[发明专利]能对运动物体调焦的自动调焦系统

说明书

本申请基于且享有1999年3月8日申请的在先日本专利申请第11-059997号的优先权，该申请的全部内容在此引入以作参考。

本发明涉及一种能够用于照相机等的自动调焦系统，尤其涉及一种能够对运动物体调焦的自动调焦装置和自动调焦方法。

在近年来所开发的关于光学系统调焦的技术中，例如，在美国专利US5,208,625中已经在一自动调焦装置实例中公开了一种用来在行传感器(line sensor)上检测被摄像物体图像运动的技术，这种自动调焦装置具有基于“通过镜头测光控制系统”(TTL)的相差检测系统的焦距检测器。

在一照相机内装有这样一种自动调焦装置，在一预定时间段内，根据在某一时间对被摄像物体的摄像位置和在该预定时间段过去之后该物体的图像位置，判断该物体是否进行了运动。当判断出该物体在此期间进行了运动时，根据物体的运动速度，将该运动物体的焦距调整至一正确焦距。

这种调焦被称为“运动物体的校正”，如下执行这种方法。当行传感器上物体图像运动速度大于物体运动时的预定速度值时，判断出该物体是一运动物体，即一运动体。然后根据一释放时间间隔(release time lag)预测物体在曝光开始时间时的图像屏幕位置(image screen position)。

但是，根据上述已有技术的自动调焦装置，当物体上下移动或者当照相机因手在照相机上触摸等等原因而移动时，所获得的物体图像可能偏离了行传感器。

因此，预定时间段内物体的图像位置关系可能不大，因而会出现这样一种情况，即不可能精确地检测运动物体。

所以，可能存在这样一种情况，即把一运动物体看作一静止不动的物体，而运动物体的图像未受到完全聚焦，从而产生一模糊图像。

本发明的目的在于提供一种能够提高运动物体调焦精度的自动调焦装置。

本发明的另一个目的在于提供一种能够提供运动物体调焦精度的自动调焦方法。

为了实现以上目的，根据本发明的一个方面，提供一种自动调焦装置，这种装置包括：

图像移动量检测装置，对沿一预定方向分开的物体的一对图像中的每一个来说，它用来分别在互不相同的第一与第二时间在光电变换元件上分别检测在一分象方向和与该分象方向几乎垂直的方向上该物体图像的位置，并且用来根据该检测的结果得到在分象方向上该物体图像的移动量；

图像位置预测装置，它用来根据来自图像移动量检测装置的输出值，预测与第一和第二时间不同的第三时间时物体在一分象方向上的图像位置；和

控制装置，它用来根据来自图像位置预测装置的输出值进行调焦，以使物体的图像在第三时间处在焦点上。

另外，根据本发明的另一方面，提供一种自动调焦装置，它包括：

光电变换装置，它在至少一预定区域内有多个光接收元件，这些光接收元件处于一个二维阵列中，它们用来从物体的光束输出中接收沿一预定方向排列的一对光束所形成的一对物体图像各自的光束；

双图像距离计算装置，它用来根据来自光电变换装置的该对图像的输出值，计算该对物体图像之间的距离；

预测装置，它用来通过反复使双图像距离计算装置工作，分别根据第一时间和第二时间时两图像的距离来预测第三时间时两图像之间的距离，其中第一时间、第二时间和第三时间互不相同；

控制装置，它用来在用双图像距离计算装置根据一计算法得到的预测值不满足一预定条件时，并且在该预测值作为双图像距离计算装置根据来自一变化光接收区域的信号再次执行信号处理的结果而满足该预定条件时，根据来自预测装置的输出值输出一镜头驱动信号，而且该变化光接收区域位于与光电变换装置中沿该预定方向排列的该对光束几乎垂直的方向上；和

镜头驱动装置，它用来根据来自控制装置的镜头驱动信号在第三时间驱动摄像镜头以对物体进行调焦。

此外，根据本发明的又一方面，提供一种用来调整一摄像镜头的焦距以便对位于一摄影屏内预定纵向方向上一检测区域中被摄像物体的图像进行调焦的自动调焦装置，该自动调焦装置包括：

预测装置，它用来通过根据对一焦距的反复检测结果进行预测；

镜头驱动装置，它用来根据一预测值驱动摄像镜头，以便根据预测装置所导出的预测计算结果，在以后某一时间点对物体进行调焦；和

控制装置，它用来在其判定预测计算装置进行预测计算的过程中可靠性水平低时根据一预测值阻止镜头驱动装置驱动摄像镜头，然后通过将检测区域偏移到与纵向方向几乎垂直的方向以使预测计算装置再次检测预测计算，并且在其判定焦距检测中可靠性水平合理时使镜头驱动装置驱动摄像镜头。