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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Photographiersystem
und ein Verfahren zum Verwenden des Systems um elektronische Standbildphotographien
zu schaffen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine verschlußlose Digitalkamera
mit einer einzigen Linse für
Standbilder und auf ein Verfahren zum automatischen Einstellen des
Fokus der Kamera unter Bedingungen starker und schwacher Umgebungsbeleuchtung.
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Mit
dem Aufkommen kleiner, preiswerter digitaler Speicherbausteine ersetzen
Digitalkameras für Standbilder
rasch Kameras mit Silberhalogenidfilmen als Kamera der Wahl. In
dieser Hinsicht versetzen preiswerte digitale Speicherbausteine
Digitalkameras in die Lage, hochaufgelöste elektronische Standbildphotographien
herzustellen. Darüberhinaus
erlauben, aufgrund der gegenwärtigen
Verbesserungen der Tintenstrahl- und
Laserdruckertechnologien, Tinten, Papiere und Bildwiedergabeverfahren
die Herstellung von Farbbildern erfaßter, d. h. aufgenommener,
digitaler Bilder, die im wesentlichen dieselbe Qualität aufweisen
wie Silberhalogenidfarbbilder.
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Obwohl
digitale Standbildkameras Kameras mit Silberhalogenidfarbbildern
als bevorzugte Wahl der Verbraucher ersetzt haben, war einer der
größten Nachteile
der meisten, wenn nicht aller Digitalkameras, ihre Größe. Das
heißt,
daß solche
Digitalkameras große,
sperrige und teure Flüssigkristallanzeigeeinheiten
und andere lichtwandelnde Bauelemente, wie z. B. ladungsgekoppelte
Bauelemente (CCD; CCD = ”charge
coupled device”)
und dergleichen enthalten, damit ein Anwender ein elektronisches
Standbild erfassen und einer Nachschau unterziehen kann. Insbesondere
muß die
Digitalkamera, damit ein Anwender ein zu erfassendes Bild einer
Vorschau unterziehen kann, dem Anwender Rückkopplung darüber geben,
welcher Bereich eines zu photographierenden Motivs erfasst werden
wird, wenn eine Aufnahme gemacht wird. Dies wird herkömmlich durch
Verwendung einer eingebauten Vorrichtung erreicht, die optischer
Sucher oder optisches Fenster genannt wird und es dem Anwender ermöglicht das
Motiv zu visualisieren und exakt zu sehen, welcher Bereich des Motivs
durch das Kameralinsensystem erfasst werden wird. Die Fähigkeit
eine genaue Darstellung des zu erfassenden Bildes zu liefern wird
auf zwei verschiedene Weisen implementiert, die beim Stand der Technik bekannt
sind als Spiegelreflexkamera (TTL-Kamera; TTL = Through The Lens
= durch die Linse) und als Sucherkamera (PAS-Kamera; PAS = Point
And Shoot = Ausrichten und Auslösen).
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Bei
der TTL-Kamera verwendet ein Anwender, während er ein zu photographierendes
Motiv betrachtet, den Kamerasucher. Insbesondere betrachtet der
Anwender das Motiv durch das Linsensystem der Kamera. Das bedeutet,
daß mittels
eines innerhalb der TTL-Kamera positionierten Spiegels das durch
das Linsensystem eintretende Licht von dem inneren Spiegel reflektiert
und zur Beurteilung durch den Anwender zum optischen Sucher gerichtet
wird. Wenn der Anwender mit dem zu erfassenden Motiv zufrieden ist,
wird der Spiegel umpositioniert, um einen direkten Lichtweg zu der
photoempfindlichen Ebene der Kamera zu erlauben und um somit die
Erfassung des Motivs, wie es durch den optischen Sucher betrachtet
wurde, zu erlauben.
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Die
PAS-Kamera ist wesentlich preiswerter und erlaubt dem Anwender nicht
das Motiv durch das primäre
Linsensystem zu betrachten. Stattdessen ist der optische Sucher
mit einem sekundären
Linsensystem ausgestattet, das sich synchron zu dem primären Linsensystem
hin- und herbewegt. Kurz gesagt sind bei der PAS-Kamera zwei getrennte
Lichtwege vorhanden. Ein Lichtweg für das primäre Linsensystem zur photoempfindlichen
Ebene der Kamera und ein weiterer Lichtweg durch das sekundäre Linsensystem
zum Sucher, um dem Anwender die Vor schau des Motivs zu ermöglichen.
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Bei
beiden Implementierungen, also sowohl bei der TTL- als auch bei
der PAS-Kamera, kann der Anwender, sobald er das Bild erfasst hat,
das erfasste Bild nur durch Wechseln des Kamera-Betriebsmodus von einem
Modus zur Vorschau auf zu erfassende Bilder zu einem Modus zur Nachschau
auf bereits erfasste Bilder betrachten. Der Wechsel des Betriebsmodus
erlaubt dem Anwender die vorher gespeicherten erfaßten Bilder
auf einer Flüssigkristallanzeigetafel
der Kamera zu betrachten.
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Die
EP 0 533 590 A2 beschreibt
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ermitteln eines Abstandes zwischen
einem aufzunehmenden Objekt und einer Bildaufnahmeebene. Hier werden
zwei beobachtete Bilder mit unterschiedlicher Unschärfe bereitgestellt
und gefiltert, um die Entfernung zu dem Objekt unter Verwendung
der zwei Bilder, die durch den Filterungsprozess erhalten wurden,
zu berechnen.
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Die
EP 0 404 952 A1 betrifft
ein automatisches Fokussierungssystem, welches eine Aufnahme eines Bildes
eines zu untersuchenden Objekts durch eine Kamera über ein
optisches System bewirkt. Ein Videosignal, das durch die Kamera
photoelektrisch umgewandelt wurde, wird an einen Bildspeicher übertragen.
Bezüglich
des aus dem Bildspeicher ausgelesenen Signals wird eine Bildverarbeitung
durchgeführt,
um einen Fokussierungspegel-Beurteilungswert zu bestimmen.
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Die
US 5 940 634 A beschreibt
ein Entfernungserfassungsgerät
bei dem eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Minimalwertes
vorgesehen ist, um einen minimalen Wert einer Korrelationswerteserie
zu bestimmen. Ferner ist eine Signalverlaufsanalysevorrichtung vorgesehen,
die den Signalverlauf der Korrelationswerteserie in einem engen
Verschiebungsbereich, der den meßbaren Bereich überschreitet,
analysiert.
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Die
US 5 107 337 A beschreibt
eine automatische Fokussierungsvorrichtung für eine Videokamera, wobei das
der Videokamera zugeordnete optische System in der Mehrzahl von
Positionen bewegt wird, die kleine, vorbestimmte Abstände voneinander
aufweisen. Erfaßte
Videobilder eines Objekts an den jeweiligen Positionen werden in
einem Bildspeicher abgespeichert, und die Videobilder werden miteinander
verglichen. Das Videobild mit dem höchsten Kontrast wird ausgewählt.
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Die
US 5 526 044 A zeigt
ein Bewegungserfassungsgerät
zum Erfassen einer Bewegung eines Bildes basierend auf den durch
einen Bildsensor aufgenommenen Signalen.
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Die
JP 06-014236 A beschreibt
einen Ansatz zum automatischen Bestimmen einer Fokusposition einer
Linse, bei dem die Linse zwischen zwei Positionen bewegt wird, wobei
während
der Bewegung mehrere Bilder aufgezeichnet werden und die Fokusposition
bestimmt wird. Nach dem Bewegen wird die Linse entweder vom Endpunkt
zu dem Fokuspunkt bewegt, oder wird zurück zu einem Startpunkt bewegt
und von dort aus zu dem Fokuspunkt.
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Die
JP 04-172048 A beschreibt
einen Ansatz zum automatischen Bestimmen einer Fokusposition einer
Linse, bei dem die Linse zwischen zwei Positionen bewegt wird, wobei
während
der Bewegung mehrere Bilder aufgezeichnet werden. Nach der Aufzeichnung
der Bilder wird aus diesen die Fokusposition bestimmt und die Linse
zu der Fokusposition bewegt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur automatischen Fokussierung eines zu erfassenden Objektbildes
zu schaffen, das eine gute Benutzerfreundlichkeit einer Kamera ermöglicht, in
der das Verfahren angewendet wird.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Digitalkamera,
in der das Verfahren angewendet wird, dem Anwender eine sofortige
Betrachtung der erfassten Bilder ohne einen Wechsel des Kamerabetriebsmodus
und ohne die Notwendigkeit der Betrachtung des Bildes auf einer
extern angebrachten Flüssigkristallanzeige
ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt
eine verschlußlose
Digitalkamera einen Mikroprozessor, der auf einen Algorithmus für eine automatische
Fokussierung anspricht. Der Algorithmus zur automatischen Fokussierung
bewirkt, daß der
Mikroprozessor eine Serie von Bildern, die durch ein primäres Linsensystem der
Kamera übertragen
werden, vorübergehend
speichert. Der Algorithmus bewirkt ferner, daß das primäre Linsensystem zu verschiedenen
Fokuspositionen bewegt wird, wobei für jedes Bild ein Fokusfaktor
berechnet wird. Nach einer Bestimmung eines besten Fokusfaktors
bewirkt der Algorithmus, daß das
primäre
Linsensystem zu einer am besten fokussierten Position bewegt wird.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die
beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
bildliche Darstellung einer verschlußlosen Digitalkamera, die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine
schematische Draufsicht der Kamera aus 1, wobei
ein durch die Linse laufender optischer Weg zur Vorschau eines zu
erfassenden Bildes dargestellt ist;
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3 eine
schematische Seitenansicht der Kamera aus 1, wobei
ein durch den Spiegel laufender optischer Weg zur Erleichterung
der automatischen Einstellung von Kamerabetriebsbedingungen dargestellt ist;
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4 eine
Frontansicht der Kamera aus 1;
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5 eine
weitere schematische Draufsicht der Kamera aus 1,
wobei ein weiterer optischer Weg zur Erleichterung der Betrachtung
eines erfassten digitalen Bildes dargestellt ist;
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6 eine
weitere schematische Seitenansicht der Kamera aus 1,
wobei ein weiterer durch die Linse laufender optischer Weg zur Erfassung
eines Objektbildes dargestellt ist;
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7 ein
Blockdiagramm der Betriebskomponenten der verschlußlosen Digitalkamera
aus 1;
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8 ein
Flußdiagramm
auf hoher Ebene, das Steuerprogrammschritte zur Erfassung eines
Objektbildes mit der Kamera aus 1 darstellt;
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9 ein
Flußdiagramm
auf hoher Ebene, das Steuerprogrammschritte zur automatischen Einstellung
des Fokus der Kamera aus 1 darstellt; und
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10 ein
Flußdiagramm
auf hoher Ebene, das Steuerprogrammschritte zur automatischen Einstellung
des Belichtungspegels der Kamera aus 1 darstellt.
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In
den Figuren, insbesondere in 1, ist eine
verschlußlose
Digitalkamera 10 im Taschenformat mit niedrigem Profil
dargestellt, die gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Die Digitalkamera 10 kann erwünschte Bilder
aus einer Mehrzahl von gespeicherten digitalen Standbildern ohne
Verwendung eines von außen
sichtbaren Anzeigegeräts
erfassen und übertragen.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 1 bis 6 die
Digitalkamera 10 detaillierter betrachtet. Die Digitalkamera 10 umfaßt allgemein
ein kompaktes Gehäuse 12 mit
niedrigem Profil, das hinreichend klein ist, um in eine Tasche eines
Hemds oder einer Bluse eines Anwenders (nicht dargestellt) zu passen.
Das Gehäuse 12 hat
eine allgemein rechteckige Form mit einem Betriebssystemfach 14 und
einem Leistungsversorgungs- oder Batteriefach 16. Das Betriebssystemfach 14 umgibt
und trägt
die Betriebskomponenten der Kamera 10 auf herkömmliche
Weise, während
das Batteriefach 16 ein Paar wiederaufladbarer Batterien 18 und 19 umgibt
und trägt,
die die Kamerakomponenten mit der nötigen elektrischen Energie
versorgen, um normale Kamerafunktionen zu erleichtern.
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Zur
Erfassung eines erwünschten
Objektbildes oder eines Motivs umfaßt die Kamera 10 ein
verschlußloses
Bilderfassungssystem 20 und ein primäres Linsensystem 22,
das zumindest teilweise in einem primären Lichtweg 30 innerhalb
des Betriebssystemfachs 14 angeordnet ist. Wie es am besten
in 7 zu sehen ist, führt ein durch einen Mikroprozessor
gesteuertes Spiegelsystem 21 das Licht entlang einer Mehrzahl
verschiedener Lichtwege innerhalb der Kamera 10, um sowohl
die Bilderfassung über
einen Bildsensor 34 als auch die Bildnachschau über eine
intern angebrachte Kleinanzeige 44 während desselben Kamerabetriebs
zu erleichtern, wie es im folgenden detaillierter erklärt werden
wird.
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Wie
es am besten in 3 zu sehen ist, umfaßt das primäre Linsensystem 22 eine
primäre
Linse 24, die in der Nähe
einer vorderen Seitenwand des Gehäuses 12 angebracht
ist, sowie ein Paar intern angebrachter, beweglicher Fokussierungslinsen 25 bzw. 26.
Die Fokussierungslinsen 25 und 26 sind unabhängig bewegbar
entlang eines Abschnitts des primären Lichtweges 30,
um mit der primären
Linse 24 zusammenzuarbeiten um eine automatische Fokussierung
des von einem Objekt reflektierten Lichtes in den Bildsensor 34,
der einen Teil des verschlußlosen
Bilderfassungssystems 20 bildet, zu unterstützen. Ein
fest angebrachter Spiegel 32, der im primären Lichtweg 30 angebracht
ist, lenkt entlang des primären
Lichtweges 30 laufendes Licht nach unten entlang eines
Bilderfassungsweges 40 in den Bildsensor 34. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Bildsensor 34 ein CMOS-Sensor.
Für Fachleute
ist jedoch klar, daß andere
Typen und Arten von Bildsensoren, wie z. B. ein ladungsgekoppeltes
Bauelement, ebenfalls zu Zwecken der Lichtumwandlung verwendet werden
können.
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Das
verschlußlose
Bilderfassungssystem 20 enthält ferner einen Mikroprozessor 36,
mit dem der Bildsensor 34 und ein Speicherbauelement 38 hoher
Speicherdichte gekoppelt sind. Der Mikroprozessor 36 steuert,
unter Steuerung eines Bilderfassungsalgorithmus 600 und
eines Algorithmus 800 für
einen automatischen Fokus, das Spiegelsystem 21 und die
Fokussierungslinsen 25 und 26, um dem Anwender
der Kamera 10 klare, scharfe optische und digitale Bilder
zur Verfügung
zu stel len, wie im folgenden detaillierter erklärt wird. Wie bereits erwähnt ist
der Bildsensor 34 bevorzugt in der Form eines CMOS-Bausteins
ausgeführt,
um entlang des Bilderfassungsweges 40 laufendes Licht in
ein elektrisches Signal umzuwandeln, das das Objektbild darstellt.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 2 und 5 das
Spiegelsystem detaillierter betrachtet. Das Spiegelsystem umfaßt allgemein
einen drehbar angebrachten, teilweise reflektierenden, teilweise
durchlässigen Spiegel 42,
der im primären
Lichtweg 30 zwischen dem Bildsensor 34 und den
Fokussierungslinsen 25 und 26 angebracht ist.
Der Spiegel 42 dämpft
das zum Bildsensor 34 laufende Licht, um eine Übersteuerung
des Bildsensors 34 für
Bilderfassungszwecke zu vermeiden, er dämpft das zum Bildsensor 34 laufende
Licht jedoch nicht ausreichend, daß die automatische Einstellung
der Belichtungseinstellungen für
die gegenwärtigen Umgebungslichtverhältnisse über eine
Unterroutine 700 zur automatischen Belichtung verhindert
wird. Wenn diesbezüglich
die Umgebungslichtverhältnisse
unzureichend sind, um das Merkmal der automatischen Belichtung der
Kamera 10 zu aktivieren, wird der Mikroprozessor 36 bewirken,
daß der
Spiegel 42 aus dem primären Lichtweg 30 gedreht
wird, wodurch das entlang des Bilderfassungslichtwegs 40 laufende
Licht den Bildsensor 34 erreichen kann, ohne gedämpft zu
werden. Insbesondere stellt der Mikroprozessor 36 unter
Steuerung des Algorithmus 700 zur automatischen Belichtung
die Belichtungseinstellungen für
die Kamera 10 ein, und erlaubt es entweder vor oder nach
dem Auslenken des Spiegels 42 aus dem primären Lichtweg 30,
daß der
Bildsensor 34 das erwünschte
Objektbild erfaßt.
In dieser Hinsicht ist die Kamera 10 eine echte verschlußlose Kamera, da
der lichtempfindliche Sensor 34 ständig Licht durch das primäre Linsensystem 22 empfängt.
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Die
Digitalkamera 10 weist ferner ein optisches Suchersystem 42 (7)
auf, das eine Kleinanzeige 44 und ein sekundäres Linsensystem 43 zur
Sammlung und Fokussierung von Licht umfaßt, das von dem zu erfassenden
Objekt oder vom digitalen Bild des erfassten Objektes über die
Kleinanzeige 44 ausgeht, umfaßt. Ein Wegauswahlspiegel 46,
der einen Teil des Spiegelsystems 21 bildet, ist in einem
Weg 50 des durch die Linse laufenden Lichtes angebracht
um eine Bewegung entweder unabhängig
von oder gleichzeitig mit dem teilweise reflektierenden, teilweise
durchlässigen
Spiegel 42 ausführen
zu können.
In dieser Hinsicht ist der Wegauswahlspiegel 46 innerhalb
des Betriebssystemfachs 14 im Weg 50 des durch
die Linse laufenden Lichts angeordnet, wobei der Wegauswahlspiegel 46 das
Licht, das entlang des primären
Lichtwegs 30 läuft,
abfängt, nachdem
es über
den teilweise reflektierenden, teilweise durchlässigen Spiegel 42 auf
den Weg 50 des durch die Linse laufenden Lichts abgelenkt
wurde. Die Spiegel 42 und 46 arbeiten unter der
Steuerung des Mikroprozessors 36, um es einem Anwender
zu erlauben entweder ein zu erfassendes Objektbild über den
durch die Linse laufenden Lichtweg 50 einer Vorschau oder
ein bereits erfasstes Bild über
den Nachschaulichtweg 60 einer Nachschau zu unterziehen.
Kurz gesagt erlaubt das optische Suchersystem 42 unter
der Steuerung des Mikroprozessors 36 dem Anwender selektiv
entweder ein zu erfassendes Objekt oder Motiv, oder alternativ,
sobald ein Objektbild oder Motiv erfasst wurde, das erfasste Objekt
oder Motiv durch das Suchersystem 42 ohne Verwendung eines
von außen
sichtbaren Anzeigegeräts
zu visualisieren.
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Um
dem Anwender eine Fokussierung der Kamera 10 für sein Auge,
bezogen auf Vorschau und Nachschau eines Objektbildes, zu erlauben,
umfaßt
das senkundäre
Linsensystem 43 einen sekundären Linsensatz, der allgemein
bei 61 gezeigt ist, und einen Umlenkspiegel 62,
um zu bewirken, daß Licht
von dem Objektbild oder der Kleinanzeige 44 in ein im Gehäuse angebrachtes
Okular 64 mit Randeinstelleinrichtung fokussiert wird.
Die Randeinstelleinrichtung 66 dreht sich unter Steuerung
des Anwenders um den Fokus des optischen Suchersystems 42 zu ändern oder
einzustellen, so daß entweder
ein erfaßtes
Bild, das auf der Kleinanzeige 44 angezeigt wird, oder
ein ”Durch-Die-Linse”-Objektbild,
das vor einer Erfassung einer Vorschau unterzogen wird, dem Auge
des Anwenders ”in
Fokus” erscheint.
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Die
Kamera 10 umfaßt
außerdem
einen Strobe-Blitz, der allgemein bei 74 gezeigt wird,
um die Beleuchtung eines Objektbildes unter Bedingungen schwachen
Umgebungslichts zu erleichtern. Der Strobe-Blitz 74 spricht
auf ein Blitz-An/Aus-Signal
an, das von einem Blitz-An/Aus-Schalter 78 gekoppelt wird,
der einen Teil einer Gruppe 68 externer Steuerschalter
bildet.
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Wie
es am besten in 2 zu sehen ist, umfaßt die Kamera 10 ferner
einen Universalsystembus (USB) oder eine Anschlußeinrichtung, die in einem
Anschlußfach
angeordnet ist, das an das Batteriefach 16 angrenzt. Das
Anschlußfach
ist zugänglich
durch eine Anschlußfachtüre, die
am Kameragehäuse 12 mit
einem Satz interner Scharnierbauglieder angebracht ist. Die internen
Scharnierbauglieder sind so angeordnet, daß die Anschlußfachtür frei geöffnet werden
kann, ohne das Kameragehäuse 12 aus
einer normalerweise horizontalebenen Lage zu verschieben, wenn die
Unterseite oder der Boden der Kamera 10 auf einer Trägeroberfläche liegt.
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Die
Digitalkamera 10 umfaßt
weiterhin eine Anwenderschnittstellenanordnung, die die Gruppe 68 äußerer Steuerschalter
und eine Statusanzeigeeinheit 72 in Form einer Flachtafel-Flüssigkristallanzeige
umfaßt. Die
Gruppe 68 der Steuerschalter ist über ein Schalter-Eingabe/Ausgabe-Pufferbauelement 69 (7)
und einen Eingabe/Ausgabe-Bus mit dem Mikroprozessor 36 gekoppelt.
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Wie
es am besten in 1 zu sehen ist, sind die Statusanzeige 72 und
die Gruppe 68 zur einfachen Beobachtung und Manipulation
durch einen Anwender am Gehäuse
angebracht. In dieser Hinsicht hilft die Anwenderschnittstellenanordnung
einem Anwender Kameraoperationen auf schnelle und zweck mässige Weise unter
Verwendung einer durch den Mikroprozessor 36 erzeugten
graphischen Anwenderschnittstelle und eines Steuerprogramms, das
den Bilderfassungsalgorithmus 600 umfaßt, zu steuern. Das Steuerprogramm
steuert, wie weiter unten detaillierter erklärt wird, Kameraoperationen
einschließlich
des Ein- und Ausschaltens der Leistungsversorgung, von Menüauswahlvorgängen, des
An- und Ausschaltens des Blitzes, des Hinein- und Herauszoomens,
des Vor- und Zurückblätterns und
des Einstellens des Selbstauslösermodus.
Es sei darauf hingewiesen, daß es
die Statusanzeigeeinheit 72, die für die Betrachtung durch den
Anwender von außen
an der Oberseite der Kamera 10 angebracht ist, dem Anwender
nur erlaubt alphanumerische und graphische Informationen zu betrachten.
In dieser Hinsicht zeigt die Anzeigeeinheit 72 weder zu
erfassende noch erfasste Objektbilder. Stattdessen wird die Statusanzeigeeinheit 72 nur
verwendet, um dem Anwender eine sichtbare Anzeige verschiedener
Kamerabetriebsbedingungen zu liefern, wie z. B. eine Anzeige des
Ein/Ausschaltzustandes der Kamera-Leistungsversorgung oder eine
Anzeige des gewählten
Blitzmodus.
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Eine
vollständige
Liste der Steuerschalter der Anwenderschnittstelle und der ihnen
zugeordneten Funktionen ist in Tabelle 1 wiedergegeben. TABELLE 1
| Manuell
betätigbare
Umschaltung | Funktion |
| Leistungsversor-gung An/Aus | Die
Drucktaste 82 dient zum An- und Ausschalten der Energieversorgung
der Kamera 10. |
| Objektbilderfassung | Die
Drucktaste 84 mit zwei Positionen dient zur Erfassung eines
Objektbildes |
| Vorwärts blättern/Herauszoomen | Die
Drucktaste 86 dient zum Vorwärtsblättern durch eine Gruppe erfasster
Bilder oder durch eine Menüauswahl,
die auf der Kleinanzeige 44 angezeigt wird, wenn die Kamera 10 in
einem Menümodus
betrieben wird. Wenn die Kamera 10 in einem Bilderfassungsmodus
betrieben wird, wirkt die Drucktaste 86 als Herauszoom-Schalter,
während
sie gedrückt wird. |
| Rückwärts blättern/Hineinzoomen | Die
Drucktaste 88 dient zum Rückwärtsblättern durch eine Gruppe erfasster
Bilder oder durch eine Menüauswahl,
die auf der Kleinanzeige 44 angezeigt wird, wenn die Kamera 10 in
einem Menümodus
betrieben wird. Wenn die Kamera 10 in einem Bilderfassungsbetriebsmodus
betrieben wird, wirkt die Drucktaste 86 als Hineinzoom-Schalter,
während sie
gedrückt
wird. |
| An/Ausschalten
des Strobe-Blitzes | Die
Drucktaste 78 dient dazu, den Strobe-Blitz 74 in einen
erwünschten
An- oder Aus-Modus, einen automatischen Modus, einen ”rote Augen”-”Auto”-Modus
oder einen ”rote-Augen”-”Ein”-Modus zu versetzen, wobei
der ausgewählte
Modus auf der Statusanzeigeeinheit 72 angezeigt wird. |
| Menü/Bild-Modus | Die
Drucktaste 76 bewirkt, daß die Kleinanzeige 44 Menüauswahlvorgänge anzeigt. |
| Bildmodus | Die
Drucktaste 75 dient zum Anzeigen erfasster Bilder, wenn
die Objektbilderfassungsdrucktaste 84 aktiviert ist und
zum Betrachten von Vorschau-Objektbildern, wenn die Objektbilderfassungsdrucktaste 84 nicht
aktiviert ist. |
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Es
wird nun bezugnehmend auf die 1 bis 6 der
Betrieb der Kamera 10 detaillierter betrachtet. Wenn ein
Anwender wünscht,
ein erwünschtes
Objekt oder Motiv als digitales Standbild zu erfassen, aktiviert der
Anwender die Kamera 10 durch Niederdrücken der Leistungsversorgungs-An/Aus-Drucktaste 82.
Um zu verifizieren, daß die
Kamera 10 aktiviert ist, betrachtet der Anwender die Statusanzeige 72 im
Hinblick auf eine solche Leistung-Ein-Anzeige.
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Als
nächstes
aktiviert der Anwender den Menü/Bildmodusschalter 76,
um die Kamera in den Bildbetriebsmodus zu versetzen. Der Anwender
kann diesen Betriebsmodus verifizieren, indem er durch das Okular 64 blickt,
um den Durch-Die-Linse-Betrieb zu verifizieren. Das bedeutet, daß der Anwender
ein zu erfassendes Objekt oder Motiv durch das Okular 64 und
das Suchersystem 42 sehen kann.
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Als
nächstes
richtet der Anwender die Kamera 10 auf das zu erfassende
Objekt und drückt
die Bilderfassungsdrucktaste 84 halb oder bis zu einer
ersten Anschlagposition nieder. Der Mikroprozessor 36 spricht auf
die Aktivierung der Drucktaste 84 durch die Ausführung zweier
Algorithmen an und zwar des Algorithmus 700 für eine automatische
Belichtung und eines Algorithmus 800 für eine automatische Fokussierung,
die beide im weiteren genauer beschrieben werden. An dieser Stelle
reicht es aus, darauf hinzuweisen, daß die Ausführung der Algorithmen 700 und 800 bewirkt,
daß Belichtung
und Fokussierung der Kamera automatisch eingestellt bzw. angepaßt werden.
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Als
nächstes
kann der Anwender eine Änderung
des zu erfassenden Bildes durch Hinein- oder Herauszoomen der Kamera 10 unter
Verwendung der Drucktasten 86 bzw. 88 wünschen.
In dieser Hinsicht läßt der Anwender
den Objektbilderfassungsschalter 84 los und aktiviert entweder
die Drucktaste 86 oder die Drucktaste 88, um ein
erwünschtes
zu erfassendes Bild zu erlangen. Wenn der Anwender mit dem zu erfassenden
Bild, wie er es durch das Okular 64 sieht, zufrieden ist,
drückt
er erneut die Bilderfassungstaste 84 bis zur ersten Anschlagposition,
wodurch es der Kamera 10 ermöglicht wird, die Fokus und
Belichtungseinstellungen für
die Kamera 10 einzustellen. Wenn der Anwender mit dem zu
erfassenden Bild zufrieden ist, drückt er einfach die Bilderfassungsdrucktaste 84 zu
ihrer vollständig
gedrückten
Position oder zweiten Anschlagposition nieder.
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Wenn
die Drucktaste 84 vollständig aktiviert ist, führt der
Mikroprozessor 36 einen Bilderfassungsalgorithmus 600 aus,
der weiter unten detaillierter beschrieben wird. Es sei jedoch kurz
vermerkt, daß der
Algorithmus 600 bewirkt, daß der drehbar angebrachte Spiegel 42 aus
dem primären
Lichtweg 30 gedreht wird oder schwingt, wodurch Licht,
das durch das primäre
Linsensystem 22 eintritt, auf den Bildsensor 34 fokussiert
werden kann. Der Anwender kann die Erfassungsoperation verifizieren,
da der Wegauswahlspiegel 46 gleichzeitig gedreht wird oder
schwingt, wobei der Durch-Die-Linse-Weg 50 blockiert wird
und der Lichtweg vom Okular 64 zur Kleinanzeige 44 über den
Nachschaulichtweg 60 hergestellt wird. In dieser Hinsicht
wird das vom Anwender vorher gesehene Objekt oder Motiv vorübergehend
in ein schwarzes Bild umgeschaltet.
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Der
Mikroprozessor 36 bewirkt dann, daß das CMOS-Bildsensorbauelement 34 das
vom primären
Linsensystem 22 fokussierte Licht in ein elektrisches Signal
umwandelt, das das erfasste Objekt oder Motiv darstellt. Sobald
das Bild über
den Bildsensor 34 erfasst wurde, bewirkt der Mikroprozessor 36,
daß das
erfasste Bild in einem Speicherbauelement 38 in einem komprimierten
Bildformat, wie z. B. in einem JPEG Bildformat, gespeichert wird.
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Wenn
das erfasste Bild im Speicherbauelement 38 gespeichert
ist, bewirkt der Mikroprozessor 36, daß auf das erfaßte Bild
im Speicherbauelement 38 zugegriffen wird, und daß dasselbe
auf der Kleinanzeige 44 angezeigt wird. In dieser Hinsicht
wird das vom Anwender gesehene schwarze Bild zu dem erfaßten Bild
umgeschaltet. Kurz gesagt ist der Anwender in der Lage, das erfasste
Bild sofort zu sehen, um zu bestimmen, ob ein erwünschtes
Bild tatsächlich
erfasst wurde. Der Anwender läßt dann
die Objektbilderfassungsdrucktaste 84 los.
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Beim
Loslassen der Objektbilderfassungsdrucktaste 84 bewirkt
der Mikroprozessor 36, unter Steuerung des Bilderfassungsalgorithmus 600,
daß die
Spiegel 46 und 48 zurück in ihre ursprünglichen
Positionen schwingen oder gedreht werden, wodurch es dem Anwender
erneut erlaubt wird, ein zu erfassendes Objekt oder Motiv über den
Durch-Die-Linse-Lichtweg 50 zu betrachten. Der oben beschriebene
Bilderfassungsprozeß wird
dann eine erwünschte
Anzahl von Malen oder bis das Speicherbauelement 38 voll
ist, wiederholt, je nachdem was früher auftritt.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 7 die Kamera 10 noch
detaillierter betrachtet. Wenn der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 bis
zur ersten Anschlagposition niederdrückt, bestimmt der Mikroprozessor 36 unter
Steuerung des Algorithmus 700 zur automatischen Belichtung,
eine geeignete Belichtungseinstellung für den Bildsensor 34.
Insbesondere tastet der Mikroprozessor 36, wenn der Mikroprozessor 36 ein
Signal zur Einstellung des Fokus von dem bis zur ersten Anschlagposition
niedergedrückten
Bilderfassungsschalter 84 empfängt, während einer ersten Abtastperiode 1 das
Umgebungslichtausgangssignal des Bildsensors 34 ab. Die
Abtastperiode T1 ist eine kurze Abtastperiode, da es nicht nötig ist,
das gesamte zu erfassende Bild abzutasten. Stattdessen ist der Algorithmus 700 nur
an der Abtastung der Intensität
des Lichtes interessiert, das in die Kamera 10 über den
primären
Lichtweg 30 eintritt und vom Spiegel 48 gedämpft wird,
bevor es den Bildsensor 34 über den feststehenden Spiegel 32 und
den Bilderfassungslichtweg 40 erreicht.
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Der
Mikroprozessor 36 spricht auf das Umgebungslichtausgangssignal
des Bildsensors 34 an, indem er das Signal in eine Reihe
kleinerer Abtastwerte unterteilt, die dann in einer erwünschten
Anordnung angeordnet werden, wie z. B. einer Matrixanordnung, einem
Streifen aneinander angrenzender Abtastgebiete oder einem Satz überlappender
Abtastgebiete. In dieser Hinsicht wird für ein gegebenes Gebiet eine
binäre
Eins gesetzt, wenn dessen Graustufe größer oder gleich einem vorbestimmten
Luminanzpegel von ca. N% ist, und es wird für ein bestimmtes Gebiet eine
binäre
Null gesetzt, wenn dessen Graustufe niedriger als der vorbestimmte
Luminanzpegel von ca. N% ist. Die Zahl N liegt zwischen ca. 10 und
ca. 30 für
die meisten Belichtungseinstellungen. Bevorzugtere Werte von N liegen
zwischen ca. 15 und ca. 25, und der am meisten bevorzugte Wert von
N liegt bei ca. 18. Die binären
Werte, die aus den einzelnen Bereichen des Bildes oder Sätzen von
Bereichen des Bildes abgeleitet wurden, werden dann verwendet, um
einen Zeiger zu bilden, der eine entsprechende Belichtungseinstellung
oder einen entsprechenden Belichtungspegel bestimmt, der auf den Bildsensor 34 der
Kamera anzuwenden ist.
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Wenn
das Umgebungslichtsignal des Bildsensors 34 einen gegebene
Schwellenpegel nicht überschreitet,
bewirkt der Mikroprozessor 36, daß der Spiegel 42 aus
dem primären
Lichtweg 30 gedreht wird, wodurch durch das primäre Linsensystem 22 eintretendes
Licht direkt in den Bildsensor 34 fokussiert werden kann,
ohne gedämpft
zu werden. Die Schritte der Unterteilung, Zuordnung und Bildung
werden wiederholt, um eine weitere entsprechende Belichtungseinstellung
oder einen weiteren entsprechenden Belichtungspegel, der zur Änderung
der Verstärkereinstellung
des Bildsensors 34 anzuwenden ist, ausfindig zu machen,
um einen erwünschten
Belichtungspegel zu erreichen.
-
Es
wird nun bezugnehmend auf 7 die Kamera 10 noch
de taillierter betrachtet. Wenn der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 bis
zur ersten Anschlagposition niederdrückt, bestimmt der Mikroprozessor 36,
unter Steuerung des Algorithmus 800 zur automatischen Fokussierung,
eine richtige Fokuseinstellung für das
primäre
Linsensystem 22. Insbesondere bewegt der Mikroprozessor 36,
wenn der Mikroprozessor 36 vom bis zur ersten Anschlagposition
gedrückten
Bilderfassungsschalter 84 ein Signal zur Einstellung des
Fokus erhält,
während
einer ersten Abtastperiode T1 die Fokussierungslinse 26 von
einer anfänglichen
hyperfokalen Position bis zu einer Vollbereichs-Fokussierungsposition.
Während
sich die Fokussierungslinse 26 bewegt, bewirkt der Algorithmus 800 zur
automatischen Fokussierung, daß der
Mikroprozessor 36 eine Reihe von Ausgangssignalen des Bildsensors 34 erfasst
und vorübergehend
speichert.
-
Am
Ende der Abtastperiode T1 bewirkt der Mikroprozessor 36 unter
der Steuerung des Algorithmus 800 zur automatischen Fokussierung,
daß die
Fokussierungslinse 26 während
einer weiteren Abtastperiode T2 zu ihrer anfänglichen hyperfokalen Position
zurückkehrt.
Während
der Abtastperiode T2 bestimmt der Mikroprozessor 36 unter
der Steuerung des Algorithmus 800 zur automatischen Fokussierung,
welches der erfassten und gespeicherten Bildsignale das am besten
fokussierte Bild ist. Dies wird geleistet, indem von einer Mehrzahl
von Pixellinien in jedem Bild die Ableitung genommen wird und die
Mitte des Bildes stärker
gewichtet wird als der Rand. Das Bild mit dem größten Absolutwert der Ableitung
wird als das Bild mit dem klarsten Fokus bestimmt.
-
Wenn
während
der Zeitdauer T2 ein am besten fokussiertes Bild bestimmt wird,
bewirkt der Mikroprozessor 36 unter Steuerung des Algorithmus 800 zur
automatischen Fokussierung, daß die
Fokussierungslinse 26 während
einer weiteren Zeitdauer T3 zur am besten fokussierten Position
bewegt wird. Wenn der Algorithmus 800 zur automatischen
Fokussierung während
der Zeitdauer T2 keine am besten fokusierte Position bestimmte,
bewirkt der Mikroprozessor 36, daß die Fokussierungslinse 26 in
der hyperfokalen Position verbleibt.
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Die
durch den Algorithmus 800 zur automatischen Fokussierung
bestimmte Autofokusposition wird in der Kamera 10 eingestellt
bleiben, wenn der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 innerhalb
einer vorbestimmten Zeitdauer T4 nach dem Ende der Zeitdauer T3
ganz aktiviert. Anders ausgedrückt,
das Autofokusmerkmal wird deaktiviert und das primäre Linsensystem
bleibt in der letzten Fokusposition eingestellt, die durch den Algorithmus 800 zur
automatischen Fokussierung bestimmt wurde.
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Wenn
der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 nicht innerhalb
der vorbestimmten Zeitdauer T4 nach dem Ende der Zeitdauer T3 ganz
aktiviert, wird erneut das Autofokusmerkmal aktiviert und verfährt wie beschrieben.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 2 und 5 das
Suchersystem 42 detaillierter betrachtet. Das Spiegelsystem
enthält
einen Tragarm 81, der drehbar im Gehäuse 12 angebracht
ist. Der Tragarm 81 ist mit einem Motor 83 gekoppelt,
der einen Teil des Motorservosystems 96 darstellt, das
auf den Mikroprozessor 36 anspricht. Das Motorservosystem 96 und
insbesondere der Motor 83 sind auch an die Fokussierungslinse 25 bzw. 26 gekoppelt,
um ihre Bewegung entlang des primären Lichtweges 30 zu
Zwecken der Bildfokussierung zu erleichtern. Der Tragarm 81 trägt an seinem
fernen Ende den Wegauswahlspiegel 46. In dieser Hinsicht wird,
wenn der Tragarm 81 um seine longitudinale Achse gedreht
wird, der Wegauswahlspiegel 46 drehend in den Durch-Die-Linse-Lichtweg 50 bewegt.
Wenn der Wegauswahlspiegel 46 so positioniert ist, kann
durch das Suchersystem 42 das entlang des primären Lichtweges 30 laufende
Licht nicht mehr beobachtet werden. Der Wegauswahlspiegel 46 ist
ferner so positioniert, daß durch
das Suchersystem 42 das von der Kleinanzeige 44 ausgehende
Licht beobachtet werden kann.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 2, 5 und 7 das
Bilderfassungssystem 20 detaillierter betrachtet. Das Bilderfassungssystem 20 erlaubt
einem Anwender ein erfasstes Bild sofort einer Nachschau zu unterziehen,
sobald es im Speicherbauelement 38 gespeichert wurde. In
dieser Hinsicht wandelt der Bildsensor 34 Licht um in ein
elektrisches Signal in der Form eines digitalen Signalausgangs,
der im Pufferspeicher 90 für den Mikroprozessor 36 gepuffert
wird um im Speicherbauelement 38 gespeichert zu werden.
Der Pufferspeicher 90 bildet einen Teil des lichtumwandelnden
Systems 19, das ferner einen Zeitgeber 92 und
einen Schaltkreis 94 zur Steuerung der Verstärkung enthält, um zur
Erleichterung der Autofokus-, automatische Belichtungs- und Bilderfassungsmerkmale
der Kamera 10 zu dienen.
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Das
Bilderfassungssystem 20 umfaßt auch eine drehbar angebrachte
mechanische Verbindung 85, die an den Motor 83 gekoppelt
ist. Am nahen Ende des Tragarms 81 ist der teilweise reflektierende,
teilweise durchlässige
Spiegel 42 angebracht. In dieser Hinsicht wird, wenn die
mechanische Verbindung 85 aus einer unterbrechenden Position
in eine offene Position schwenkt, der Spiegel 42 in den
Durch-Die-Linse-Lichtweg 50 gedreht,
wobei das Suchersystem blockiert wird, und der primäre Lichtweg 30 ausreichend
geöffnet
wird, damit Licht den Ablenkspiegel 32 erreichen kann,
ohne gedämpft
zu werden. Im bevorzugten Betriebsmodus bewegen sich die Spiegel 42 und 46 gleichzeitig.
Für Fachleute
ist jedoch erkennbar, daß die
Spiegel 42 und 46 unabhängig voneinander bewegt werden
können,
um dieselbe Wirkung zu erzielen.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 8 die Bilderfassungsroutine 600 detaillierter
betrachtet. Die Bilderfassungsroutine 600 beginnt bei einem
Startbefehl 602, der jedesmal eingeleitet wird, wenn der
Anwender den Bilderfassungsschalter 84 halb niederdrückt. Bei
der Detektion der Aktivierung des Bilderfassungsschalters 84 springt
die Bilderfassungsroutine 600 zu einem Entscheidungsschritt 604,
um zu bestimmen, ob der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 innerhalb
von T Sekunden seit der Schalter 84 zuletzt ganz niedergedrückt wurde
zu einer ganz niedergedrückten
Position niedergedrückt
hat. In dieser Hinsicht springt die Routine 600, falls
der Schalter 84 nicht ganz niedergedrückt worden ist, zu einem Aufrufbefehl 620,
der die Unterroutine 700 zur automatischen Belichtung aufruft.
Die Unterroutine 700 zur automatischen Belichtung wird
weiter unten detaillierter beschrieben.
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Nachdem
die Belichtungsunterroutine 700 beim Aufrufschritt 620 ausgeführt worden
ist, springt das Programm zu einem Aufrufschritt 622, der
die Autofokusunterroutine 800 aufruft. Die Autofokusunterroutine 800 wird
weiter unten detaillierter beschrieben. Sobald die Autofokusunterroutine 800 ausgeführt worden
ist, springt das Programm zu einem Sprungbefehl 624, der
bewirkt, daß das
Programm zu einem Befehlsschritt 606 geht.
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Es
wird nun noch einmal der Entscheidungsschritt 604 betrachtet.
Wenn beim Entscheidungsschritt 604 festgestellt wird, daß der Bilderfassungsschalter 84 vorher
innerhalb von T Sekunden ganz niedergedrückt worden war, springt die
Bilderfassungsroutine 600 zu einem Befehlsschritt 606,
der bewirkt, daß der
teilweise reflektierende, teilweise durchlässige Spiegel 42 für t Millisekunden
aus dem primären
Lichtweg herausgedreht wird. Die Zeitdauer von t Millisekunden ist
eine ausreichende Zeitdauer, um dem Bildsensor 34 die Erfassung des
Lichts, das ein Objektbild darstellt, und die Umwandlung des erfassten
Lichts in ein elektrisches Signal, das das Objektbild darstellt,
zu erlauben. In dieser Hinsicht kann der Anwender, wenn der Spiegel 42 aus
dem primären
Lichtweg und in den sekundären
Lichtweg gedreht ist, das durch die primäre Linse laufenden Objektbild
nicht sehen.
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Als
nächstes
springt die Routine 600 zu einem Entscheidungsschritt 607,
um zu bestimmen, ob die Belichtung der Kamera 10 eingestellt
wurde, als die Unterroutine 700 zur automatischen Belichtung
vorher ausgeführt
wurde. Wenn die Belichtung der Kamera vorher nicht eingestellt wurde,
als sich der Spiegel 42 im primären Lichtweg 30 befand,
springt die Routine 600 zu dem Aufrufbefehl 609,
der die Unterroutine 700 zur automatischen Belichtung aufruft.
Wenn die Unterroutine 700 zur automatischen Belichtung
erfolgreich ausgeführt
worden ist, wird die Unterroutine 700 verlassen, um zum
Befehlsschritt 608 zurückzukehren.
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Es
wird nun noch einmal der Entscheidungsschritt 607 betrachtet.
Wenn die Belichtung der Kamera 10 vorher eingestellt wurde,
als sich der Spiegel 42 im primären Lichtweg 30 befand,
springt die Routine 600 direkt zu dem Befehlsschritt 608,
ohne die Unterroutine zur automatischen Belichtung, wie oben beschrieben, aufzurufen.
Der Befehlsschritt 608 bewirkt, daß der Bildsensors 34 für eine ausreichende
Zeitdauer aktiviert wird, um das von dem Objektbild reflek tierte
Licht in ein binäres
elektrisches Signal umzuwandeln. Sobald das das Objektbild darstellende
binäre
Signal durch den Bildsensor 34 erzeugt worden ist, springt
die Routine 600 zu einem Befehlsschritt 610, der
bewirkt, daß das
binäre
Signal im Speichersystem 38 gespeichert wird. Der Befehl 610 bewirkt
ferner, daß der
Wegauswahlspiegel 46 in den Durch-Die-Linse- oder sekundären Lichtweg 50 gedreht
wird, um dem Anwender zu erlauben den Bildschirm der Kleinanzeige 44 zu
betrachten.
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Wenn
der Wegauswahlspiegel 46 in den sekundären Lichtweg 50 gedreht
worden ist, springt die Routine 600 zu einem Befehlsschritt 612,
der bewirkt, daß das
unmittelbar im Speichersystem 38 gespeicherte Objektbild
wiedergewonnen und an die Kleinanzeige 44 übertragen
wird. Auf diese Weise kann der Anwender das erfasste Objektbild
sofort betrachten, ohne den Betriebsmodus der Kamera von einem Vorschau-Modus
zu einem Nachschau-Modus zu ändern.
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Als
nächstes
springt die Routine 600 zu einem Entscheidungsschritt 614,
um zu bestimmen, ob der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 losgelassen
hat. Wenn der Anwender den Bilderfassungsschalter 84 nicht
losgelassen hat, wartet das Programm beim Entscheidungsschritt 614,
bis der Schalter 84 losgelassen ist. Wenn der Schalter 84 losgelassen
ist, springt die Routine zu einem Befehlsschritt 616, der
bewirkt, daß die Spiegel 42 und 46 in
ihre ursprüngliche
Position zurückgebracht
werden. Beim Befehlsschritt 616 wird auch ein Programmzeitgeber
aktiviert, um die Bestimmung zu erleichtern, ob die Algorithmen 700 und 800 zur
automatischen Belichtung und automatischen Fokussierung, wie oben
mit Bezug auf den Entscheidungsschritt 604 beschrieben,
erneut ausgeführt
werden müssen.
Sobald der Zeitgeber gestartet worden ist, springt das Steuerprogramm 600 zu
einem Endebefehl 618, um die Routine 600 zu verlassen
und darauf zu warten, daß der
Anwender erneut den Bilderfassungsschalter 84 aktiviert.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 10 der
Algorithmus 700 zur automatischen Belichtung detaillierter betrachtet.
Wenn der Algorithmus 700 zur automatischen Belichtung durch
den Schritt 620 (8) aufgerufen wird,
springt die Unterroutine zur automatischen Belichtung von einem
Startbefehl 702 zu einem die Erfassung einleitenden Befehl 704.
Der die Erfassung einleitende Befehl ermöglicht, daß der Bildsensor 34 ein
Belichtungskalibriersignal erzeugt, das die durch die primäre Linse 24 gesehenen
Umgebungslichtbedingungen darstellt. In dieser Hinsicht stellt das
durch den Bildsensor 34 erzeugte Signal nur einen Teil
des gesamten durch die primäre
Linse 24 gesehenen Bildes dar.
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Die
Unterroutine springt dann zu einem Aufteilungsbefehl 706,
der bewirkt, daß das
Belichtungskalibriersignal in eine Mehrzahl von Graustufensegmenten
aufgeteilt wird. Bei der Bildung jedes einzelnen Segments wird das
resultierende Segment über
einen Anordnungs- und Speicherbefehl 708 gespeichert. In
dieser Hinsicht können
die Segmente in einer Matrixanordnung, einem Streifen aneinander
angrenzender Segmente oder als Satz überlappender Segmente gespeichert
werden.
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Die
Unterroutine springt dann zu einem Umwandlungssbefehl 710,
der jedes Segment wiedergewinnt und jedem wiedergewonnenen Segment
einen binären
Wert zuordnet. Eine binäre
Eins wird erzeugt für
ein gegebenes Segment, wenn sein Graustufenwert einen vorbestimmten
Luminanzpegel von ca. 18% überschreitet.
Wenn das gegebene Segment den Schwellwert von ca. 18% nicht überschreitet,
wird dem Segment der binäre
Wert Null zugeordnet. Die Zuordnung von binären Werten setzt sich fort,
bis allen Segmenten in der Anordnung ein Wert von Null oder Eins
zugeordnet wurde. Die zugeordneten Werte werden über einen Speicherbefehl 712 gespeichert,
und werden im folgenden als Zeiger verwendet. Die Unterroutine springt
dann zu einem Befehl 714 zur Einstellung des Belichtungspegels,
wobei der Mikroprozessor 36 einen Belichtungswert wiedergewinnt,
der einer erwünschten
Belichtungseinstellung, die auf dem bestimmten Zeigerwert basiert,
entspricht. Der wiedergewonnene Belichtungswert wird auf die Kamera 10 angewendet.
Die Unterroutine springt dann zu einem Rücksprungbefehl 716,
der die Steuerung an das Hauptprogramm beim Aufrufbefehl 620 (8)
zurückgibt.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 9 der Autofokusalgorithmus 800 noch
detaillierter betrachtet. Wenn die Autofokusunterroutine 800 durch
den Schritt 622 (8) aufgerufen
wird, springt die Autofokusunterroutine von einem Startbefehl 802 zu
einem eine Erfassungssequenz einleitenden Befehl 804. Der
die Erfassungssequenz einleitende Befehl 804 bewirkt, daß eine Abtastperiode
von T1 Sekunden in eine Mehrzahl von t1 Abtastperioden unterteilt
wird, um zu bewirken, daß eine
Sequenz von Bildern erfaßt
wird. In dieser Hinsicht wird bei jedem Auftreten von t1 ein Bild
erfasst und vorübergehend
gespeichert. Der Algorithmus springt dann zu einem Befehlsschritt 806,
der bewirkt, daß die
primäre
Kameralinse während
der Abtastperiode T1 von einer anfänglichen hyperfokalen Position
bis zu einer Vollbereichs-Fokussierungsposition bewegt wird. Aus
dem Dargestellten ist für
den Fachmann erkennbar, daß,
während
sich das primäre
Linsensystem über seinen
vollen Fokussierungsbereich bewegt, eine Serie von Bildern mit unterschiedlichen
Fokuscharakteristika erfasst wird.
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Die
Unterroutine springt dann zu einem Bestimmungsschritt 808 um
zu bestimmen, ob das primäre Linsensystem
seinen vollen Fokusbereich durchlaufen hat. Wenn die Linse noch
nicht durch ihren vollen Bereich bewegt wurde, springt die Unterroutine
zu einem Befehlsschritt 810, der bewirkt, daß ein gegenwärtiges Bild,
wie es durch die primäre
Linse gesehen wird, vorübergehend
gespeichert wird. Die Unterroutine springt dann zurück zum Bestimmungsschritt 808.
Aus dem Dargestellten ist für
den Fachmann erkennbar, daß,
während
sich das primäre
Linsensystem durch seinen vollen Fokussierungsbereich bewegt, verschiedene
der erfassten Bilder vorübergehend
gespeichert werden.
-
Sobald
bestimmt ist, daß sich
das primäre
Linsensystem über
seinen vollen Bewegungsbereich bewegt hat, springt die Unterroutine
vom Entscheidungsschritt 808 zu einem Linsenrückkehrbefehl 812.
Der Linsenrückkehrbefehl 812 bewirkt,
daß die
primäre
Linse zu ihrer anfänglichen
hyperfokalen Position zurückgebracht
wird.
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Nachdem
der Linsenrückkehrbefehl 812 ausgeführt worden
ist, springt die Unterroutine zu einem Berechnungsbefehl 814,
der einen Fokusfaktor für
jedes der vorübergehend
gespeicherten Bilder berechnet, um zu bestimmen, welches der erfassten
Bilder den besten Fokusfaktor aufweist. In dieser Hinsicht springt
die Unterroutine zu einem Speicherbefehl 816, der bewirkt,
daß ein
gegenwärtiger
Fokusfaktor gespeichert wird, wenn er ein besser fokussiertes Bild
anzeigt als der eines vorher gespeicherten Bildes. Die Unterroutine
springt dann zu einem Bestimmungsschritt 818, um zu bestimmen,
ob die primäre
Linse zu ihrer anfänglichen
hyperfokalen Position zurückgekehrt
ist.
-
Wenn
die primäre
Linse nicht zu ihrer anfänglichen
hyperfokalen Position zurückgekehrt
ist, springt die Subroutine zum Berechnungsschritt 814 zurück, und
fährt wie
oben beschrieben fort. Wenn die primäre Linse zu ihrer anfänglichen
hyperfokalen Position zurückgekehrt
ist, springt die Unterroutine zu einem Bestimmungsschritt 820,
um zu bestimmen, ob eine am besten fokussierte Position bestimmt
worden ist. Wenn keine am besten fokussierte Position bestimmt worden
ist, springt das Programm zu einem Rücksprungschritt 824,
der zum Hauptsteuerprogramm bei Schritt 622 (8)
zurückspringt.
Wenn eine am besten fokussierte Position bestimmt worden ist, springt
das Programm zu einem Linsenbewegungsbefehl 822, der bewirkt,
daß das
primäre
Linsensystem in seine am besten fokussierte Position bewegt wird.
Sobald die Linse zu einer am besten fokussierten Position bewegt
wurde, springt die Unterroutine zum Rücksprungschritt 824.
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Es
wird nun bezugnehmend auf 7 die Kamera 10 noch
detaillierter betrachtet. Die Statusanzeige 72 ist zu Betrachtung
durch den Kameraanwender an der Oberseite des Kameragehäuses 12 angebracht.
Die Anzeige 72 ist bevorzugt eine Flüssigkristallanzeige, die alphanumerische
und graphische Informationen anzeigen kann. Die Anzeige 72 wird
auf eine herkömmliche
Weise durch eine Anzeigetreiberschaltung 70 gesteuert,
die im folgenden nicht genauer beschrieben wird. Der Anzeigetreiber 70 ist,
wie es am besten in 7 zu sehen ist, über den
Bus an den Mikroprozessor 36 gekoppelt.
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Der
Anzeigetreiber 70 ist ferner mit der Kleinanzeige 44 gekoppelt,
auf der die gespeicherten Bilder jedesmal, wenn der Anwender den
Bilderfassungsschalter 84 betätigt, während die Kamera in einer Bilderfassungsbetriebsmodus
betrieben wird, angezeigt werden. Die Kleinanzeige 44 zeigt
auch, wenn die Kamera in einem Menübetriebsmodus betrieben wird,
Menüinformationen
an. In dieser Hinsicht kann der Anwender, wenn die Kamera im Menübetriebsmodus
betrieben wird, über
die ”Blättern”-Schalter 86 und 88 durch
die im Speichersystem 38 gespeicherten Bilder blättern, und
Menüauswahlpunkte
für die Übertragung
ausgewählter oder
aller gespeicherten Bilder über
den universalen Systembus oder für
die Löschung
einzelner oder aller gespeicherten Bilder sehen. Kurz gesagt kann
die Kleinanzeige 44 eine Reihe von Menüs anzeigen, die eine Mehrzahl
von Befehlsoptionen anbieten, die durch den Anwender als Teil einer
graphischen Anwenderschnittstelle, die durch den Mikroprozessor 36 unter
Verwendung eines im internen Speicher 38 gespeicherten
Steuerprogramms erzeugt wird, ausgewählt werden können.
-
Die
manuell betätigbaren
Steuerschalter 86 und 88 können niedergedrückt werden,
um durch die Befehlsoptionen vor- und zurückzublättern, die auf der Kleinanzeige 44 angezeigt
werden um die graphische Anwenderschnittstelle zu schaffen. Die
Drucktaste 86 bewirkt, wenn sie im Menübetriebsmodus niedergedrückt wird,
daß der
Mikroprozessor 36 unter den Befehlen des im internen Speicher 38 gespeicherten
Steuerprogramms Befehlsoptionen auswählt, die auf dem Anzeigeschirm
der Kleinanzeige 44 hervorgehoben dargestellt werden.