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JP2920652B2 - Automatic focus adjustment device - Google Patents
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JP2920652B2 - Automatic focus adjustment device - Google Patents

Automatic focus adjustment device

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JP2920652B2
JP2920652B2 JP5437490A JP5437490A JP2920652B2 JP 2920652 B2 JP2920652 B2 JP 2920652B2 JP 5437490 A JP5437490 A JP 5437490A JP 5437490 A JP5437490 A JP 5437490A JP 2920652 B2 JP2920652 B2 JP 2920652B2
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movement
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洋介 日下
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラの予測駆動装置を有する焦点検出装置
に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus detection device having a camera predictive drive device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の自動焦点検出装置は、焦点検出手段からの過去
数回のデフォーカス量に基づいて被写体が動いているか
どうかを判定し、その結果被写体が動いている場合に
は、過去数回のデフォーカス量に基づいて被写体の動き
を予測し、被写体の移動に追従するように焦点検出手段
のデフォーカス量を補正している。これにより動いてい
る被写体に対しても合焦し続けることを可能にしてお
り、このような技術は、本出願人の出願による特開昭63
−148218等で既に公知である。
The conventional automatic focus detection device determines whether or not the subject is moving based on the past several times of defocus amount from the focus detection means. As a result, if the subject is moving, the past several times of defocusing is performed. The movement of the subject is predicted based on the amount, and the defocus amount of the focus detection means is corrected so as to follow the movement of the subject. This makes it possible to keep focusing on a moving subject, and such a technique is disclosed in
It is already known such as -148218.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記の如き従来技術においては過去数回のデフォーカ
ス量に基づいてレンズを駆動しているので、例えば主要
被写体の前を人が横切ったり、主要被写体が焦点検出フ
レームから一瞬はずれただけで誤ったデフォーカス量を
検出して誤ったレンズ駆動をしてしまったり、また撮影
者の脇を通り抜けるような被写体の場合レンズ駆動方向
が急激に変化してオーバーラン等を起して正確な追尾が
出来ないという問題点があった。
In the prior art as described above, since the lens is driven based on the amount of defocus of the past several times, for example, a person crosses in front of the main subject, or the main subject is only momentarily deviated from the focus detection frame and is erroneous. In the case of a subject that detects the amount of defocus and drives the lens incorrectly or that passes through the side of the photographer, the lens driving direction changes suddenly, causing overrun etc. and accurate tracking can be performed There was no problem.

そこで本発明では誤ったデフォーカス量を検出した
り、駆動方向が急激に変化した場合においてもオーバー
ラン等の誤ったレンズ駆動が起こらない予測駆動装置を
有する焦点検出装置を提供することを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a focus detection device having a prediction drive device that detects an erroneous defocus amount or that does not cause erroneous lens drive such as overrun even when the drive direction changes suddenly. I do.

〔問題を解決する為の手段〕[Means for solving the problem]

上記問題点を解決するために本発明では、焦点検出手
段の焦点検出信号の過去数回の結果に基づいて被写体の
移動を予測して予測移動量に関する追尾信号を発生する
追尾手段と、前記追尾手段の追尾信号に基づいて前記撮
影レンズを駆動するレンズ駆動手段とを備えた自動焦点
検出装置において、 被写体の動きに関する情報と前記焦点検出手段の焦点
検出信号とに基づいて被写体の移動軌跡を示す軌跡関数
を決定する軌跡決定手段と、 前記軌跡決定手段により決定された軌跡関数に基づい
て被写体の移動を予測して予測移動信号を発生する予測
手段と、 前記焦点検出手段の最新の焦点検出信号が前記予測手
段で発生された予測移動信号から外れているかどうかを
判定する逸脱判定手段と、 前記逸脱判定手段により、逸脱と判定された場合は前
記予測手段の予測移動信号に基づいてレンズ駆動量を算
出し、また逸脱だと判定されなかった場合には前記追尾
手段の追尾信号に基づいてレンズ駆動量を算出する予測
制御手段とを備えたものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a tracking unit that predicts a movement of a subject based on a result of a focus detection signal of a focus detection unit in the past several times and generates a tracking signal related to a predicted movement amount; An automatic focus detection device comprising: a lens driving unit that drives the photographing lens based on a tracking signal of the unit; and a movement trajectory of the subject based on information on a movement of the subject and a focus detection signal of the focus detection unit. Trajectory determination means for determining a trajectory function; prediction means for predicting movement of a subject based on the trajectory function determined by the trajectory determination means to generate a predicted movement signal; latest focus detection signal of the focus detection means Departure determining means for determining whether or not deviates from the predicted movement signal generated by the predicting means; and Prediction control means for calculating a lens drive amount based on a predicted movement signal of the prediction means, and calculating a lens drive amount based on a tracking signal of the tracking means when it is not determined that the deviation is detected. Things.

〔作用〕 本発明においては、追尾手段により、過去数
回の焦点検出結果に基づいて被写体の移動を予測して予
測移動量に関する追尾信号を発生し、且つ、予測手段に
より、被写体の移動に関する情報と焦点検出信号とに基
づいて決定された被写体の移動軌跡を表す軌跡関数か
ら、被写体の移動を予測した予測移動信号を発生するよ
うにし、レンズ駆動に際して、これら追尾信号、予測移
動信号のいずれを使用するかを逸脱判定手段を結果に基
づいて判定している。
[Operation] In the present invention, the tracking means predicts the movement of the subject based on the results of the focus detection several times in the past to generate a tracking signal relating to the predicted movement amount, and the prediction means provides information relating to the movement of the subject. From the trajectory function representing the trajectory of the subject determined based on the focus detection signal and the focus detection signal, a predicted movement signal that predicts the movement of the subject is generated. When the lens is driven, any of the tracking signal and the predicted movement signal is used. Whether to use or not is determined based on the result of the deviation determination means.

その結果、本発明においては、常に最も良く主要被写
体の移動に追従している信号に基づき撮影レンズの駆動
が可能であり、また、軌跡関数から未来の撮影レンズの
駆動を予測出来るので、レンズの駆動方向が反転する場
合でも未然にオーバーランを防ぐことが出来る。
As a result, in the present invention, it is possible to drive the photographing lens based on the signal that always best follows the movement of the main subject, and to predict the future driving of the photographing lens from the trajectory function. Even when the driving direction is reversed, overrun can be prevented beforehand.

〔実施例〕〔Example〕

−第1実施例− 第1の実施例を第1図〜第7図に基づいて説明する。 -First Embodiment- A first embodiment will be described with reference to FIGS.

第1図は本発明の主要構成図、第2図は等速度で横切
る被写体を撮影する場合の被写体とカメラの関係を示す
図である。
FIG. 1 is a main configuration diagram of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between a subject and a camera when photographing a subject crossing at a constant speed.

第1図の焦点検出手段2は、撮影レンズの時刻tnにお
ける焦点調整状態(撮影レンズの合焦点位置までの距
離)を示すデフォーカス量Dfnを検出する。
The focus detecting means 2 in FIG. 1 detects a defocus amount Dfn indicating a focus adjustment state (distance to a focal point of the photographing lens) of the photographing lens at time tn.

追尾手段3は、焦点検出手段2の過去数回の焦点調整
状態を示すデフォーカスに基づいて被写体が動いている
かどうかを判定し、もし被写体が動いているならば、検
出されたデフォーカス量では追いつかない被写体の移動
分のデフォーカス量Pn(前回の焦点検出から今回の焦点
検出の間に像面が移動した量、以下予測デフォーカス量
と呼ぶ。)をPn=Dfn+(前回のレンズ駆動量)−Dfn1
として算出する。さらに、他の予測デフォーカス量を算
出する方法として本出願人による特開昭63−148218に開
示している方法に準じて行えばよい。
The tracking means 3 determines whether the subject is moving based on the defocus indicating the focus adjustment state of the focus detection means 2 in the past several times, and if the subject is moving, the detected defocus amount The defocus amount P n (the amount by which the image plane has moved from the previous focus detection to the current focus detection, hereinafter referred to as a predicted defocus amount) for the movement of the subject that cannot catch up is P n = Df n + (previous defocus amount) -Df n1
Is calculated as Further, another method of calculating the predicted defocus amount may be performed according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-148218 by the present applicant.

被写体軌跡パラメータ設定手段20は、第2図に示され
るように被写体速度V、軌跡への垂線の足の長さd、撮
影レンズの焦点距離fから構成される軌跡パラメータが
予め設定され、あるいは外部操作により複数の軌跡パラ
メータから選択され設定されている。この軌跡パラメー
タは、例えば、被写体の種類(スポーツ写真用、自動車
レース用等)によって決まる代表的な値である。
The object trajectory parameter setting means 20 presets trajectory parameters including the object speed V, the length d of a leg perpendicular to the trajectory, and the focal length f of the photographing lens as shown in FIG. It is selected and set from a plurality of trajectory parameters by an operation. The trajectory parameter is, for example, a representative value determined by the type of the subject (for sports photography, for automobile racing, etc.).

軌跡決定手段10は、焦点検出手段2からのデフォーカ
ス量信号と被写体軌跡パラメータ設定手段20からのパラ
メータ信号とを入力し、両信号に基づき被写体移動軌跡
を示す信号を予測手段11に出力する。
The trajectory determination unit 10 receives the defocus amount signal from the focus detection unit 2 and the parameter signal from the subject trajectory parameter setting unit 20 and outputs a signal indicating the subject movement trajectory to the prediction unit 11 based on both signals.

予測手段11は、軌跡決定手段10からの移動軌跡信号と
被写体軌跡パラメータ設定手段20からの軌跡パラメータ
信号とを入力し、両信号に基づき被写体の移動軌跡を予
測した予測信号を逸脱判定手段12及び予測制御手段13に
出力する。
The prediction means 11 receives the movement trajectory signal from the trajectory determination means 10 and the trajectory parameter signal from the subject trajectory parameter setting means 20, and calculates a prediction signal that predicts the movement trajectory of the subject based on the two signals. It outputs to the prediction control means 13.

逸脱判定手段12は、焦点検出手段2から順次出力され
るデフォーカス量に関する信号を予測手段11から出力さ
れる予測信号と比較して、両信号が所定許容範囲内にお
いて一致していれば非逸脱信号を出力し、逆に一致して
いなければ逸脱信号を出力する。
The departure determining unit 12 compares the signal regarding the defocus amount sequentially output from the focus detection unit 2 with the prediction signal output from the prediction unit 11, and determines that the two signals do not deviate from each other within a predetermined allowable range. A signal is output, and if they do not match, a deviation signal is output.

予測制御手段13は、逸脱判定手段12からの逸脱信号が
出力されると予測手段11からの予測信号に基づきレンズ
駆動手段4を駆動し、また非逸脱信号が出力されると追
尾手段3の予測デフォーカス量信号に基づきレンズ駆動
手段4を駆動する。
The prediction control unit 13 drives the lens driving unit 4 based on the prediction signal from the prediction unit 11 when the deviation signal from the deviation determination unit 12 is output, and predicts the tracking unit 3 when the non-deviation signal is output. The lens driving means 4 is driven based on the defocus amount signal.

次に、軌跡決定手段10により発生される被写体Aの移
動軌跡信号を規格化する処理について第2図〜第6図に
基づいて説明する。
Next, a process for normalizing the movement trajectory signal of the subject A generated by the trajectory determination means 10 will be described with reference to FIGS.

第2図のように等速度で動く被写体Aを撮影する場合
には、被写体速度V、軌跡への垂線の足の長さd、レン
ズの焦点距離fの3つのパラメータ(以下、軌跡パラメ
ータと呼ぶ)が決まれば軌跡を唯一つ決定できる。
When photographing a subject A moving at a constant speed as shown in FIG. 2, three parameters of a subject speed V, a length d of a leg perpendicular to a locus, and a focal length f of a lens (hereinafter, referred to as locus parameters). ) Can determine only one trajectory.

しかし、被写体速度が異なると、被写体は第3図
(a)に示すような軌跡を示めす。また、軌跡への垂線
の足の長さd、レンズの焦点距離fが異なると、被写体
はそれぞれ第3図(b)、第3図(c)のような軌跡を
示す。第3図(a)〜(c)において横軸は時間t、縦
軸は無限からのレンズの繰り出し量である。
However, when the object speed is different, the object shows a locus as shown in FIG. Further, when the length d of the foot perpendicular to the locus and the focal length f of the lens are different, the subject shows the locus as shown in FIGS. 3B and 3C, respectively. 3A to 3C, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the amount of lens extension from infinity.

第3図(a)〜(c)から判るように、被写体Aの移
動軌跡は軌跡パラメータの変化により多くのパターンの
軌跡になる。これら総ての軌跡パラメータを被写体軌跡
パラメータ設定手段20に記憶したり、或いは軌跡パラメ
ータに基づく被写体の移動軌跡を軌跡決定手段10におい
て記憶することは無理である。そこで、移動軌跡を規格
化するために像面移動速度を利用する。
As can be seen from FIGS. 3A to 3C, the movement trajectory of the subject A becomes a trajectory of many patterns due to a change in the trajectory parameter. It is impossible to store all these trajectory parameters in the subject trajectory parameter setting means 20 or to store the trajectory of the subject based on the trajectory parameters in the trajectory determination means 10. Therefore, the image plane moving speed is used to normalize the moving locus.

第2図から撮影距離aは(1)式のようになる。但し
時間tの原点をカメラに最も近いとき(a=dの時)と
する。
From FIG. 2, the photographing distance a is as shown in equation (1). However, it is assumed that the origin of time t is closest to the camera (when a = d).

a=((Vt)+d21/2 ……(1) 但し、V:被写体速度 d:第2図における軌跡への垂線の足の長さ 更にレンズにおけるニュートンの式から (f<<d)として次式(2)を得る。a = ((Vt) 2 + d 2 ) 1/2 (1) where V: subject speed d: length of a leg perpendicular to the trajectory in FIG. 2 Further, from the Newton's formula for the lens, (f << The following equation (2) is obtained as d).

ax=f2 ……(2) 但し、x:繰り出し量 f:レンズの焦点距離 (1)、(2)式から像面移動速度uは次式(3)の
ようになる。
ax = f 2 (2) where x is the amount of extension f: focal length of the lens From the equations (1) and (2), the image plane moving speed u is given by the following equation (3).

更に変形して次式(4)を得る。 Further modification yields the following equation (4).

ここでsign(t)= 1(t≧0) −1(t<0) T=(V1/2/f)tで時間tを変換すると次式(5)
を得る。
Here, when the time t is converted by sign (t) = 1 (t ≧ 0) −1 (t <0) T = (V 1/2 / f) t, the following equation (5) is obtained.
Get.

一般的には次式(6)のようにまとめられる。 Generally, it is summarized as in the following equation (6).

但し、T=(V1/2/f)t=bt C=d2/Vf2 従って、軌跡パラメータ(被写体速度V,長さd,焦点距
離f)が異なっていてもC=一定ならば、軌跡決定手段
10の移動軌跡信号は(6)式で決まる一曲線に沿った信
号となる。
However, T = (V 1/2 / f) t = bt C = d 2 / Vf 2 Therefore, even if the trajectory parameters (subject speed V, length d, focal length f) are different, if C = constant, Trajectory determination means
The ten movement trajectory signals are signals along one curve determined by the equation (6).

第4図は(6)式のCを異ならせて示した図である。
この様に、被写体の軌跡をイメージ式(6)として扱う
ことが可能なので、予測手段11は、軌跡パラメータが異
なっていてもCが一定、もしくは所定の範囲内にあれば
Cを定数として(6)式より被写体の移動軌跡を予測す
ることが可能である。
FIG. 4 is a diagram showing C of equation (6) differently.
As described above, since the trajectory of the subject can be treated as the image formula (6), the prediction unit 11 sets C to be a constant even if the trajectory parameters are different, or C as a constant if it is within a predetermined range. It is possible to predict the trajectory of the subject from the expression (1).

そこで、最もありそうな代表的なイメージ式を一つ軌
跡決定手段10に記憶しておき、過去数回の焦点検出手段
2の結果により像面移動速度uを求め、(6)式の係数
bを決定すれば、係数bに基づく被写体の移動軌跡信号
は唯一つ決まる。
Therefore, one of the most probable representative image formulas is stored in the trajectory determination means 10, and the image plane moving speed u is obtained from the results of the focus detection means 2 several times in the past, and the coefficient b of the formula (6) is obtained. Is determined, only one movement locus signal of the subject based on the coefficient b is determined.

この軌跡決定手段10が移動軌跡信号を決定する過程を
説明する。
The process in which the trajectory determination means 10 determines the movement trajectory signal will be described.

被写体軌跡パラメータ設定手段20は、上述したように
最もありそうな被写体の軌跡パラメータの定数Cを記憶
している。
The subject trajectory parameter setting means 20 stores the constant C of the trajectory parameter of the subject which is most likely as described above.

軌跡決定手段10は、(6)式に焦点検出手段2から順
次出力されるデフォーカス量信号から得られる像面移動
速度uを挿入することによりT=btの傾きbを算出す
る。具体的には、軌跡決定手段10は、焦点検出手段2の
デフォーカス量信号に基づいて、焦点検出演算の間に像
面が移動した予測デフォーカス量Pnとその時間間隔Δt
とから像面移動速度データunを次式(7)のように算出
する。
The trajectory determination means 10 calculates the slope b of T = bt by inserting the image plane moving speed u obtained from the defocus amount signal sequentially output from the focus detection means 2 into the equation (6). Specifically, based on the defocus amount signal of the focus detection unit 2, the trajectory determination unit 10 calculates the predicted defocus amount Pn at which the image plane has moved during the focus detection calculation and the time interval Δt thereof.
Calculated as following equation (7) the image plane movement velocity data u n and a.

次に、式(7)により順次、演算された複数の像面移
動速度データu1、u2、u3、‥‥unに基づき、(6)式か
ら各時刻の第5図のT1、T2、T3、‥‥Tnを求める。
Then, successively by the formula (7), calculating a plurality of image plane movement velocity data u 1 was, u 2, u 3, ‥‥ based on u n, (6) T 1 of FIG. 5 at each time from the equation , T 2 , T 3 , ΔT n .

そして、上述の如く求めたデータ列(t1、T1)(t2
T2)‥‥(tn、Tn)から一次関数(T=bt)を求める。
Then, the data sequence (t 1 , T 1 ) (t 2 ,
T 2 ) Find a linear function (T = bt) from ‥‥ (t n , T n ).

一般的には一次関数(T=bt)の傾きbは、最小二乗
法等で傾きbを求めればよい。ここでデータ数は、一次
式に挿入するので最低2個は必要で、測定誤差や実際の
軌跡がイメージ式とずれている場合には曲線となること
を考慮すると4個以上あることが望ましい。
Generally, the slope b of the linear function (T = bt) may be obtained by the least square method or the like. Here, the number of data is required to be at least two since it is inserted into the linear expression, and it is desirable that the number is four or more in consideration of a measurement error or a curve when the actual trajectory deviates from the image type.

このように、軌跡決定手段10は、被写体軌跡パラメー
タ設定手段20からの軌跡パラメータ信号即ち定数Cに関
する信号に基づき、被写体の移動軌跡(イメージ式)を
表す移動軌跡信号即ち傾きbに関する信号を求めてい
る。
As described above, the trajectory determination means 10 obtains a movement trajectory signal representing the movement trajectory (image formula) of the subject, that is, a signal relating to the inclination b, based on the trajectory parameter signal from the subject trajectory parameter setting means 20, ie, the signal relating to the constant C. I have.

また、傾きbは一度求めると以後はずっとその傾きb
を用いてもよいし、逐次傾きbを求めてもよい。ここで
時間tは、一般的に最も近づいた時を原点に取ることは
不便なので、ある時刻からの経過時間t′を利用する方
がよい。この場合は最も近づいた点を通過する時間をto
とするとt=t′=toとなる。従って求める一次式は次
式(8)を用いればよい。
Once the slope b is obtained, the slope b
May be used, or the slope b may be obtained sequentially. Here, it is generally inconvenient for the time t to take the time of closest approach as the origin, so it is better to use the elapsed time t 'from a certain time. In this case, the time to pass through the closest point is t o
When the t = t '= t o. Therefore, the following equation (8) may be used as the obtained primary equation.

T=bt′−bto=bt′−α ……(8) この場合は、軌跡決定手段10は移動軌跡信号として傾
きbと接辺αを求めることになる。
T = bt'-bt o = bt' -α ...... (8) In this case, the locus determining means 10 would determine the slope b and Sehhen alpha as moving track signal.

軌跡決定手段10により傾きbと接辺αとが決まれば、
被写体の移動軌跡は唯一つ決まるので将来速度の予測が
可能となる。
If the slope b and the tangent α are determined by the trajectory determining means 10,
Since only one movement locus of the object is determined, it is possible to predict the speed in the future.

次に、予測手段11は、軌跡決定手段10で算出された傾
きbと接辺αと時刻tnから予測像面移動速度un′を次式
(9)により予測信号を算出する。
Next, the prediction unit 11 calculates a prediction signal by the following equation predicted image plane movement velocity u n 'from the calculated slope b and Sehhen α and the time t n in the trajectory determination unit 10 (9).

予測信号は、(9)式で算出された予測像面移動速度
un′であっても良いし、また予測像面移動速度un′に基
づいて算出された予測デフォーカス量でも良い、このよ
うな予測デフォーカス量に関連する信号である。
The predicted signal is a predicted image plane moving speed calculated by the equation (9).
u n 'may be a, also predicted image plane movement velocity u n' may be predicted defocus amount calculated on the basis of a signal associated with such predictions defocus amount.

次に、焦点検出手段2の最新のデフォーカス量に基づ
く信号が、上述の一つの代表的なイメージ式(9)に基
づいて求められた予測手段11からの予測信号即ち予測デ
フォーカス量に基づく信号に沿っているか否を逸脱判定
手段12により判定する方法について説明する。
Next, a signal based on the latest defocus amount of the focus detection unit 2 is based on a prediction signal from the prediction unit 11, that is, a predicted defocus amount obtained based on the above-described one representative image equation (9). A method of determining whether or not the vehicle is along the signal by the deviation determination unit 12 will be described.

逸脱判定手段12は、前回までの予測手段11の結果から
予測された軌跡に対して、最新の焦点検出手段2による
結果が著しく外れたかどうかを判定する手段である。そ
れは、予測手段11により得られた予測像面移動速度un
(予測デフォーカス量に基づく信号)と焦点検出手段2
の結果得られた像面移動速度un(最新のデフォーカス量
に基づく信号)との差の絶対値が、所定値uexp(>0)
以上の場合は逸脱したと判定する。
The departure determination means 12 is a means for determining whether or not the latest result of the focus detection means 2 significantly deviates from the trajectory predicted from the result of the prediction means 11 up to the previous time. That is, the predicted image plane moving speed u n ′ obtained by the prediction unit 11
(Signal based on predicted defocus amount) and focus detection means 2
The absolute value of the difference from the image plane moving speed u n (the signal based on the latest defocus amount) obtained as a result of the above is a predetermined value uexp (> 0).
In the above case, it is determined that the deviation has occurred.

予測制御手段13は、逸脱判定手段12が逸脱と判定した
ときは、追尾手段3により得られた予測デフォーカス量
を用いず、予測手段11により得られた予測デフォーカス
量に基づいてレンズ駆動量を算出し、また、逸脱判定手
段12が逸脱していないと判定した場合は、追尾手段3に
よる予測デフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を算出
する。
When the deviation determination unit 12 determines that the deviation has occurred, the prediction control unit 13 does not use the predicted defocus amount obtained by the tracking unit 3 but uses the lens drive amount based on the predicted defocus amount obtained by the prediction unit 11. Is calculated, and when the departure determining unit 12 determines that there is no deviation, the lens driving amount is calculated based on the predicted defocus amount predicted by the tracking unit 3.

レンズ駆動手段4は、予測制御手段13で算出されたレ
ンズ駆動量に基づいてレンズを駆動する。
The lens driving unit 4 drives the lens based on the lens driving amount calculated by the prediction control unit 13.

また、予測制御手段13は、予測手段11により算出され
た次回の焦点検出時の予測像面移動速度un+1′と、記憶
された予測像面移動速度un′とを比較し、それが所定の
変化を示した場合は、その変化に基づいてレンズ駆動量
を補正し、補正レンズ駆動量を算出する。レンズ駆動手
段4は、予測制御手段13で算出された補正レンズ駆動量
に基づいてレンズを駆動する様にしてもよい。所定の変
化としては、差の絶対値が大きい(大きな加速度運動の
時)、符号の反転(最至近通過時)などがある。
Further, the prediction control unit 13 compares the predicted image plane moving speed u n + 1 ′ calculated by the prediction unit 11 at the time of the next focus detection with the stored predicted image plane moving speed u n ′. Indicates a predetermined change, the lens driving amount is corrected based on the change, and the corrected lens driving amount is calculated. The lens driving unit 4 may drive the lens based on the correction lens driving amount calculated by the prediction control unit 13. The predetermined change includes, for example, a large absolute value of the difference (during a large acceleration motion) and a reversal of the sign (at the time of the closest passing).

このような補正の一例を、第7図に基づいて説明す
る。
An example of such correction will be described with reference to FIG.

第7図の太い実線aのような像面移動をする被写体の
場合、時刻tnでの像面移動速度に基づいてレンズ駆動を
行うと破線bのようにレンズを駆動することになり、時
刻tn+1の時には大きくずれることになる。したがって、
連続的にレンズの駆動速度を変えることの出来る自動焦
点調整装置においては多角形近似を行ってレンズ駆動す
ればよい。
In the case of a subject moving on the image plane as indicated by the thick solid line a in FIG. 7, if the lens is driven based on the image plane moving speed at time t n , the lens is driven as indicated by the broken line b. At t n + 1 , there will be a large shift. Therefore,
In an automatic focus adjustment device capable of continuously changing the driving speed of the lens, the lens may be driven by performing polygonal approximation.

つまり、第7図の細い実線dのように時刻tnとtn+1
間を細かく時間分割し、その時刻の像面移動速度により
レンズを駆動する。また、間欠的にしかレンズを駆動で
きない自動焦点検出装置においては第7図の一点鎖線c
のようにレンズを駆動すればよい。
That is, as shown by the thin solid line d in FIG. 7, the time between time t n and t n + 1 is finely divided, and the lens is driven at the image plane moving speed at that time. Further, in the automatic focus detection device which can only drive the lens intermittently, the dashed line c in FIG.
What is necessary is just to drive a lens like this.

−第2実施例− 第2の実施例を第8図に基づいて説明する。-Second Embodiment-A second embodiment will be described with reference to FIG.

第2の実施例は、第1の実施例の被写体軌跡パラメー
タ20の構成を更に具体化した実施例であり、その他の構
成は第1の実施例と同一の構成である。
The second embodiment is an embodiment in which the configuration of the subject trajectory parameter 20 of the first embodiment is further embodied, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

第1の実施例において、被写体軌跡パラメータ設定手
段20に記憶するイメージ式を決定する定数Cは、焦点距
離に依存するので焦点距離の異なるレンズにつけた場合
には大きく軌跡からずれることになる。そこで、焦点距
離等のレンズ情報を記憶する手段として、レンズ情報記
憶手段24をもうけ、更に被写体軌跡パラメータ設定手段
20は次式(10)で表す焦点距離fに依存しない定数Eと
して記憶する。
In the first embodiment, since the constant C for determining the image formula stored in the subject trajectory parameter setting means 20 depends on the focal length, when the lens is attached to a lens having a different focal length, the constant C greatly deviates from the trajectory. Therefore, a lens information storage unit 24 is provided as a unit for storing lens information such as a focal length, and a subject trajectory parameter setting unit is further provided.
20 is stored as a constant E that does not depend on the focal length f and is expressed by the following equation (10).

そして、軌跡定数算出手段23は、上述の定数Eとレン
ズ情報記憶手段24の焦点距離fとから次式(11)のよう
にイメージ式を決定する定数Cを算出する。
Then, the trajectory constant calculating means 23 calculates a constant C for determining the image equation as shown in the following equation (11) from the above constant E and the focal length f of the lens information storage means 24.

続いて、軌跡定数算出手段23により算出されたイメー
ジ式を決定する定数Cに基づき、上述の実施例と同様に
軌跡決定手段10において移動軌跡信号を求め、また予測
手段11において予測信号を算出する。この様にすれば同
じ定数Eを用いて焦点距離fの異なる場合でも正確に予
測信号を求めることが可能となる。
Subsequently, based on the constant C for determining the image formula calculated by the trajectory constant calculation means 23, the trajectory determination means 10 obtains a movement trajectory signal and the prediction means 11 calculates a prediction signal in the same manner as in the above embodiment. . In this way, it is possible to accurately obtain a prediction signal using the same constant E even when the focal length f is different.

−第3実施例− 第3の実施例を第9図、第10図に基づいて説明する。-Third Embodiment-A third embodiment will be described with reference to Figs. 9 and 10.

第1の実施例においては軌跡決定手段10により記憶し
たイメージ式と大きく異なる場合には良好な結果が得ら
れないという欠点があった。そこで、第3の実施例では
複数の軌跡パラメータを被写体軌跡パラメータ20に記憶
しておき、軌跡決定手段10は該軌跡パラメータに基づい
て最も適した軌跡を決定する。
The first embodiment has a disadvantage that good results cannot be obtained if the image formula is largely different from the image formula stored by the trajectory determining means 10. Therefore, in the third embodiment, a plurality of trajectory parameters are stored in the subject trajectory parameters 20, and the trajectory determination means 10 determines the most suitable trajectory based on the trajectory parameters.

第3の実施例では、被写体軌跡パラメータ設定手段20
と軌跡決定手段10のみが第1の実施例と異なるので、被
写体軌跡パラメータ設定手段20と軌跡決定手段10につい
てのみ説明する。簡単のために代表的イメージ式として
4つのイメージ式を利用する場合を説明する。
In the third embodiment, the object locus parameter setting means 20
Only the trajectory determining means 10 and the trajectory determining means 10 are different from those of the first embodiment. Only the subject trajectory parameter setting means 20 and the trajectory determining means 10 will be described. For simplicity, a case where four image formulas are used as representative image formulas will be described.

被写体軌跡パラメータ設定手段20は、イメージ式を決
定する定数Ci(i=1、2、3、4)を記憶する。次
に、軌跡決定手段10は、焦点検出手段2から出力される
デフォーカス量に基づく像面移動速度unと記憶された定
数Cとから、第9図で表される4つのイメージ式で表さ
れる関数のうち最も適したものを選択する。
The subject trajectory parameter setting means 20 stores a constant C i (i = 1, 2, 3, 4) for determining the image formula. Table Next, the trajectory determining means 10, with the the image plane movement velocity u n based on the defocus amount output from the focus detection unit 2 and stored constants C, 4 single image type represented by FIG. 9 The most appropriate function to be selected.

まず、軌跡決定手段10は、記憶された定数C1と焦点検
出手段2により算出されたunとから(9)式により時間
(1,n)を算出する。以下同様にして定数Ci(i=
1、2、3、4)に関して変換した時間T(i,n)を算
出する。
First, the locus determining means 10 calculates the stored constants C1 and u n from the (9) calculated by the focus detection unit 2 expression by a time T (1, n). Similarly, the constant C i (i =
The time T (i, n) converted for (1, 2, 3, 4) is calculated.

第10図にこの結果の一例を示す。次に、軌跡決定手段
10は、(t1,T(i,1)),(t2,T(i,2)),‥‥,
(tn,T(i,n))の組で一次回帰直線を計算し、傾きbi
と接辺αとで決まる軌跡の関数が直線にどの程度一致
しているかどうかを表す量σを算出する。
FIG. 10 shows an example of this result. Next, trajectory determination means
10 is (t 1 , T (i, 1) ), (t 2 , T (i, 2) ), ‥‥,
Calculate a linear regression line with a set of (t n , T (i, n) ) and calculate the slope b i
Then, an amount σ i representing how much the function of the trajectory determined by and the tangent α i coincides with the straight line is calculated.

直線への一致度を表す量σは、例えば残差の二乗和
などのような統計量を用いて計算してもよし、軌跡の関
数が二次式として得られた場合には二次の係数を用いて
もよい。軌跡決定手段10は、σにより直線に最もよく
一致するイメージ式(定数Ciで決まる複数のイメージ式
の中から)を選択し、そのときの傾きbi、接辺α、イ
メージ式を表す定数Ciをb=bi、α=α、C=Ciとし
て決定する。
The quantity σ i representing the degree of coincidence with a straight line may be calculated using a statistic such as, for example, the sum of squares of the residual, or a quadratic function when the function of the trajectory is obtained as a quadratic expression. A coefficient may be used. Locus determining means 10, sigma i by selecting best matches image expression straight line (from among a plurality of image type determined by the constant C i), the slope b i of that time, Sehhen alpha i, the image type The constants C i to be represented are determined as b = b i , α = α i , and C = C i .

従って、第10図のような場合にはi=2が最も直線と
一致しているのでb=b2、α=α、C=C2となり、軌
跡決定手段10からはb2に関する移動軌跡信号が予
測手段11に出力され、また被写体軌跡パラメータ設定手
段20からは定数C2に関する軌跡パラメータ信号が予測手
段11に出力される。
Therefore, since in the case such as FIG. 10 is i = 2 coincides with the straightest b = b 2, α = α 2, C = C 2 becomes, from the locus determining means 10 b 2, alpha 2 moving track signal is output to the prediction unit 11, also the trajectory parameter signals related to the constant C 2 is the object locus parameter setting means 20 is output to the prediction unit 11 relates.

−第4実施例− 第4の実施例を第11図に基づいて説明する。Fourth Embodiment A fourth embodiment will be described with reference to FIG.

第3の実施例の場合、時間tと、(9)式のより変換
された時間Tとの関係が第11図のようになったときは良
好な結果が得られないという欠点があった。そこで第4
の実施例では軌跡決定手段10で算出される傾きb、接辺
αに基づき、求まった傾きb、接辺αの間を補間して適
性な傾き、接辺を算出する。
In the case of the third embodiment, when the relationship between the time t and the time T converted from the equation (9) becomes as shown in FIG. 11, there is a disadvantage that good results cannot be obtained. So the fourth
In this embodiment, an appropriate slope and tangent are calculated by interpolating between the determined slope b and tangent α based on the slope b and the tangent α calculated by the trajectory determining means 10.

まず、軌跡決定手段10は、定数Ci(i=1〜4)で決
定された4つのイメージ式即ち(9)式から、時間T
(i,n)を算出する。次にσにより真の値があると考
えられる区間を決定する。第11図のような場合にはCi i
=2とi=3)の間に真の値(一点鎖線で示される直
線)があることが考えることが出来る。
First, the trajectory determination means 10 calculates the time T from the four image equations determined by the constants C i (i = 1 to 4), that is, equation (9).
Calculate (i, n) . Next, a section where it is considered that there is a true value is determined by σ i . In the case shown in FIG. 11, C i i
= 2 and i = 3), it can be considered that there is a true value (a straight line indicated by a chain line).

そこで、傾きbと接辺αの真の値として次式のような
加重加算平均により求める。
Therefore, the true values of the slope b and the tangent α are obtained by weighted averaging as in the following equation.

但し、W(σ)は重み付けを表す関数。 Here, W (σ) is a function representing weighting.

この様にして、軌跡決定手段10の移動軌跡信号であり
傾きb、接辺α、及び被写体軌跡パラメータ設定手段20
の軌跡パラメータ信号であるイメージ式を決定する定数
Cを決定することにより、予測手段11では更に正確に予
測軌跡を決定できる。
In this manner, the movement trajectory signal of the trajectory determination means 10 and the inclination b, the tangent α, and the subject trajectory parameter setting means 20
By determining the constant C for determining the image formula, which is the trajectory parameter signal, the prediction means 11 can determine the predicted trajectory more accurately.

−第5実施例− 次に第5の実施例を第12図に基づいて説明する。-Fifth Embodiment-Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.

第5の実施例においては、被写体軌跡パラメータ設定
手段20の軌跡パラメータを外部から入力してイメージ式
を決定する定数Cを算出し、それに基づいて軌跡決定手
段10で被写体の移動軌跡を決定する。他の構成は第1実
施例と同様である。
In the fifth embodiment, a trajectory parameter of the subject trajectory parameter setting means 20 is input from the outside to calculate a constant C for determining an image formula, and a trajectory of the subject is determined by the trajectory determination means 10 based on the constant. Other configurations are the same as in the first embodiment.

軌跡パラメータ入力手段21は、被写体速度V、足の長
さdを外部から入力する。次に、軌跡パラメータ記憶手
段22は、軌跡パラメータ入力手段21から入力された値を
記憶する。レンズ情報記憶手段24は、レンズの焦点距離
等のレンズに関する情報を記憶する。軌跡定数算出手段
23は、軌跡パラメータ記憶手段22に記憶された被写体速
度V、足の長さdとレンズ情報記憶手段24に記憶された
焦点距離fによりイメージ式を決定する定数Cを(6)
式より算出する。軌跡定数算出手段23で算出された定数
Cは、被写体軌跡パラメータ設定手段20に記憶される。
そして、軌跡決定手段10は、被写体軌跡パラメータ設定
手段20の定数Cに基づいて移動軌跡信号を求める。
The trajectory parameter input means 21 inputs the subject speed V and the foot length d from outside. Next, the trajectory parameter storage means 22 stores the value input from the trajectory parameter input means 21. The lens information storage means 24 stores information about the lens such as the focal length of the lens. Trajectory constant calculation means
23 is a constant C for determining the image formula based on the subject speed V and the foot length d stored in the trajectory parameter storage means 22 and the focal length f stored in the lens information storage means 24 (6).
It is calculated from the formula. The constant C calculated by the trajectory constant calculation means 23 is stored in the subject trajectory parameter setting means 20.
Then, the trajectory determination means 10 obtains a movement trajectory signal based on the constant C of the subject trajectory parameter setting means 20.

実際は、被写体速度V、足の長さdは正確な値を入力
できないので、記憶されている軌跡パラメータより算出
された定数Cの近傍の複数の定数Ciとして算出し、軌跡
決定手段10によりこれらの中から最も適した定数Ciで決
まるイメージ式を選択し、移動軌跡信号を求めればよ
い。
Actually, since the subject speed V and the foot length d cannot be input accurately, they are calculated as a plurality of constants Ci in the vicinity of the constant C calculated from the stored trajectory parameters. select the image type determined by the most suitable constants C i from within, it may be obtained moving loci signal.

更に、軌跡パラメータ入力手段21は、値を直接入力す
るのではいくつかの用意された値の中のひとつを選択入
力できるようにすれば簡単でよい。
Further, the trajectory parameter input means 21 may be simple if it is possible to input one of several prepared values by directly inputting the value.

−第6実施例− 第6の実施例を第13図に基づいて説明する。-Sixth Embodiment-A sixth embodiment will be described with reference to FIG.

第1の実施例においては、軌跡決定手段10で像面移動
速度に関して被写体の移動軌跡のイメージ式を決定した
が、レンズの繰り出し量が検出できる場合には、更に簡
単にすることが出来る。
In the first embodiment, the trajectory determining means 10 determines the image formula of the trajectory of the subject with respect to the image plane moving speed. However, when the extension of the lens can be detected, the simplification can be further achieved.

(1)、(2)式より、1/x2を表す式は次式(13)の
ようになる。
From the expressions (1) and (2), the expression representing 1 / x 2 is as the following expression (13).

ここで、時間tをある時刻からの経過時間t′で表す
と次式(14)を得る。
Here, if the time t is represented by an elapsed time t 'from a certain time, the following equation (14) is obtained.

したがって、次式(15)のようになる。 Therefore, the following equation (15) is obtained.

ただし、 従って、レンズの繰り出し量と時間とがわかれば軌跡
は唯一つに決まる。レンズの繰り出し量xnは焦点検出時
のレンズ絶対位置Lnとその時のデフォーカス量DFnの和
(xn=Ln+DFn)で表される。
However, Therefore, if the extension amount of the lens and the time are known, only one locus is determined. Out amount x n of the lens is expressed by the sum of the defocus amount DF n at that time the lens absolute position L n during focus detection (x n = L n + DF n).

被写体軌跡パラメータ設定手段20は、(15)式を記憶
している。レンズ絶対位置検出手段25は、撮影レンズの
無限遠∞の時のレンズ位置からの絶対距離を検出する。
レンズ絶対位置検出手段25はレンズ内にエンコーダを取
り付けて検出してもよい。
The subject locus parameter setting means 20 stores Expression (15). The lens absolute position detecting means 25 detects an absolute distance from the lens position of the taking lens at infinity ∞.
The lens absolute position detecting means 25 may detect the absolute position of the lens by mounting an encoder in the lens.

次に、軌跡決定手段10は、焦点検出手段2とレンズ絶
対位置検出手段25の結果に基づいてレンズの繰り出し量
xnを算出し、1/xnとtnとから被写体軌跡パラメータ設定
手段20の(15)式に基づき最小二乗法を用いて、係数
A、B、C、を求める。
Next, the trajectory determination means 10 determines the amount of lens extension based on the results of the focus detection means 2 and the lens absolute position detection means 25.
calculates x n, by using the least square method on the basis of the 1 / x n and t n to (15) of the object locus parameter setting means 20, determining coefficients A, B, C, and.

そして、予測手段11は、軌跡決定手段10で決定した移
動軌跡信号即ち係数A,B,Cに関する信号に基づいて(1
5)式によりレンズ繰り出し量xn-1′、xnを算出し、予
測デフォーカス量を次式(16)のようにして算出する。
Then, the predicting unit 11 performs the following based on the moving trajectory signal determined by the trajectory determining unit 10, that is, the signal regarding the coefficients A, B, and C
The lens extension amounts x n-1 ′ and x n are calculated by the equation (5), and the predicted defocus amount is calculated by the following equation (16).

Pn=xn′−xn-1′ ……(16) 逸脱判定手段12は、前回までの予測手段10の結果の予
測軌跡信号に対して、最新の焦点検出手段2の結果が著
しく外れたかどうかを判定する手段であり、次式(17)
の条件が真の時に逸脱したと判定する。
P n = x n ′ −x n−1 ′ (16) The departure determination unit 12 significantly deviates the latest result of the focus detection unit 2 from the predicted trajectory signal of the result of the prediction unit 10 up to the previous time. It is a means to determine whether or not
It is determined that the condition deviates when the condition is true.

|xn′−xn|>xexp ……(17) xn′:予測軌跡により算出されたレンズ繰り出し量 xn :最新の焦点検出時のレンズ繰り出し量 xexp:所定量(>0) 所定量xexpは、合焦と判定するデフォーカス量(一
般的には50〜150μm位。)に比べて同程度か少し大き
い方がよい。さらに、予測デフォーカス量が大きいとこ
ろでは所定量xexpを大きくする等、予測デフォーカス
量Pnにより所定値を変えてもよい。また、第1の実施例
で示したように予測デフォーカス量Pnで判定しても良い
ことは言うまでもない。
| x n ′ −x n |> x exp (17) x n ′: lens extension amount calculated from the predicted trajectory x n : lens extension amount at the time of the latest focus detection xexp: predetermined amount (> 0) predetermined amount It is preferable that xexp is equal to or slightly larger than the defocus amount (generally, about 50 to 150 μm) for determining focus. Further, etc. to increase the predetermined amount xexp is where a large predicted defocus amount may be changed a predetermined value by the prediction defocus amount P n. Needless to say, the determination may be made based on the predicted defocus amount Pn as shown in the first embodiment.

この実施例においては、レンズの繰り出し量が直接求
められるので、像面移動速度が急激に変わる場合でも容
易に被写体を追尾可能である。
In this embodiment, since the extension amount of the lens is directly obtained, the subject can be easily tracked even when the image plane moving speed changes abruptly.

また、予測軌跡信号に基づいてレンズを駆動する方法
は他の方法でもよい。例えば、焦点検出時間間隔より短
い一定時間毎の予測軌跡信号を算出し、その予測軌跡信
号に基づいてレンズを駆動する。この場合、レンズの繰
り出し量が直接求められるので、レンズ位置と像面位置
との相対量を用いる必要がなく、レンズ制御を簡単にす
ることができる。次に、今回は逸脱判定手段12で逸脱と
判定されていなくても被写体が等速で近づいてくる場合
は、1/(時間)に比例して、繰り出し量が大きくな
る。((14)式から明らか) 従って、最新の焦点検出手段2の結果に基づいて、レ
ンズ駆動を行っても、次の焦点検出時には大きくデフォ
ーカスすることになる。そこで、(15)式より次の焦点
検出がΔt時間後に行われると仮定して(一般に焦点検
出時間間隔は急激に変化することはない)、次回のレン
ズの繰り出し量xn+1を次式で算出する。
The method of driving the lens based on the predicted trajectory signal may be another method. For example, a predicted trajectory signal for each fixed time shorter than the focus detection time interval is calculated, and the lens is driven based on the predicted trajectory signal. In this case, since the extension amount of the lens is directly obtained, there is no need to use the relative amount between the lens position and the image plane position, and the lens control can be simplified. Next, in the case where the subject approaches at a constant speed even if the deviation is not determined by the deviation determining means 12 this time, the feeding amount increases in proportion to 1 / (time) 2 . (Equation (14)) Therefore, even if the lens is driven based on the latest result of the focus detection means 2, a large defocus occurs at the next focus detection. Therefore, assuming from equation (15) that the next focus detection is performed after the time Δt (generally, the focus detection time interval does not change rapidly), the next lens extension amount x n + 1 is calculated by the following equation. Is calculated by

ここで、E=(2At+B)Δt+AΔt2とすると、次
式のようになる。
Here, when E = (2At + B) Δt + AΔt 2, expressed as follows.

そこで、Eが所定値以上の場合は補正を加え、以下の
場合は補正しないようにすればよい。
Therefore, when E is equal to or larger than a predetermined value, a correction is applied, and when E is smaller, the correction is not performed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明においては、追尾手段により過去数回の焦点検
出結果に基づいて被写体の移動を予測して予測移動量に
関する追尾信号を発生し、且つ予測手段により被写体の
移動に関する情報と焦点検出信号とに基づいて決定され
た被写体の移動軌跡を表す軌跡関数から、被写体の移動
を予測した予測移動信号を発生するようにし、レンズ駆
動に際して、これら追尾信号、予測移動信号のいずれを
使用するかを逸脱判定手段の結果に基づいて判定してい
る。
In the present invention, the tracking means predicts the movement of the subject based on the results of the focus detections performed in the past several times to generate a tracking signal relating to the predicted movement amount, and the prediction means converts the information relating to the movement of the subject and the focus detection signal into Based on a trajectory function representing the trajectory of the subject determined based on the trajectory, a predicted movement signal that predicts the movement of the subject is generated, and when the lens is driven, it is determined whether the tracking signal or the predicted movement signal is to be used. The determination is made based on the result of the means.

その結果、予測した被写体の移動軌跡の軌跡関数から
最新の焦点検出信号が所定値以上外れている時には、追
尾手段により得られた追尾信号に基づき撮影レンズの駆
動を行うのではなく、予測した軌跡関数に基づいて撮影
レンズの駆動を行うようにしているので、カメラの焦点
検出装置の前を物体が横切りそれに焦点検出結果が引っ
張られても、また、カメラが振れて狙った被写体から外
れたりした場合にも、影響を受けることなく、常に適正
なピント位置に撮影レンズを駆動でき、良好な撮影が実
現できる。また、予測した軌跡関数から最新の焦点検出
信号が所定値以上外れていない時には、軌跡関数に基づ
き撮影レンズの駆動を行うのではなく、追尾手段により
得られた追尾信号に基づき撮影レンズの駆動を行うよう
にしているので、軌跡関数に基づく撮影レンズの駆動よ
りも追尾信号に基づく撮影レンズの駆動の方が主要被写
体の微妙な移動に対しても適正に追従でき、良好なピン
トを得ることができる。
As a result, when the latest focus detection signal deviates from the trajectory function of the predicted movement trajectory of the subject by a predetermined value or more, instead of driving the photographing lens based on the tracking signal obtained by the tracking means, the predicted trajectory is determined. Since the photographing lens is driven based on the function, even if the object crosses in front of the camera's focus detection device and the focus detection result is pulled, the camera shakes and moves away from the target object Even in this case, the photographing lens can always be driven to an appropriate focus position without being affected, and good photographing can be realized. When the latest focus detection signal does not deviate from the predicted trajectory function by a predetermined value or more, the photographic lens is not driven based on the trajectory function, but the photographic lens is driven based on the tracking signal obtained by the tracking means. The driving of the taking lens based on the tracking signal can follow the subtle movement of the main subject more appropriately than the driving of the taking lens based on the trajectory function, and can obtain a good focus. it can.

また、本発明によれば、軌跡関数から未来の撮影レン
ズの駆動を予測出来るので、レンズの駆動方向が反転す
る場合でも未然にオーバーランを防ぐことが出来る。
Further, according to the present invention, since the driving of the photographic lens in the future can be predicted from the trajectory function, overrun can be prevented beforehand even when the driving direction of the lens is reversed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第7図は本発明の第1の実施例を示しており、
第1図は第1の実施例の主要構成図、第2図は被写体と
カメラの幾何学的配置図の例、第3図は被写体速度、撮
影時の最至近位置、レンズの焦点距離の違いによる時間
と繰り出し量との関係を示す図、第4図の像面移動速度
を規格化して得られたイメージ式の例を示す図、第5図
は記憶されたイメージ式の変換された時間Tと像面移動
速度の関数を表す図、第6図は第1の実施例における移
動軌跡を示す図、第7図は撮影時の最至近位置通過時の
レンズ駆動量の補正を示す図である。 第8図は本発明の第2の実施例の一部構成を示す構成図
である。 第9図,第10図は本発明の第3の実施例を示しており、
第9図は記憶された複数のイメージ式を表す図、第10図
は第3の実施例における移動軌跡を示す図である。 第11図は本発明の第4の実施例の移動軌跡を示す図であ
る。 第12図は本発明の第5の実施例の一部構成を示す構成図
である。 第13図は本発明の第6の実施例の一部構成を示す構成図
である。 〔主要部分の符号の説明〕 1……撮影レンズ、2……焦点検出手段 3……追尾手段、4……レンズ駆動手段 10……軌跡決定手段、11……予測手段 12……逸脱判定手段、13……予測制御手段 20……被写体軌跡パラメータ設定、 21……軌跡パラメータ入力手段 22……軌跡パラメータ記憶手段、 23……軌跡定数算出手段 24……レンズ情報記憶手段
1 to 7 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a main configuration diagram of the first embodiment, FIG. 2 is an example of a geometrical arrangement diagram of a subject and a camera, and FIG. 3 is a difference between a subject speed, a closest position at the time of photographing, and a focal length of a lens. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the time and the amount of feeding out, FIG. 4 is a diagram showing an example of an image formula obtained by normalizing the image plane moving speed, and FIG. 5 is a diagram showing a converted time T of the stored image formula. And FIG. 6 is a diagram showing a function of the image plane moving speed, FIG. 6 is a diagram showing a moving locus in the first embodiment, and FIG. 7 is a diagram showing correction of a lens driving amount when passing through the closest position at the time of photographing. . FIG. 8 is a configuration diagram showing a partial configuration of the second embodiment of the present invention. 9 and 10 show a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a plurality of stored image formulas, and FIG. 10 is a diagram showing a moving locus in the third embodiment. FIG. 11 is a diagram showing a movement locus of the fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a configuration diagram showing a partial configuration of the fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a configuration diagram showing a partial configuration of the sixth embodiment of the present invention. [Description of Signs of Main Parts] 1... Photographing lens 2... Focus detecting means 3... Tracking means 4... Lens driving means 10. 13 predictive control means 20 subject trajectory parameter setting 21 trajectory parameter input means 22 trajectory parameter storage means 23 trajectory constant calculation means 24 lens information storage means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−28815(JP,A) 特開 昭63−159817(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 13/18 - 13/30 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-28815 (JP, A) JP-A-63-159817 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02B 7/28-7/40 G03B 13/18-13/30

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】撮影レンズの焦点調整状態を検出し、焦点
検出信号を発生する焦点検出手段と、 前記焦点検出手段の焦点検出信号の過去数回の結果に基
づいて被写体の移動を予測して予測移動量に関する追尾
信号を発生する追尾手段と、 前記追尾手段の追尾信号に基づいて前記撮影レンズを駆
動するレンズ駆動手段とを備えた自動焦点検出装置にお
いて、 被写体の動きに関する情報と前記焦点検出手段の焦点検
出信号とに基づいて被写体の移動軌跡を示す軌跡関数を
決定する軌跡決定手段と、 前記軌跡決定手段により決定された軌跡関数に基づいて
被写体の移動を予測して予測移動信号を発生する予測手
段と、 前記焦点検出手段の最新の焦点検出信号が前記予測手段
で発生された予測移動信号から外れているかどうかを判
定する逸脱判定手段と、 前記逸脱判定手段により、逸脱と判定された場合は前記
予測手段の予測移動信号に基づいてレンズ駆動量を算出
し、また逸脱だと判定されなかった場合には前記追尾手
段の追尾信号に基づいてレンズ駆動量を算出する予測制
御手段とを備え、 前記レンズ駆動手段は、前記レンズ駆動量に基づいてレ
ンズを駆動することを特徴とする自動焦点調整装置。
A focus detection unit for detecting a focus adjustment state of a photographing lens and generating a focus detection signal; and predicting a movement of a subject based on a result of a past several times of a focus detection signal of the focus detection unit. An automatic focus detection device comprising: tracking means for generating a tracking signal relating to a predicted movement amount; and lens driving means for driving the photographing lens based on the tracking signal of the tracking means. Trajectory determining means for determining a trajectory function indicating the trajectory of the subject based on the focus detection signal of the means; and generating a predicted movement signal by predicting the movement of the subject based on the trajectory function determined by the trajectory determining means. A deviation determining means for determining whether or not the latest focus detection signal of the focus detection means deviates from the predicted movement signal generated by the prediction means. The departure determining means calculates a lens driving amount based on the predicted movement signal of the predicting means when it is determined to be a deviation, and outputs a tracking signal of the tracking means when it is not determined to be a departure. Prediction control means for calculating a lens driving amount based on the lens driving amount, wherein the lens driving means drives a lens based on the lens driving amount.
【請求項2】前記予測制御手段は、前記軌跡決定手段に
よって決定された軌跡関数に基づいて今回と次回の予測
像面移動速度を算出し、これらが所定の変化をした場合
は、前記レンズ駆動量を補正した補正レンズ駆動量を算
出し、 レンズ駆動手段は、前記補正レンズ駆動量に基づいてレ
ンズを駆動することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の自動焦点調整装置。
2. The prediction control means calculates current and next predicted image plane movement speeds based on a trajectory function determined by the trajectory determination means. 2. The automatic focus adjustment apparatus according to claim 1, wherein a correction lens driving amount obtained by correcting the amount is calculated, and the lens driving unit drives the lens based on the correction lens driving amount.
【請求項3】複数種類の被写体の動きに関する情報を記
憶する被写体軌跡パラメータ設定手段を有し、前記軌跡
決定手段は、前記被写体軌跡パラメータ設定手段に記憶
された複数の情報に基づき像面移動速度に関する前記軌
跡関数を求め、対象となる前記被写体に該軌跡関数の中
から最も適合する関数を選択して軌跡を決定することを
特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項いずれか記載
の自動焦点調整装置。
3. An object trajectory parameter setting means for storing information relating to a plurality of types of motions of an object, wherein the trajectory determination means is configured to determine an image plane moving speed based on the plurality of information stored in the object trajectory parameter setting means. 3. The trajectory function according to claim 1, wherein the trajectory function is determined, and a trajectory is determined by selecting a function that best fits the target subject from the trajectory functions. Automatic focus adjustment device.
【請求項4】レンズに関する情報を記憶するレンズ情報
記憶手段と、 レンズの焦点距離に依存しない被写体の動きに関する定
数を記憶する被写体軌跡パラメータ設定手段と、 前記レンズ情報記憶手段の焦点距離情報と前記被写体軌
跡パラメータ設定手段の定数とから移動軌跡を表す定数
を算出する軌跡定数算出手段とを具備し、 前記軌跡数算出手段の信号を前記軌跡決定手段に出力す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動焦
点調整装置。
A lens information storage unit for storing information on the lens; an object trajectory parameter setting unit for storing a constant relating to the movement of the object independent of a focal length of the lens; a focal length information of the lens information storage unit; A trajectory constant calculating means for calculating a constant representing a moving trajectory from a constant of the subject trajectory parameter setting means, and outputting a signal of the trajectory number calculating means to the trajectory determining means. 2. The automatic focus adjustment device according to claim 1.
【請求項5】レンズに関する情報を記憶するレンズ情報
記憶手段と、 被写体の移動に関するパラメータを外部から入力する軌
跡パラメータ入力手段と、 入力されたパラメータを記憶する軌跡パラメータ記憶手
段と、 前記レンズ情報記憶手段のレンズ情報と前記軌跡パラメ
ータ記憶手段の情報とに基づいて、被写体の移動軌跡に
関する定数を算出する軌跡定数算出手段とを具備し、 前記軌跡情報算出手段により算出された定数を前記被写
体軌跡パラメータ設定手段により記憶することを特徴と
する特許請求の範囲第3項記載の自動焦点調整装置。
5. Lens information storage means for storing information about a lens, trajectory parameter input means for externally inputting parameters relating to movement of a subject, trajectory parameter storage means for storing input parameters, and the lens information storage Trajectory constant calculating means for calculating a constant relating to the movement trajectory of the subject based on the lens information of the means and the information of the trajectory parameter storage means, 4. The automatic focus adjustment device according to claim 3, wherein the information is stored by a setting unit.
【請求項6】前記被写体軌跡パラメータ設定手段は、被
写体の移動軌跡に関する関数としてレンズの繰り出し量
の逆数の二乗を表す関数を設定することを特徴とする特
許請求の範囲第1項、第2項いずれか記載の自動焦点調
整装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein said subject trajectory parameter setting means sets a function representing a square of a reciprocal of an amount of extension of a lens as a function relating to a movement trajectory of the subject. The automatic focus adjustment device according to any one of the above.
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