JPH0766103B2 - Optical device - Google Patents
Optical deviceInfo
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- JPH0766103B2 JPH0766103B2 JP3077471A JP7747191A JPH0766103B2 JP H0766103 B2 JPH0766103 B2 JP H0766103B2 JP 3077471 A JP3077471 A JP 3077471A JP 7747191 A JP7747191 A JP 7747191A JP H0766103 B2 JPH0766103 B2 JP H0766103B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明はカメラ等の光学装置に用い
られる物体の移動検出装置に関する。
【0002】
【発明の背景】カメラ等の自動焦点検出装置として、対
物レンズ(結像光学系)の予定焦点面と実際の被写体の
結像面とのずれ量に対応したデフォーカス量を或る時間
間隔で算出し、このデフォーカス信号に応じて対物レン
ズを駆動して自動焦点調節を行うものは知られている。
ところが、このようなデフォーカス量を検出する手段を
使用して、被写体(対象物体)が光軸方向に移動してい
ることを検出しようとする提案は過去に成されていな
い。従って、対象物体の移動を検出して、その検出信号
を利用しようとする考えもなかった。
【0003】本発明は、対象物体が移動している場合
に、その対象物体の結像光学系(撮影レンズ)の光軸方
向への移動を検出しようとすることを目的とする。
【0004】
【実施例】以下に本発明の内容を具体的実施例にもとず
いて説明する。図1はカメラに本発明を適用した構成を
示すブロック図である。同図において撮影レンズ101
の焦点調節状態を検出する焦点検出手段104は、図2
のごとく焦点検出用光学手段201、光電変換手段20
2、焦点検出演算手段203により構成される。光電変
換手段202は撮影レンズ101と焦点検出用光学手段
201とにより形成された被写体像を受けて、その像に
応じたイメージ出力を発生する。
【0005】この光電変換手段202は電荷蓄積型の光
電変換部を持ち、電荷蓄積時間の決定はデバイスの工夫
により光電変換部自体にそのような機能を持たせる事も
できるし、イメージ出力を焦点検出演算手段203によ
り処理して決めるようにしてもよい。いずれにしても焦
点検出手段104は電荷蓄積の開始と終了のタイミング
を制御手段109に伝達する。
【0006】電荷蓄積の終了から次の電荷蓄積の開始ま
での間は電荷転送とデフォーカス量の算出にあてられ
る。デフォーカス量は公知の方式により算出されてこれ
も制御手段109に伝達される。時間計数手段108は
制御手段109から前記電荷蓄積の開始と終了のタイミ
ングあるいはその他のタイミングを受け、各タイミング
の時間間隔を計数し、その結果は制御手段109により
メモリ110に記憶される。
【0007】図3は、横軸に時間tをとり、縦軸にレン
ズ101の移動位置χをとったもので、実線301、3
01’がレンズ101の移動軌跡を表わし、太い実線3
02は物体が結像レンズ101の光軸方向へ移動した時
の物体移動軌跡に対応するもので、もしその物体が静止
していれば時間軸に平行となり、上記移動があるとき図
示の如く或る傾きを持つ。
【0008】本発明の移動検出手段はこの物体移動軌跡
302が時間軸に平行か否かを検出するものであり、さ
らにその傾きから物体移動速度に対応した像面移動速度
を検出するものである。レンズ101の移動軌跡30
1、301’が物体の移動に基づく像面位置の移動を表
す物体移動軌跡302にほぼ一致していれば、結像レン
ズ101は合焦状態となっている。レンズ移動軌跡30
1が物体移動軌跡302から大きくずれた点Q0 から最
初にほぼ一致する点Q1 までの結像レンズ101の駆動
を収束駆動と称し、レンズ軌跡301’に示す如く点Q
1 から物体移動軌跡302に追従するように結像レンズ
を駆動することを追従駆動と称することにする。
【0009】時刻tn-1 、tn 、tn+1 、tn+2 は、光
電変換手段202の電荷蓄積を開始する時点を示し、時
刻t’n-1 、t’n 、t’n+1 は、上記電荷蓄積の終了
時点を示し、t’n は収束駆動から追従駆動に移る時点
を示す。Tn-1 、Tn は電荷蓄積時間を表わし、T n c
-1、T n c は、演算時間であり、この間に光電変換手段
202からのデータに基づき、焦点検出演算制御手段2
03がデフォーカス量を演算し、このデフォーカス量と
メモリ110に記憶されている情報とに基づいて後に詳
述する推定デフォーカス量Xn-1 、Xn と、対象物体の
移動に伴い推定デフォーカス量を補正する補正量δn-1
(τ)、δn (τ)とがそれぞれ算出される。
【0010】この推定デフォーカス量は時点tn-1 、t
n 、tn+1 、tn+2 においてデフォーカス量計数手段1
06にセットされる。T’n は時点t’n から時点t’
n までの時間を表わし、Mn-1 、Mn は夫々時間
Tn-1 、Tn の間にレンズ101が移動した量を方向を
含めて表わし、例えばMn は時点tn でのレンズ101
の位置と時点t’n でのレンズ101の位置との距離を
方向を含めて表わした量である。
【0011】従ってレンズ101が或方向に移動した時
と逆方向に移動した時ではMn-1 やMn の符号は逆にな
る。M n c -1、M n c は夫々T n c -1、T n c の間にレ
ンズ101が移動した量を方向を含めて表わしている。
本実施例では所定のタイミングにおける像面位置を求
め、これをもとにして物体の移動に伴う像面の移動分を
補正してレンズ101の駆動を行うようにしている。対
象物体(被写体)の移動に関する量を算出する方法につ
いては後述するが、物体の移動に伴う像面の移動の補正
量は時間τの関数としてδ(τ)で表される。
【0012】また、前記推定デフォーカス量は前述の如
く演算終了の時点に確定するが、この時には既に光電変
換された時点から時間が経過しているので、光電変換さ
れた時点(例えば所定のタイミングとしては後述のごと
く電荷蓄積時間の中央)での像面位置に対して上記経過
した時間における物体移動に伴う像面位置の移動分が補
正された量となっている(算出方法は後述する)。
【0013】このように、推定デフォーカス量自体が予
測された量になっているが、さらにこの推定デフォーカ
ス量は前記δ(τ)を加味することにより演算終了から
τだけ経過した後の像面位置に関する量を予測すること
ができる。第3図において、推定デフォーカス量Xn-1
がデフォーカス量計数手段106にセットされた時点t
n-1 において、その時点のレンズ101の位置Q0 から
推定デフォーカス量Xn-1 だけ離れた点をQ2 とする。
この点Q2 は演算終了のタイミングtn-1 における予測
された像面位置になっている。この点Q2 から物体移動
軌跡302にほぼ平行に補正直線310(破線で示して
ある。)を描くと、点Q2 からの水平線と、この補正直
線310との各時点tn-1 +τでの距離が上記補正量δ
n-1 (τ)を表わしている。
【0014】補正量δn (τ)についても全く同様であ
って、時点tn におけるレンズ位置Q2 と、この時の推
定デフォーカス量Xn とから時点tn のタイミングにお
ける予測された像面位置として点Q4 が決定され、この
点Q4 から物体移動軌跡302にほぼ平行に補正直線3
11が描かれる。再び図1において、制御手段109は
時間経過とともに、時刻点tn-1 +τにおける補正量が
δn-1 (τ)となるようにδn-1 (τ)に応じた周波数
の被写体移動補正パルスをデフォーカス量計数手段10
6に送り、被写体の動きを追尾するべく推定デフォーカ
ス量の値を補正する。
【0015】このようにしてデフォーカス量計数手段1
06には被写体の動きも考慮した各瞬間における推定デ
フォーカス量が保持されており、駆動信号発生手段は1
05はデフォーカス量計数手段106の内容に応動し、
その内容が正の値、負の値、又は零であるかに応じて夫
々レンズ101の駆動用モータを正転、逆転、停止させ
る信号を発生する。
【0016】上記駆動用モータを含む駆動手段102
は、この信号を受けてレンズ101を駆動する。移動量
信号発生手段103はレンズ101の移動に伴いパルス
を発生する。その方法としては、特開昭58−8871
0記載のごとく独立した手段を設けても良いし、上記駆
動モータがパルスモータである場合には駆動パルスで代
用することも可能である。
【0017】このレンズ移動量に関する信号パルスは移
動量計数手段107により計数されるが、計数値は電荷
蓄積の開始tn-1 及び終了tn-1 ’のタイミングに合わ
せて読みとられた後に零にリセットされる。このように
して移動量計数手段107により各時間間隔におけるレ
ンズ移動量Mn-1 、M n c -1が検出されてメモリ110
に記憶される。
【0018】駆動信号発生手段105によるレンズの駆
動はデフォーカス量計数手段106の内容に基づいてデ
フォーカス量計数手段106の内容を零にする方向に行
われるのであるから、デフォーカス量計数手段106に
入力される移動量信号発生手段103からのレンズの移
動量に関する信号パルスにより、デフォーカス量計数手
段106内の推定デフォーカス量は零に近づく方向にア
ップカウントまたはダウンカウントされる。
【0019】このようにしてデフォーカス量計数手段1
06の保持する推定デフォーカス量がレンズの移動に伴
って漸次減少し零に近づき、系は合焦状態に近ずいてゆ
く。図3の場合tn-1 →tn の間は、このような収束駆
動が続いている。ただし、電荷蓄積時間Tn-1 に相当す
る期間はレンズが一様速度で動いている事が好ましい
が、転送・演算時間Tn-1 C の期間は必ずしも一定速度
で動いている必要はない。例えば電荷転送時間中は停止
するなどしていてもかまわない。
【0020】次に、時刻tn から始まる次のサイクルを
ついて説明する。時刻tn の時点では期間Tn-1 で受光
されたデータにもとずくデフォーカス量が期間Tn-1 C
で焦点検出手段104により、すでに算出されている。
このデフォーカス量とメモリ110に記憶された内容と
を用いて、新しい推定デフォーカス量Xn と補正量δ n
(τ)とが算出される。
【0021】この算出される時刻tn の時点でこの新し
い推定デフォーカス量Xn がデフォーカス量計数手段1
06にセットされると同時に光電変換手段202の電荷
蓄積が再開始される。時間の経過とともにδn(τ)に
基づき推定デフォーカス量の補正がなされるのは前に述
べた通りである。レンズ駆動は時刻t''n までは前回と
同様な収束駆動が行なわれる。時刻t'' n では合焦状態
となり、デフォーカス量計数手段106内の推定デフォ
ーカス量が丁度零に等しくなる。この結果、駆動信号発
生手段106は駆動を停止する信号を駆動手段102に
伝達し、レンズ101は停止する。この停止状態では移
動量信号も発生しないので、デフォーカス量計数手段1
06の保持する推定デフォーカス量もわずかの間零に止
まる。
【0022】しかし、制御手段109は、被写体が動い
ている時には補正量δn (τ)に応じた周波数で被写体
移動補正パルスを発生している。このパルスはδ
n (τ)の正負に応じてデフォーカス量計数手段106
でアップカウント又はダウンカウントされる。従ってデ
フォーカス量計数手段106の内容である推定デフォー
カス量は零でなくなる。これによって駆動信号発生手段
105からレンズ駆動信号が発生してレンズが動き、レ
ンズ移動量信号が発生してデフォーカス量計数手段10
6の推定デフォーカス量が再び零となる。
【0023】しばらくすると、被写体の移動に伴い合焦
状態がくずれようとすると、被写体移動補正パルスが再
び発生して、同様の事が少くとも電荷蓄積終了時点t’
n まで続けられる。勿論時刻tn+1 まで続けられるのが
よい。この間は、図3のごとく被写体の動きによる補正
量δn (τ)にそってレンズが駆動されるので、追従駆
動の期間となる。
【0024】この追従駆動の間もレンズは補正量δ
n (τ)を表わす破線で示した直線311にそって動か
す事になるので、微少駆動と停止が多数回含まれる事も
あるが、平均してみればほぼ一様な速さで動いている事
になり、予測演算に基づいて被写体が移動した場合でも
レンズは適正な焦点調節が成される。次に図4を用い
て、推定デフォーカス量と補正量δn (τ)の算出方法
について詳述する。図4は図3の一部を拡大したもので
ある。Tn-1 の期間のように蓄積時間中にレンズ駆動速
度が一定の場合はもう少し単純となるが、図4では最も
複雑な場合、すなわち蓄積時間中にレンズ駆動速度の変
化があり、且つ実際には不可避の誤差が含まれる場合を
解析しようとするものである。
【0025】時刻tn までのデータから時刻tn におけ
る推定デフォーカス量Xn 及び被写体の動きを反映して
時間的に変わる補正量δn (τ)は図示のごとくなる。
ここで推定デフォーカス量Xn が完全に正しければXn
の先端は太い実線302の上に来るべきものであるが、
一般には誤差Δが含まれ、図のようになる。この誤差Δ
は、一般に結像レンズ101が合焦位置から大きく離れ
ている時には比較的大きいが、合焦位置に近づくにつれ
て小さくなる。図4の状態ではレンズ101は合焦位置
にかなり近づいているので、上記誤差Δは、レンズ移動
軌跡301の点Q1 においてレンズ101が実質的に合
焦状態にあるとみなせる程、非常に小さい値となってい
る。
【0026】レンズ101の動く軌跡は実線301のご
とく推定デフォーカス量Xn と補正量δn (τ)から決
る推定軌跡の破線310に向って進み(収束駆動)点Q
1 で一致した後は推定軌跡にそって進む(追従駆動)。
さらに図4においてmn 、m’n 、mn+1 は時点tn 、
t’n 、tn+1 でのレンズ101の位置を示している。
又、Xn の先端Q4 と太い実線302における電荷蓄積
時間の中点(tn +Tn /2、χn )を結ぶ直線lが蓄
積終了時刻t’ n の時間軸と交わる点からm’n までの
方向を含む大きさを図示のごとくX’nとし、この中点
の座標χn からmn+1 までの方向を含む大きさを図示の
ごとくZ n+1 とする。
【0027】このように本実施例では所定タイミング
(tn +Tn /2)に於ける像面位置(χn )を表すの
に、別の所定のタイミング(演算終了時点)に於けるレ
ンズ位置(mn+1 )から計った量Zn+1 を用いている。
即ち、Zn+1 =χn −mn+1 。もちろん、別のタイミン
グのレンズ位置から計った量として求めるようにしても
よい。電荷蓄積時間における状況がこのようである場合
に、この時のイメージ出力から焦点検出手段104によ
って算出されるデフォーカス量をPn+1 とするば以下の
関係がある。
【0028】
【数1】
【0029】尚、Pn+1 は焦点検出演算手段203の出
力として、T’n 、Tn は時間計数手段108の出力と
して、M n c 、Mn は移動量計数手段107の出力とし
て、Xn は前回の演算結果として夫々得られ、これらは
メモリ110に記憶されている。ここで、予測演算の処
理の概念をまとめると、まず上記の如く焦点検出手段に
よって算出されたデフォーカス量とメモリに記憶されて
いる内容に基づいて、所定のタイミング(例えば電荷蓄
積時間の中点)における像面位置に関する量を求める。
ついで電荷蓄積時間Tn とそれに続く演算時間T n c と
の繰り返し周期において、複数の前記所定のタイミング
における像面位置に関する量を用いて前記最終の所定タ
イミングより後の(未来の)時点における像面位置に関
する量を予測する。駆動手段はこの予測された像面位置
に対してレンズの駆動を行う。本実施例では複数の前記
所定のタイミングにおける像面位置とその間の所定時間
間隔とに基づいて物体移動軌跡の傾きkに当たる像面移
動速度を求め、所定時間τの間の被写体移動に伴う像面
移動の補正量δn+1 (τ)を求め、未来の像面位置に関
する量を予測している。この点を以下に説明する。被写
体の動きによる補正量δn+1 (τ)を算出するにはいろ
いろなやり方が可能である。例えば前回の推定デフォー
カス量と今回の推定デフォーカス量のさし示す位置を結
んでこれを求めてもよい。
【0030】しかし、この場合は各回の前記誤差Δが積
算されるという欠点がある。図5は図3と同じもので説
明に必要な部分のみを表わしたものである。前記補正量
δn+1 (τ)を求めるには、過去複数回の電荷蓄積時間
Tn-1 、Tn の中央における太い実線上の座標χn 、χ
n-1 、χn-2 …を用いるのが良い。即ち所定のタイミン
グとしては電荷蓄積時間の中点を使うのがよい。この場
合の前記所定時間間隔を第5図の如くdTn とし、電荷
蓄積時間の中点から演算終了の時点までの時間を第5図
の如くΔTn と表すとこれらはそれぞれ、
dTn =T n c -1+(Tn-1 +Tn ) /2,ΔTn =T
n c +Tn /2
移動検出手段はまず物体移動軌跡302の時間軸にたい
する平行からの外れを示す量としての像面移動量とし
て、第1所定タイミングに於ける像面位置χn とそれよ
り以前の第2所定タイミングに於ける像面位置χn-1 と
の差を算出する。こうして求められた像面移動量χn −
χn-1 を第1所定タイミングと第2所定タイミングとの
時間間隔dTn で割ると、像面移動速度であるところの
傾きkn+1が算出できる。さらに、kn+1 =(χn −χ
n-1 )/dTn より
【0031】
【数2】
【0032】このようにして前記時間間隔に於ける像面
移動量は計算で求まる量としての、第1の量Zn+1 、第
2の量Zn 、第3の量(Mn +M n c )とから(第1の
量−第2の量+第3の量)として計算される。これらの
量についての意味を説明すると次のようになる。第1の
量Zn+1 は、第1のレンズ位置mn+1 を基準に測った第
1の所定タイミング(tn +Tn /2)に於ける像面位
置χn までの距離に関する量である。また第2の量Zn
は、第2のレンズ位置mn を基準に測った第2の所定タ
イミング(tn-1 +Tn-1 /2)に於ける像面位置χ
n-1 までの距離に関する量である。また第3の量(Mn
+M n c )は、第2のレンズ位置から第1のレンズ位置
へのレンズの移動に起因する像面の移動に関する量であ
り、図4では第2のレンズ位置mn から第1のレンズ位
置mn+1 までの距離に関する量である。この実施例では
第1所定タイミングに於ける像面位置をレンズ位置m
n+1 から測ったが、算出の基準とする第1のレンズ位置
の取り方はこれ以外であってもよく第2のレンズ位置に
関しても同様である。その場合の第3の量はその取り方
に於ける第2のレンズ位置から第1のレンズ位置へのレ
ンズの移動に起因する像面の移動に関する量として求ま
る。また、前述のごとく、被写体の動きを算出するには
いろいろのやり方ができるので例えば前記の如く2回の
推定デフォーカス量の指し示す位置を比較する方法でも
良い。この場合第1、第2の所定タイミングは演算終了
の時点に対応する。このようにして求められた所定タイ
ミングに於ける像面位置に関する量Zn+1と、像面移動
速度kn+1 とを用いて、所定タイミングより後の(未来
の)時点に於ける像面位置に関する量を予測することが
できる。例えば演算終了時点に於ける像面位置に関する
量の予測量である推定デフォーカス量は次式Xn+1 で与
えられ、さらにその後τ時間経過後に対する像面移動の
補正量は次式δn+1 (τ)で与えられる。
【0033】
【数3】
【0034】となる。被写体が静止している場合あるい
は判定不可能な場合には一応被写体が静止しているもの
として時刻tn+1 における推定デフォーカス量Xn+1 、
補正量δn+1 (τ)は次のように決定される。
【0035】
【数4】
【0036】傾きkはさらに過去数回の傾きkn 、k
n-1 、kn+2 …を荷重平均して求めても良いし、過去3
回以上の像面位置の座標χn 、χn-1 、χn-2 …から最
も適合する適当な次数の曲線、例えば2次曲線を求め、
次回の傾きkn+1を内挿してもよい。又、こうして求め
られたkn+1 に1>α>0なる定数を用いてαkn+1 の
傾きで追従させるようにしてもよい。
【0037】制御手段109は、レンズが図4の破線3
11にそって追従駆動されるようにデフォーカス量計数
手段106に対して上記傾きkn+1 から決る時間間隔で
パルスを送出する。具体的には像面移動速度|kn+1|
が大きい程、その時時間間隔が小さいパルスを送出する
が、しかしレンズの移動が図4の破線311の後追いと
ならないように、幾分先行してパルスを送出するのが良
い。
【0038】又、上記説明では簡単な為焦点検出される
レンズ101として全群固定して動かす場合を念頭にお
いたが、一群のみを動かしてフォーカスする場合でも、
全群として等価な単レンズを考え、その単レンズの動き
がレンズ101の動きに相当しているとして扱われるこ
とになる。さらに図1のブロック105、106、10
7、108、109、110及び図2のブロック203
はその全部あるいは一部をマイクロコンピュータにより
構成することができる。なお、本件発明の移動検出手段
の構成は、実施例においては第1図の105〜110の
各ブロックの一部あるいは全部が対応する。
【0039】次に全体の時間的な流れをフローチャート
を用いて説明する。図6でステップ1動作開始(STA
RT)の後、ステップ2で後述の2種類の割込みを不可
とし、パラメータVintを零にセットする。ステップ3で
推定デフォーカス量Xo に対応するXp と補正量δ
0 (τ)を決めるパルス間隔Tp を決める。初めはレン
ズを動かさずに焦点検出するのでXp =0、Tp =0と
する。ただしTp の値はそれが零以外の値のときは被写
体移動補正パルスを制御手段109がデフォーカス量計
数手段106に送るパルス間隔を示しているが、Tp=
0はパルス発生なしを意味するものとする。
【0040】又、デフォーカス量計数手段106はTp
>0及びTp <0に対応して受けたパルスで計数内容を
それぞれアップカウント及びダウンカウントするものと
する。ステップ4で移動量計数手段107の内容を零に
して計数開始にそなえる。ステップ5でデフォーカス量
計数手段106のカウンターにXp の値をセットする。
Xp ≠0の時はXp の極性即ち符号に応じて駆動信号発
生手段105は駆動手段102を介してレンズ101を
前進又は後退させる。
【0041】今の場合Xp =0なのでレンズ101は静
止している。ステップ6で被写体移動補正パルス発生の
ため制御手段109のカウンターにTp の値が設定され
る。このカウンターは所定の速さでダウンカウントさ
れ、カウンターの内容が零となった時に制御手段109
からデフォーカス量計数手段106に1パルスが送られ
る。
【0042】カウンターの内容は再びTp の値が設定さ
れる。このようにして時間間隔Tp ごとにパルスが発生
する。さらにTp の極性に応じてアップカウントか、ダ
ウンカウントかの指示もデフォーカス量計数手段106
に伝えられる。この様にしてカウンターには、くり返し
Tpの値が設定されるが、レンズの動きがδn (τ)の
直線の後追いにならないように第1回目のパルスはTp
より短かい適当な時間で発生させてもよい。
【0043】例えば、カウンターにセットする第1回目
の値だけ0.5Tpとする。ここでTp の値は式5のk
n に対してTp =q/kn で与えられ、qはカウンター
のディスカウントの速さや移動量信号発生手段103が
レンズ101のどれだけの移動に対して1パルスを発生
するか等により決定される定数である。次に、ステップ
7で時間計数手段108のカウンターを零にしてカウン
トを開始すると同時にステップ8て電荷蓄積を開始す
る。続いてステップ9、10て速度変更割込みと電荷蓄
積終了の割込みとを可とする。系が図3のTn の回には
時刻t’n で速度変更割込みが発生する。その為に速度
変更割込みは、例えば、デフォーカス量計数手段106
の内容が非零から零に変化した時に発生される。これに
より図7の速度変更割込発生のルーチンに飛ぶ。次いで
ステップ12で以後の速度変更割込みを禁止し、ステッ
プ13て時間計数手段108のカウンターの内容をT’
n に記憶する。
【0044】次いで速度変更割込みか発生した事を示す
パラメータVintを1にセットしてRETURNされる。
その後電荷蓄積終了の割込みが発生して図8へ移る。ま
ず、ステップ17で速度変更割込みを禁止し、ステップ
18で時間計数手段108のカウンターの内容をTn に
記憶する。この値が電荷蓄積時間にあたる。その後、こ
のカウンターは零にセットされる。
【0045】速度変更割込みがあった時には図3のT’
n に相当する量即ち速度変更割込み発生から電荷蓄積終
了までの時間を算出する必要があり、このことがステッ
プ19、20、22で行なわれる。ステップ21は移動
量計数手段107の内容を読み込み、この間のレンズ1
01の移動量としてMn を記憶する。そして再びカウン
ター内容を零とする。
【0046】ステップ23で図2の光電変換手段202
から焦点検出演算手段203へデータ転送し、焦点検出
演算制御手段203でデフォーカスPn+1を求める演算
を行なう。ステップ23の終了と同時にステップ24で
レンズ駆動を停止し、ステップ25、26でデータ転送
と演算とにかかった時間Tn c 及びレンズ移動量M n c
を演算する。
【0047】ステップ27は、これらXn 、Tn 、T’
n 、T n c 、Mn 、M n c 、Pn+1 を用いて式4、5、
6、7を用いて推定デフォーカス量Xn+1 と補正の傾き
kn+ 1 を算出する。ステップ28ではこれらの値を実際
の駆動パルス数Xp 及びパルス間隔Tp に換算し、ステ
ップ30でAにもどって次の電荷蓄積の周期を開始す
る。以降はこのくり返しとなる。
【0048】以上本発明によれば、カメラ等の光学装置
ではデフォーカス量を検出する手段を有する焦点検出手
段を備えたものがあるが、このようなデフォーカス量を
検出する手段を有効に利用することで、専用に対象物体
を移動する検出装置を用いることなく、容易に対象物体
の移動を検出できるようになった。
【0049】このように、対象物体の移動を検出できれ
ば、例えば、カメラ等の自動焦点調節装置ではいままで
は移動物体に自動的にピントを合わせることが困難であ
ったものが、この移動検出装置を使うことで予測的に撮
影レンズ(結像光学系)を移動してピントを合わすこと
ができる。また、その他の使い道としては、移動物体の
移動速度を求めるのも容易に可能である。それにより、
光学装置の使い道も幅広くなり、カメラなどでは撮影技
術の向上にも役に立つ等々、いろいろと有益なものであ
る。Detailed Description of the Invention
[0001]
TECHNICAL FIELD The present invention is used in optical devices such as cameras.
The present invention relates to a device for detecting movement of an object.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION As an automatic focus detection device such as a camera,
Of the actual focal point and the planned focal plane of the object lens (imaging optical system)
The defocus amount corresponding to the amount of deviation from the image plane is set for a certain time
The objective lens is calculated according to this defocus signal.
It is known to drive a camera to perform automatic focus adjustment.
However, there is a means to detect such defocus amount.
Use the subject (target object) to move in the optical axis direction.
No suggestions have been made in the past to try to detect
Yes. Therefore, the movement of the target object is detected and the detection signal is detected.
I had no idea to try.
The present invention is applicable to the case where the target object is moving.
The optical axis of the imaging optical system (photographing lens) of the target object
The purpose is to detect movement in the direction.
[0004]
EXAMPLES The contents of the present invention will be described below based on specific examples.
And explain. FIG. 1 shows a configuration in which the present invention is applied to a camera.
It is a block diagram shown. In the figure, the taking lens 101
The focus detection means 104 for detecting the focus adjustment state of FIG.
Like the focus detection optical means 201 and the photoelectric conversion means 20.
2. Consists of focus detection calculation means 203. Photoelectric conversion
The conversion unit 202 is a taking lens 101 and an optical unit for focus detection.
201 receives the subject image formed by
Generates the corresponding image output.
This photoelectric conversion means 202 is a charge storage type light.
The device has an electric conversion unit and the device determines the charge accumulation time.
Therefore, the photoelectric conversion unit itself may have such a function.
The image output can be performed by the focus detection calculation unit 203.
It may be determined by processing. In any case
The point detection unit 104 determines the timing of starting and ending the charge accumulation.
Is transmitted to the control means 109.
From the end of charge accumulation to the start of the next charge accumulation
Is used for charge transfer and defocus amount calculation.
It The defocus amount is calculated by a known method.
Is also transmitted to the control means 109. The time counting means 108
From the control means 109, the timing of the start and end of the charge accumulation
Timing or other timing, each timing
Of the time intervals, and the result is controlled by the control means 109.
It is stored in the memory 110.
In FIG. 3, the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents the time.
The moving position χ of the circle 101 is taken, and the solid lines 301 and 3
01 'represents the movement trajectory of the lens 101, and the thick solid line 3
02 is when the object moves in the optical axis direction of the imaging lens 101
It corresponds to the object's movement trajectory, and if the object is stationary
If it is, it will be parallel to the time axis, and when there is the above movement
It has a certain slope as shown.
The movement detecting means of the present invention uses this object movement locus.
It is to detect whether or not 302 is parallel to the time axis.
In addition, the image plane moving speed corresponding to the object moving speed from the inclination
Is to detect. Movement locus 30 of lens 101
1, 301 'represents the movement of the image plane position based on the movement of the object.
If the object movement locus 302 is substantially the same,
No. 101 is in focus. Lens movement locus 30
Point 1 at which 1 is greatly deviated from the object movement locus 3020From up
First match point Q1Driving of the imaging lens 101 up to
Is referred to as convergent drive, and the point Q
1Imaging lens so as to follow the object movement trajectory 302 from
Driving the drive will be referred to as follow-up drive.
Time tn-1, Tn, Tn + 1, Tn + 2Is the light
The time at which the charge accumulation of the electric conversion means 202 is started is shown as
Tick t 'n-1, T 'n, T 'n + 1Is the end of the above charge accumulation
Time point, t 'nIs the point at which convergence drive changes to follow-up drive
Indicates. Tn-1, TnRepresents the charge storage time, Tn c
-1, Tn cIs the calculation time, during which the photoelectric conversion means
Based on the data from 202, focus detection calculation control means 2
03 calculates the defocus amount,
Details will be described later based on the information stored in the memory 110.
Estimated defocus amount X to be describedn-1, XnAnd the target object
Correction amount δ that corrects the estimated defocus amount with movementn-1
(Τ), δn(Τ) are calculated respectively.
This estimated defocus amount is calculated at time t.n-1, T
n, Tn + 1, Tn + 2Defocus amount counting means 1
It is set to 06. T ’nIs time t 'nFrom time t ′
nRepresents the time untiln-1, MnEach time
Tn-1, TnThe amount of movement of the lens 101 during
Including, for example, MnIs at time tnLens 101 at
Position and time t ′nThe distance from the position of the lens 101 at
It is the amount including the direction.
Therefore, when the lens 101 moves in a certain direction
M when moving in the opposite directionn-1And MnThe sign of
It Mn c -1, Mn cEach is Tn c -1, Tn cBetween
The amount of movement of the lens 101 is shown including the direction.
In this embodiment, the image plane position at a predetermined timing is calculated.
Therefore, based on this, the movement of the image plane due to the movement of the object
The lens 101 is corrected and then driven. versus
How to calculate the amount of movement of an elephant object (subject)
As will be described later, correction of image plane movement due to movement of object
The quantity is represented by δ (τ) as a function of time τ.
Further, the estimated defocus amount is as described above.
However, the photoelectric conversion has already been completed at this time.
Since the time has passed since the conversion,
(For example, the predetermined timing is as described below.
(The center of the charge accumulation time) above for the image plane position
The movement of the image plane position due to the movement of the object during
It is a corrected amount (the calculation method will be described later).
In this way, the estimated defocus amount itself is
Although it is the measured amount,
From the end of calculation by adding δ (τ) above
Predicting quantities related to image plane position after τ has elapsed
You can In FIG. 3, the estimated defocus amount Xn-1
Is set in the defocus amount counting means 106 at time t
n-1, The position Q of the lens 101 at that time0From
Estimated defocus amount Xn-1Q points away2And
This point Q2Is the timing t at the end of calculationn-1Forecast in
The image plane position has been changed. This point Q2Move object from
A correction straight line 310 (shown by a broken line) is substantially parallel to the locus 302.
is there. ), Point Q2And the horizontal line from
Each time t with line 310n-1The distance at + τ is the correction amount δ
n-1Represents (τ).
Correction amount δnThe same is true for (τ)
At time tnLens position Q at2And the recommendation at this time
Constant defocus amount XnAnd from time tnAt the timing of
Point Q as the predicted image plane positionFourIs determined, this
Point QFourTo the object movement locus 302 from the correction line 3
11 is drawn. Referring again to FIG. 1, the control means 109
Time point tn-1The correction amount at + τ is
δn-1Δ so that (τ)n-1Frequency according to (τ)
Defocus amount counting means 10
Estimate Defocuser to track the movement of the subject.
Correct the value of the scan amount.
In this way, the defocus amount counting means 1
In 06, the estimated data at each moment in consideration of the motion of the subject is also included.
The focus amount is held, and the drive signal generating means is 1
05 responds to the contents of the defocus amount counting means 106,
Husband, depending on whether its content is positive, negative, or zero
The motor for driving the lens 101 is rotated forward, reverse, and stopped.
Generate a signal that
Driving means 102 including the above driving motor
Receives this signal and drives the lens 101. Amount of movement
The signal generating means 103 generates a pulse as the lens 101 moves.
To occur. As a method thereof, Japanese Patent Laid-Open No. 58-8871
Independent means may be provided as described in item 0 above.
If the drive motor is a pulse motor, the drive pulse
It is also possible to use.
The signal pulse relating to this lens movement amount is transferred.
It is counted by the motion amount counting means 107, and the count value is the electric charge.
Start of accumulation tn-1And end tn-1According to the timing of
After being read, it is reset to zero. in this way
Then, the moving amount counting means 107 is used to
Distance Mn-1, Mn c -1Is detected and the memory 110
Memorized in.
Driving the lens by the drive signal generating means 105
The movement is based on the contents of the defocus amount counting means 106.
Go to the direction in which the content of the focus amount counting means 106 becomes zero.
Therefore, the defocus amount counting means 106 is
The movement of the lens from the input movement amount signal generating means 103
The signal pulse related to motion
The estimated defocus amount in the stage 106 shifts toward zero.
Counted up or down.
In this way, the defocus amount counting means 1
The estimated defocus amount held by 06 is associated with the movement of the lens.
Gradually decreases and approaches zero, and the system approaches the in-focus state.
Ku. In the case of FIG.n-1→ tnIn the meantime, such a convergence drive
The movement continues. However, the charge accumulation time Tn-1Equivalent to
It is preferable that the lens is moving at a uniform speed during the period
But the transfer / computation time Tn-1 CThe period is not always constant
You don't have to be running in. For example, stop during charge transfer time
It doesn't matter even if you do.
Next, time tnThe next cycle starting from
explain about. Time tnAt time Tn-1Received by
The defocus amount is the period T based on the obtained data.n-1 C
Has already been calculated by the focus detection means 104.
This defocus amount and the contents stored in the memory 110
By using the new estimated defocus amount XnAnd the correction amount δ n
(Τ) is calculated.
This calculated time tnAt the time of this new
Estimated defocus amount XnIs the defocus amount counting means 1
The charge of the photoelectric conversion means 202 at the same time when it is set to 06.
The accumulation is restarted. Δ over timenTo (τ)
The correction of the estimated defocus amount based on
It is a solid street. The lens is driven at time t ''nUp to last time
Similar convergence drive is performed. Time t '' nThen in focus
Therefore, the estimated default value in the defocus amount counting means 106 is
The amount of circus is just equal to zero. As a result, the drive signal
The live means 106 sends a signal to the driving means 102 to stop the driving.
Then, the lens 101 stops. In this stopped state,
Since the motion amount signal is not generated, the defocus amount counting means 1
The estimated defocus amount held by 06 also stops at zero for a short time.
Maru
However, the control means 109 controls the movement of the subject.
Correction amount δnSubject at frequency according to (τ)
A movement correction pulse is being generated. This pulse is δ
nThe defocus amount counting means 106 according to the sign of (τ).
Is counted up or down. Therefore,
The estimated deformation, which is the contents of the focus amount counting means 106
The amount of waste is not zero. As a result, the drive signal generating means
A lens drive signal is generated from 105, the lens moves, and
And a defocus amount counting means 10 is generated.
The estimated defocus amount of 6 becomes zero again.
After a while, the subject is focused as the subject moves.
If the condition is about to collapse, the subject movement correction pulse
And the same thing occurs at least at the end of charge accumulation t ′.
nCan be continued until. Of course time tn + 1Can continue until
Good. During this period, as shown in FIG.
Quantity δnSince the lens is driven along (τ),
It will be a period of movement.
Even during this follow-up drive, the lens has a correction amount δ.
nMove along the straight line 311 indicated by the broken line representing (τ)
Since it will be done, minute driving and stopping may be included many times.
However, on average, they are moving at a uniform speed
Even if the subject moves based on the prediction calculation,
The lens is properly focused. Next, using FIG.
Estimated defocus amount and correction amount δnHow to calculate (τ)
Will be described in detail. FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG.
is there. Tn-1The lens drive speed during the accumulation time as in
When the degree is constant, it becomes a little simpler, but in Fig. 4 it is the most
In complex cases, i.e. the lens drive speed changes during the integration time.
If there is an error that is unavoidable,
It is the one to be analyzed.
Time tnFrom the data up to time tnOke
Estimated defocus amount XnAnd reflecting the movement of the subject
Correction amount δ that changes with timen(Τ) is as shown in the figure.
Here, the estimated defocus amount XnIs completely correct, Xn
The tip of should be above the thick solid line 302,
Generally, the error Δ is included, and the result is as shown in the figure. This error Δ
Generally means that the imaging lens 101 is far away from the in-focus position.
It is relatively large when
Becomes smaller. In the state of FIG. 4, the lens 101 is in the in-focus position.
Since it is very close to
Point Q of trajectory 3011Lens 101 is substantially
It is a very small value that can be considered to be in a focal state
It
The locus of movement of the lens 101 is shown by the solid line 301.
Special estimated defocus amount XnAnd the correction amount δnDetermined from (τ)
Point Q which advances toward the dashed line 310 of the estimated trajectory (convergence drive)
1After matching with, the robot moves along the estimated trajectory (following drive).
Furthermore, in FIG.n, M 'n, Mn + 1Is at time tn,
t ’n, Tn + 1The position of the lens 101 in FIG.
Also, XnTip Q ofFourAnd charge accumulation in thick solid line 302
Midpoint of time (tn+ Tn/ 2, χn) Is a straight line l
Product end time t ' nFrom the point of intersection with the time axis ofnFor up to
The size including the direction is X 'nAnd this midpoint
Coordinate χnTo mn + 1The size including the direction up to
Like Z n + 1And
Thus, in this embodiment, the predetermined timing
(Tn+ TnImage plane position at (/ 2) (χn) Represents
At another predetermined timing (at the end of calculation)
Position (mn + 1) Amount Zn + 1Is used.
That is, Zn + 1= Χn-Mn + 1. Of course, another timing
Even if it is calculated as the amount measured from the lens position of the lens
Good. If the situation in charge storage time is like this
From the image output at this time, the focus detection means 104
The defocus amount calculated by Pn + 1And the following
I have a relationship.
[0028]
[Equation 1]
Incidentally, Pn + 1Is the output of the focus detection calculation means 203
As power, T ’n, TnIs the output of the time counting means 108
And then Mn c, MnIs the output of the movement amount counting means 107
XnAre respectively obtained as the previous calculation results, and these are
It is stored in the memory 110. Here, the prediction calculation process
To summarize the concept of the theory, first, focus detection means as described above
Therefore, the calculated defocus amount and stored in the memory
Based on the contents of the
Determine the amount related to the image plane position at the midpoint of the product time).
Then the charge accumulation time TnAnd the subsequent calculation time Tn cWhen
A plurality of the predetermined timings in the repetition cycle of
The amount of image plane position at
The image plane position at a (future) time point after the
Predict how much you will do. The driving means is the predicted image plane position.
The lens is driven with respect to. In this embodiment, a plurality of the above
Image plane position at given timing and given time between them
The image plane shift corresponding to the inclination k of the object movement trajectory based on the interval and
Determine the moving speed, and the image plane that accompanies the movement of the subject during the predetermined time τ
Movement correction amount δn + 1(Τ) is calculated to determine the future image plane position.
You are predicting how much you will do. This point will be described below. Subject
Correction amount due to body movement δn + 1How to calculate (τ)
Various methods are possible. For example, the last estimated defoe
Connect the amount of dregs and the position that indicates the estimated defocus amount this time.
You may ask for this.
However, in this case, the error Δ at each time is multiplied by
It has the drawback of being calculated. Figure 5 is the same as Figure 3
It shows only the parts that are clearly needed. Correction amount
δn + 1To obtain (τ), charge accumulation time of past multiple times
Tn-1, TnCoordinate χ on the thick solid line in the center ofn, Χ
n-1, Χn-2It is better to use .... That is, the specified timing
It is better to use the midpoint of the charge storage time as the trigger. This place
As shown in FIG. 5, dTnAnd then the charge
Fig. 5 shows the time from the midpoint of the accumulation time to the end of calculation
Like ΔTnAnd these are respectively
dTn= Tn c -1+ (Tn-1+ Tn) / 2, ΔTn= T
n c+ Tn/ 2
The movement detection means first finds the time axis of the object movement locus 302.
The amount of image plane movement as the amount of deviation from parallel
Then, the image plane position χ at the first predetermined timingnAnd that
Image plane position χ at the second predetermined timing beforen-1When
Calculate the difference between. Image plane movement amount χ thus obtainedn−
χn-1Between the first predetermined timing and the second predetermined timing
Time interval dTnIf you divide by,
Slope kn + 1Can be calculated. Furthermore, kn + 1= (Χn−χ
n-1) / DTnThan
[0031]
[Equation 2]
Thus, the image plane at the time interval
The movement amount is the first amount Z, which is a calculated amount.n + 1, First
2 quantity Zn, The third quantity (Mn+ Mn c) And from (first
Amount-second amount + third amount). these
The meaning of quantity is as follows. First
Quantity Zn + 1Is the first lens position mn + 1Measured based on
1 predetermined timing (tn+ Tn/ 2) image plane position
Storage χnIt is a quantity related to the distance to. The second quantity Zn
Is the second lens position mnSecond predetermined value measured based on
Imming (tn-1+ Tn-1Image plane position χ
n-1It is a quantity related to the distance to. The third quantity (Mn
+ Mn c) Is from the second lens position to the first lens position
Is a quantity related to the movement of the image plane due to the movement of the lens to
In FIG. 4, the second lens position mnTo the first lens position
Setting mn + 1It is a quantity related to the distance to. In this example
The image plane position at the first predetermined timing is the lens position m
n + 1The first lens position, which was measured from
Other methods may be used for the second lens position.
The same applies to the case. The third amount in that case is how to take it
From the second lens position to the first lens position in
It is calculated as a quantity related to the movement of the image plane due to the movement of the lens.
It In addition, as described above, to calculate the movement of the subject
There are various ways that you can do it
Even with the method of comparing the position indicated by the estimated defocus amount
good. In this case, the calculation ends at the first and second predetermined timings.
Corresponding to the time point. The specified Thailand obtained in this way
Amount Z related to the image plane position in the zoomingn + 1And image plane movement
Speed kn + 1Use and to select (future
It is possible to predict the quantity related to the image plane position at
it can. For example, regarding the image plane position at the end of calculation
The estimated defocus amount, which is the predicted amount ofn + 1Given by
Of the image plane movement after τ
The correction amount isn + 1It is given by (τ).
[0033]
[Equation 3]
It becomes The subject may be stationary
If the subject cannot be determined, the subject is stationary for the time being
As time tn + 1Defocus amount X atn + 1,
Correction amount δn + 1(Τ) is determined as follows.
[0035]
[Equation 4]
The slope k is the slope k of the past several times.n, K
n-1, Kn + 2It may be obtained by weighted averaging ..., Past 3
Coordinates of the image plane position more than oncen, Χn-1, Χn-2From ...
Also find a curve of suitable degree, eg a quadratic curve,
Next tilt kn + 1May be interpolated. Also, in this way
Kn + 1Αk using the constant 1> α> 0 forn + 1of
The inclination may be followed.
In the control means 109, the lens is the broken line 3 in FIG.
Defocus amount counting so that it is driven following 11
The slope k with respect to the means 106n + 1At a time interval determined by
Send a pulse. Specifically, the image plane moving speed | kn + 1|
Is larger, then pulses with smaller time intervals are emitted.
However, if the movement of the lens follows the broken line 311 in FIG.
It is good to send a pulse ahead of time so that
Yes.
In the above description, the focus is detected because it is simple.
Keeping in mind the case where all groups are fixed and moved as the lens 101
However, even when moving only one group to focus
Consider an equivalent single lens as a whole group, and move the single lens
Is treated as corresponding to the movement of the lens 101.
Becomes Further, blocks 105, 106 and 10 in FIG.
7, 108, 109, 110 and block 203 of FIG.
All or part of it by a microcomputer
Can be configured. The movement detecting means of the present invention
In the embodiment, the configuration of No. 105-110 of FIG.
Part or all of each block corresponds.
Next, a flow chart showing the overall time flow
Will be explained. In FIG. 6, step 1 operation starts (STA
After RT), the two types of interrupts described below are disabled in step 2.
And set the parameter Vint to zero. In step 3
Estimated defocus amount XoX corresponding topAnd the correction amount δ
0Pulse interval T that determines (τ)pDecide. At first Ren
Since the focus is detected without moving the camera, Xp= 0, Tp= 0
To do. However, TpThe value of is the subject when it is nonzero
The control means 109 measures the body movement correction pulse by the defocus amount meter.
The pulse interval sent to the number means 106 is shown, but Tp=
0 means no pulse is generated.
Further, the defocus amount counting means 106 is Tp
> 0 and TpThe count content is received by the pulse received corresponding to <0.
Upcount and downcount respectively
To do. In step 4, the contents of the movement amount counting means 107 are set to zero.
To prepare for counting. Defocus amount in step 5
X on the counter of the counting means 106pSet the value of.
XpX when ≠ 0pDrive signal is generated according to the polarity of the
The live means 105 moves the lens 101 through the driving means 102.
Move forward or backward.
In the present case, Xp= 0, so lens 101 is still
It has stopped. In step 6, the object movement correction pulse
Therefore, T is displayed on the counter of the control means 109.pThe value of
It This counter is down counting at a predetermined speed
When the content of the counter becomes zero, the control means 109
1 pulse is sent from the defocus amount counting means 106
It
The contents of the counter are TpThe value of
Be done. In this way, the time interval TpA pulse is generated every
To do. Furthermore TpDepending on the polarity of the
The defocus amount counting means 106 also gives an instruction as to whether to count down.
Be transmitted to. Repeat like this on the counter
TpIs set, but the lens movement is δn(Τ)
The first pulse is T so as not to follow the straight linep
It may be generated at a shorter appropriate time.
For example, the first time set on the counter
Value of 0.5TpAnd Where TpThe value of is k in Equation 5
nAgainst Tp= Q / knAnd q is the counter
Of the discount speed and the movement amount signal generating means 103
Generates one pulse for any movement of lens 101
It is a constant determined by whether or not to do. Then step
At 7, the counter of the time counting means 108 is set to zero and the counter is counted.
Start the charge accumulation at step 8 at the same time
It Then, in steps 9 and 10, speed change interrupt and charge storage
Allows product end interrupts. The system is T in FIG.nFor the times
Time t 'nCauses a speed change interrupt. Therefore speed
The change interrupt is, for example, the defocus amount counting means 106.
Emitted when the content of changes from non-zero to zero. to this
Then jump to the speed change interrupt generation routine of FIG. Then
In step 12, disable the subsequent speed change interrupt and
Then, the contents of the counter of the time counting means 108 are set to T ′.
nRemember.
Next, it indicates that a speed change interrupt has occurred.
RETURN is performed by setting the parameter Vint to 1.
After that, an interruption for ending the charge accumulation occurs and the process moves to FIG. Well
First, disable the speed change interrupt in step 17,
At 18, the contents of the counter of the time counting means 108 are set to TnTo
Remember. This value corresponds to the charge accumulation time. Then this
The counter of is set to zero.
When there is a speed change interrupt, T'of FIG.
nThe amount corresponding to
It is necessary to calculate the time to complete
This is done on pages 19, 20, and 22. Step 21 moves
The contents of the quantity counting means 107 are read, and the lens 1 in the meantime
M as the movement amount of 01nMemorize And again
Set the contents to zero.
In step 23, the photoelectric conversion means 202 shown in FIG.
From the focus detection calculation means 203 to detect the focus
Defocus P by calculation control means 203n + 1The operation to find
Do. At the same time as the end of step 23,
Stop lens drive and transfer data in steps 25 and 26
And the calculation time Tn cAnd lens movement amount Mn c
Is calculated.
In step 27, these Xn, Tn, T ’
n, Tn c, Mn, Mn c, Pn + 1Using equations 4, 5,
Estimated defocus amount X using 6 and 7n + 1And correction slope
kn + 1To calculate. In step 28, these values are actually
Driving pulse number XpAnd pulse interval TpConverted to
At step 30, return to A and start the next charge accumulation cycle.
It After that, it will be repeated.
As described above, according to the present invention, an optical device such as a camera
Focus detection hand that has a means to detect the defocus amount
Some have a step, but such defocus amount
By effectively utilizing the means for detecting,
The target object can be easily moved without using a detection device that moves the object.
Can now detect the movement of.
In this way, the movement of the target object cannot be detected.
For example, with automatic focus adjustment devices such as cameras,
Is difficult to focus on a moving object automatically
However, by using this movement detection device,
Moving the shadow lens (imaging optics) to focus
You can In addition, other uses include moving objects.
It is also possible to easily obtain the moving speed. Thereby,
The use of optical devices has become widespread, and photography techniques such as cameras are used.
There are various useful things such as being useful for improving the technique.
It
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例を示すブロック図、
【図2】図2は図1の焦点検出手段の構成例を示すブロ
ック図、
【図3】図3は結像レンズの移動と対象物体の移動との
関係を示すグラフ、
【図4】図4は図3の一部を拡大したグラフ、
【図5】図5は補正量δ(τ)を求めるためのグラフ、
【図6】図6本実施例の動作を説明するためのフローチ
ャート、
【図7】図7本実施例の動作を説明するためのフローチ
ャート、
【図8】図8は本実施例の動作を説明するためのフロー
チャートである。
【主要部分の符号の説明】
101…撮影レンズ
102…駆動手段
103…移動量信号発生手段
104…焦点検出手段
106…デフォーカス量計数手段BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the focus detection means of FIG. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the movement of the imaging lens and the movement of the target object, FIG. 4 is a partially enlarged graph of FIG. 3, and FIG. 5 is a correction amount δ (τ FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of this embodiment, FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation of this embodiment, and FIG. 8 is a flow chart for explaining the operation of this embodiment. 6 is a flowchart for explaining the operation of this embodiment. [Description of Signs of Main Parts] 101 ... Photographing lens 102 ... Driving means 103 ... Moving amount signal generating means 104 ... Focus detecting means 106 ... Defocus amount counting means
Claims (1)
光電変換手段と、 上記結像光学系の結像面と予め定められた予定焦点面と
のずれ量に対応したデフォーカス量を演算する焦点検出
手段と、 上記焦点検出手段の出力に基づき、上記結像光学系の光
軸方向への上記対象物体の移動を検出する移動検出手段
とを具備し、 上記移動検出手段は、上記光電変換手段の電荷蓄積開
始、終了のタイミング、或いは上記焦点検出手段の演算
終了のタイミングに関連した所定のタイミング時の上記
対象物体の像面位置に関する量を求め、過去複数回の上
記所定のタイミングにおける上記像面位置に関する量の
関係から対象物体の移動を算出することを特徴とする光
学装置。 (2) 上記所定のタイミングは上記結像光学系の結像面
位置を検出した電荷蓄積時間に関するタイミングである
第1所定タイミング及びそれより以前の同様のタイミン
グである第2所定タイミングに分けられ、 上記移動検出手段は、第1のレンズ位置を基準に測った
上記第1の所定タイミングにおける像面位置に関する第
1の量と、 第2のレンズ位置を基準に測った上記第2の所定タイミ
グにおける像面位置に関する第2の量と、 上記第2のレンズ位置から上記第1のレンズ位置への上
記結像光学系の移動に起因する像面の移動に関する第3
の量とを算出し、これに基づいて上記第2の所定タイミ
ングから上記第1の所定タイミングまでの像面移動量を
算出することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
の光学装置。 (3) 上記光学装置は、上記像面移動量を次式に基づ
き、 像面移動量=上記第1の量−上記第2の量+上記第3の
量 を求めることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
の光学装置。What is claimed is: (1) An imaging optical system for forming a light image of a target object, a charge storage type photoelectric conversion means for photoelectrically converting the light image passing through the imaging optical system, and the imaging optical system. Focus detecting means for calculating a defocus amount corresponding to the amount of deviation between the image forming surface and a predetermined planned focal surface, and based on the output of the focus detecting means, in the optical axis direction of the image forming optical system. A movement detecting means for detecting the movement of the target object, wherein the movement detecting means has a predetermined timing related to the charge accumulation start and end timings of the photoelectric conversion means, or the calculation end timing of the focus detection means. A light characterized in that an amount relating to the image plane position of the target object at the timing is obtained, and the movement of the target object is calculated from the relation of the amounts relating to the image plane position at a plurality of past predetermined times.
Equipment . (2) The predetermined timing is divided into a first predetermined timing which is a timing relating to the charge accumulation time when the image plane position of the image forming optical system is detected and a second predetermined timing which is the same timing before that. The movement detecting means includes a first amount relating to the image plane position at the first predetermined timing measured based on the first lens position and a second predetermined timing measured based on the second lens position. A second quantity relating to the image plane position and a third quantity relating to the movement of the image plane due to the movement of the imaging optical system from the second lens position to the first lens position.
Optical in calculating the amount, which ranges first (1) of claims, characterized in that to calculate the image plane movement amount from the second predetermined timing until the first predetermined timing based claim, wherein Equipment . (3) The optical device obtains the image plane movement amount based on the following equation: image plane movement amount = first amount-second amount + third amount. The optical device according to item (2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077471A JPH0766103B2 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077471A JPH0766103B2 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Optical device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7210984A Division JPH0736055B2 (en) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | Automatic focus adjustment device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218007A JPH04218007A (en) | 1992-08-07 |
| JPH0766103B2 true JPH0766103B2 (en) | 1995-07-19 |
Family
ID=13634902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077471A Expired - Lifetime JPH0766103B2 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Optical device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766103B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858508A (en) * | 1981-10-02 | 1983-04-07 | Minolta Camera Co Ltd | Auto-focusing device |
| JPH0736055B2 (en) * | 1984-04-11 | 1995-04-19 | 株式会社ニコン | Automatic focus adjustment device |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3077471A patent/JPH0766103B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04218007A (en) | 1992-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |