対する被写体像面速度の比を判定しないよ
うにするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the overlap type autofocus device according to the fifth or sixth aspect, once the moving object is determined and the tracking servo is activated, the ratio of the object image surface speed to the moving speed of the image forming surface by the photographing lens 102 is determined. This is to prevent judgment.

請求項8の発明は、焦点検出手段103と、デフォーカ
ス量演算手段104と、被写体像面速度演算手段105
と、レンズ駆動量演算手段107と、レンズ移動量検出
手段108と、能動手段109と、制御手段110とを
具備するオーバーラツプ式オートフォーカス装置に適用
される。
The invention of claim 8 provides a focus detection means 103, a defocus amount calculation means 104, and a subject image surface velocity calculation means 105.
The present invention is applied to an overlap type autofocus device comprising a lens drive amount calculation means 107, a lens movement amount detection means 108, an active means 109, and a control means 110.

そして、レリーズの起動を常時許可するようにし、レン
ズ駆動量演算手段107は、レリーズ信号を検出すると
、被写体像面速度算出手段105で算出された最新の被
写体像面速度、これを算出するのに用いた焦点検出信号
の蓄積時刻からレリーズ信号を検出するまでの経過時間
、この時間中のレンズ駆動量、およびレリーズ信号から
実際の露光までに要する所定遅延時間とに基づいて、露
光時刻に合焦させるためのレンズ駆動量を演算するもの
である。
Then, the activation of the release is always permitted, and when the lens drive amount calculation means 107 detects the release signal, it calculates the latest object image surface speed calculated by the object image surface speed calculation means 105. Focusing is performed at the exposure time based on the elapsed time from the accumulation time of the focus detection signal used until the release signal is detected, the amount of lens drive during this time, and the predetermined delay time required from the release signal to the actual exposure. This is to calculate the amount of lens drive to make the lens move.

請求項9の発明は、請求項1〜8のいずれか1項の発明
において、ある時間間隔で演算された複数の被写体像面
速度に基づいて被写体像面速度の加減速度を演算する加
減速度演算手段203を備え、被写体像面速度に相関す
る補正量は、その加減速度も加味して算出されるもので
ある。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the acceleration/deceleration calculation calculates the acceleration/deceleration of the object image surface velocity based on a plurality of object image surface velocities calculated at a certain time interval. The correction amount correlated to the image plane velocity of the subject is calculated by taking into account its acceleration/deceleration.

F0作用 請求項1の発明では、被写体像面速度が今回の測距デー
タと、少なくとも2周期前の測距データとから求められ
、精度が向上する。
F0 Effect According to the invention of claim 1, the object image plane velocity is determined from the current distance measurement data and the distance measurement data from at least two periods before, thereby improving accuracy.

請求項2の発明では、電荷蓄積型光電変換素子101の
蓄積時間が短いほど、被写体像面速度を求めるために用
いる2つの焦点検出信号の採取時間間隔を長くする。こ
れにより、高輝度時の被写体像面速度が精度よく求まる
In the second aspect of the invention, the shorter the storage time of the charge storage type photoelectric conversion element 101, the longer the sampling time interval of the two focus detection signals used to obtain the object image plane velocity. As a result, the object image plane velocity at high brightness can be determined with high accuracy.

請求項3の発明では、動体判定手段201は、ある時間
間隔をおいて演算された連続した複数の被写体像面速度
が同じ極性であり、かつそれらの被写体像面速度がそれ
ぞれの閾値以上の大きさであるとき被写体を動体と判定
するとともに、一旦動体と判定した後は、被写体像面速
度が閾値よりも小さい閾値以下になると動体ではないと
判定するから、安定した動体判定が可能となる。。
In the invention of claim 3, the moving object determination means 201 determines whether a plurality of consecutive object image surface velocities calculated at a certain time interval have the same polarity, and whose object image surface velocities are larger than the respective threshold values. When the object is moving, the object is determined to be a moving object, and once the object is determined to be a moving object, it is determined that the object is not a moving object when the image plane velocity of the object becomes less than a threshold value, which is smaller than the threshold value, so that stable moving object determination is possible. .

請求項4の発明では、デフォーカス量判定手段202で
デフォーカス量が所定値以下と判定され、かつ請求項3
の条件を満たすときだけ動体と判定し、補正量を用いて
レンズ駆動量を算出して追尾サーボを行なう。
In the invention of claim 4, the defocus amount determining means 202 determines that the defocus amount is equal to or less than a predetermined value, and
The object is determined to be a moving object only when the following conditions are met, and the amount of lens drive is calculated using the correction amount to perform tracking servo.

請求項5の発明では、動体判定手段201は、被写体像
面速度の算出に用いた少なくとも2つの焦点検出信号の
採取時間間隔内における撮影レンズ102による結像面
の移動速度に対する被写体像面速度の比が所定の閾値以
上のときに動体と判定する。したがって、レンズが高速
で駆動されていても動体誤検出が防止される。
In the invention of claim 5, the moving object determining means 201 determines the object image surface velocity relative to the moving speed of the imaging surface by the photographing lens 102 within the collection time interval of at least two focus detection signals used for calculating the object image surface velocity. When the ratio is greater than or equal to a predetermined threshold value, the object is determined to be a moving object. Therefore, even if the lens is driven at high speed, erroneous detection of a moving object is prevented.

請求項6の発明では、請求項4と同様に動体判定を行な
う。
In the invention of claim 6, moving object determination is performed in the same manner as in claim 4.

請求項7の発明では、一旦動体判定をして追尾サーボに
入ったら、撮影レンズ102による結像面の移動速度に
対する被写体像面速度の比を判定しない。
In the seventh aspect of the present invention, once the moving object is determined and the tracking servo is started, the ratio of the object image plane speed to the moving speed of the image plane by the photographing lens 102 is not determined.

請求項8の発明では、レリーズの起動が常時許可される
。レンズ駆動量演算手段107は、レリーズ信号を検出
すると、最新の被写体像面速度、これを算出するのに用
いた焦点検出信号の蓄積時刻からレリーズ信号を検出す
るまでの経過時間、この時間中のレンズ駆動量、および
レリーズ信号から実際の露光までに要する所定遅延時間
とに基づいて、露光時刻に合焦させるためのレンズ駆動
量を特徴する 請求項9の発明では、被写体像面速度の加減速度も考慮
して補正量が求められるから、さらに高精度な追尾サー
ボが可能となる。
In the invention of claim 8, activation of the release is always permitted. When the lens drive amount calculation means 107 detects the release signal, it calculates the latest object image surface velocity, the elapsed time from the accumulation time of the focus detection signal used to calculate this to the detection of the release signal, and the time during this time. In the invention according to claim 9, the lens driving amount for focusing at the exposure time is determined based on the lens driving amount and a predetermined delay time required from the release signal to the actual exposure. Since the correction amount is determined by taking this into consideration, even more accurate tracking servo becomes possible.

請求項10の発明では、被写体像面速度に依存する補正
量が、電荷蓄積時刻とこの電荷蓄積によって得られた焦
点検出信号からデフォーカス量が算出される時刻との間
のレンズ移動量を考慮しないで求められる。したがって
、追尾サーボにオーバーラツプサーボを適用しても正し
く追尾して合焦できる。
In the tenth aspect of the invention, the correction amount depending on the image plane speed of the subject takes into account the amount of lens movement between the charge accumulation time and the time when the defocus amount is calculated from the focus detection signal obtained by this charge accumulation. You are asked to do it without doing it. Therefore, even if overlap servo is applied to the tracking servo, accurate tracking and focusing can be achieved.

請求項11の発明では、被写体像面速度に依存する補正
量は、時刻tnにおけるデフォーカス量と時刻t(n−
1)から時刻t、 nの間の撮影レンズ102による結
像面の移動量との和から時刻t(n−1)におけるデフ
ォーカス量を減算した値で求められる。
In the invention of claim 11, the correction amount depending on the object image plane velocity is the defocus amount at time tn and the time t(n-
It is determined by subtracting the amount of defocus at time t(n-1) from the sum of the amount of movement of the imaging plane by the photographing lens 102 between 1) and times t and n.

G5実施例 第2図〜第10図により本発明にかかるオーバーラツプ
式オートフォーカス装置を説明する。
G5 Embodiment An overlap type autofocus device according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 to 10.

全体構成は第11図と同様であり、相違する処理手順を
説明する。
The overall configuration is the same as that in FIG. 11, and different processing procedures will be explained.

まず、第2図はCPU4で実行されるオートフォーカス
処理のフローチャートである。
First, FIG. 2 is a flowchart of autofocus processing executed by the CPU 4.

ステップS1では、光電変換素子2の蓄積を開始させ、
ステップS2で蓄積終了を判定する。蓄積時間は被写体
輝度が明るいほど短く制御される。
In step S1, accumulation of the photoelectric conversion element 2 is started,
In step S2, it is determined whether the accumulation has ended. The accumulation time is controlled to be shorter as the subject brightness becomes brighter.

蓄積終了が判定されると、ステップS3で光電変換素子
の蓄積を終了する。次いでステップS4において、光電
変換素子2から出力される焦点検出信号をAD変換し、
ステップS5で周知のAFアルゴリズムにしたがってデ
フォーカス量D (n)を演算する。そしてステップS
6において、被写体像面速度S (n)を次のように演
算する。
When it is determined that the accumulation has ended, the accumulation of the photoelectric conversion element is ended in step S3. Next, in step S4, the focus detection signal output from the photoelectric conversion element 2 is AD converted,
In step S5, a defocus amount D (n) is calculated according to a well-known AF algorithm. and step S
6, the object image surface velocity S (n) is calculated as follows.

[被写体像面速度S (n)の算出] 被写体像面速度S (n)は次の(14)式で演算する
[Calculation of subject image plane speed S (n)] The subject image plane velocity S (n) is calculated using the following equation (14).

この(14)式では、測距2周期での像面移動量から被
写体像面速度を計算している。ここで、第5図に示すよ
うに、D (n−2) 、 D (n−1) 、 D(
n>は時刻tn−2,tn−1,tnでのデフォーカス
量をそれぞれ示し、M2 (n)は時刻tn−2からt
nまでのレンズ移動量であり、(14)式は時刻tn−
2からtnでの平均像面移動速度である。
In this equation (14), the object image surface velocity is calculated from the amount of image surface movement in two periods of distance measurement. Here, as shown in FIG. 5, D (n-2), D (n-1), D(
n> represents the defocus amounts at times tn-2, tn-1, and tn, respectively, and M2 (n) represents the defocus amount from time tn-2 to t
It is the amount of lens movement up to n, and equation (14) is the amount of lens movement up to time tn-
is the average image plane movement speed from 2 to tn.

もちろん3周期以上スパンを広くとって計算すれば、よ
り安定した検出精度を得ることもできる。
Of course, more stable detection accuracy can be obtained by calculating over a wider span of three or more cycles.

像面移動速度の計算のためのベース時間を長くしてゆく
と、安定性は上がるものの、被写体の加速的動きに対す
る応答性は落ちるので、適当な蓄積回数を選択すること
になる。また、被写体輝度が低いと蓄積時間が長くなり
測距の周期が延びるため、輝度の高い時と同じ数の周期
で速度検出をすると応答性が悪くなる。そこで被写体の
速度検出のだめのベース時間がおよそ一定になるように
、蓄積時間に応して速度検出に用いる周期の数を選ぶの
がよい。もちろん、測距周期がベース時間より長い場合
は、(9)式のように測距1周期だけのデフォーカス量
の変化を用いる。
As the base time for calculating the image plane movement speed increases, stability increases, but responsiveness to accelerated movement of the subject decreases, so an appropriate number of accumulations must be selected. Furthermore, when the subject brightness is low, the storage time becomes longer and the cycle of distance measurement becomes longer, so if the speed is detected in the same number of cycles as when the brightness is high, the responsiveness deteriorates. Therefore, it is preferable to select the number of cycles used for speed detection according to the accumulation time so that the base time for detecting the speed of the subject is approximately constant. Of course, if the distance measurement period is longer than the base time, a change in defocus amount for only one distance measurement period is used as in equation (9).

さらにステップS7において、追尾補正量C(n)およ
びレンズ駆動量X (n)を算出し、ステップS8に進
む。
Furthermore, in step S7, the tracking correction amount C(n) and the lens drive amount X(n) are calculated, and the process proceeds to step S8.

[追尾補正量C(n)および レンズ駆動量X (n)の算出コ (]1)式で考慮した時刻tnからt+oまでのレンズ
移動量PD(n)を無視して、 C(n) =D(n)+M (n−1) −D(n−1
) −(15)とし、レンズ駆動量X(n)を、 X (n) = D (n) + c (n)= 2 
D (n) 十M (n−1) −D (n−1)  
  ・−(16)から求める。これにより、第6図の破
線の線図L2から実線の線図L3のように2時刻tn+
1での被写体位置よりPD(n)だけ余分に撮影レンズ
が能動されるため、線図Qにより接近する。このレンズ
駆動は次回の測距結果がでる時刻tm+1まで行うこと
ができるが、それ以前にサーボが完了する場合もある。
[Calculation of tracking correction amount C(n) and lens drive amount D(n)+M(n-1)-D(n-1
) -(15), and the lens drive amount X(n) is: X (n) = D (n) + c (n) = 2
D (n) 10M (n-1) -D (n-1)
- Determine from (16). As a result, the time tn+ is changed from the broken line diagram L2 to the solid line diagram L3 in FIG.
Since the photographing lens is activated an additional distance PD(n) from the subject position at point 1, the subject position approaches line Q. This lens drive can be continued until time tm+1 when the next distance measurement result is obtained, but the servo may be completed before then.

またデフォーカス量が大きい場合には2時刻tai1で
もまだ駆動が終了していないことがあるが、このときは
、ステップS8に示すように、時刻t■+1で求められ
たレンズ駆動量でメモリが更新(リフレッシュ)され、
次のサーボに引継がれてレンズはそのまま能動され続け
る。
In addition, if the defocus amount is large, the driving may not be completed yet at time 2 tai1, but in this case, as shown in step S8, the memory is filled with the lens driving amount determined at time t■+1. updated (refreshed),
The next servo takes over and the lens continues to be activated.

このような方式により5結果的には第8図のように、線
図りは線図Qを上下しながら動いてゆき、巨視的には撮
影レンズが合焦状態となるようサボされる。オーバラッ
プ追尾サーボがディスクリート追尾サーボに比べ有利な
点は、測距周期が短いのでサーボデータのリフレッシュ
が速く、より滑らかにレンズが駆動される点である。
As a result of this method, as shown in FIG. 8, the line drawing moves up and down the line Q, and macroscopically, the photographing lens is truncated so that it is in focus. The advantage of overlap tracking servo over discrete tracking servo is that the distance measurement cycle is short, so servo data can be refreshed quickly and the lens can be driven more smoothly.

[動体判定の手順コ ステップSllでは、連続3回の被写体速度の極性が同
じこと、つまり被写体がレンズに近づいているか遠ざか
っているかの判定が安定していることを検査して、全部
一致しなければステップS18で静止被写体と判定する
。これでまず被写体が一方向に動いていると検出されて
いることが保証される。
[Procedure for moving object determination In co-step Sll, check that the polarity of the object velocity is the same three times in a row, that is, that the determination of whether the object is approaching or moving away from the lens is stable, and all must match. For example, in step S18, it is determined that the subject is a stationary subject. This first ensures that the subject is detected as moving in one direction.

次に、ステップS12.S13.S14では、所定時間
間隔を経て得られた被写体像面速度5(n)をそれぞれ
の閾値と比較する。すなわち、ステップS12ではS 
(0) >2+++@/Seeを、ステップS13では
S (1) >1.5mm/Secを、ステップS14
ではS (2) > 1mm/Secを判定する。この
ときステップS12により、被写体速度は少なくも一度
は2 mm/Seeを越えたと判定しないと動体とは判
断しないことになり、またそれまでの速度の履歴は、ス
テップ312〜ステツプS14で、ある程度加速的にな
っていればよいとしている。
Next, step S12. S13. In S14, the subject image plane velocity 5(n) obtained after a predetermined time interval is compared with each threshold value. That is, in step S12, S
(0) >2+++@/See in step S13 (1) >1.5mm/Sec in step S14
Then, it is determined that S (2) > 1 mm/Sec. At this time, unless it is determined in step S12 that the object's speed has exceeded 2 mm/see at least once, it will not be determined that it is a moving object, and the history of the object's speed up to that point will be recorded in steps 312 to S14 when the object has been accelerated to a certain degree. It is said that it is good as long as it is targeted.

非追尾状態から動体と認識して追尾サーボに入ると、こ
れから抜けて通常のサーボとなるのは、ステップS15
で5(0)≦1.mm/Seeと判定される場合である
。つまり一度追尾に入ると、追尾からは抜けにくく条件
が設定されている。この例では、少なくも一度は2mm
/Sec以上の速度が検出された被写体に対する追尾サ
ーボは、1mm/Sec以下にならない限り維持される
。追尾中に、検出速度が1mm/See≦S (0) 
< 2mm/Secのときは、それまでにステップS1
7で動体と認識して追尾サーボに入っていれば、ステッ
プS16が肯定されるから、そのまま追尾サーボを続け
、ステップ516で追尾中と判定されないときには、ス
テップ318で静止被写体と認識する。そして、ステッ
プ519で半押しが判定されると、ステップS20でモ
ータ起動指令を出力し、半押しが判定されない時には、
ステップS21でモータ停止指令を出力してステップS
1に戻る。
When the object is recognized as a moving object from the non-tracking state and the tracking servo is entered, it exits and becomes the normal servo at step S15.
and 5(0)≦1. This is a case where it is determined that mm/See. In other words, conditions have been set that make it difficult to exit tracking once it has started tracking. In this example, at least once 2mm
The tracking servo for a subject whose velocity is detected to be greater than /Sec is maintained unless the velocity becomes less than 1 mm/Sec. During tracking, detection speed is 1mm/See≦S (0)
< 2mm/Sec, step S1 is completed by then.
If the object is recognized as a moving object and the tracking servo is activated in step 7, the determination in step S16 is affirmative, and the tracking servo is continued.If it is not determined in step 516 that the object is being tracked, the object is recognized as a stationary object in step 318. If half-press is determined in step 519, a motor start command is output in step S20, and if half-press is not determined,
In step S21, a motor stop command is output, and in step S21, a motor stop command is output.
Return to 1.

これにより動体認識あるいは追尾サーボへの出入りにヒ
ステリシスを掛けることができる。しきい値による動体
判定を行う限り、そのしきい値近辺の速度でサーボがぎ
くしゃくするのはのある程度やむを得ないが、このよう
にするとかなり安定性が改善される。
This allows hysteresis to be applied to moving object recognition or entering and exiting the tracking servo. As long as a moving object is determined based on a threshold value, it is unavoidable that the servo becomes jerky to some extent at speeds near the threshold value, but this method significantly improves stability.

以上のような動体判定方法によると次のような効果があ
る。
The above-described moving object determination method has the following effects.

上述した(14)式で求めた像面移動速度を動体判定の
条件式(6)式や(7)式で判定しても、被写体速度が
しきい値程度の時や追尾サーボ中に減速してくると、動
体判定が毎回安定せず、追尾モードに入ったり出たりし
て、レンズがぎこちない動きとなる。測距精度や被写体
速度検出精度が充分でない場合などでもこのようなこと
が起きる。
Even if the image plane movement speed determined by the above equation (14) is judged using the moving object judgment conditional equations (6) and (7), there is a possibility that the object speed may decelerate when it is around the threshold value or during tracking servo. When this happens, the moving object detection becomes unstable every time, and the lens moves in and out of tracking mode, causing awkward movements. This also occurs when the distance measurement accuracy and subject speed detection accuracy are insufficient.

これに対して、本実施例の動体判定方法によれば、得ら
れた被写体像面速度S (n)の数回の履歴を調べて追
尾サーボモードに入るか出るかの判断をするようにする
から、つまり、追尾サーボモートへの出入りにヒステリ
シスを設けるだので、動体判定の応答性や安定性が向上
する。
In contrast, according to the moving object determination method of this embodiment, the history of the obtained object image surface velocity S (n) several times is checked to determine whether to enter or exit the tracking servo mode. In other words, since hysteresis is provided in the movement in and out of the tracking servo motor, the responsiveness and stability of moving object determination are improved.

第3図はAFモータの操作フローチャートである。FIG. 3 is an operation flowchart of the AF motor.

第2図に示したステップS20でモータ起動指令が出力
されるとこのプログラムが起動され、第2図に示したス
テップS8で更新されているレンズ駆動量X、(n)を
ステップS31においてメモリにセットする。そしてス
テップS32において、エンコーダからのフィードバッ
クパルスのパルス数をカウントし、メモリにセットされ
たレンズ駆動量に達すると、ステップS33に進んでA
Fモータを停止する。
When the motor start command is output in step S20 shown in FIG. 2, this program is started, and the lens drive amount X,(n) updated in step S8 shown in FIG. 2 is stored in the memory in step S31. set. Then, in step S32, the number of feedback pulses from the encoder is counted, and when the amount of lens drive set in the memory is reached, the process proceeds to step S33.
Stop the F motor.

[露光タイミングで合焦させるレリーズ制御1次にレリ
ーズの開始以後のレンズ駆動方法について説明する。
[Release Control for Focusing at Exposure Timing] Next, a lens driving method after the start of release will be described.

ディスクリートサーボの従来例のようにレリーズの許可
タイミングを各測距サイクルに一度というような限定を
設けず、常時レリーズ可能とするものである。
Unlike the conventional example of discrete servo, the release timing is not limited to once in each distance measurement cycle, but the release is always possible.

第7図はこれまで説明してきたような追尾補正をしたオ
ーバラップサーボ中、任意の時刻trにレリーズされた
場合を示す。先に述べたように、カメラのレリーズ開始
から露光開始までの遅延時間Trは機種によりほぼ決ま
っていて、普通50IIlsecから100数+1ls
ecというのが代表的値である。通常の明るさ(室内輝
度Ev8程度)では光電変換素子の蓄積時間が10m5
ecから数10m5ecであり、演算時間が数10m5
ec程度であるので、一般的には遅延時間Trは測距周
期より長いと考えて良い。今後演算速度はD S P 
(Digital Signal Processor
)などの専用ハードウェアの応用によりますます短くな
ると予想されるため、測距周期も短くなると考えられる
FIG. 7 shows the case where the camera is released at an arbitrary time tr during overlap servo with tracking correction as described above. As mentioned earlier, the delay time Tr from the start of camera release to the start of exposure is almost fixed depending on the model, and usually ranges from 50II sec to 100 + 1ls.
A typical value is ec. At normal brightness (indoor brightness around Ev8), the storage time of the photoelectric conversion element is 10m5
ec to several tens of m5ec, and the calculation time is several tens of m5
Since it is about ec, it can be generally considered that the delay time Tr is longer than the ranging period. In the future, the calculation speed will be DSP.
(Digital Signal Processor
) and other dedicated hardware are expected to become shorter and shorter, so it is thought that the distance measurement cycle will also become shorter.

レリーズ開始後のサーボは、露光時刻txでデフォーカ
ス量がゼロとなるようにレンズ駆動するものであるが、
デフォーカス量D(n)は測距時刻tnでの瞬時値であ
るから、計算の基準時刻はtrではなく直前の蓄積時刻
tnとする。第5図による分析で被写体像面速度が(1
4)式で示されることから、レリーズ時刻trから露光
時刻txまでの時間Trに被写体像面が移動する量は5
(n)本Trであるが、直前の測距時刻tnからすでに
 (tr−tn)だけ時間が経過しているので時刻tn
から露光時刻txまでに被写体が移動する量は、 S (n)* (tr−tn+ Tr)である。
The servo after the release starts drives the lens so that the defocus amount becomes zero at the exposure time tx.
Since the defocus amount D(n) is an instantaneous value at the distance measurement time tn, the reference time for calculation is not tr but the immediately preceding accumulation time tn. Analysis using Figure 5 shows that the object image plane velocity is (1
4) From the equation, the amount that the subject image plane moves during the time Tr from the release time tr to the exposure time tx is 5.
(n) This is the current Tr, but time tn has already passed since the previous distance measurement time tn.
The amount by which the subject moves from to exposure time tx is S (n) * (tr - tn + Tr).

したがって、時刻tnから時刻trまでのレンズ移動量
をPD (n) 、時刻tnでのデフォーカス量をD 
(n)で表すと、レリーズを受は付けた時刻trがら露
光時刻Lxまでのレンズ駆動量X (n)は、第7図よ
り、 X (n)= S (n)*(tr−tn +T r)
 + D (n) −P D (n)ここで注意しなく
てはならないのは、同図の時刻trで直前の測距に対す
る演算が終了していない場合には、−世代前の測距時刻
tn−1を直前の測距時刻とみなし、この測距によるデ
フォーカス量D(n−1)を採用しなくてはならない。
Therefore, the amount of lens movement from time tn to time tr is PD (n), and the amount of defocus at time tn is D
Expressed as (n), the lens drive amount X (n) from the time tr when the release holder is attached to the exposure time Lx is, from FIG. 7, X (n) = S (n) * (tr - tn + T r)
+ D (n) - P D (n) What must be noted here is that if the calculation for the previous distance measurement has not been completed at time tr in the figure, the distance measurement time of - generation ago It is necessary to regard tn-1 as the previous distance measurement time and use the defocus amount D(n-1) based on this distance measurement.

当然、P D (n)としては時刻tn−1からtrま
でのレンズ移動量を採用する6 第4図は、レリーズ釦が全押し操作されると起動される
割込みプログラムである。
Naturally, the amount of lens movement from time tn-1 to tr is used as P D (n).6 FIG. 4 shows an interrupt program that is activated when the release button is fully pressed.

ステップS41で被写体が静止と認識されているか、動
体と認識されているかを判定する。動体と認識されてい
るときは、ステップS42で上記(17)式の演算によ
りレンズ駆動量X (n)を求める。次いで、ステップ
S43において、レンズ駆動量を更新するとともに、モ
ータ起動指令を出力する。そして、ステップS44で撮
影シーケンスに進み、周知の撮影動作が実行される。ス
テップS41で被写体が静止していると判定される時に
は、ステップS44で撮影処理を実行する。なお、この
場合、撮影レンズの駆動は第3図に示す別のフローで行
なわれているから、たとえ被写体が静止しているときで
もレリーズ時にこれに向かってサーボ途中であればその
レンズ駆動は続行される。
In step S41, it is determined whether the subject is recognized as stationary or moving. When the object is recognized as a moving object, the lens drive amount X (n) is calculated by the above equation (17) in step S42. Next, in step S43, the lens drive amount is updated and a motor start command is output. Then, the process proceeds to a photographing sequence in step S44, and a well-known photographing operation is executed. When it is determined in step S41 that the subject is stationary, a photographing process is executed in step S44. Note that in this case, the driving of the photographic lens is performed in a different flow shown in Figure 3, so even if the subject is stationary, if the servo is in progress towards the subject at the time of release, the lens will continue to be driven. be done.

さらに、被写体像面速度の検出精度についてオーバラッ
プサーボ特有の問題点があるので説明する。
Furthermore, there is a problem unique to overlap servo with respect to detection accuracy of the object image plane velocity, which will be explained.

(14)式で与えられる被写体像面平均移動速度5(n
)は、レンズ駆動中に測距して得たデフォーカス量D 
(n) 、 D (n−2)を使って算出されており、
被写体と測距中のレンズとの相対速度が速いほど精度が
悪くなる。従って、これから算出される被写体像面速度
も同様であり、同じ被写体像面速度S (n)であって
もそのときのレンズ速度によって精度が違い、 (12
)式や(13)式のような判定条件や、第2図のような
フローにより動体の判定をする場合の信頼性も違ってく
る。
Subject image plane average moving speed 5(n
) is the defocus amount D obtained by distance measurement while driving the lens.
(n), D (n-2),
The faster the relative speed between the subject and the lens during distance measurement, the worse the accuracy. Therefore, the subject image plane velocity calculated from this is also the same, and even if the subject image plane velocity S (n) is the same, the accuracy will differ depending on the lens speed at that time, (12
) and (13), and the flow shown in FIG. 2, the reliability when determining a moving object varies.

これを解決するための処理手順を第9図に示す。A processing procedure for solving this problem is shown in FIG.

第9図は、 (14)式の被写体像面速度の測定精度の
指標として、被写体像面速度S (n)とそれを検出し
た期間のレンズの平均像面速度5l(n)との比rを考
慮するものである。以下、第2図と相違する手順のみ説
明する。
FIG. 9 shows the ratio r of the object image surface speed S (n) to the average image surface speed 5l(n) of the lens during the period in which it was detected, as an index of the measurement accuracy of the object image surface speed in equation (14). This should be taken into consideration. Hereinafter, only the steps different from those in FIG. 2 will be explained.

ステップS〕−1の前にステップS51とS52を追加
する。つまり、ステップS51で追尾中か否かを判定し
、追尾中でない時に、ステップS52で、 S  (n)/ SL (n)>λ ただし、λ≦1 かを判定し、肯定されたときに動体判定のステップSl
l以降に進む。追尾中はステップS52をスキップする
Steps S51 and S52 are added before step S]-1. That is, it is determined in step S51 whether tracking is being performed, and when tracking is not in progress, it is determined in step S52 whether S (n)/SL (n)>λ, where λ≦1. Judgment step Sl
Proceed to after l. During tracking, step S52 is skipped.

このような手順を追加することにより、以下のような利
点がある。
Adding such a procedure has the following advantages.

第5図中のM2輸)が時刻tn−2からtnまでのレン
ズの像面移動量であるから、レンズの像面移動平均速度
S1は、 Sl (n) 2M2 (n) / (tn −tn−
2)  −(18)である。速度比rは被写体像面速度
とレンズ像面速度との比であるから、r≧1では被写体
がレンズより速く、r≦1では逆である。r=1のとき
両者がほぼ同じ速度で動くことを意味し、このとき光電
変換素子上の画像はほぼ静止していて最も測距精度がよ
いと考えてよい。つまりrは1に近いほど被写体像面速
度S (n)の精度が高いといえる。
Since M2 in FIG. 5 is the amount of image plane movement of the lens from time tn-2 to tn, the image plane moving average speed S1 of the lens is Sl (n) 2M2 (n) / (tn - tn −
2) −(18). Since the speed ratio r is the ratio between the image plane speed of the object and the lens image plane speed, when r≧1, the object is faster than the lens, and when r≦1, the opposite is true. When r=1, it means that both move at approximately the same speed, and in this case, the image on the photoelectric conversion element is almost stationary, and it can be considered that the distance measurement accuracy is the best. In other words, it can be said that the closer r is to 1, the higher the accuracy of the object image surface velocity S (n) is.

追尾サーボに入った後は、被写体像面速度とレンズ速度
は平均的にはほぼ同じとなるからrも1に近く、被写体
像面速度の検出精度に悪影響を与えることは少ない。一
般にもっとも問題となるのは、追尾サーボに入る以前の
単なるオーバラップサーボ中にレンズ速度が高くなると
測距精度が悪くなるため、被写体が静止しているにも拘
らず第2図の動体テストフローに入り動体だと誤認して
しまう場合である。これを防ぐためrが1から大きく外
れている場合には、たとえ前述の第23図のようなフロ
ー図によって動体判定となるような条件下でも、事前に
速度比rを判定することにより、不所望の動体判定を回
避するようにする。
After entering the tracking servo, the subject image plane velocity and the lens velocity are approximately the same on average, so r is also close to 1, and there is little adverse effect on the detection accuracy of the subject image plane velocity. In general, the biggest problem is that when the lens speed increases during simple overlap servo before the tracking servo starts, the distance measurement accuracy deteriorates, so even though the subject is stationary, the moving object test flow shown in Figure 2 This is a case where the object is mistakenly recognized as a moving object. In order to prevent this, if r deviates significantly from 1, even under conditions where a moving object is determined according to the flow diagram shown in Fig. 23 described above, by determining the speed ratio r in advance, it is possible to To avoid desired moving object determination.

すなわち、静止被写体をオーバラップサーボしながらそ
の像面速度を計算すると、如何に測距精度が悪くてもレ
ンズ速度より速いという結果が出ることはまず有り得な
いから、ステップS52において、速度比rの制限とし
て、 r≧ λ (λ≦1) ・・・(19)なる動体認識の
ための条件を追加することで、静止被写体を動体と誤認
することを避けることができる。
In other words, when calculating the image surface speed of a stationary object while performing overlap servo, it is highly unlikely that the speed will be faster than the lens speed no matter how bad the distance measurement accuracy is. Therefore, in step S52, the speed ratio r is By adding the following restriction for moving object recognition: r≧λ (λ≦1) (19), it is possible to avoid misrecognizing a stationary object as a moving object.

λは測距精度や各パラメータの精度によってきめるが、
一般的には実験的に λ=0.5  程度がよいようで
ある。λ=0.5のとき、被写体像面速度S (n)が
レンズ速度5L(n)の50%以下のときには動体と判
定せず追尾サーボには入らないことを意味する。これに
より最大レンズ駆動速度が被写体像面速度に比べかなり
速いとき(約2倍以上)は、レンズが最大駆動速度で被
写体にかなり接近した後で追尾サーボに入る。一旦追尾
サーボに入った後は、動作の安定のため(19)式によ
る動体認識条件を外して、単に第2図のようなフロー図
によって動体の判定を行なった方がよい。
λ is determined depending on the distance measurement accuracy and the accuracy of each parameter, but
In general, it appears experimentally that about λ=0.5 is good. When λ=0.5, this means that when the object image plane speed S (n) is less than 50% of the lens speed 5L (n), it is not determined to be a moving object and the tracking servo is not activated. As a result, when the maximum lens driving speed is considerably faster than the object image plane speed (approximately twice or more), the tracking servo is activated after the lens approaches the object considerably at the maximum driving speed. Once the tracking servo is activated, in order to stabilize the operation, it is better to remove the moving object recognition condition based on equation (19) and simply determine the moving object using the flow chart shown in FIG.

つまり、サーボ中に(19)式が満たされなくなったと
しても、既に追尾サーボに入っていれば引き続き追尾サ
ー゛ボを行う。あるいは通常の静止被写体のオーバラッ
プサーボに切り替える。
In other words, even if equation (19) is no longer satisfied during servo, if tracking servo is already in progress, tracking servo will continue to be performed. Or switch to normal overlap servo for stationary subjects.

第1o図はさらにサーボ性能を向上させる処理手順例で
ある。第9図と相違する点だけ説明する。
FIG. 1o is an example of a processing procedure for further improving servo performance. Only the points that are different from FIG. 9 will be explained.

動体判定の条件として、ステップS61に示すように、
デフォーカス量D(0)が所定値Da以下であることを
追加する。また、追尾から抜出る条件として、ステップ
S62に示す通り、デフォーカス量D(0)が所定値9
0以上であることを追加する。たとえば、所定値Dα=
2mm、所定値Dβ =6mmに設定される。
As a condition for moving object determination, as shown in step S61,
Add that the defocus amount D(0) is less than or equal to the predetermined value Da. Further, as a condition for exiting from tracking, as shown in step S62, the defocus amount D(0) is set to a predetermined value of 9.
Add that it is 0 or more. For example, the predetermined value Dα=
2 mm, and the predetermined value Dβ = 6 mm.

このような方式を採用すると、デフォーカスの大きいボ
ケだ状態から被写体が近付いてくる途中で追尾に入らな
いようにし、静止被写体に対してあやまって追尾に入ら
ないようにできる。逆に、追尾から抜ける時には、しき
い値を広げてヒステリシスを設けて動体判定の安定化を
図っている。
If such a method is adopted, it is possible to prevent the subject from being tracked while it is approaching from a highly defocused and blurry state, and to prevent the camera from accidentally tracking a stationary subject. Conversely, when exiting from tracking, the threshold value is widened to provide hysteresis to stabilize moving object determination.

最後に、被写体の速度変化を検出し、これをオーバラッ
プ追尾サーボ中の補正量に考慮する事により、より追尾
性能(トラッキング能力)を向上させたり、レリーズ後
のサーボ補正量に考慮して露光時刻の合焦性能を上げる
方法を述べる。
Finally, by detecting changes in the speed of the subject and taking this into consideration in the amount of correction during overlap tracking servo, tracking performance (tracking ability) can be further improved, and the amount of servo correction after release can be taken into account when exposure is made. We will explain how to improve time focusing performance.

第5図で動体の平均像面速度S (n)を求めたが、こ
れは測距のたびに次々と更新されてゆくものであり、サ
ーボ装置にいくらかの記憶領域を設ければ、数世代前ま
での動体の速度を保存しておけるので、これらの変化を
調べると被写体(結像面)の加速状態がわかる。例えば
S (n)を3代記憶しているとすると、被写体が増速
しでいていれば2代まえの速度5(2)からS (1)
 、S (0,)と大きくなってゆく。このような状況
は被写体そのものが加速度運動をしていなくても、レン
ズに対して近距離で接近してくれば光学的には必ず起こ
る。レンズからの距離2mの被写体が1m動く方が、距
離10mの被写体が1m動くのより、結像面の移動量は
遥かに大きいことが簡単なレンズの公式 %式% より明かである。第5図でもこれを想定して被写体結像
面の軌跡Qを直線ではなく曲線で加速的に描いた。
The average image surface velocity S (n) of the moving object was determined in Figure 5, but this is updated one after another each time distance measurement is performed, and if the servo device has some storage area, it can be used for several generations. Since the previous speed of the moving object can be saved, the acceleration state of the object (imaging plane) can be determined by examining these changes. For example, if you memorize three generations of S (n), if the subject has already increased its speed, it will change from the previous speed of 5 (2) to S (1).
, S (0,). Even if the subject itself is not moving at an accelerated rate, this situation will always occur optically if the subject approaches the lens at a short distance. It is clear from the simple lens formula % that when a subject at a distance of 2 m from the lens moves by 1 m, the amount of movement of the imaging plane is much greater than when an object at a distance of 10 m from the lens moves by 1 m. In Fig. 5, assuming this, the locus Q of the object imaging plane is drawn not as a straight line but as a curved line in an accelerating manner.

サーボでの補正方法はいくつか考えられるが、精密さの
程度は別として、いずれも加速程度に応じて、(16)
式で求めたような被写体の等速運動を仮定して計算した
レンズ駆動量よりいくぶん多くレンズを駆動することで
よりサーボ性能を上げるものである。
There are several possible correction methods for the servo, but apart from the degree of precision, all of them depend on the degree of acceleration (16)
The servo performance is improved by driving the lens somewhat more than the lens drive amount calculated assuming uniform motion of the subject as determined by the formula.

被写体結像面の加速的運動の検査には、そのときまでの
数代の被写体像面速度が単調増加していることを調べる
のが簡単である。例えば3代の被写体像面速度が、 s (2) <s (1) <S (0)である時、被
写体結像面が加速的に動いているとする。このとき第6
図の時刻tmでの被写体加速度を補償する二次的な補正
量Ca (n)は次回の速度増過分を、 (S (n) −5(n−1) ) として直線的に予測(補間)し、 Ca(n)= (S (n) −S (n−1)) *
 (tn−tn−1)・・ (20) とするのが簡単である。これを(15)式や(16)式
に加えてレンズ駆動量を求めればよい。
To examine the accelerated motion of the object image plane, it is easy to check that the speed of the object image plane increases monotonically over several generations up to that point. For example, when the object image plane velocities of the three generations are s (2) < s (1) < S (0), it is assumed that the object image plane is moving at an accelerating rate. At this time, the 6th
The secondary correction amount Ca (n) that compensates for the subject acceleration at time tm in the figure is linearly predicted (interpolated) by calculating the next speed increase as (S (n) - 5 (n - 1)) and Ca(n)= (S (n) −S (n-1)) *
(tn-tn-1)... (20) It is easy to do so. The amount of lens drive can be determined by adding this to equations (15) and (16).

また、レリーズ後の補正量に関しても全く同様の原理で
、(17)式のレンズ駆動量に用いた5(n)を、 S  (n)+  (S  (n)−8(n−1))=
22木S (n)−5(n−1) と入れ換えて X (n) ” (2*S (n) −3(n−1) 
)寧  (tr−tn 十 Tr)   +  D  
(n)−P  D   (n)・・(21) とする。特にレリーズ後の遅延時間Trが測距周期に比
べ長くなるとく21)式でも補正量がまだ不足するため
、例えば(21)式中の く2木S (n) −8(n−1) )に適当な計数η
(〉1)を乗じて X(n)=y+本(2*S  (n)  −8(n−1
)  ) *(tr−tn十Tr)  + D (n)
 −P D (n)等として、幾分かの補正を上乗せし
た方がよい。
Also, using the same principle regarding the correction amount after release, 5(n) used for the lens drive amount in equation (17) can be changed to S (n) + (S (n) - 8 (n - 1)) =
22 tree S (n)-5(n-1) and replace it with X (n) ” (2*S (n) -3(n-1)
) ning (tr-tn ten Tr) + D
(n)-P D (n) (21). In particular, when the delay time Tr after release becomes longer than the distance measurement cycle, the correction amount is still insufficient even in equation 21), so for example, the number S (n) -8(n-1) in equation (21) is An appropriate count η
Multiply by (〉1) and
) ) *(tr-tn×Tr) + D (n)
It is better to add some correction, such as -P D (n).

しかしこれら簡易的な計算であり、被写体の加速的運動
を、折れ線近似して補正量を求めたので、より高度な近
似関数を用いて補正することも、計算は複雑になるが可
能である。
However, these are simple calculations, and since the correction amount is obtained by approximating the accelerated motion of the subject by a polygonal line, it is also possible to correct using a more advanced approximation function, although the calculations become more complicated.

H0発明の詳細 な説明してきたように本発明によれば、オルバラツブサ
ーボを行いながら被写体が動体であるか否かを信頼度高
く検出できるため、静止被写体サーボ中に誤って追尾サ
ーボに入ることがなく、また、一旦追尾サーボに入ると
、動体判定テストの条件にヒステリシスを掛けることに
より追尾状態に入ったり出たりすることを避けて、安定
して追尾状態を保ち、作動に違和感を与えることが少な
くなるとともに、追尾サーボ中も測距周期を遅くするこ
と無く、被写体の運動を補正してサーボするとかできる
ため、レンズの駆動が被写体の動きに対し応答性よく滑
らかに行うことができる。
As explained in detail about the H0 invention, according to the present invention, it is possible to detect with high reliability whether or not the object is a moving object while performing alternating servo, so that tracking servo is not erroneously entered during servo for a stationary object. In addition, once the tracking servo is activated, hysteresis is applied to the conditions of the moving object detection test to avoid entering and exiting the tracking state, and to maintain a stable tracking state, which may cause discomfort to the operation. In addition to this, the lens can be driven smoothly and responsively to the movement of the subject because the servo can be corrected for the movement of the subject without slowing down the distance measurement cycle even during tracking servo. .

また、レリーズの受付タイミングに制限を設けること無
く、いつでもレリーズを許可できるので、撮影時のシャ
ッターチャンスを損なわず、レリーズ後は、レリーズか
ら露光までの被写体の移動量を計算して、露光時に合焦
となるべくレンズ駆動を行うので、撮影者に通常の静止
被写体を撮影する場合と違うなんらの違和感も与えない
操作性を提供できる。
In addition, since there is no restriction on the timing of accepting a release, the release can be permitted at any time, so the shutter opportunity during shooting is not lost, and after the release, the amount of movement of the subject from the release to the exposure is calculated, Since the lens is driven as much as possible, it is possible to provide operability that does not give the photographer any discomfort that is different from when photographing a normal still subject.

さらに、従来のオーバーラツプサーボ方式を動体追尾に
単純に適用するのではなく、最新のデフォーカス量に加
える補正量を算出するにあたって、光電変換素子の蓄積
中のレンズ駆動量をあえて無視することにより確実に合
焦状態を実現できる。
Furthermore, instead of simply applying the conventional overlap servo method to moving object tracking, when calculating the amount of correction to be added to the latest defocus amount, we intentionally ignore the amount of lens drive that is being accumulated by the photoelectric conversion element. This makes it possible to reliably achieve a focused state.

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

第1図はクレーム対応図である。 第2図〜第10図は本発明に係るオーバーラツプ式オー
トフォーカス装置の一実施例を示すもので、第2図〜第
4図はその処理手順例を示すフローチャートである。 第5図〜第8図はオーバーラツプサーボにおける動体追
尾を説明する線図である。 第9図および第10図は動体判定の他の2実施例を示す
フローチャートである。 第11図はオートフォーカス装置の全体構成を示す図で
ある。 第12図はデフォーカスを説明する図である。 第13図〜第17図は従来のディスクリートサーボによ
る動体追尾を説明する線図である。 1:撮影レンズ 2:光電変換素子 4:CPU    6:エンコーダ 101:光電変換素子  102:撮影レンズ103:
焦点検出手段 104:デフォーカス量演算手段 105:被写体像面速度演算手段 106:補正量算出手段 107:レンズ駆動量演算手段 108:レンズ移動量検出手段 109:駆動手段  110:制御手段201:動体判
定手段 202:デフォーカス量判定手段 203:加減速度演算手段
FIG. 1 is a complaint correspondence diagram. 2 to 10 show an embodiment of the overlap type autofocus device according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are flowcharts showing an example of its processing procedure. FIGS. 5 to 8 are diagrams illustrating moving object tracking in overlap servo. FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing two other embodiments of moving object determination. FIG. 11 is a diagram showing the overall configuration of the autofocus device. FIG. 12 is a diagram illustrating defocus. FIGS. 13 to 17 are diagrams illustrating moving object tracking using conventional discrete servos. 1: Photographing lens 2: Photoelectric conversion element 4: CPU 6: Encoder 101: Photoelectric conversion element 102: Photographing lens 103:
Focus detection means 104: Defocus amount calculation means 105: Subject image plane velocity calculation means 106: Correction amount calculation means 107: Lens drive amount calculation means 108: Lens movement amount detection means 109: Driving means 110: Control means 201: Moving object determination Means 202: Defocus amount determining means 203: Acceleration/deceleration calculation means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)電荷蓄積型光電変換素子を有し、撮影レンズを介し
てこの光電変換素子上に入射する焦点検出光束を焦点検
出信号に変換して出力する焦点検出手段と、 この焦点検出手段からの焦点検出信号に基づいて前記撮
影レンズによる焦点検出光束の結像面と予定結像面との
ズレ量とズレ方向でなるデフォーカス量を算出するデフ
ォーカス量演算手段と、ある時間間隔をもって演算され
た2つのデフォーカス量と、この2つのデフォーカス量
が演算される間に移動する撮影レンズによる結像面の移
動量とから被写体像面速度を算出する被写体像面速度演
算手段と、 この被写体像面速度演算手段により算出された被写体像
面速度に相関する補正量を算出する補正量演算手段と、 この補正量を最新のデフォーカス量に加算して追尾サー
ボのためのレンズ駆動量を算出するレンズ駆動量演算手
段と、 撮影レンズの実際の移動量を検出するレンズ移動量検出
手段と、 前記レンズ駆動量演算手段で演算されたレンズ駆動量と
検出された実際のレンズ移動量に従って撮影レンズを合
焦位置にサーボする駆動手段と、前記駆動手段が撮影レ
ンズを合焦位置にサーボ中にも前記電荷蓄積型光電変換
素子の蓄積をオーバラップして行い、前記光電変換素子
の蓄積とサーボを次々とオーバラップさせて行うよう制
御する制御手段とを具備するオーバーラップ式オートフ
ォーカス装置において、 前記被写体像面速度演算手段は、最新の焦点検出信号と
2周期以上前回の焦点検出信号とから得られる2つのデ
フォーカス量に基づいて被写体像面速度を演算すること
を特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス装置。 2)請求項1のオーバーラップ式オートフォーカス装置
において、 前記被写体像面速度を求めるために用いる2つの焦点検
出信号の採取時間間隔を、前記電荷蓄積型光電変換素子
の蓄積時間が短ければ長くするようにしたことを特徴と
するオーバーラップ式オートフォーカス装置。 3)電荷蓄積型光電変換素子を有し、撮影レンズを介し
てこの光電変換素子上に入射する焦点検出光束を焦点検
出信号に変換して出力する焦点検出手段と、 この焦点検出手段からの焦点検出信号に基づいて前記撮
影レンズによる焦点検出光束の結像面と予定結像面との
ズレ量とズレ方向でなるデフォーカス量を算出するデフ
ォーカス量演算手段と、ある時間間隔をもって演算され
た2つのデフォーカス量と、この2つのデフォーカス量
が演算される間に移動する撮影レンズによる結像面の移
動量とから被写体像面速度を算出する被写体像面速度演
算手段と、 この被写体像面速度演算手段により算出された被写体像
面速度に基づき、被写体が動体であるか否かを判定する
動体判定手段と、 前記被写体像面速度演算手段により算出された被写体像
面速度に相関する補正量を算出する補正量演算手段と、 動体と判定されるときにはこの補正量とデフォーカス量
とに基づいてレンズ駆動量を算出するとともに、動体と
判定されないときにはデフォーカス量に基づいてレンズ
駆動量を算出するレンズ駆動量演算手段と、 撮影レンズの実際の移動量を検出するレンズ移動量検出
手段と、 前記レンズ駆動量演算手段で演算されたレンズ駆動量と
検出された実際のレンズ移動量に従って撮影レンズを合
焦位置にサーボする駆動手段と、前記駆動手段が撮影レ
ンズを合焦位置にサーボ中にも前記電荷蓄積型光電変換
素子の蓄積をオーバラップして行い、前記光電変換素子
の蓄積とサーボを次々とオーバラップさせて行うよう制
御する制御手段とを具備するオーバーラップ式オートフ
ォーカス装置において、 前記動体判定手段は、ある時間間隔をおいて演算された
複数の被写体像面速度が同じ極性であり、かつそれらの
被写体像面速度がそれぞれの閾値以上の大きさであると
き被写体を動体と判定するとともに、一旦動体と判定し
た後は、前記被写体像面速度が前記閾値よりも小さい閾
値以下になると動体ではないと判定するようにしたこと
を特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス装置。 4)請求項3に記載のオーバーラップ式オートフォーカ
ス装置において、 デフォーカス量が所定値以下か否かを判定するデフォー
カス量判定手段を備え、 前記動体判定手段は、前記条件に加えて、デフォーカス
量が所定値以下と判定されるときに動体と判定すること
を特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス装置。 5)電荷蓄積型光電変換素子を有し、撮影レンズを介し
てこの光電変換素子上に入射する焦点検出光束を焦点検
出信号に変換して出力する焦点検出手段と、 この焦点検出手段からの焦点検出信号に基づいて前記撮
影レンズによる焦点検出光束の結像面と予定結像面との
ズレ量とズレ方向でなるデフォーカス量を算出するデフ
ォーカス量演算手段と、ある時間間隔をもって演算され
た2つのデフォーカス量と、この2つのデフォーカス量
が演算される間に移動する撮影レンズによる結像面の移
動量とから被写体像面速度を算出する被写体像面速度演
算手段と、 この被写体像面速度演算手段により算出された被写体像
面速度に基づき、被写体が動体であるか否かを判定する
動体判定手段と、 前記被写体像面速度演算手段により算出された被写体像
面速度に相関する補正量を算出する補正量演算手段と、 動体と判定されるときにはこの補正量とデフォーカス量
とに基づいてレンズ駆動量を算出するとともに、動体と
判定されないときにはデフォーカス量に基づいてレンズ
駆動量を算出するレンズ駆動量演算手段と、 撮影レンズの実際の移動量を検出するレンズ移動量検出
手段と、 前記レンズ駆動量演算手段で演算されたレンズ駆動量と
検出された実際のレンズ移動量に従って撮影レンズを合
焦位置にサーボする駆動手段と、前記駆動手段が撮影レ
ンズを合焦位置にサーボ中にも前記電荷蓄積型光電変換
素子の蓄積をオーバラップして行い、前記光電変換素子
の蓄積とサーボを次々とオーバラップさせて行うよう制
御する制御手段とを具備するオーバーラップ式オートフ
ォーカス装置において、 前記動体判定手段は、前記被写体像面速度の算出に用い
た少なくとも2つの焦点検出信号の採取時間間隔内にお
ける、撮影レンズによる結像面の移動速度に対する被写
体像面速度の比が所定の閾値以上のときに動体と判定す
ることを特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス
装置。 6)請求項5に記載のオーバーラップ式オートフォーカ
ス装置において、 デフォーカス量が所定値以下か否かを判定するデフォー
カス量判定手段を備え、 前記動体判定手段は、前記条件に加えてデフォーカス量
が所定値以下と判定されるときに動体と判定することを
特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス装置。 7)請求項5または6に記載のオーバーラップ式オート
フォーカス装置において、 一旦動体判定をして追尾サーボに入ったら、撮影レンズ
による結像面の移動速度に対する被写体像面速度の比を
判定しないようにすることを特徴とするオーバーラップ
式オートフォーカス装置。 8)電荷蓄積型光電変換素子を有し、撮影レンズを介し
てこの光電変換素子上に入射する焦点検出光束を焦点検
出信号に変換して出力する焦点検出手段と、 この焦点検出手段からの焦点検出信号に基づいて前記撮
影レンズによる焦点検出光束の結像面と予定結像面との
ズレ量とズレ方向でなるデフォーカス量を算出するデフ
ォーカス量演算手段と、ある時間間隔をもって演算され
た2つのデフォーカス量と、この2つのデフォーカス量
が演算される間に移動する撮影レンズによる結像面の移
動量とから被写体像面速度を算出する被写体像面速度演
算手段と、 算出されたデフォーカス量と被写体像面速度に相関する
補正量とに基づいて、追尾サーボのためのレンズ駆動量
を算出するレンズ駆動量演算手段と、 撮影レンズの実際の移動量を検出するレンズ移動量検出
手段と、 前記レンズ駆動量演算手段で演算されたレンズ駆動量と
検出された実際のレンズ移動量に従って撮影レンズを合
焦位置にサーボする駆動手段と、前記駆動手段が撮影レ
ンズを合焦位置にサーボ中にも前記電荷蓄積型光電変換
素子の蓄積をオーバラップして行い、前記光電変換素子
の蓄積とサーボを次々とオーバラップさせて行うよう制
御する制御手段とを具備するオーバーラップ式オートフ
ォーカス装置において、 レリーズの起動を常時許可するようにし、 前記レンズ駆動量演算手段は、レリーズ信号を検出する
と、前記被写体像面速度演算手段で算出された最新の被
写体像面速度、これを算出するのに用いた焦点検出信号
の蓄積時刻からレリーズ信号を検出するまでの経過時間
、この時間中のレンズ駆動量、およびレリーズ信号から
実際の露光までに要する所定遅延時間とに基づいて、露
光時刻に合焦させるためのレンズ駆動量を演算すること
を特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス装置。 9)請求項1〜8のいずれか1項に記載のオーバーラッ
プ式オートフォーカス装置において、ある時間間隔で演
算された複数の被写体像面速度に基づいて被写体像面速
度の加減速度を演算する加減速度演算手段を備え、 前記被写体像面速度に相関する補正量は、その加減速度
も加味して算出されることを特徴とするオーバーラップ
式オートフォーカス装置。 10)電荷蓄積型光電変換素子を有し、撮影レンズを介
してこの光電変換素子上に入射する焦点検出光束を焦点
検出信号に変換して出力する焦点検出手段と、 この焦点検出手段からの焦点検出信号に基づいて前記撮
影レンズによる焦点検出光束の結像面と予定結像面との
ズレ量とズレ方向でなるデフォーカス量を算出するデフ
ォーカス量演算手段と、算出されたデフォーカス量と被
写体像面速度に相関する補正量とに基づいて、追尾サー
ボのためのレンズ駆動量を算出するレンズ駆動量演算手
段と、 撮影レンズの実際の移動量を検出するレンズ移動量検出
手段と、 前記レンズ駆動量演算手段で演算されたレンズ駆動量と
検出された実際のレンズ移動量に従って撮影レンズを合
焦位置にサーボする駆動手段と、前記駆動手段が撮影レ
ンズを合焦位置にサーボ中にも前記電荷蓄積型光電変換
素子の蓄積をオーバラップして行い、前記光電変換素子
の蓄積とサーボを次々とオーバラップさせて行うよう制
御する制御手段とを具備するオーバーラップ式オートフ
ォーカス装置において、 前記被写体像面速度に依存する前記補正量を、電荷蓄積
時刻とこの電荷蓄積によって得られた焦点検出信号から
デフォーカス量が算出される時刻との間のレンズ移動量
を考慮しないで求めることを特徴とするオーバーラップ
式オートフォーカス装置。 11)請求項10のオーバーラップ式オートフォーカス
装置において、 前記被写体像面速度に依存する補正量は、時刻tnにお
けるデフォーカス量と時刻を(n−1)から時刻tnの
間の撮影レンズによる結像面の移動量との和から時刻を
(n−1)におけるデフォーカス量を減算した値とする
ことを特徴とするオーバーラップ式オートフォーカス装
置。
[Scope of Claims] 1) A focus detection means having a charge accumulation type photoelectric conversion element and converting a focus detection light beam incident on the photoelectric conversion element through a photographing lens into a focus detection signal and outputting the same; defocus amount calculation means for calculating a defocus amount consisting of the amount of deviation and the direction of deviation between the imaging plane of the focus detection light beam by the photographing lens and the expected imaging plane based on the focus detection signal from the focus detection means; Subject image plane velocity calculation that calculates the subject image plane velocity from two defocus amounts calculated with a time interval and the amount of movement of the imaging plane by the photographing lens that moves while these two defocus amounts are calculated. correction amount calculation means for calculating a correction amount correlated to the object image surface velocity calculated by the object image surface velocity calculation means; A lens drive amount calculation means for calculating the lens drive amount; a lens movement amount detection means for detecting the actual movement amount of the photographing lens; and a lens drive amount calculated by the lens drive amount calculation means and the detected actual lens. a driving means for servoing the photographing lens to the focusing position according to the amount of movement; and a driving means for servoing the photographing lens to the focusing position in an overlapping manner while the driving means is servoing the photographing lens to the focusing position; In an overlap type autofocus device, which is equipped with a control means for controlling the accumulation of elements and controlling servo operations to be performed in an overlapping manner one after another, the object image plane velocity calculation means is configured to detect the latest focus detection signal and the previous focus detection signal for two or more cycles. An overlap type autofocus device that calculates a subject image surface velocity based on two defocus amounts obtained from a focus detection signal. 2) In the overlap type autofocus device according to claim 1, the sampling time interval of the two focus detection signals used for determining the object image plane velocity is set to be longer if the storage time of the charge storage type photoelectric conversion element is shorter. An overlap type autofocus device characterized by: 3) a focus detection means having a charge storage type photoelectric conversion element and converting a focus detection light beam incident on the photoelectric conversion element through a photographing lens into a focus detection signal and outputting the signal; and a focus detection means from the focus detection means. a defocus amount calculating means for calculating a defocus amount consisting of the amount of deviation and the direction of deviation between the imaging plane of the focus detection light beam by the photographing lens and the expected imaging plane based on the detection signal; a subject image plane velocity calculating means for calculating a subject image plane velocity from two defocus amounts and an amount of movement of an imaging plane by a photographing lens that moves while the two defocus amounts are being calculated; a moving object determination means for determining whether the object is a moving object based on the object image surface speed calculated by the object image surface speed calculation means; and a correction correlated to the object image surface speed calculated by the object image surface speed calculation means. a correction amount calculation means for calculating the amount of correction, and a lens driving amount is calculated based on the correction amount and the defocus amount when the object is determined to be a moving object, and a lens driving amount is calculated based on the defocus amount when the object is not determined to be a moving object. A lens driving amount calculating means for calculating, a lens moving amount detecting means for detecting the actual moving amount of the photographing lens, and photographing according to the lens driving amount calculated by the lens driving amount calculating means and the detected actual lens moving amount. a driving means for servoing the lens to the focusing position; and a driving means for servoing the photographing lens to the focusing position, the storage of the charge storage type photoelectric conversion element is overlapped with the storage of the photoelectric conversion element; In an overlap type autofocus device comprising a control means for controlling the servos to overlap one after another, the moving object determination means is configured to determine whether a plurality of object image surface velocities calculated at a certain time interval have the same polarity. , and when the image plane velocity of the subject is greater than the respective threshold, the subject is determined to be a moving object, and once it is determined that the subject is a moving object, the image plane velocity of the subject is equal to or less than a threshold smaller than the threshold. An overlap type autofocus device characterized in that it determines that a moving object is not a moving object. 4) The overlap type autofocus device according to claim 3, further comprising defocus amount determining means for determining whether or not the defocus amount is less than or equal to a predetermined value, and the moving object determining means includes, in addition to the condition, An overlap type autofocus device characterized in that a moving object is determined when a focus amount is determined to be less than or equal to a predetermined value. 5) a focus detection means having a charge accumulation type photoelectric conversion element and converting a focus detection light beam incident on the photoelectric conversion element through a photographing lens into a focus detection signal and outputting the signal; and a focus detection means from the focus detection means. a defocus amount calculating means for calculating a defocus amount consisting of the amount of deviation and the direction of deviation between the imaging plane of the focus detection light beam by the photographing lens and the expected imaging plane based on the detection signal; a subject image plane velocity calculating means for calculating a subject image plane velocity from two defocus amounts and an amount of movement of an imaging plane by a photographing lens that moves while the two defocus amounts are being calculated; a moving object determination means for determining whether the object is a moving object based on the object image surface speed calculated by the object image surface speed calculation means; and a correction correlated to the object image surface speed calculated by the object image surface speed calculation means. a correction amount calculation means for calculating the amount of correction, and a lens driving amount is calculated based on the correction amount and the defocus amount when the object is determined to be a moving object, and a lens driving amount is calculated based on the defocus amount when the object is not determined to be a moving object. A lens driving amount calculating means for calculating, a lens moving amount detecting means for detecting the actual moving amount of the photographing lens, and photographing according to the lens driving amount calculated by the lens driving amount calculating means and the detected actual lens moving amount. a driving means for servoing the lens to the focusing position; and a driving means for servoing the photographing lens to the focusing position, the storage of the charge storage type photoelectric conversion element is overlapped with the storage of the photoelectric conversion element; In an overlap type autofocus device comprising a control means for controlling servos to overlap one after another, the moving object determination means collects at least two focus detection signals used for calculating the object image surface velocity. An overlap type autofocus device characterized in that a moving object is determined when a ratio of a subject image plane speed to a moving speed of an image forming plane by a photographing lens within a time interval is equal to or higher than a predetermined threshold value. 6) The overlap type autofocus device according to claim 5, further comprising defocus amount determining means for determining whether the defocus amount is less than or equal to a predetermined value, and the moving object determining means is configured to perform defocusing in addition to the condition. An overlap type autofocus device characterized in that a moving object is determined when the amount of the object is determined to be less than or equal to a predetermined value. 7) In the overlap type autofocus device according to claim 5 or 6, once the moving object is determined and the tracking servo is activated, the ratio of the object image surface speed to the moving speed of the image forming surface by the photographing lens is not determined. An overlap type autofocus device characterized by: 8) A focus detection means having a charge storage type photoelectric conversion element and converting a focus detection light beam incident on the photoelectric conversion element through a photographing lens into a focus detection signal and outputting the same; and a focus detection means from the focus detection means. a defocus amount calculating means for calculating a defocus amount consisting of the amount of deviation and the direction of deviation between the imaging plane of the focus detection light beam by the photographing lens and the expected imaging plane based on the detection signal; a subject image plane velocity calculating means for calculating a subject image plane velocity from two defocus amounts and an amount of movement of an image plane by a photographing lens that moves while the two defocus amounts are calculated; Lens drive amount calculation means that calculates the lens drive amount for tracking servo based on the amount of defocus and the correction amount that correlates to the image plane speed of the subject, and lens movement amount detection that detects the actual amount of movement of the photographing lens. means, a driving means for servoing the photographing lens to a focusing position according to the lens driving amount calculated by the lens driving amount calculating means and the detected actual lens movement amount, and the driving means servoing the photographing lens to the focusing position. An overlap type autofocus comprising control means for controlling the storage of the charge storage type photoelectric conversion element to overlap with each other during servo, and to control the storage of the photoelectric conversion element and servo to be performed in an overlapping manner one after another. In the apparatus, activation of the release is always permitted, and when the lens drive amount calculation means detects the release signal, the lens drive amount calculation means calculates the latest object image surface velocity calculated by the object image surface speed calculation means. The exposure time is adjusted based on the elapsed time from the accumulation time of the focus detection signal used in An overlap type autofocus device characterized by calculating the amount of lens drive for focusing. 9) In the overlap type autofocus device according to any one of claims 1 to 8, the acceleration/deceleration of the object image surface velocity is calculated based on a plurality of object image surface velocities calculated at a certain time interval. An overlap type autofocus device comprising a speed calculation means, wherein the correction amount correlated to the image plane speed of the object is calculated by taking into account its acceleration/deceleration. 10) A focus detection means having a charge storage type photoelectric conversion element and converting a focus detection light beam incident on the photoelectric conversion element through a photographing lens into a focus detection signal and outputting the same; and a focus detection means from the focus detection means. a defocus amount calculating means for calculating a defocus amount consisting of a deviation amount and a deviation direction between an imaging plane of a focus detection light beam by the photographing lens and a planned imaging plane based on a detection signal; a lens drive amount calculation means for calculating a lens drive amount for tracking servo based on a correction amount correlated with the object image plane speed; a lens movement amount detection means for detecting an actual movement amount of the photographing lens; a driving means for servoing the photographing lens to the focusing position according to the lens driving amount calculated by the lens driving amount calculation means and the detected actual lens movement amount; In the overlap type autofocus device, the overlap type autofocus device is provided with a control means for controlling the storage of the charge storage type photoelectric conversion element to be performed in an overlapping manner, and the storage of the photoelectric conversion element and the servo to be performed in an overlapping manner one after another. The correction amount that depends on the image plane speed of the object is determined without considering the amount of lens movement between the charge accumulation time and the time when the defocus amount is calculated from the focus detection signal obtained by this charge accumulation. Overlapping autofocus device. 11) In the overlap type autofocus device according to claim 10, the correction amount depending on the image plane speed of the subject is determined by combining the amount of defocus at time tn and the amount of correction by the photographing lens between (n-1) and time tn. An overlap type autofocus device characterized in that the time is set to a value obtained by subtracting the amount of defocus at (n-1) from the sum of the amount of movement of the image plane.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11012609B2 (en) 2019-06-28 2021-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus and its control method, and storage medium

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