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JP3245904B2 - Camera system with automatic focusing device - Google Patents

Camera system with automatic focusing device

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Publication number
JP3245904B2
JP3245904B2 JP25847891A JP25847891A JP3245904B2 JP 3245904 B2 JP3245904 B2 JP 3245904B2 JP 25847891 A JP25847891 A JP 25847891A JP 25847891 A JP25847891 A JP 25847891A JP 3245904 B2 JP3245904 B2 JP 3245904B2
Authority
JP
Japan
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lens
speed
focus
image plane
amount
Prior art date
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JP25847891A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH0566342A (en
Inventor
洋介 日下
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP25847891A priority Critical patent/JP3245904B2/en
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  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、移動被写体に対して撮
影レンズを遅れなく追従させる自動焦点調節装置を備え
たカメラシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera system provided with an automatic focusing device for causing a photographing lens to follow a moving subject without delay.

【0002】[0002]

【従来技術】移動被写体に対して撮影レンズを遅れなく
追従させる自動焦点調節装置を備えたカメラが知られて
いる(例えば、特開昭63−2010号、特開平1−2
85907号など)。
2. Description of the Related Art A camera equipped with an automatic focusing device for causing a photographing lens to follow a moving subject without delay is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2010, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2).
No. 85907).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に自動
焦点調節カメラでは、イメージセンサーの電荷蓄積時間
や、焦点検出のためのセンサーデータの演算処理時間が
必要なため、有限の時間間隔ごとに撮影光学系のデフォ
ーカス量を検出し、検出されたデフォーカス量に基づい
て撮影光学系を駆動して自動焦点調節を行っている。
In general, an automatic focusing camera requires a charge accumulation time of an image sensor and a calculation processing time of sensor data for focus detection. The system detects a defocus amount of the system and drives the photographing optical system based on the detected defocus amount to perform automatic focus adjustment.

【0004】特開昭63−2010号に開示された自動
焦点調節装置を備えたカメラでは、移動する被写体に対
して撮影レンズを遅れなく追従させるため、最新および
過去複数回のデフォーカス量と焦点検出の時間間隔とに
基づいて撮影レンズの像面移動速度を検出し、現在のデ
フォーカス量および像面移動速度に基づいて所定時間後
の焦点位置を予測する。そして、予測焦点位置に対する
現在の像面位置からの補正デフォーカス量を算出し、こ
の補正デフォーカス量に基づき撮影光学系の駆動量を決
定して駆動量の制御を行っていた。
In a camera provided with an automatic focus adjusting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2010, the defocus amount and the focus are updated a plurality of times and in the past in order to make a photographing lens follow a moving subject without delay. The image plane moving speed of the photographing lens is detected based on the detection time interval, and the focal position after a predetermined time is predicted based on the current defocus amount and the image plane moving speed. Then, a corrected defocus amount from the current image plane position with respect to the predicted focal position is calculated, and a driving amount of the photographing optical system is determined based on the corrected defocus amount to control the driving amount.

【0005】このような制御では、駆動量のみを制御し
ているので、所定時間後に予測焦点位置と像面位置とが
一致するが、それ以外の時刻には厳密には予測焦点位置
と像面位置とが一致しておらず、デフォーカス量が残存
していた。
In such control, since only the driving amount is controlled, the predicted focal position and the image plane position match after a predetermined time, but strictly speaking at other times, the predicted focal position and the image plane position are different. The position did not match, and the defocus amount remained.

【0006】また、任意の時刻にレリーズされた場合、
レリーズされた時刻における残存デフォーカス量および
像面移動速度に基づいてミラーアップ動作後の露光時刻
の焦点位置を予測し、この予測焦点位置に対する現在の
像面位置からの補正デフォーカス量を算出し、この補正
デフォーカス量に基づいて撮影光学系の駆動量を決定し
て駆動量の制御を行っていた。従って、上記残存デフォ
ーカス量が大きい場合には、ミラーアップ時間中に予測
焦点位置まで撮影光学系を駆動できず、ピントボケが生
じてしまった。
In addition, when released at an arbitrary time,
The focus position at the exposure time after the mirror-up operation is predicted based on the remaining defocus amount and the image plane moving speed at the release time, and the corrected defocus amount from the current image plane position with respect to the predicted focus position is calculated. The driving amount of the photographing optical system is determined based on the corrected defocus amount, and the driving amount is controlled. Therefore, when the residual defocus amount is large, the photographing optical system cannot be driven to the predicted focus position during the mirror-up time, resulting in out-of-focus.

【0007】また、焦点検出時間間隔が短い場合には、
上記不一致はさほど問題とならないが、低輝度になり焦
点検出時間間隔が長くなった場合には、上記不一致が目
立つようになり、ファインダー上で見ると被写体のボケ
が著しくなり見苦しくなってしまった。
When the focus detection time interval is short,
The mismatch does not cause much problem, but when the brightness becomes low and the focus detection time interval becomes long, the mismatch becomes conspicuous, and when viewed on a finder, the subject is significantly blurred and unsightly.

【0008】上記の問題点を解決するため、撮影光学系
の駆動量のみならず駆動速度を制御して、移動する被写
体に対しても像面位置を連続的に移動させて常時合焦さ
せることが考えられる。しかし、駆動装置(モーター)
および駆動制御部をカメラボディに内蔵し、種々の交換
レンズに対応する自動焦点調節カメラでは、交換レンズ
ごとに駆動トルクなどの駆動特性が異なるので、駆動速
度の制御を行うことが不可能であった。
In order to solve the above problems, not only the driving amount of the photographing optical system but also the driving speed are controlled, and the image plane position is continuously moved even for a moving subject so as to be always in focus. Can be considered. But the drive (motor)
In a self-focusing camera that has a built-in drive control unit in the camera body and supports various interchangeable lenses, it is impossible to control the drive speed because the drive characteristics such as drive torque are different for each interchangeable lens. Was.

【0009】特開平1−285907号に開示された自
動焦点調節装置を備えたカメラでは、撮影レンズ鏡筒側
に駆動制御部を配置し、この駆動制御部により駆動速度
を制御しているが、カメラボディ側からは駆動量と駆動
速度がレンズ側に送られ、撮影レンズ鏡筒側ではこの駆
動量の制御および駆動速度制御を指示通りに行っている
だけである。しかし、負荷や駆動モーターの違いにより
レンズ種類ごとに、さらには同じ種類でも起動停止特
性、最高駆動速度、所要駆動時間などのレンズ駆動特性
が異なるので、移動被写体に追いつくための駆動量や駆
動速度を一律にボディ側で決定し、これらの情報に基づ
いて駆動制御を行うと誤差が生じてしまう。
In a camera provided with an automatic focus adjusting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-285907, a drive control unit is disposed on the photographic lens barrel side, and the drive speed is controlled by this drive control unit. The drive amount and the drive speed are sent from the camera body side to the lens side, and the photographing lens barrel only controls the drive amount and the drive speed control as instructed. However, since the lens drive characteristics such as start / stop characteristics, maximum drive speed, and required drive time are different for each lens type due to differences in load and drive motor, and even for the same type, the drive amount and drive speed to catch up with the moving subject Is determined uniformly on the body side, and drive control is performed based on such information, an error occurs.

【0010】また、検出された像面移動速度となるよう
に駆動装置の駆動速度を制御する方法では、一時的に速
度制御がうまく行かず駆動速度が目標速度からずれた時
に、その後、速度制御が回復しても像面位置の誤差が生
じてしまう。
In the method of controlling the driving speed of the driving device so as to achieve the detected image plane moving speed, when the driving speed temporarily deviates from the target speed because the speed control is not successfully performed, the speed control is thereafter performed. However, an error in the image plane position occurs even if the image is recovered.

【0011】さらに、被写体が定速で動いている場合で
も、それに対応する合焦像面の移動速度はレンズの焦点
距離、レンズ位置に応じて変化するので、一度測定した
像面移動速度に基づき定速の駆動制御を行っても、正確
な合焦位置との間に誤差が生じてしまい、焦点検出間隔
が長くなる低輝度の場合や、焦点検出の間に露光動作を
行った場合にはその誤差は無視できない量となってしま
うという問題があった。
Further, even when the subject is moving at a constant speed, the corresponding moving speed of the focused image plane changes according to the focal length of the lens and the lens position. Even if the drive control is performed at a constant speed, an error occurs between the focus control and the accurate focus position. In the case of low luminance where the focus detection interval is long, or in the case where the exposure operation is performed during the focus detection, There is a problem that the error becomes a non-negligible amount.

【0012】本発明の目的は、撮影レンズ駆動用モータ
の駆動制御装置を撮影レンズ鏡筒内に設け、それぞれ固
有の駆動特性を有する撮影レンズ鏡筒に対して最適な駆
動制御を行なう自動焦点調節装置を備えたカメラシステ
ムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drive control device for a motor for driving a photographing lens in a photographing lens barrel, and to perform automatic focus adjustment for performing optimal driving control on the photographing lens barrel having its own driving characteristics. An object of the present invention is to provide a camera system provided with a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】(1) 請求項1の発明
は、レンズ交換可能な自動焦点調節装置を備えたカメラ
システムに適用され、カメラボディに、撮影レンズのデ
フォーカス量を繰り返し検出する焦点検出手段と、前記
焦点検出手段により検出された複数のデフォーカス量に
基づいて移動被写体に対する前記撮影レンズの将来の合
焦位置の軌跡を予測し、将来の合焦位置の時間変化を表
す合焦位置軌跡予測情報を繰り返し発生する軌跡予測手
段とを設け、前記撮影レンズを内蔵し前記カメラボディ
に装着可能な撮影レンズ鏡筒に、前記撮影レンズを駆動
する駆動手段と、前記撮影レンズの移動量を検出する移
動量検出手段と、前記撮影レンズの移動量に基づいて前
記撮影レンズの移動後の実際の像面位置を算出する像面
位置算出手段と、前記合焦位置軌跡予測情報に基づいて
撮影レンズの目標駆動速度を設定する駆動速度設定手段
と、前記合焦位置軌跡予測情報に基づいて予測された合
焦位置の軌跡と前記実際の像面位置との偏差と、前記撮
影レンズおよび前記駆動手段の特性とに応じて、前記合
焦位置軌跡予測情報の発生間隔より短い時間間隔で前記
目標駆動速度を補正する駆動速度補正手段と、前記駆動
速度補正手段による補正後の目標駆動速度にしたがって
前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを設けることに
より、上記目的を達成する。 (2) 請求項2の発明は、レンズ交換可能な自動焦点
調節装置を備えたカメラシステムに適用され、カメラボ
ディに、撮影レンズのデフォーカス量を繰り返し検出す
る焦点検出手段を設け、前記撮影レンズを内蔵し前記カ
メラボディに装着可能な撮影レンズ鏡筒に、前記撮影レ
ンズを駆動する駆動手段と、前記撮影レンズの移動量を
検出する移動量検出手段と、前記撮影レンズの移動量に
基づいて前記撮影レンズの移動後の実際の像面位置を算
出する像面位置算出手段と、前記焦点検出手段により検
出された複数のデフォーカス量に基づいて移動被写体に
対する前記撮影レンズの将来の合焦位置の軌跡を予測
し、将来の合焦位置の時間変化を表す合焦位置軌跡予測
情報を繰り返し発生する軌跡予測手段と、前記合焦位置
軌跡予測情報に基づいて撮影レンズの目標駆動速度を設
定する駆動速度設定手段と、前記合焦位置軌跡予測情報
に基づいて予測された合焦位置の軌跡と前記実際 の像面
位置との偏差と、前記撮影レンズおよび前記駆動手段の
特性とに応じて、前記デフォーカス量の発生間隔より短
い時間間隔で前記目標駆動速度を補正する駆動速度補正
手段と、前記駆動速度補正手段による補正後の目標駆動
速度にしたがって前記駆動手段を制御する駆動制御手段
とを設けることにより、上記目的を達成する。 (3) 請求項3のカメラシステムの前記合焦位置軌跡
予測情報は、デフォーカス量と像面移動速度のセットか
ら構成される。
(1) The invention of claim 1 is applied to a camera system provided with an automatic focusing device capable of exchanging lenses, and repeatedly detects a defocus amount of a photographing lens in a camera body. A focus detection unit that predicts a trajectory of a future focus position of the photographing lens with respect to the moving subject based on the plurality of defocus amounts detected by the focus detection unit, and indicates a time change of the future focus position. Trajectory prediction means for repeatedly generating focal position trajectory prediction information, driving means for driving the photographic lens to a photographic lens barrel which incorporates the photographic lens and is attachable to the camera body, and movement of the photographic lens Transfer to detect quantity
A moving amount detecting means for detecting a moving amount of the photographing lens;
Image plane for calculating the actual image plane position after moving the taking lens
Position calculating means, based on the in-focus position trajectory prediction information
Drive speed setting means for setting the target drive speed of the taking lens
And the focus predicted based on the focus position trajectory prediction information.
The deviation between the trajectory of the focal position and the actual image plane position, and
According to the characteristics of the shadow lens and the driving means,
At a time interval shorter than the generation interval of the focus position trajectory prediction information.
Drive speed correction means for correcting a target drive speed;
By providing a braking Gosuru drive control means <br/> said driving means in accordance with the target driving velocity corrected by the speed correction means, to achieve the above object. (2) The second aspect of the present invention provides an automatic focus with interchangeable lenses.
Applies to camera systems with adjustment devices and
Repeatedly detect the defocus amount of the taking lens.
Focus detecting means for incorporating the photographic lens and
The shooting lens is attached to a shooting lens barrel that can be attached to the camera body.
Driving means for driving the lens, and the amount of movement of the photographing lens.
A moving amount detecting means for detecting the moving amount of the photographing lens;
The actual image plane position after the movement of the taking lens is calculated based on the
The image plane position calculating means and the focus detecting means detect the position.
Based on the multiple defocus amounts given to the moving subject
Predict the trajectory of the future focusing position of the taking lens with respect to
And focus position trajectory prediction indicating the temporal change of the focus position in the future
Trajectory prediction means for repeatedly generating information, and the in-focus position
Set the target drive speed of the taking lens based on the trajectory prediction information.
Drive speed setting means for determining the focus position trajectory prediction information
Of the in-focus position predicted based on the trajectory and the actual image plane
The deviation from the position, and the
Depending on the characteristics, it is shorter than the generation interval of the defocus amount.
Drive speed correction that corrects the target drive speed at different time intervals
Means and target drive after correction by the drive speed correction means
Drive control means for controlling the drive means according to speed
By providing the above, the above object is achieved. (3) The focus position trajectory of the camera system according to claim 3.
Is the prediction information a set of the defocus amount and the image plane moving speed?
It is composed of

【0014】[0014]

【作用】(1) 請求項1では、カメラボディ側で、撮
影レンズのデフォーカス量を繰り返し検出するととも
に、複数のデフォーカス量に基づいて移動被写体に対す
る撮影レンズの将来の合焦位置の軌跡を予測し、将来の
合焦位置の時間変化を表す合焦位置軌跡予測情報を繰り
返し発生する。レンズ鏡筒側では、撮影レンズの移動量
を検出して撮影レンズの移動後の実際の像面位置を算出
し、合焦位置軌跡予測情報に基づいて撮影レンズの目標
駆動速度を設定するとともに、合焦位置軌跡予測情報に
基づいて予測された合焦位置の軌跡と実際の像面位置と
の偏差と、撮影レンズおよび駆動手段の特性とに応じ
て、合焦位置軌跡予測情報の発生間隔より短い時間間隔
で目標駆動速度を補正し、補正後の目標駆動速度にした
がって駆動手段を制御する。 (2) 請求項では、カメラボディ側で撮影レンズの
デフォーカス量を繰り返し検出する。一方、レンズ鏡筒
側では、複数のデフォーカス量に基づいて移動被写体に
対する撮影レンズの将来の合焦位置の軌跡を予測し、
来の合焦位置の時間変化を表す合焦位置軌跡予測情報を
繰り返し発生する。レンズ鏡筒側ではさらに、撮影レン
ズの移動量を検出して撮影レンズの移動後の実際の像面
位置を算出し、合焦位置軌跡予測情報に基づいて撮影レ
ンズの目標駆動速度を設定するとともに、合焦位置軌跡
予測情報に基づいて予測された合焦位置の軌跡と実際の
像面位置との偏差と、撮影レンズおよび駆動手段の特性
とに応じて、デフォーカス量の発生間隔より短い時間間
隔で目標駆動速度を補正し、補正後の目標駆動速度にし
たがって駆動手段を制御する。
According to the first aspect of the present invention, the defocus amount of the photographing lens is repeatedly detected on the camera body side, and the trajectory of the future focusing position of the photographing lens with respect to the moving subject is determined based on the plurality of defocus amounts. Predict and future
The focus position trajectory prediction information representing the time change of the focus position is repeated.
Return occurs. On the lens barrel side, the amount of movement of the taking lens
To calculate the actual image plane position after moving the taking lens
And based on the focus position trajectory prediction information,
Set the drive speed and add the focus position trajectory prediction information
Of the in-focus position predicted based on the actual image plane position
And the characteristics of the taking lens and the driving means
Time interval shorter than the generation interval of the focus position trajectory prediction information
To correct the target drive speed and use the corrected target drive speed.
Therefore and to control the drive means. (2) In the second aspect , the defocus amount of the photographing lens is repeatedly detected on the camera body side . On the other hand, in the lens barrel side, the future focus trajectory of the position of the photographing lens with respect to the moving object is predicted on the basis of a plurality of defocus amounts, Masaru
Focus position trajectory prediction information indicating the time change of the next focus position
It occurs repeatedly. On the lens barrel side,
The actual image plane after the movement of the taking lens
The position is calculated and the shooting level is calculated based on the in-focus position trajectory prediction information.
Set the target driving speed of the lens
The trajectory of the in-focus position predicted based on the prediction information and the actual
Deviation from image plane position and characteristics of taking lens and driving means
For a time shorter than the defocus amount generation interval,
The target drive speed is corrected at intervals, and the corrected target drive speed is
Accordingly, the driving means is controlled.

【0015】[0015]

【実施例】図により、本発明の一実施例を説明す
る。図は、一実施例の構成を示すブロック図である。
ボディ1に対しレンズ2は交換可能に構成されており、
図はレンズ2がボディ1に装着された状態を示してい
る。ボディ1には、メインミラー10,サブミラー1
1,ファインダー12,シャッター13,AFセンサー
14およびAFCPU15が内蔵される。またAFCP
U15には、コンピューターのソフトウエアー形態で構
成される焦点検出演算部16,補正部17および速度検
出部18がある。レンズ2には、撮影光学系20,レン
ズCPU21,駆動装置24、モニター25が内蔵され
る。またレンズCPU21には、コンピューターのソフ
トウエアー形態で構成される駆動制御部23がある。
The Embodiment] FIGS. 1-9, one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment.
The lens 2 is configured to be interchangeable with the body 1,
The figure shows a state where the lens 2 is mounted on the body 1. The body 1 has a main mirror 10 and a sub mirror 1
1, a finder 12, a shutter 13, an AF sensor 14, and an AFCPU 15 are incorporated. AFCP
The U15 includes a focus detection operation unit 16, a correction unit 17, and a speed detection unit 18 configured in the form of software of a computer. The lens 2 includes a photographing optical system 20, a lens CPU 21, a driving device 24, and a monitor 25. The lens CPU 21 has a drive control unit 23 configured in the form of software of a computer.

【0016】撮影光学系20を通る被写体からの光束
は、ハーフミラーから構成されるメインミラー10によ
りファインダー12とサブミラー11とに分割される。
サブミラー11によりさらにボディ底方向に偏向された
光束は、後述するAFセンサー14へ導かれる。これら
のメインミラー10とサブミラー11は、不図示のシャ
ッターレリーズが操作された時に撮影光路から待避し、
退避完了後のシャッターレリーズから所定時間後にシャ
ッター13が作動し、露光動作が行なわれる。露光動作
が終了すると、ふたたびメインミラー10およびサブミ
ラー11が撮影光路中にセットされる。
A light beam from an object passing through the photographing optical system 20 is split into a finder 12 and a sub mirror 11 by a main mirror 10 composed of a half mirror.
The light beam further deflected toward the body bottom by the sub-mirror 11 is guided to an AF sensor 14 described later. The main mirror 10 and the sub mirror 11 are retracted from the photographing optical path when a shutter release (not shown) is operated,
After a predetermined time from the shutter release after the retreat is completed, the shutter 13 is operated, and the exposure operation is performed. When the exposure operation is completed, the main mirror 10 and the sub mirror 11 are set in the photographing optical path again.

【0017】AFセンサー14は、被写体輝度に応じた
蓄積時間の間、電荷の蓄積を行い、光電変換された被写
体像信号はAFCPU15へ電送される。なお、電荷蓄
積時間はAFCPU15により制御される。被写体像信
号は、AD変換された後、焦点検出演算部16で演算処
理され、演算処理時間後に撮影光学系20のデフォーカ
ス量が算出される。算出されたデフォーカス量は、補正
部17によりオーバラップサーボ補正を受ける。補正部
17には、レンズ内にあるモニター25から撮影光学系
20の移動量に関するモニター信号が入力されており、
このモニター信号と蓄積時間タイミング、演算処理終了
タイミングとに基づき、補正デフォーカス量が算出され
る。また、デフォーカス量は速度検出部18に記憶さ
れ、今回のデフォーカス量と、前回のデフォーカス量
と、前回と今回のデフォーカス量の検出時間間隔と、モ
ニター25からの撮影光学系の移動量に関するモニター
信号とに基づいて今回の像面移動速度が算出される。今
回の補正デフォーカス量および像面移動速度は駆動制御
部23へ送られ、これらの情報に基づいて、駆動負荷で
ある撮影光学系20と駆動源および伝達系である駆動装
置24とから成る駆動系の駆動特性を最適化して、駆動
装置24の駆動量および駆動速度を制御する。これらの
駆動量と駆動速度は、モニター25から撮影光学系20
の移動量に関するモニター信号をフィードバックするこ
とにより制御される。
The AF sensor 14 accumulates electric charges during an accumulation time corresponding to the luminance of the object, and the photoelectrically converted object image signal is transmitted to the AF CPU 15. The charge accumulation time is controlled by the AF CPU 15. The subject image signal is A / D-converted and then subjected to arithmetic processing by the focus detection arithmetic unit 16, and after the arithmetic processing time, the defocus amount of the photographing optical system 20 is calculated. The calculated defocus amount is subjected to overlap servo correction by the correction unit 17. A monitor signal relating to the movement amount of the imaging optical system 20 is input from the monitor 25 in the lens to the correction unit 17,
The correction defocus amount is calculated based on the monitor signal, the accumulation time timing, and the calculation processing end timing. Further, the defocus amount is stored in the speed detection unit 18, and the current defocus amount, the previous defocus amount, the detection time interval between the previous and current defocus amounts, and the movement of the photographing optical system from the monitor 25. The current image plane moving speed is calculated based on the monitor signal relating to the amount. The current corrected defocus amount and the image plane moving speed are sent to the drive control unit 23, and based on the information, a drive composed of the photographing optical system 20 as a drive load and the drive unit 24 as a drive source and a transmission system. The drive characteristics and drive speed of the drive device 24 are controlled by optimizing the drive characteristics of the system. These drive amounts and drive speeds are determined from the monitor 25 by the photographing optical system 20.
Is controlled by feeding back a monitor signal relating to the amount of movement of.

【0018】駆動装置24は撮影光学系20と機械的に
結合しており、その駆動量と駆動速度が制御されること
により、撮影光学系20が移動被写体に対して遅れなく
追従する。また、駆動装置24と撮影光学系20との間
に設けられたモニター25により、駆動装置24の駆動
量および駆動速度、または撮影光学系20の移動量およ
び移動速度がモニターされ、補正部17,速度検出部1
8および駆動制御部23にフィードバックされる。
The driving device 24 is mechanically connected to the photographing optical system 20, and the driving amount and the driving speed are controlled so that the photographing optical system 20 follows the moving subject without delay. In addition, a monitor 25 provided between the driving device 24 and the photographing optical system 20 monitors a driving amount and a driving speed of the driving device 24 or a moving amount and a moving speed of the photographing optical system 20. Speed detector 1
8 and the drive control unit 23.

【0019】<AFセンサー14について> AFセンサ14の構成例を図に示す。AFセンサ14
は、視野マスク40,フィールドレンズ41および2対
の再結像レンズ42A,42B、43A,43Bから成
る焦点検出光学系44と、2対の受光部45A,45
B、46A,46Bから成るCCDなどの光電変換器4
7とから構成される。受光部45A,45B、46A,
46Bは、それぞれ複数の画素から構成されている。以
上のような構成において、撮影光学系20の射出瞳20
1に含まれる光軸202に対して対称な2対の領域35
A,35B、36A,36Bを通る光束は、焦点検出領
域に対応した開口を有する視野マスク40付近で一次像
を形成する。視野マスク40の開口部に形成された一次
像は、更にフィールドレンズ41および2対の再結像レ
ンズ42A,42B、43A,43Bにより光電変換器
47の2対の受光部45A,45B、46A,46B上
に2対の二次像として形成される。そして、受光部45
A,45B、46A,46Bで2対の二次像の光強度分
布に応じて電気的な被写体像信号に光電変換される。
<Regarding the AF Sensor 14> FIG. 2 shows an example of the configuration of the AF sensor 14. AF sensor 14
Is a focus detection optical system 44 composed of a field mask 40, a field lens 41, and two pairs of re-imaging lenses 42A, 42B, 43A, 43B, and two pairs of light receiving units 45A, 45.
B, 46A, 46B photoelectric converter 4 such as CCD
And 7. The light receiving units 45A, 45B, 46A,
46B is composed of a plurality of pixels. In the above configuration, the exit pupil 20 of the photographing optical system 20
1. Two pairs of regions 35 symmetrical with respect to the optical axis 202 included in 1.
Light beams passing through A, 35B, 36A, and 36B form a primary image near a field mask 40 having an opening corresponding to the focus detection area. The primary image formed at the opening of the field mask 40 is further subjected to two pairs of light receiving parts 45A, 45B, 46A, 46A of the photoelectric converter 47 by a field lens 41 and two pairs of re-imaging lenses 42A, 42B, 43A, 43B. It is formed as two pairs of secondary images on 46B. Then, the light receiving section 45
At A, 45B, 46A, and 46B, photoelectric conversion is performed to an electrical subject image signal in accordance with the light intensity distribution of the two pairs of secondary images.

【0020】<焦点検出演算部16について> 被写体像信号は、AFCPU15でAD変換され、被写
体像データとなる。焦点検出演算部16では、被写体像
データに対して周知の焦点検出相関演算処理を施し、光
電変換器47上で対になった二次像の受光部並び方向の
相対的位置関係を検出することにより、撮影光学系20
のデフォーカス量を検出する。
<Regarding the focus detection calculation section 16> The subject image signal is AD-converted by the AF CPU 15 to become subject image data. The focus detection calculation unit 16 performs a well-known focus detection correlation calculation process on the subject image data to detect a relative positional relationship between the paired secondary images in the light receiving unit arrangement direction on the photoelectric converter 47. The imaging optical system 20
Is detected.

【0021】<補正部17について> 図は、補正部17によるデフォーカス量のオーバラッ
プサーボ補正の説明図である。図において、縦軸はレン
ズ位置z、横軸は時間tである。被写体の合焦位置z3
に対し、ある時刻t1においてレンズ位置がz1にあ
り、この位置での被写体像データが取り込まれる。時刻
t2において、焦点検出演算が終了し、時刻t1におけ
る合焦位置z3とレンズ位置z1との差に対応したデフ
ォーカス量d1が求められる。時刻t1からt2までの
間に焦点検出演算と並行してレンズが駆動された場合
(オーバラップサーボ)、レンズ位置が時刻t2には位
置z2まで駆動されるので、時刻t1におけるデフォー
カス量d1を時刻t2におけるデフォーカス量d2に補
正する。すなわち、オーバラップサーボ補正を行なう。
<Regarding the Correction Unit 17> FIG. 3 is an explanatory diagram of the overlap servo correction of the defocus amount by the correction unit 17. In the figure, the vertical axis represents the lens position z, and the horizontal axis represents time t. Focusing position z3 of subject
In contrast, at a certain time t1, the lens position is at z1, and the subject image data at this position is captured. At time t2, the focus detection calculation ends, and the defocus amount d1 corresponding to the difference between the focus position z3 and the lens position z1 at time t1 is obtained. When the lens is driven in parallel with the focus detection calculation from time t1 to time t2 (overlap servo), the lens position is driven to position z2 at time t2, so that the defocus amount d1 at time t1 is reduced. The correction is made to the defocus amount d2 at the time t2. That is, overlap servo correction is performed.

【0022】時刻t1からt2までの間のレンズ駆動量
は、モニター25からのモニター信号を時刻t1からt
2まで積算することにより得られる。モニター信号は、
レンズの所定駆動量あたり1パルスが発生されるように
なっており、補正部17はパルス数をカウントするとと
もに、レンズから送られる所定駆動量のデータから、カ
ウント数をレンズ駆動量に変換し、さらにその駆動量を
デフォーカス量dcに換算する。従って、補正された時
刻t2のデフォーカス量d2は、次式により求められ
る。 d2=d1−dc (1) なお時刻t1は、AFセンサー14の電荷蓄積開始時刻
と蓄積終了時刻との中点の時刻として定義される。ま
た、補正部17の演算に要する時間は、焦点検出演算時
間に比べてきわめて短いと仮定している。
The lens drive amount from time t1 to t2 is determined by monitoring the monitor signal from the monitor 25 from time t1 to t2.
It is obtained by integrating up to 2. The monitor signal is
One pulse is generated for each predetermined drive amount of the lens, and the correction unit 17 counts the number of pulses, and converts the count number into a lens drive amount from data of the predetermined drive amount sent from the lens, Further, the drive amount is converted into a defocus amount dc. Therefore, the corrected defocus amount d2 at time t2 is obtained by the following equation. d2 = d1-dc (1) The time t1 is defined as the time between the charge accumulation start time and the accumulation end time of the AF sensor 14. Further, it is assumed that the time required for the calculation by the correction unit 17 is extremely short as compared with the focus detection calculation time.

【0023】<速度検出部18について> 図は、速度検出部18による速度検出の説明図であ
る。被写体が移動している場合は、被写体に対するレン
ズの合焦位置も時間によって変化する。時刻t1におけ
るデフォーカス量d1が時刻t2において求められ、時
刻t3におけるデフォーカス量d3が時刻t4において
求められる。時刻t1からt3までの間にAFセンサー
14の電荷蓄積、焦点検出演算と並行して撮影光学系2
0が駆動され、時刻t3にはレンズ位置が動いている。
時刻t1からt3までのレンズ駆動量は、モニター25
からのモニター信号を時刻t1からt3まで積算するこ
とにより得られ、その駆動量をデフォーカス量dsに換
算する。従って、時刻t1からt3までの合焦位置の変
化量をデフォーカス量に換算した値daは次式となる。 da=d3+ds−d1 (2) これを時刻t1からt3の間の像面移動速度V3に換算
すると次式になる。 V3=da/(t3−t1) (3)
<Regarding Speed Detector 18> FIG. 4 is an explanatory diagram of speed detection by the speed detector 18. When the subject is moving, the focus position of the lens on the subject also changes with time. The defocus amount d1 at time t1 is obtained at time t2, and the defocus amount d3 at time t3 is obtained at time t4. During the period from time t1 to t3, the photographing optical system 2
0 is driven, and the lens position is moving at time t3.
The amount of lens drive from time t1 to t3 is
From the time t1 to the time t3, and the driving amount is converted into the defocus amount ds. Therefore, the value da obtained by converting the amount of change in the in-focus position from time t1 to t3 into a defocus amount is given by the following equation. da = d3 + ds-d1 (2) When this is converted into the image plane moving speed V3 between time t1 and t3, the following equation is obtained. V3 = da / (t3-t1) (3)

【0024】一方、時刻t4における補正デフォーカス
量は、上述したように、検出された時刻t3におけるデ
フォーカス量d3と時刻t3からt4までのデフォーカ
ス量換算のレンズ駆動量dcとから次式で求められる。 d4=d3−dc (4) (3)式で検出された像面移動速度V3が所定値A以下
の場合は、被写体が静止していると判定される。さら
に、補正デフォーカス量d4が所定値Bと比較され、補
正デフォーカス量d4が所定値B以下の場合は合焦と判
定され、時刻t4において停止信号がレンズ側の駆動制
御部23へ送られる。補正デフォーカス量d4が所定値
Bより大きい場合は非合焦と判定され、補正デフォーカ
ス量d4のみがレンズ側の駆動制御部23へ送られる。
On the other hand, the corrected defocus amount at the time t4 is, as described above, the following equation from the detected defocus amount d3 at the time t3 and the lens driving amount dc converted from the defocus amount from the time t3 to t4. Desired. d4 = d3-dc (4) When the image plane moving speed V3 detected by the expression (3) is equal to or less than the predetermined value A, it is determined that the subject is stationary. Further, the corrected defocus amount d4 is compared with a predetermined value B, and when the corrected defocus amount d4 is equal to or smaller than the predetermined value B, it is determined that focusing is performed, and a stop signal is sent to the lens-side drive control unit 23 at time t4. . If the corrected defocus amount d4 is larger than the predetermined value B, it is determined that the image is out of focus, and only the corrected defocus amount d4 is sent to the drive control unit 23 on the lens side.

【0025】検出された像面移動速度V3が所定値Aよ
り大きい場合は、被写体が移動していると判定され、補
正デフォーカス量d4をさらに被写体移動分の補正を加
えて、次式により時刻t4における補正デフォーカス量
d4’を算出する。 d4’=d4+V3×(t4−t3) (5) なお、安定に被写体移動の判定を行うために、上記所定
値Aにヒステリシスを設けても良い。また以上の説明で
は、速度検出部18の演算に要する時間は、焦点検出演
算時間に比べてきわめて短いと仮定している。時刻t4
において補正デフォーカス量d4’と像面移動速度V3
がレンズ側の駆動制御部23へ送られる。
If the detected image plane moving speed V3 is larger than the predetermined value A, it is determined that the object is moving, and the corrected defocus amount d4 is further corrected by the amount of movement of the object, and the time is calculated by the following equation. The correction defocus amount d4 'at t4 is calculated. d4 ′ = d4 + V3 × (t4−t3) (5) In order to stably determine the movement of the subject, the predetermined value A may be provided with hysteresis. In the above description, it is assumed that the time required for the calculation by the speed detection unit 18 is extremely shorter than the focus detection calculation time. Time t4
, The corrected defocus amount d4 ′ and the image plane moving speed V3
Is sent to the drive control unit 23 on the lens side.

【0026】<駆動制御部23について> 駆動制御部23は、停止信号を受けると駆動装置24を
停止させ、撮影光学系20の移動を停止させる。補正デ
フォーカス量d4だけを受け取った場合は、デフォーカ
ス量d4を駆動装置24の駆動量に換算し、この駆動量
にモニター25からモニター信号をフィードバックして
制御する。図は、駆動制御部23による駆動量および
駆動速度制御の説明図である。時刻t4において補正デ
フォーカス量d4’と像面移動速度V3を受け取ると、
補正デフォーカス量d4’の方向に最高像面駆動速度V
mで時刻tyまで駆動する。ここで、合焦位置の軌跡と
レンズ軌跡が一致する時刻tyは次式で求められる。 ty=d4’/(Vm−V3)+t4 (6) 時刻ty以降はレンズ軌跡が合焦位置の軌跡に沿って変
化するので、時刻t6に新しい制御信号を受け取るまで
像面移動速度V3に対応した駆動速度で速度制御を行
う。
<Regarding the Driving Control Unit 23> Upon receiving the stop signal, the driving control unit 23 stops the driving device 24 and stops the movement of the photographing optical system 20. When only the corrected defocus amount d4 is received, the defocus amount d4 is converted into a drive amount of the driving device 24, and a monitor signal is fed back from the monitor 25 to the drive amount for control. FIG. 5 is an explanatory diagram of drive amount and drive speed control by the drive control unit 23. When the corrected defocus amount d4 ′ and the image plane moving speed V3 are received at time t4,
The maximum image plane driving speed V in the direction of the corrected defocus amount d4 '
It drives until time ty at m. Here, the time ty at which the locus of the in-focus position coincides with the lens locus is obtained by the following equation. ty = d4 ′ / (Vm−V3) + t4 (6) After time ty, since the lens trajectory changes along the trajectory of the in-focus position, it corresponds to the image plane moving speed V3 until a new control signal is received at time t6. Speed control is performed at the drive speed.

【0027】上記駆動制御方式では、時刻t6以降に速
度制御が一時的に狂ってしまうと、その後、速度制御が
回復しても絶対的な像面の位置に偏差を生じ、ピンボケ
になってしまうので、速度のみならず目標位置からの偏
差も補償する駆動制御方式として次のような方式も考え
られる。補正デフォーカス量d4’と像面移動速度V3
を受け取った時刻とレンズ位置とを基準として任意の経
過時刻txにおける合焦像面位置Axは次式となる。 Ax=d4’+V3×tx (7) 一方、経過時刻txにおける実際の像面位置Bxは、モ
ニター25からのモニター信号を駆動方向に応じて累積
した駆動量をデフォーカス量の単位に変換することによ
り求めることができる。任意の経過時刻txにおける像
面駆動速度V(tx)を次式のごとく決定する。 V(tx)=V3+K×(Ax−Bx) (8) ここで、Kは、比例定数である。
In the above-described drive control method, if the speed control is temporarily deviated after time t6, then even if the speed control is recovered, the absolute image plane position will be deviated, and the image will be out of focus. Therefore, the following method can be considered as a drive control method for compensating not only the speed but also the deviation from the target position. Corrected defocus amount d4 'and image plane moving speed V3
The in-focus image plane position Ax at an arbitrary elapsed time tx with respect to the time at which the is received and the lens position is given by the following equation. Ax = d4 ′ + V3 × tx (7) On the other hand, the actual image plane position Bx at the elapsed time tx is obtained by converting the drive amount obtained by accumulating the monitor signal from the monitor 25 according to the drive direction into the unit of the defocus amount. Can be obtained by The image plane driving speed V (tx) at an arbitrary elapsed time tx is determined as in the following equation. V (tx) = V3 + K × (Ax−Bx) (8) Here, K is a proportional constant.

【0028】このように、任意の経過時刻txにおける
像面駆動速度V(tx)の目標像面移動速度V3からの
差を、合焦像面位置Axと実際の像面位置Bxとの差に
比例して決めることにより、速度のみならず位置につい
ても正確に制御可能となるとともに、合焦像面位置と実
際の像面位置が近づくにつれて像面駆動速度が目標像面
移動速度に連続的になめらかに変化するので、オーバー
ランやハンチングのないスムーズな駆動が得られる。比
例定数Kをレンズごとの駆動特性や像面移動速度V3に
応じて変えたり、合焦像面位置Axと実際の像面位置B
xとの差や経過時間の関数としてもよい。実際には、所
定時間ごとに(8)式を計算して像面駆動速度を求め、
次の所定時間が経過するまでこの像面移動速度に応じた
駆動速度で速度制御が行われることになる。
As described above, the difference between the image plane driving speed V (tx) at the arbitrary elapsed time tx and the target image plane moving speed V3 is calculated as the difference between the focused image plane position Ax and the actual image plane position Bx. By determining proportionally, not only the speed but also the position can be accurately controlled, and the image plane driving speed continuously changes to the target image plane moving speed as the focused image plane position and the actual image plane position approach. Since it changes smoothly, smooth driving without overrun or hunting can be obtained. The proportional constant K may be changed according to the driving characteristics of each lens or the image plane moving speed V3, or the focused image plane position Ax and the actual image plane position B may be changed.
It may be a function of the difference from x or the elapsed time. Actually, the image plane driving speed is obtained by calculating the equation (8) every predetermined time,
Until the next predetermined time elapses, speed control is performed at a drive speed corresponding to the image plane moving speed.

【0029】<速度制御について> 図は、駆動制御部23の構成を示すブロック図であ
る。駆動制御部23には、制御目標情報として補正デフ
ォーカス量と像面移動速度とが入力される。また、個別
調整部50から個別調整情報、電源電圧検出部51から
電源電圧情報、温度検出部52から温度情報、絶対距離
検出部53から絶対距離情報、焦点距離検出部54から
焦点距離情報、トルク検出部55からトルク情報、速度
検出部56から速度情報が入力される。以上の入力情報
に基づき目標速度である像面移動速度となるように、制
御出力を制御して駆動装置24の駆動速度制御を行う。
駆動装置24をDCモーターとした場合は、制御出力
は、パルス駆動時のデューティであったり、モーターに
注入する電流量である。この電流量は、電流制御部57
により制御される。駆動装置24が超音波モーターであ
った場合は、制御出力は、振動周波数または印可電圧で
ある。
<Regarding Speed Control> FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the drive control unit 23. The drive controller 23 receives the corrected defocus amount and the image plane moving speed as control target information. Also, individual adjustment information from the individual adjustment unit 50, power supply voltage information from the power supply voltage detection unit 51, temperature information from the temperature detection unit 52, absolute distance information from the absolute distance detection unit 53, focal length information from the focal length detection unit 54, torque Torque information is input from the detecting unit 55, and speed information is input from the speed detecting unit 56. Based on the input information described above, the control output is controlled so that the driving speed of the driving device 24 is controlled so that the image plane moving speed is the target speed.
When the driving device 24 is a DC motor, the control output is the duty at the time of pulse driving or the amount of current injected into the motor. This current amount is determined by the current control unit 57
Is controlled by If the drive 24 is an ultrasonic motor, the control output is the vibration frequency or the applied voltage.

【0030】個別調整情報は、他の入力情報が同じであ
っても速度制御において違いを生ずる部分をレンズ個別
に調整する情報である。この情報は、EEPROMで構
成された個別調整部50に書換可能に記憶されており、
レンズ組立完成後の出荷時に調整記憶される。また、駆
動制御部23はこの情報を用いて標準的に速度制御を行
っても目標速度とに長時間のスパンで隔たりがある場合
には経時変化が生じたと判定して、個別調整情報を書き
換える。電源電圧情報は、電池電圧の低下時にモーター
の回転数が低下するのを補償するために用いられる。こ
の情報は、一回の駆動時間に比較して長い時間のスパン
に渡って平均した値として検出される。温度情報は、低
温度下で潤滑油の粘度が増し負荷トルクが増すのを補償
するために用いられる。この情報は、一回の駆動時間に
比較して長い時間のスパンに渡って平均した値として検
出される。
The individual adjustment information is information for individually adjusting a portion that causes a difference in speed control even if other input information is the same. This information is rewritably stored in the individual adjustment unit 50 composed of an EEPROM.
It is adjusted and stored at the time of shipment after the completion of lens assembly. Also, the drive control unit 23 determines that a temporal change has occurred if there is a long time span from the target speed even if the speed control is performed as standard using this information, and rewrites the individual adjustment information. . The power supply voltage information is used to compensate for a decrease in the rotation speed of the motor when the battery voltage decreases. This information is detected as a value averaged over a span of time longer than one driving time. The temperature information is used to compensate for the increase in the viscosity of the lubricating oil and the increase in the load torque at low temperatures. This information is detected as a value averaged over a span of time longer than one driving time.

【0031】絶対距離情報は、絶対距離検出部53がレ
ンズ距離環位置を絶対位置エンコーダーで検出した情報
であり、現在の撮影光学系20の位置に対応する被写体
距離で表される。焦点距離情報は、焦点距離検出部54
がズーム環位置を絶対位置エンコーダーで検出した情報
であり、現在のズーム光学系の位置に対応する焦点距離
で表される。これらの被写体距離と焦点距離は、像面移
動速度Vを補正するのに用いられる。駆動制御部23は
像面移動速度Vを受け取った時点で、被写体速度Sを次
式で算出する。 S=(−F2/G2)×V (9) ここで、G,Fは、像面移動速度Vを受け取った時点で
の被写体距離と焦点距離である。被写体速度Sは、短期
間の変動がなく次に像面移動速度を受け取るまで変化し
ないとすれば、像面移動速度Vは被写体距離と焦点距離
の変化に応じて時々刻々と次式の如く変化する。 V=(−g2/f2)×S (10) ここで、g,fは、時々刻々の被写体距離と焦点距離で
ある。従って、駆動制御部23は(10)式に基づき、
時々刻々の被写体距離と焦点距離により像面移動速度を
補正して、補正した速度となるように速度制御を行う。
また、像面移動速度とモーター等の駆動速度との比例係
数は、被写体距離と焦点距離によっても変化するので、
時々刻々の被写体距離と焦点距離によりこの比例係数を
補正することもできる。
The absolute distance information is information obtained by detecting the position of the lens distance ring by the absolute distance detector 53 with an absolute position encoder, and is represented by the object distance corresponding to the current position of the photographing optical system 20. The focal length information is transmitted to the focal length detector 54.
Is information obtained by detecting the zoom ring position by the absolute position encoder, and is represented by a focal length corresponding to the current position of the zoom optical system. These subject distance and focal length are used to correct the image plane moving speed V. When receiving the image plane moving speed V, the drive control unit 23 calculates the subject speed S by the following equation. S = (− F2 / G2) × V (9) Here, G and F are the subject distance and the focal length at the time when the image plane moving speed V is received. Assuming that the object speed S does not change for a short period of time and does not change until the next image plane moving speed is received, the image plane moving speed V changes from moment to moment according to changes in the object distance and the focal length as shown in the following equation. I do. V = (− g 2 / f 2) × S (10) Here, g and f are the momentary subject distance and the focal length. Therefore, the drive control unit 23 calculates
The image plane moving speed is corrected based on the subject distance and the focal length every moment, and the speed control is performed so that the corrected speed is obtained.
In addition, since the proportional coefficient between the image plane moving speed and the driving speed of the motor or the like also changes depending on the subject distance and the focal length,
This proportionality factor can be corrected based on the subject distance and the focal length every moment.

【0032】トルク情報は、一回の駆動時間に比較して
短い時間のスパンでフィードバックされる情報であり、
この情報によりレンズの位置による局部的トルク変動な
どが補償される。速度情報は、モニター25からのパル
ス間隔などにより検出され、一回の駆動時間に比較して
短い時間のスパンでフィードバックされる情報である。
この情報により像面移動速度の変化が直接検出され、目
標速度との差に応じてフィードバック制御がかかる。
The torque information is information that is fed back in a short time span compared to one drive time.
This information compensates for local torque fluctuations due to the position of the lens. The speed information is information that is detected based on a pulse interval from the monitor 25 or the like, and is fed back in a short time span compared to one driving time.
Based on this information, a change in the image plane moving speed is directly detected, and feedback control is performed according to a difference from the target speed.

【0033】上記入力情報と制御出力との間の関係(フ
ィードバック率など)はレンズの個々の機械的構成に依
存しており、レンズ種類ごとに設定する必要がある。従
って、ボディ側にのせた汎用の駆動制御部で全ての種類
のレンズを制御することは不可能である。
The relationship between the input information and the control output (feedback ratio, etc.) depends on the individual mechanical configuration of the lens, and must be set for each lens type. Therefore, it is impossible to control all kinds of lenses by a general-purpose drive control unit mounted on the body side.

【0034】制御出力は、目標速度、個別調整情報、電
源電圧情報、温度情報をパラメータとしたテーブルの値
として参照される。テーブルは、レンズCPU21内の
ROMに記憶される。あるいは、目標速度、個別調整情
報、電源電圧情報、温度情報を入力パラメータとしてフ
ァジィ推論により制御出力値を定めてもよい。制御出力
の参照値は標準的な制御として使用され、この標準的な
制御でも、残る速度誤差がトルク情報と速度情報でフィ
ードバックされて補償されることになる。ここで、トル
ク情報、速度差からのフィードバック量は、速度制御シ
ステムが発振しない範囲に定められる。
The control output is referred to as a value of a table using the target speed, individual adjustment information, power supply voltage information, and temperature information as parameters. The table is stored in the ROM in the lens CPU 21. Alternatively, the control output value may be determined by fuzzy inference using the target speed, individual adjustment information, power supply voltage information, and temperature information as input parameters. The reference value of the control output is used as a standard control. Even in the standard control, the remaining speed error is compensated by feeding back the torque information and the speed information. Here, the amount of feedback from the torque information and the speed difference is determined in a range where the speed control system does not oscillate.

【0035】上記速度制御は定速制御であったが、2つ
の速度間の遷移を短時間に、しかもハンチングなく行う
ために、2つの速度間で時間とともに速度をどのような
曲線で変化させるかという最適制御のために、上記情報
を用いることも可能である。図8では時刻tyにおいて
速度が不連続に変化しているが、実際はこのようにはな
らず、時刻tyの以前から速度を徐々に落とす必要があ
る。このような場合には、上記情報を入力パラメータと
して、経過時間と制御出力のセットがテーブル化されて
いればよい。あるいは、上記情報を入力パラメータとし
て、ファジィ推論により時間経過に対して変化する制御
出力を算出してもよい。また合焦点位置に停止させる場
合でもオーバーランなく止める必要があるが、その場合
の合焦点手前から速度を落とす制御においても、本発明
の速度制御方式は適用可能である。
The above speed control is a constant speed control. However, in order to make the transition between the two speeds in a short time and without hunting, what curve is used to change the speed over time between the two speeds? It is also possible to use the above information for the optimal control. In FIG. 8, the speed changes discontinuously at time ty, but in practice this does not occur, and it is necessary to gradually reduce the speed before time ty. In such a case, a set of the elapsed time and the control output may be tabulated using the information as an input parameter. Alternatively, a control output that changes with time may be calculated by fuzzy inference using the information as an input parameter. Even when stopping at the in-focus position, it is necessary to stop without overrun. In such a case, the speed control method of the present invention can be applied to control for reducing the speed just before the in-focus point.

【0036】図は、AFCPU15の制御プログラム
を示すフローチャートである。このフローチャートによ
り、動作を説明する。ステップS1で、電源が投入され
るとステップS2へ進み、AFセンサー14の電荷蓄積
制御を行う。ステップS3で、センサー信号のAD変換
を行い、データを格納する。続くステップS4で、セン
サーデータに基づき焦点検出演算を行い、デフォーカス
量を算出する。そして、ステップS5で、上述したオー
バラップ補正を行い、補正デフォーカス量を算出する。
ステップS6で、今回および過去のデフォーカス量に基
づいて像面移動速度を求め、続くステップS7で、算出
された像面移動速度に基づいて被写体が静止しているか
否かを判別する。静止していればステップS8へ進み、
そうでなければステップS11へ進む。ステップS8で
は、補正デフォーカス量が所定値以下か否かを判別し、
所定値以下であればステップS9へ進み、そうでなけれ
ばステップS10へ進む。ステップS9では、レンズC
PU21へ停止信号を送出し、レンズ駆動を停止させ
る。ステップS10では、レンズCPU21へオーバラ
ップ補正デフォーカス量を送出する。また、ステップS
7が否定された時は、ステップS11で、レンズCPU
21へ補正デフォーカス量と像面移動速度とを送出す
る。その後、ステップS2へ戻って以上の処理を繰り返
す。
FIG. 7 is a flowchart showing a control program of the AF CPU 15. The operation will be described with reference to this flowchart. In step S1, when the power is turned on, the process proceeds to step S2, and the charge accumulation control of the AF sensor 14 is performed. In step S3, AD conversion of the sensor signal is performed, and the data is stored. In a succeeding step S4, a focus detection calculation is performed based on the sensor data to calculate a defocus amount. Then, in step S5, the above-described overlap correction is performed, and the correction defocus amount is calculated.
In step S6, the image plane moving speed is obtained based on the current and past defocus amounts. In subsequent step S7, it is determined whether or not the subject is stationary based on the calculated image plane moving speed. If it is stationary, proceed to step S8,
If not, the process proceeds to step S11. In step S8, it is determined whether or not the corrected defocus amount is equal to or less than a predetermined value.
If the value is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S9; otherwise, the process proceeds to step S10. In step S9, the lens C
A stop signal is sent to the PU 21 to stop driving the lens. In step S10, the overlap correction defocus amount is sent to the lens CPU 21. Step S
If No. 7 is determined in step S11, the lens CPU
The correction defocus amount and the image plane moving speed are sent to 21. Thereafter, the process returns to step S2 to repeat the above processing.

【0037】図は、レンズCPU21の制御プログラ
ムを示すフローチャートである。ステップS20で、電
源が投入されるとステップS21へ進み、AFCPU1
5から情報を受信したか否かを判別し、情報を受信する
とステップS22へ進み、その情報が停止信号か否かを
判別する。停止信号であればステップS23へ進んで駆
動装置24を停止し、停止信号でなければステップS2
4へ進む。ステップS24では、受信した情報がオーバ
ラップ補正デフォーカス量のみか否かを判別し、オーバ
ーラップ補正デフォーカス量だけであればステップS2
5へ進み、そうでなければステップS26へ進む。ステ
ップS25では、駆動量制御を開始する。一方、ステッ
プS26では、駆動量制御と速度制御とを開始する。そ
の後、ステップS21へ戻って以上の処理を繰り返す。
FIG. 8 is a flowchart showing a control program of the lens CPU 21. When the power is turned on in step S20, the process proceeds to step S21, where the AFCPU1
5 to determine whether or not information has been received, and upon receiving the information, proceeds to step S22, and determines whether or not the information is a stop signal. If it is a stop signal, the process proceeds to step S23 to stop the driving device 24, and if not, the process proceeds to step S2.
Proceed to 4. In step S24, it is determined whether or not the received information is only the overlap correction defocus amount. If the received information is only the overlap correction defocus amount, step S2 is performed.
Go to step S5, otherwise go to step S26. In step S25, drive amount control is started. On the other hand, in step S26, drive amount control and speed control are started. Thereafter, the process returns to step S21 to repeat the above processing.

【0038】図は、本発明の別実施例であって図
示すAFCPU15内の速度検出部18をレンズCPU
21へ移し、速度検出部22としたものである。このよ
うな構成において、AFCPU15からレンズCPU2
1に対し、生のデフォーカス量とその検出時間間隔に関
する情報およびオーバラップ補正デフォーカス量が送ら
れ、これらの情報に基づいて速度検出部22で像面速度
の算出および被写体の静止移動の判定、さらに静止して
いる場合の合焦判定が行われ、判定結果に応じて、前述
のような駆動制御部23による駆動制御が行われる。こ
のような構成においては、速度検出部22がレンズ2側
に配置されるので、像面移動速度に基づく静止移動の判
定レベルをレンズ種類ごとに個別に変えることができ
る。例えば、望遠系では移動被写体を撮影する場合が多
いので前述の像面移動速度の所定値を小さくすることが
できる。
[0038] Figure 9, the speed detector 18 of an alternative embodiment in AFCPU15 shown in Figure 1 of the present invention the lens CPU
Then, the process goes to 21 to form a speed detection unit 22. In such a configuration, the AF CPU 15
1, the information on the raw defocus amount and the detection time interval and the overlap correction defocus amount are sent. Based on these information, the speed detecting unit 22 calculates the image plane speed and determines whether the subject is stationary or not. Further, focus determination is performed when the camera is still, and the drive control by the drive control unit 23 is performed according to the determination result. In such a configuration, since the speed detecting unit 22 is disposed on the lens 2 side, the determination level of the still movement based on the image plane moving speed can be individually changed for each lens type. For example, in a telephoto system, a moving subject is often photographed, so that the above-described predetermined value of the image plane moving speed can be reduced.

【0039】また図において、時刻t1からt3まで
の駆動量をデフォーカス量dsに換算しているが、この
換算がレンズごとに異なる非線形性を有しているので、
この換算をレンズごとに異なる換算方式で行えば、像面
移動速度をより正確に求めることができる。
In FIG. 4 , the drive amount from time t1 to time t3 is converted into a defocus amount ds. Since this conversion has a different nonlinearity for each lens,
If this conversion is performed by a different conversion method for each lens, the image plane moving speed can be obtained more accurately.

【0040】さらに、補正部17をレンズCPU21側
に移すこともできる。その場合、AFCPU15からレ
ンズCPU21へ生のデフォーカス量とその検出時間タ
イミング情報が送られることになる。このような構成に
おいては、モニター25からボディ側にモニター信号を
送る必要がなくなるので、マウント部のモニター信号中
継が不要となる利点がある。
Further, the correction section 17 can be moved to the lens CPU 21 side. In this case, the raw defocus amount and the detection time timing information are sent from the AF CPU 15 to the lens CPU 21. In such a configuration, there is no need to send a monitor signal from the monitor 25 to the body side, so that there is an advantage that the monitor signal relay of the mount section is not required.

【0041】以上の実施例の構成において、AFセンサ
ー14および焦点検出演算部16が焦点検出手段を、
正部17および速度検出部18,22が軌跡予測手段お
よび予測手段を、駆動装置24が駆動手段を、駆動制御
部23が駆動制御手段をそれぞれ構成する。
In the configuration of the above embodiment, the AF sensor 14 and the focus detection calculation section 16 supplement the focus detection means.
The main part 17 and the speed detectors 18 and 22 are provided with trajectory prediction means and
And the predicting means, the driving device 24 controls the driving means,
The unit 23 constitutes a drive control unit .

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、撮影レンズの種類や個々の撮影レンズごとに異な
る駆動特性の差に対してきめ細かく最適な制御を実現で
き、駆動制御誤差を低減することができる上に、駆動速
度のみならず位置についても正確に制御可能になるとと
もに、合焦像面位置と実際の像面位置が近づくにつれて
駆動速度が目標駆動速度に連続的に滑らかに変化するの
で、オーバーランやハンチングのないスムーズな駆動が
得られる。また、請求項の発明によれば、撮影レンズ
の種類や個々の撮影レンズごとにきめ細かく正確に合焦
位置を予測することができる上に、撮影レンズの種類や
個々の撮影レンズごとに異なる駆動特性の差に対してき
め細かく最適な制御を実現でき、駆動制御誤差を低減す
ることができる。その上、駆動速度のみならず位置につ
いても正確に制御可能になるとともに、合焦像面位置と
実際の像面位置が近づくにつれて駆動速度が目標駆動速
度に連続的に滑らかに変化するので、オーバーランやハ
ンチングのないスムーズな駆動が得られる。以上
According to the present invention as described in the foregoing, it can be realized precisely optimal control for differences in different driving characteristics for each type and each of the taking lens shadow lens shooting, drive control error Drive speed as well as
If it becomes possible to control not only the degree but also the position,
Also, as the focused image plane position and the actual image plane position get closer,
The drive speed changes continuously and smoothly to the target drive speed.
Smooth drive without overrun or hunting
can get. Further, according to the invention of claim 2, on which it is possible to predict the finely accurately focus position for each type and each of the taking lens shadow lens shooting, different for each type and each of the taking lens of the photographic lens Optimal control can be realized in detail with respect to the difference in drive characteristics, and drive control errors can be reduced. In addition, not only drive speed but also position
Control can be performed accurately even if the
The drive speed becomes the target drive speed as the actual image plane position approaches
Changes continuously and smoothly every time,
Smooth drive without ching is obtained. that's all

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

【図1】一実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment.

【図2】焦点検出光学系を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a focus detection optical system.

【図3】オーバラップ補正の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of overlap correction.

【図4】像面移動速度検出の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of image plane moving speed detection.

【図5】速度制御の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of speed control.

【図6】駆動制御部の構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a drive control unit.

【図7】AFCPUの制御プログラムを示すフローチャ
ート。
FIG. 7 is a flowchart showing a control program of the AFCPU.

【図8】レンズCPUの制御プログラムを示すフローチ
ャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a control program of a lens CPU.

【図9】他の実施例の構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボディ 2 レンズ 14 AFセンサー 15 AFCPU 16 焦点検出演算部 17 補正部 18,22 速度検出部 20 撮影光学系 21 レンズCPU 23 駆動制御部 24 駆動装置 25 モニター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 2 Lens 14 AF sensor 15 AFCPU 16 Focus detection calculation part 17 Correction part 18, 22 Speed detection part 20 Imaging optical system 21 Lens CPU 23 Drive control part 24 Drive device 25 Monitor

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

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レンズ交換可能な自動焦点調節装置を備え
たカメラシステムにおいて、 カメラボディに、撮影レンズのデフォーカス量を繰り返
し検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段により検
出された複数のデフォーカス量に基づいて移動被写体に
対する前記撮影レンズの将来の合焦位置の軌跡を予測
し、将来の合焦位置の時間変化を表す合焦位置軌跡予測
情報を繰り返し発生する軌跡予測手段とを設け、 前記撮影レンズを内蔵し前記カメラボディに装着可能な
撮影レンズ鏡筒に、前記撮影レンズを駆動する駆動手段
と、前記撮影レンズの移動量を検出する移動量検出手段
と、前記撮影レンズの移動量に基づいて前記撮影レンズ
の移動後の実際の像面位置を算出する像面位置算出手段
と、前記合焦位置軌跡予測情報に基づいて撮影レンズの
目標駆動速度を設定する駆動速度設定手段と、前記合焦
位置軌跡予測情報に基づいて予測された合焦位置の軌跡
と前記実際の像面位置との偏差と、前記撮影レンズおよ
び前記駆動手段の特性とに応じて、前記合焦位置軌跡予
測情報の発生間隔より短い時間間隔で前記目標駆動速度
を補正する駆動速度補正手段と、前記駆動速度補正手段
による補正後の目標駆動速度にしたがって前記駆動手段
を制御する駆動制御手段とを設けることを特徴とする自
動焦点調節装置を備えたカメラシステム。
1. A camera system comprising an automatic focus adjustment device capable of exchanging lenses, a camera body comprising: a focus detection unit for repeatedly detecting a defocus amount of a photographing lens; and a plurality of defocuses detected by the focus detection unit. Trajectory prediction means for predicting a trajectory of a future focus position of the taking lens with respect to a moving subject based on a focus amount, and repeatedly generating focus position trajectory prediction information representing a temporal change of a future focus position, Driving means for driving the photographic lens in a photographic lens barrel which incorporates the photographic lens and can be mounted on the camera body, and movement amount detection means for detecting the movement amount of the photographic lens
And the taking lens based on the amount of movement of the taking lens
Image plane position calculating means for calculating the actual image plane position after moving
Based on the in-focus position trajectory prediction information,
Drive speed setting means for setting a target drive speed;
Trajectory of the in-focus position predicted based on the position trajectory prediction information
Deviation from the actual image plane position,
And the focus position trajectory prediction according to the characteristics of the driving means.
The target drive speed at a time interval shorter than the measurement information generation interval.
Speed correction means for correcting the driving speed, and the drive speed correction means
The driving means according to the target driving speed corrected by
A camera system having an automatic focusing apparatus characterized by providing a braking Gosuru drive control means.
【請求項2】レンズ交換可能な自動焦点調節装置を備え
たカメラシステムにおいて、 カメラボディに、撮影レンズのデフォーカス量を繰り返
し検出する焦点検出手段を設け、 前記撮影レンズを内蔵し前記カメラボディに装着可能な
撮影レンズ鏡筒に、前記撮影レンズを駆動する駆動手段
と、前記撮影レンズの移動量を検出する移動量検出手段
と、前記撮影レンズの移動量に基づいて前記撮影レンズ
の移動後の実際の像面位置を算出する像面位置算出手段
と、前記焦点検出手段により検出された複数のデフォー
カス量に基づいて移動被写体に対する前記撮影レンズの
将来の合焦位置の軌跡を予測し、将来の合焦位置の時間
変化を表す合焦位置軌跡予測情報 を繰り返し発生する軌
跡予測手段と、前記合焦位置軌跡予測情報に基づいて撮
影レンズの目標駆動速度を設定する駆動速度設定手段
と、前記合焦位置軌跡予測情報に基づいて予測された合
焦位置の軌跡と前記実際の像面位置との偏差と、前記撮
影レンズおよび前記駆動手段の特性とに応じて、前記デ
フォーカス量の発生間隔より短い時間間隔で前記目標駆
動速度を補正する駆動速度補正手段と、前記駆動速度補
正手段による補正後の目標駆動速度にしたがって前記駆
動手段を制御する駆動制御手段とを設ける ことを特徴と
する自動焦点調節装置を備えたカメラシステム。
2. An automatic focusing device having a replaceable lens.
Camera system, the camera lens repeats the defocus amount of the taking lens.
Focus detecting means for detecting the position of the camera, incorporating the photographing lens, and being attachable to the camera body.
Driving means for driving the taking lens in a taking lens barrel
Moving amount detecting means for detecting the moving amount of the taking lens
And the taking lens based on the amount of movement of the taking lens
Image plane position calculating means for calculating the actual image plane position after moving
And a plurality of defaults detected by the focus detecting means.
The photographing lens of the moving object
Predict the trajectory of the future focus position, and calculate the time of the future focus position
A track that repeatedly generates focus position trajectory prediction information indicating changes
Trace prediction means and an image based on the focus position trajectory prediction information.
Drive speed setting means for setting the target drive speed of the shadow lens
And the focus predicted based on the focus position trajectory prediction information.
The deviation between the trajectory of the focal position and the actual image plane position, and
According to the characteristics of the shadow lens and the driving means,
At a time interval shorter than the focus amount generation interval, the target drive
Driving speed correction means for correcting a dynamic speed;
The drive according to the target drive speed corrected by the corrector.
And a drive control means for controlling the moving means .
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の自動焦点
調節装置を備えたカメラシステムにおいて、 前記合焦位置軌跡予測情報は、デフォーカス量と像面移
動速度のセットから構成される ことを特徴とする自動焦
点調節装置を備えたカメラシステム。
3. An automatic focusing device according to claim 1, wherein
In a camera system provided with an adjusting device, the in- focus position trajectory prediction information includes a defocus amount and an image plane shift.
A camera system comprising an automatic focusing device, comprising a set of dynamic velocities .
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