DE10256933A1 - Zoom-Linsensteuerungssystem und -Verfahren - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern einer Zoom-Linse umfaßt ein Zoomen zu einer erwünschten Brennweite in einer von zwei Richtungen und ein Bestimmen einer Fokus-Linsenposition zumindest teilweise aus der erwünschten Brennweite, basierend auf der einen der beiden Richtungen.

Description

• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Zoom-Linsen und insbesondere auf ein Zoom-Linsensteuerungssystem und ein -Verfahren.
• Zoom-Linsen werden durch verschiedene Typen von Bilderzeugungsvorrichtungen, wie z. B. Stehbild- und Videokameras usw., verwendet. Einige Typen von Zoom-Linsenanordnungen umfassen ungenaue Komponenten und/oder Komponenten mit niedriger Auflösung, wie z. B. Antriebssysteme oder Zoom- Positionssensoren, die aufgrund ihrer anderen Vorteile, wie z. B. geringen Kosten, verwendet werden. Aufgrund dieser ungenauen Komponenten und/oder Komponenten mit niedriger Auflösung kann eine Zoom-Linsenanordnung mit einer diskreten Anzahl von Zoom-Positionen (oder Brennweiten) bei einem Versatz von den erwünschten Zoom-Positionen zum Stillstand kommen. Ferner beeinflußt die Richtung, in der sich die Zoom-Linse einer Zoom-Position annähert, die Richtung des Versatzes von der erwünschten Zoom-Position. Wenn z. B. eine Zoom-Linsenanordnung Brennweiten von 10 mm, 12 mm und 14 mm unter den diskreten Zoom-Positionen umfaßt, die durch ihren diskreten Positionssensor gemessen werden, und die Zoom-Linsenanordnung auf die 12-mm-Position gezoomt wird, unterscheidet sich der tatsächliche resultierende Versatz von 12 mm abhängig von der Richtung, von der sich die Zoom- Linse den 12 mm annähert. Wenn die Zoom-Linse von 10 mm auf 12 mm zoomt, kann sie die 12-mm-Position um einen Versatz überschreiten und z. B. bei einer tatsächlichen Brennweite von 12,3 mm zum Stillstand kommen. Wenn die Zoom-Linse von 14 mm auf 12 mm zoomt, kann dieselbe die 12-mm-Position um einen Versatz in der anderen Richtung überschreiten und bei einer tatsächlichen Brennweite von 11,8 mm zum Stillstand kommen.
• Eine typische Lösung für dieses Problem besteht darin, sicherzustellen, daß sich die Zoom-Linse den erwünschten Zoom-Positionen immer von der gleichen Richtung annähert. So kehrt die Zoom-Linse automatisch ihre Richtung um, wenn sie bestimmte Zoom-Operationen fertiggestellt hat, was hierin als Zoom-Linsenumkehrung bezeichnet wird. Wenn z. B. herangezoomt wird, zoomt die Zoom-Linse indirekt zu der erwünschten Zoom-Position und stoppt. Wenn jedoch weggezoomt wird, durchläuft die Zoom-Linse die erwünschte Zoom- Position, kehrt die Richtung um und zoomt dann kurz heran, um sicherzustellen, daß die Zoom-Operation sich immer von der gleichen Zoom-Richtung der erwünschten Zoom-Position annähert. Diese Zoom-Linsenumkehrung bewirkt, daß die Zoom- Linse unabhängig von der anfänglichen Zoom-Linsenposition bei etwa dem gleichen Versatz von der erwünschten Zoom- Position stoppt.
• Leider verlangsamt eine Zoom-Linsenumkehrung einen Betrieb der Zoom-Linsenanordnung und kann sehr beunruhigend für einen Benutzer sein, insbesondere, wenn er zoomt, während er ein Video aufnimmt, da der Zurück- und Vor-Zoom-Effekt in dem resultierenden Video bemerkbar ist. So ist die Zoom-Linsenumkehrung keine zufriedenstellende Lösung für Probleme, die aus ungenauen Komponenten und/oder Komponenten mit niedriger Auflösung in einer Zoom-Linsenanordnung resultieren.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Zoom-Linse, eine optische Vorrichtung oder eine Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Lösung für ein Verändern der Brennweite bei Zoom-Linsen liefern.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine optische Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 19 gelöst.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Verfahren zum Steuern einer Zoom-Linse aufweisen, das ein Zoomen zu einer erwünschten Brennweite in einer von zwei Richtungen und ein Bestimmen einer Fokus-Linsenposition zumindest teilweise aus der erwünschten Brennweite basierend auf der einen der beiden Richtungen umfaßt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann außerdem eine optische Vorrichtung aufweisen, die eine Zoom-Linsenanordnung mit einer variablen Brennweite und ein Zoom-Linsenantriebssystem aufweist, das mit der Zoom-Linsenanordnung verbunden ist, um die Brennweite der Zoom-Linsenanordnung entweder zu erhöhen oder zu senken. Ein Zoom-Positionssensor ist mit der Zoom-Linsenanordnung zum Bestimmen der Brennweite der Zoom-Linsenanordnung verbunden. Eine Fokus- Linsenanordnung ist optisch mit der Zoom-Linsenanordnung gekoppelt, wobei die Fokus-Linsenanordnung zumindest teilweise basierend darauf einstellbar ist, ob die Brennweite der Zoom-Linsenanordnung zuletzt erhöht oder gesenkt wurde.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann außerdem eine Bilderzeugungsvorrichtung aufweisen, die eine Zoom-Linse mit zumindest einem Zoom-Element und zumindest einem Fokus- Element aufweist. Die Bilderzeugungsvorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Einstellen zumindest eines Zoom-Elements, um die Brennweite entweder zu erhöhen oder zu senken. Die Bilderzeugungsvorrichtung umfaßt außerdem eine Einrichtung zum Bestimmen einer geeigneten Einstellung für das zumindest eine Fokus-Element zumindest teilweise basierend darauf, ob die Brennweite des zumindest einen Zoom-Elements zuletzt erhöht oder gesenkt wurde.
• Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine isometrische Vorderansichtsdarstellung einer exemplarischen Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Zoom-Linse, wobei die Zoom-Linse zurückgezogen ist;
• Fig. 2 eine isometrische Rückansichtsdarstellung der exemplarischen Bilderzeugungsvorrichtung aus Fig. 1;
• Fig. 3 eine isometrische Vorderansichtsdarstellung der exemplarischen Bilderzeugungsvorrichtung aus Fig. 1, wobei die Zoom-Linse zu der Weitwinkelposition ausgefahren ist;
• Fig. 4 eine isometrische Vorderansichtsdarstellung der exemplarischen Bilderzeugungsvorrichtung aus Fig. 1, wobei die Zoom-Linse zu der Telephotoposition ausgefahren ist;
• Fig. 5a eine Seitendarstellung einer exemplarischen Zoom- Linsenanordnung in der zurückgezogenen Position;
• Fig. 5b eine Seitendarstellung einer exemplarischen Zoom- Linsenanordnung, die zu der Weitwinkelposition ausgefahren ist;
• Fig. 5c eine Seitendarstellung einer exemplarischen Zoom- Linsenanordnung, die zu der Telephotoposition ausgefahren ist;
• Fig. 6 eine Darstellung einer exemplarischen Zoom- Linsenanordnung mit einem Zoom-Positionscodierer;
• Fig. 7 ein Diagramm, das einen exemplarischen Codering für den Zoom-Positionscodierer aus Fig. 6 darstellt;
• Fig. 8 ein exemplarisches Diagramm der Zoom- Geschwindigkeit gegenüber der Zoom-Linsenposition für die Zoom-Linsenanordnung aus Fig. 6; und
• Fig. 9 ein exemplarisches Diagramm der Fokus- Linsenposition gegenüber der Zoom-Linsenposition (oder Brennweite) für eine Anzahl unterschiedlicher Fokus-Objekt-Entfernungen für die Zoom- Linsenanordnung aus Fig. 6.
• Die Zeichnungen und die Beschreibung offenbaren allgemein eine Zoom-Linsenanordnung, die ungenaue Komponenten und/oder Komponenten mit niedriger Auflösung, wie z. B. Antriebsmotoren oder Brennweitensensoren, umfassen kann, die jedoch die Richtungen nicht automatisch umkehrt, nachdem die Brennweite durch ein Heranzoomen oder Wegzoomen verändert wurde. Die Zeichnungen und die Beschreibung offenbaren allgemein ebenso eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Zoom-Linse, für die eine Fokus-Linsenposition unterschiedlich abhängig davon berechnet wird, ob der Brennweitenversatz von einer Einwärts-Zoom-Bewegung gegenüber einer Auswärts-Zoom-Bewegung auftrat. Durch ein Einstellen der Fokusinformationsberechnung basierend auf den Brennweitenversätzen aufgrund der Zoom-Richtung werden Fokus-Fehler vermieden, wodurch der Bedarf nach einer Zoom- Linsenumkehrung beseitigt wird. Der Typ von fokusbezogenen Fehlern, die vermieden werden, hängt davon ab, ob die Zoom- Linse manuell oder automatisch fokussiert wird. Bei einem manuellen Fokus-Modus korrigieren das hierin offenbarte System und Verfahren Fokus-Fehler. Bei einem automatischen Fokus-Modus korrigieren das System und das Verfahren Fehler bei den beschreibenden Fokusinformationen, die mit erfaßten Bildern gespeichert werden.
• Eine herkömmliche Definition des Ausdrucks "Brennweite" ist die Entfernung von dem Brennpunkt, wo parallele Bildlichtstrahlen zu der Linse konvergieren, obwohl ähnliche Definitionen mit bestimmten Unterschieden existieren, die hierin gleichermaßen anwendbar sind, solange dieselben die Vergrößerung von Objekten in dem Sehfeld variieren und eine Auswirkung auf die Fokus-Linsenposition haben. Die Zoom- Position einer Zoom-Linsenanordnung wird üblicherweise durch die Brennweite angegeben, die allgemein in Millimetern (mm) gemessen wird. Da die exemplarische optische Vorrichtung, die hierin erläutert wird, eine Digitalkamera ist, ist ein häufiger Brennweitenbereich von 7 mm bis 18 mm anstelle der höheren Werte in dem Brennweitenbereich einer 35-mm-Zoom-Linse gegeben. Digitalkameras weisen Photodetektoren auf, die sehr viel kleiner als ein 35-mm-Negativ sind. Deshalb können die Linsen auch kleiner mit entsprechend kleineren Brennweiten sein, um die gleiche Vergrößerung zu erzeugen.
• Die Zoom-Linse kann bei jeder optischen Vorrichtung verwendet werden, die eine optische Zoom-Fähigkeit erfordert, einschließlich bei Bilderzeugungsvorrichtungen, wie z. B. Kameras. Obwohl die Zoom-Linse und ihre Steuerung und ihr Betrieb hierin Bezug nehmend auf eine Digitalkamera beschrieben sind, ist es wichtig anzumerken, daß die Zoom- Linse und ihre Steuerung und ihr Betrieb nicht auf die Verwendung mit einer bestimmten Vorrichtung beschränkt sind.
• Bezug nehmend auf die Fig. 1 und 2 ist eine exemplarische Digitalkamera 10, die eine Zoom-Linse 12 umfaßt, beschrieben. Die Digitalkamera 10 weist einen Gehäuseabschnitt oder Körper 14 auf, der dimensioniert ist, um die verschiedenen Systeme und Komponenten aufzunehmen, die durch die Digitalkamera 10 benötigt werden. Bei dem hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel z. B. ist der Körper 14 dimensioniert, um die Zoom-Linse 12, einen Photodetektor, eine Speichervorrichtung zum Speichern der Bilddaten, die durch den Photodetektor gesammelt werden, und ein Bildverarbeitungssystem zur Verarbeitung und Formatierung der Bilddaten aufzunehmen. Die Zoom-Linse 12 befindet sich in dem Körper 14, um es zu ermöglichen, daß Licht in die Digitalkamera 10 gelangt. Der Körper 14 kann außerdem dimensioniert sein, um eine Leistungsquelle, wie z. B. eine Batterie, aufzunehmen. Steuerungsknöpfe, wie z. B. ein Verschlußsteuerungsknopf 16, eine Modus-Wählscheibe 20, ein Zoom-Steuerungsschalter 22 und andere (z. B. 24, 26 und 30), sind wie benötigt an der Außenseite des Körpers 14 vorgesehen. Die Digitalkamera 10 umfaßt vorzugsweise ein Belichtungssystem, wie z. B. einen Blitz 32, das an der Außenseite des Körpers 14 befestigt ist. Sucherfenster 34 und 36 und Anzeigevorrichtungen 40 und 42 befinden sich ebenfalls an der Außenseite des Körpers 14. Jedes der vorangegangenen Systeme und Vorrichtungen wird nun beschrieben.
• Bildlicht gelangt durch die Zoom-Linse 12 in die Digitalkamera 10. Der Photodetektor erfaßt das Bildlicht, das auf demselben durch die Zoom-Linse 12 fokussiert ist, und weist ein CCD auf, auch wenn andere Vorrichtungen verwendet werden können. Ein typisches CCD weist ein Array einzelner Zellen oder Pixel auf, wobei jede/s derselben eine elektrische Ladung ansprechend auf die Belichtung sammelt oder aufbaut. Da die Menge der angehäuften elektrischen Ladung in einer bestimmten Zelle oder einem Pixel auf die Intensität und Dauer der Belichtung bezogen ist, kann ein CCD verwendet werden, um helle und dunkle Punkte in einem darauf fokussierten Bild zu erfassen.
• Der Ausdruck "Bildlicht", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf das Licht, sichtbar oder anderweitig, das durch die Zoom-Linse 12 auf die Oberfläche des Photodetektorarrays fokussiert wird. Das Bildlicht kann in im wesentlichen drei Schritten in digitale Signale umgewandelt werden. Zuerst wandelt jedes Pixel in dem CCD-Detektor das Licht, das es empfängt, in eine elektrische Ladung um. Als zweites werden die Ladungen von den Pixeln durch einen Analogverstärker in Analogspannungen umgewandelt. Schließlich werden die Analogspannungen durch einen Analog-zu- Digital- (A/D-) Wandler digitalisiert. Die digitalen Daten können dann wie erwünscht verarbeitet und/oder gespeichert werden.
• Eine Speichervorrichtung befindet sich in dem Körper 14 der Digitalkamera 10, um die Bilddaten zu speichern, die durch die optische Bilderzeugungsanordnung gesammelt werden. Die Speichervorrichtung weist einen entfernbaren, überschreibbaren nichtflüchtigen Speicher auf oder kann einen Direktzugriffsspeicher (RAM) oder ein magnetisches, optisches oder ein anderes Festkörperspeichermedium aufweisen. Ein Bildverarbeitungssystem befindet sich in dem Körper 14 der Digitalkamera 10, um die Bilddaten entweder vor oder nach der Speicherung in der Speichervorrichtung zu verarbeiten und zu formatieren. Das Bildverarbeitungssystem weist vorzugsweise einen Mikroprozessor und einen zugeordneten Speicher auf. Alternativ kann das Bildverarbeitungssystem eine in Hardware codierte Vorrichtung, wie z. B. eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), aufweisen. Unter anderen Aufgaben verarbeitet das Bildverarbeitungssystem Bilddaten, um Bilder zur Anzeige auf einer graphischen Anzeigevorrichtung 42 zu skalieren. Das Bildverarbeitungssystem zoomt, schwenkt und schneidet z. B. auch Bilder zur Anzeige.
• Die graphische Anzeigevorrichtung 24 weist eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine andere geeignete Anzeigevorrichtung auf. Eine alphanumerische Anzeigevorrichtung 40 an der Digitalkamera 10 weist außerdem eine LCD oder eine andere geeignete Anzeigevorrichtung auf und wird verwendet, um Statusinformationen, wie z. B. die Anzahl von Bildern, die in der Speichervorrichtung erfaßt und gespeichert werden können, und den gegenwärtigen Modus der Digitalkamera 10 anzuzeigen.
• Die Digitalkamera 10 kann außerdem andere Komponenten, wie z. B. ein Audiosystem, umfassen. Da Digitalkameras jedoch in der Technik bekannt sind und durch Fachleute auf diesem Gebiet bereitgestellt werden können, nachdem sie vertraut mit den Lehren der vorliegenden Erfindung sind, werden die Digitalkamera 10, die bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sowie die verschiedenen Hilfssysteme und -Vorrichtungen (z. B. Batteriesysteme und Speichervorrichtungen), die bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, hierin nicht detaillierter beschrieben.
• Während eines Betriebs der Digitalkamera 10 wird die Digitalkamera 10 durch einen der Steuerungsknöpfe, wie z. B. die Modus-Wählscheibe 20, an- und ausgeschaltet und ein Modus, wie z. B. ein Standbilderfassungsmodus oder ein Videoerfassungsmodus, wird ausgewählt. Die Digitalkamera 10 wird ausgerichtet, wobei die Zoom-Linse 12 auf ein Subjekt gerichtet wird. Das Subjekt kann entweder durch einen Sucher 34 und 36 oder auf der graphischen Anzeigetafel 42 überwacht werden. Die Brennweite der Zoom-Linse 12 wird durch ein Drücken eines Steuerungsknopfes, wie z. B. des Zoom-Steuerungsknopfes 22, eingestellt. Wenn z. B. eine Seite 44 des Zoom-Steuerungsschalters 22 gedrückt wird, steigt die Brennweite der Zoom-Linse 12, um das Subjekt heranzuzoomen. Wenn die andere Seite 46 des Zoom- Steuerungsschalters 22 gedrückt wird, nimmt die Brennweite der Zoom-Linse 12 ab, um von dem Subjekt wegzuzoomen.
• Eine Fokus-Region in dem Sucher 34 und 36 ist auf ein Fokus-Objekt, ein Objekt in dem Sichtfeld, das fokussiert werden soll, gerichtet, wobei Fokus-Linsenelemente in der Zoom-Linse 12 eingestellt werden, um Bildlicht von dem Fokus-Objekt auf den Photodetektor zu fokussieren. Wenn die Digitalkamera 10 ordnungsgemäß ausgerichtet, gezoomt und fokussiert ist, wird der Verschlußsteuerungsknopf 16 gedrückt. Der Blitz 32 beleuchtet, falls dies notwendig ist, das Subjekt. Der Photodetektor wandelt dann das Bildlicht, das durch die Zoom-Linse 12 auf denselben gerichtet ist, in elektrische Bilddaten um, die in der Speichervorrichtung gespeichert werden. Das Bildverarbeitungssystem verarbeitet dann die Bilddaten und zeigt das erfaßte Bild auf der Anzeigevorrichtung 42 an.
• Es wird angemerkt, daß die Zoom-Linse 12 bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel zurückziehbar ist, was bedeutet, daß die Zoom-Linse 12 in den Körper 14 der Digitalkamera 10 zurückgezogen werden kann, so daß die Vorderseite 50 der Linse 12 im wesentlichen bündig mit der Vorderseite 52 der Digitalkamera 10 ist, wie in den Fig. 1 und 5a dargestellt ist. Die Zoom-Linse 12 wird zurückgezogen, wenn die Digitalkamera 10 ausgeschaltet wird, um die Größe der Digitalkamera 10 zu minimieren und einen Schaden an der Zoom-Linse 12 zu vermeiden. Wenn die Digitalkamera 10 angeschaltet wird und die Zoom-Linse 12 auf ihre kleinste Brennweite gezoomt wird, wobei der weitest mögliche Winkel erfaßt wird, erstreckt sich die Zoom-Linse 12 eine kleine Strecke 54 von der Vorderseite 52 der Digitalkamera 10, wie in den Fig. 3 und 5b dargestellt ist. Wenn die Zoom-Linse 12 zu ihrer größten Brennweite gezoomt wird und sich zu der Telephotoposition erstreckt, erstreckt sich die Zoom-Linse 12 eine größere Strecke 56 von der Vorderseite 52 der Digitalkamera 10, wie in den Fig. 4 und 5c dargestellt ist.
• Es ist wichtig, nochmals anzumerken, daß die Zoom-Linse 12 nicht auf eine Verwendung mit einer bestimmten optischen oder Bilderzeugungsvorrichtung beschränkt ist und nicht auf die oben für die exemplarische Digitalkamera 10 angegebenen Details beschränkt ist. Ferner ist die Zoom-Linse 12 nicht auf das hierin detailliert beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann wie erwünscht angepaßt werden. Die exemplarische Zoom-Linse ist hierin z. B. beschrieben, um drei Objektivringe aufzuweisen, kann jedoch eine alternative Konfiguration aufweisen. Die Zoom- Positionen oder Brennweiten der Zoom-Linse 12 können auch umgekehrt werden, so daß die am weitesten ausgefahrene Position der Zoom-Linse 12 die Weitwinkelposition und nicht die Telephotoposition wäre, wobei die Fig. 3 und 4 so umgekehrt werden.
• Bezug nehmend auf Fig. 6 wird die Zoom-Linse 12 detaillierter beschrieben. Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der Zoom-Linse 12 weist drei Objektivringe bzw. Zylinder 60, 62 und 64 auf, wobei sich zwei derselben (62 und 64) aus dem Körper 14 der Digitalkamera 10 heraus erstrecken, wenn die Brennweite eingestellt wird, und wobei einer 60, der äußerste Objektivring, im Inneren der Digitalkamera 10 verbleibt. Der äußerste Objektivring 10 dreht sich um die optische Achse 66 der Zoom-Linse 12, wodurch sich die inneren Objektivringe 62 und 64 herausbewegen, um die Brennweite einzustellen. Die Zoom-Linse 12 umfaßt außerdem Fokus-Linsenelemente, die eine oder mehrere Linsen aufweisen können, um den Fokus der Zoom-Linse 12 einzustellen, und die automatisch durch einen oder mehrere Fokus- Linsenmotoren eingestellt werden. Die Zoom-Linsenanordnung kann ungenaue Komponenten und/oder Komponenten mit niedriger Auflösung, wie z. B. einen Gleichstrom- (DC-) Zoom- Antriebsmotor 70, um die Brennweite einzustellen, und einen Zoom-Sensor umfassen, der einen Codering 72 und einen Satz elektrisch leitfähiger Kontakte 74 aufweist, um diskrete Brennweitenpositionen zu bestimmen.
• Die Verwendung eines DC-Zoom-Antriebsmotors 70 liefert auf eine billige Weise ein größeres Drehmoment als genauere Alternativen, wie z. B. ein Schrittgebermotor, was es ermöglicht, daß die Zoom-Linse 12 in den Körper 14 der Digitalkamera 10 zurückgezogen wird. Die Position des DC- Zoom-Antriebsmotors 70 kann jedoch nicht direkt gesteuert werden. So ist er Zoom-Sensor vorgesehen, um die Brennweite zu messen, wenn dieselbe verändert wird. Ein Codering 72 in dem Zoom-Sensor ist um den äußersten Objektivring 60 gewickelt und besteht aus einem Satz elektrisch leitfähiger Oberflächen (z. B. 76 und 80), die eine Struktur um den Objektivring 60 bilden. Der Satz elektrisch leitfähiger Kontakte 74 ist platzmäßig über dem Codering 72 z. B. auf feiner gedruckten Schaltungsplatine 82 angebracht, so daß die Kontakte 74 gegen den Codering 72 drücken. Der Objektivring 60 und der Codering 72 werden durch den Zoom- Antriebsmotor 70 um die optische Achse 66 der Zoom-Linse 12 gedreht, um die Brennweite einzustellen, während der Satz elektrisch leitfähiger Kontakte 74 fest an seinem Ort verbleibt. Deshalb stellt der sich drehende Codering eine sich verändernde Struktur dar, die die elektrisch leitfähigen Kontakte 74 erfassen, wobei die Struktur decodiert werden kann, um die gegenwärtige Brennweite der Zoom-Linse 12 in diskreten Inkrementen anzuzeigen.
• Ein exemplarischer Codering 72 ist in Fig. 7 dargestellt, wie dieser erscheinen würde, wenn er flachgedrückt ist und nicht um den Objektivring 60 in der Zoom-Linse 12 gewickelt. Der exemplarische Codering besteht aus vier Reihen oder Streifen 84, 86, 90 und 92, die Seite an Seite plaziert sind, wobei einige Abschnitte im wesentlichen elektrisch leitfähig sind und andere Abschnitte im wesentlichen elektrisch nicht leitfähig sind. (In Fig. 7 sind die elektrisch leitfähigen Abschnitte schraffiert dargestellt). Drei der Streifen 84, 86 und 90 stellen die sich verändernde Struktur der elektrischen Leitfähigkeit dar und der letzte Streifen 92 ist ein gemeinsamer Streifen, der gleichmäßig elektrisch leitfähig ist.
• Die drei codierten Streifen, Streifen 0 (S0) 84, Streifen 1 (S1) 86 und Streifen 2 (S2) 90, können binär codierte Zahlen darstellen, die der Reihe nach inkrementiert werden. Alternativ können die drei codierten Streifen 84, 86 und 90 jede geeignete Struktur aufweisen. Die Zoom-Linse 12 weist eine bestimmte Anzahl diskreter Brennweiten oder Zoompositionen, bei diesem Beispiel sieben, auf, die von Weitwinkel bis Telephoto reichen, plus einer zurückgezogenen Position, wie in der Zoom-Position-Reihe des Diagramms aus Fig. 7 dargestellt ist.
• Der exemplarische Codering 72 kann als ein fester, elektrisch leitfähiger Ring gebildet sein, der um den Objektivring 60 gewickelt ist, wobei Abschnitte des festen Rings mit einem elektrisch nicht leitfähigen Material überzogen sind, um die Struktur zu erzeugen. Alle elektrisch leitfähigen Abschnitte sind deshalb elektrisch verbunden, da dieselben aus einem einzelnen festen Ring gebildet sind. Die Struktur kann durch ein elektrisches Erden des gemeinsamen Streifens 92 des Coderings 72 oder seines zugeordneten, elektrisch leitfähigen Kontakts 94 erfaßt werden, der gegen den gemeinsamen Streifen 92 drückt. Hochzieh- Widerstände werden dann mit den anderen elektrisch leitfähigen Kontakten 96, 100 und 102 verbunden, die Streifen 0 84, 1 86 bzw. 2 90 des Coderings 72 erfassen. Wenn sich der Codering 72 dreht, wenn die elektrisch leitfähigen Kontakte 96, 100 und 102 gegen elektrisch nicht leitfähige Abschnitte des Coderings 72 gepreßt werden, werden dieselben durch die Hochzieh-Widerstände auf eine hohe Spannung gezogen. Wenn die elektrisch leitfähigen Kontakte 96, 100 und 102 gegen elektrisch leitfähige Abschnitte des Coderings 72 gedrückt werden, werden dieselben durch den gemeinsamen Streifen 92, der bei 0 Volt ausgerichtet ist, auf Masse heruntergezogen. So kann die sich verändernde Spannung an den elektrisch leitfähigen Kontakten 96, 100 und 102 gemessen werden, um die Struktur auf dem Codering 72 zu erfassen.
• Alternativ kann der Codering 72 jede Form und Struktur aufweisen, die Zoom-Positionen anzeigt, die durch einen Sensor erfaßt werden können.
• Die Struktur, die durch die drei codierten Streifen 84, 86 und 90 des Coderings 72 dargestellt wird, verändert sich an jeder diskreten Zoom-Position, die durch die Zoom-Linse 12 angeboten wird. So erfaßt, wenn sich der Objektivring 60 und der Codering 72 drehen, der Satz elektrisch leitfähiger Kontakte 74 die Übergänge der Coderingstrukturen. Die Zoom- Linse 12 stoppt, wenn der Satz elektrisch leitfähiger Kontakte 74 den Übergang erfaßt, der die erwünschte Brennweite oder Zoom-Position anzeigt.
• Wie oben erwähnt wurde, wird die Brennweite der Zoom-Linse 12 durch ein Drücken des Zoom-Steuerungsschalters 22 (Fig. 2) eingestellt. Da die Zoom-Linse 12 eine diskrete Anzahl von Zoom-Positionen aufweist, stoppt die Zoom-Aktion der Zoom-Linse 12 allgemein nicht unmittelbar, wenn der Zoom- Steuerungsschalter 22 losgelassen wird. Vielmehr fährt die Zoom-Linse 12, nachdem der Zoom-Steuerungsschalter 22 losgelassen wurde, mit einem Zoomen fort, bis die nächste diskrete Zoom-Position erreicht ist. Wenn z. B. die Zoom- Linse 12 Zoom-Positionen mit Brennweiten von 12 mm und 14 mm umfaßt und der Zoom-Steuerungsschalter 22 gedrückt wird, was bewirkt, daß die Zoom-Linse 12 von 12 mm herangezoomt wird, dann unmittelbar losgelassen wird, wenn die Zoom-Linse 12 bei einer Brennweite in dem Bereich von 13 mm ist, fährt die Zoom-Linse 12 mit dem Heranzoomen fort, bis cler Sensor den Übergang des Coderings 72 erfaßt, der die 14-mm-Brennweite anzeigt, wobei die Zoom-Linse 12 an diesem Punkt stoppt.
• Diese exemplarische Kombination eines DC-Zoom-Antriebsmotors 70 und eines diskreten oder granularen Zoom-Positionssensors, wie z. B. des Coderings 72, der oben beschrieben wurde, macht es möglich, daß die Zoom-Linse 12 billig hergestellt wird und ein ausreichendes Drehmoment aufweist, um schnell zu zoomen und in die optische Vorrichtung zurückgezogen zu werden. Dies bewirkt jedoch, daß die Zoom- Linse 12 die erwünschten Brennweiten überschreitet, da der Zoom-Antriebsmotor 70 nicht sofort stoppen kann, nachdem der Zoom-Positionssensor die erwünschte Brennweite erfaßt hat. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, überschreitet die Zoom- Linse 12 erwünschte Brennweiten, was einen Versatz der Brennweite in der Richtung bewirkt, in der sich die Zoom- Linse 12 bewegt hat. Die Zoom-Linse 12 wird z. B. durch ein Anlegen einer konstanten Spannung an den DC-Zoom- Antriebsmotor 70 aus seiner zurückgezogenen Position gebracht, was bewirkt, daß ihre Geschwindigkeit ansteigt 104, bis dieselbe konstant ist 106, wobei die Brennweite der Zoom-Linse 12 zu der ersten Zoom-Position ansteigt 110. Sobald der Zoom-Positionssensor die erwünschte Zoom- Position erfaßt, wie z. B. die Weitwinkelposition 110 auf dem sich drehenden Codering 72, wird die Leistung von dem DC-Zoom-Antriebsmotor 70 weggenommen, was bewirkt, daß derselbe stoppt. Es dauert jedoch einen kleinen Zeitraum, bis die Geschwindigkeit der Zoom-Linse 12 auf Null abfällt 112, was bewirkt, daß die Zoom-Linse 12 die erwünschte Zoom-Position 110 überschreitet.
• Wie bereits angemerkt wurde, hängt die Richtung des Überschreitens erwünschter Zoom-Positionen von der Zoom- Richtung ab. Der "Heranzoomen"-Abschnitt 44 des Zoom- Steuerungsschalters 22 kann z. B. gedrückt werden, um an der dritten Zoom-Position 126 vorbei heranzuzoomen (Fig. 8). Wenn der Zoom-Steuerungsschalter 22 an einem Punkt zwischen der dritten Zoom-Position 126 und der mittleren Zoom-Position 114 losgelassen wird, fährt die Zoom-Linse 12 mit einem Heranzoomen fort, bis der Zoom-Positionssensor die Struktur für die mittlere Zoom-Position 114 auf dem Codering 72 erfaßt. An diesem Punkt beginnt die Zoom-Linse 12 zu stoppen und kommt eine kurze Strecke 12 oder einen Brennweitenversatz entfernt von der erwünschten mittleren Zoom-Position 114 zum Stillstand. Wenn die Zoom-Linse 12 sich von der anderen Seite annähert, wenn der Herauszoomen- Abschnitt 46 des Zoom-Steuerungsschalters 22 gedrückt wird, zoomt die Zoom-Linse 12 an der fünften Zoom-Position 128 vorbei heraus. Wenn der Zoom-Steuerungsschalter an einem Punkt zwischen der fünften Zoom-Position 128 und der mittleren Zoom-Position 114 losgelassen wird, fährt die Zoom- Linse 12 mit dem Herauszoomen fort, bis der Zoom- Positionssensor die Struktur für die mittlere Zoom-Position 114 auf dem Codering 72 erfaßt. An diesem Punkt beginnt die Zoom-Linse 12 zu stoppen und kommt eine kurze Strecke 124 oder einen Brennweitenversatz entfernt von der erwünschten mittleren Zoom-Position 114 zum Stillstand, jedoch in der Entgegengesetzten Richtung von dem Versatz 122 beim Heranzoomen.
• Bei einer exemplarischen Zoom-Linse 12, bei der ein DC- Zoom-Antriebsmotor verwendet wird, kann es zwischen etwa 100 und 300 ms dauern, bis sich die Zoom-Linse zwischen Zoom-Positionen bewegt, und etwa 50 ms, bis der Motor stoppt, wenn eine erwünschte Zoom-Position erreicht wird. So kann ein Überschreiten (z. B. 122) einen wesentlichen Brennweitenfehler bewirken. Indem es ermöglicht wird, daß die Zoom-Linse 12 sich Zoom-Positionen (z. B. 114) von einer der beiden Richtungen annähert und entweder heranzoomt 116 oder wegzoomt 120, ist die Gesamttoleranz der Brennweite für eine bestimmte Zoom-Position 114 gleich der Summe der Überschreitungsversätze in beiden Richtungen 122 und 124. Die Größe der Brennweiten-Überschreitungsversätze ist nicht notwendigerweise in beiden Richtungen gleich, da der Widerstandswert der Zoom-Linse 12 gegenüber einem Zoomen in beiden Richtungen unter Umständen nicht gleich sein kann.
• Es wird angemerkt, daß die Brennweitenüberschreitung in der Zoom-Linse 12 für den Benutzer oft nicht wichtig ist, da die Zoom-Position eingestellt wird, um ein Subjekt angenehm einzurahmen, und nicht, um eine bestimmte Brennweite zu erreichen. Diese Versätze der Brennweite jedoch sollten berücksichtigt werden, wenn eine Fokus-Linsenposition berechnet wird, da die Fokus-Linsenposition für die Zoom- Linse 12 auf der Brennweite der Zoom-Linse 12 sowie der Entfernung zu einem Fokus-Objekt oder -Subjekt basiert. Unter der Annahme, daß die Versätze der Brennweite, die durch eine Zoom-Linsenüberschreitung bewirkt werden, akzeptabel sind, kann die Fokus-Linsenposition durch ein Berücksichtigen der letzten Zoom-Richtung korrekt berechnet werden, d. h. ob die Zoom-Linse 12 an einer bestimmten Zoom-Position durch ein Heran- oder Wegzoomen erreicht wurde.
• Die korrekte Position der Fokus-Linse oder -Linsen basiert auf der Entfernung von der Digitalkamera 10 zu einem Fokus- Objekt und auf der Brennweite der Zoom-Linse 12. Es wird angemerkt, daß die Fokus-Linsenposition indirekt durch den Zustand des Fokus-Linsenpositionierungsmotors oder auf eine andere geeignete Weise bestimmt werden kann. Da die Fokus- Linse bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel durch den Fokus-Linsenpositionierungsmotor durch eine Verbindung oder einen Antriebsmechanismus getrieben wird, kann die Fokus-Linsenposition indirekt durch die Verwendung der Winkelgrade (für einen DC-Motor) oder Schritte (für einen Schrittgebermotor) des Fokus-Linsenpositionierungsmotors behandelt werden. Indirekte Steuerungen jedoch, wie z. B. diese, beziehen sich schließlich zurück auf die Position der Fokus-Linse. Die Zoom-Linse 12 und das Verfahren zum Steuern der Zoom-Linse 12, die hierin offenbart sind, sind auf keinen direkten Bezug auf die Zoom-Linsenposition beschränkt, sondern können jede Steuerung verwenden, die sich zurück auf die Zoom-Linsenposition bezieht.
• Die Digitalkamera 10 oder die optische Vorrichtung bestimmt die Fokus-Linsenposition nach Zoomoperationen. Die Verwendungen für die Fokus-Linsenposition können abhängig von dem gegenwärtigen Modus der Digitalkamera 10 variieren. Bei einem manuellen Fokus-Modus fokussiert die Digitalkamera 10 die Zoom-Linse 12 gemäß der Fokus-Linsenposition, die nach einer Zoomoperation berechnet wird, basierend auf der tatsächlichen Brennweite und der erwünschten Entfernung zu dem Fokus-Objekt. Bei einem automatischen Fokus-Modus kann die Digitalkamera 10 automatisch den geeigneten Fokus erfassen, indem der Fokus-Motor bewegt wird, während der Kontrast des Fokus-Objektbildes überwacht wird. Wenn das automatische Fokus-Verfahren abgeschlossen ist, wird der Fokus-Motor zu der Position bewegt, an der der maximale Kontrast erfaßt wurde. In diesem Fall wird die resultierende Fokus-Entfernung basierend auf der Brennweite, einschließlich Versätzen und der Fokus-Linsenposition, berechnet. Die Fokus-Entfernungsinformationen können auf der graphischen Anzeigevorrichtung 24 angezeigt werden und können verwendet werden, um gespeicherte Bilder zu identifizieren und zu beschreiben, indem die Fokus-Objekt- Entfernung mit den Bildern gespeichert wird.
• Die Beziehung zwischen den drei Variablen, Fokus- Linsenposition, Brennweite (einschließlich Versätze) und Fokus-Objekt-Entfernung, kann durch einen Satz von Kurven auf einem Graphen, wie in Fig. 9, dargestellt werden. Die Fokus-Linsenposition wird entlang der Y-Achse 130 dargestellt, wobei der Bereich der Fokus-Linsenpositionen von 0 bis 100 skaliert ist. Die Zoom-Linsenposition oder Brennweite ist entlang der X-Achse 132 dargestellt und reicht von der Weitwinkelposition bis zu der Telephotoposition.
• Zwei Sätze von Kurven sind vorgesehen, einer zur Verwendung nach einem Heranzoomen oder Erhöhen der Brennweite und der andere zur Verwendung nach einem Herauszoomen oder Verringern der Brennweite. Der Satz von Kurven zur Verwendung nach einem Heranzoomen wird in dem Graphen als "Brennweite plus" (fl+) 134 bezeichnet, da nach einem Heranzoomen das Überschreiten bewirkt, daß die resultierende Brennweite größer als erwünscht ist. Der Satz von Kurven zur Verwendung nach einem Herauszoomen wird bei dem Graphen als "Brennweite minus" (fl-) 136 bezeichnet, da nach einem Herauszoomen die Überschreitung bewirkt, daß die resultierende Brennweite geringer als erwünscht ist. Eine Kurve ist bei jedem Satz fl+ 134 (z. B. 140 und 142) und fl- 136 (z. B. 160 und 162) für eine Anzahl unterschiedlicher Fokus- Objekt-Entfernungen gegeben. (Es wird angemerkt, daß in Fig. 9 eine kleine Anzahl von Kurven zur Klarheit dargestellt ist). Die fl+-Kurven 134, einschließlich der Kurven 140, 142, 144, 146, 150 und 152, treffen jeweils auf eine unterschiedliche Fokus-Objekt-Entfernung zu, wie z. B. eine Nahaufnahmeentfernung von 0,2 m (Kurve 140) und eine Unendlichkeitsentfernung (Kurve 152), die Fokus-Position, die Objekte außerhalb des Horizonts scharf fokussiert plaziert. Die fl--Kurven 136, einschließlich der Kurven 160, 162, 164, 166, 170 und 172, treffen ebenso jeweils auf eine unterschiedliche Fokus-Objekt-Entfernung zu, wie z. B. eine Nahaufnahmeentfernung von 0,2 m (Kurve 160) und eine Unendlichkeitsentfernung (Kurve 172).
• Die Daten für die Fokus-Linsenposition und die Fokus- Objekt-Entfernung in den beiden Sätzen von Kurven 134 und 136 werden für Brennweiten-Überschreitungsversätze korrigiert, so daß, wenn dieselben gegenüber den Zielbrennweiten entlang der X-Achse 132 dargestellt werden, sich die beiden Sätze von Kurven 134 und 136 unterscheiden. Die fl+-Kurven 134 werden für den positiven Versatz von den erwünschten Brennweiten korrigiert und die fl--Kurven 136 werden für den negativen Versatz von den erwünschten Brennweiten korrigiert. Andernfalls wären die beiden Sätze von Kurven für fl+ und fl- identisch und es gäbe im wesentlichen nur einen Satz von Kurven, was geeignet wäre, wenn die Zoom- Linse 12 in der Lage wäre, exakt bei den Ziel-Zoom- Positionen zu stoppen.
• Die beiden Sätze von Kurven 134 und 136, die in Fig. 9 dargestellt sind, zeigen nur einen eingeschränkten Satz der möglichen Fokus-Objekt-Entfernungen zu darstellenden Zwecken. Die drei Variablen, Fokus-Linsenposition, Brennweite und Fokus-Objekt-Entfernung, können alternativ mit der Fokus-Linsenposition entlang der Y-Achse 130 und der Fokus- Objekt-Entfernung entlang der X-Achse 132 mit einer Kurve dargestellt werden, die auf dem Graphen für jede diskrete Zoom-Position gegeben ist, um einen vollständigeren Satz von Fokus-Objekt-Entfernungen zu zeigen.
• Die Digitalkamera 10 kann mit diesen Kurven z. B. in der Form von Linsenentwurfsgleichungen versehen sein, aus denen sie die Fokus-Linsenposition nach einer Zoom-Operation berechnen kann. Wenn jedoch ein Berechnen der Fokus- Linsenposition aus den oben beschriebenen Kurven mehr als die verfügbare Verarbeitungsleistung der Digitalkamera 10 oder einer anderen optischen Vorrichtung erfordert, oder wenn die Genauigkeit kontinuierlicher Werte nicht erforderlich ist, können die Fokus-Linsenpositionsinformationen in einer oder mehreren Nachschlagtabellen gespeichert werden, wie bei den folgenden exemplarischen Nachschlagtabellen, die eine Fokus-Linsenposition anzeigen:
  
  
  
• Bei einem automatischen Fokus-Betrieb wird, nachdem die Zoom-Linse 12 auf die erwünschte Zoom-Position eingestellt ist, die Fokus-Linse eingestellt, bis ein maximaler Bildkontrast erzielt wird. Die Fokus-Objekt-Entfernung wird dann durch ein Suchen nach der Fokus-Linsenposition in der Spalte für die gegenwärtige Zoom-Position in einer der obigen Nachschlagtabellen und ein Herauslesen der entsprechenden Fokus-Objekt-Entfernung bestimmt. Die verwendete Nachschlagtabelle hängt von der Richtung des zuletzt durchgeführten Zoomens ab. Bei einem manuellen Fokus-Betrieb wird, nachdem die Zoom-Linse 12 auf die erwünschte Zoom- Position eingestellt ist, die Fokus-Linsenposition durch ein Suchen nach der Fokus-Objekt-Entfernung in einer der obigen Nachschlagtabellen und ein Herauslesen der Fokus- Linsenposition aus der Spalte für die gegenwärtige Zoom- Position bestimmt. Wieder hängt die verwendete Nachschlagtabelle von der Richtung des zuletzt durchgeführten Zoomens ab.
• Es wird angemerkt, daß in der Praxis die Nachschlagtabellen so viele Einträge, wie dies erwünscht wird, enthalten können, um die Genauigkeitsanforderungen mit der Speichermenge auszugleichen, die erforderlich ist, um die Tabellen zu speichern. Die Nachschlagtabellen können z. B. nur dünn beschrieben sein, wobei die optische Vorrichtung die nähesten geeigneten Werte auswählten müßte oder zwischen Werten interpolieren müßte. Alternativ können die Nachschlagtabellen dicht beschrieben sein, was die Speicheranforderungen, jedoch auch eine Genauigkeit erhöht. Wenn der Fokus-Motor z. B. ein Schrittgebermotor mit einer bestimmten Anzahl diskreter Positionen ist, können die Nachschlagtabellen alle möglichen Einträge enthalten, die verfügbaren diskreten Fokus-Motorpositionen entsprechen. (Es wird angemerkt, daß bei der obigen exemplarischen Nachschlagtabelle mehrere unterschiedliche Kombinationen von Brennweiten und Fokus- Objekt-Entfernungen den gleichen Fokus-Positionen entsprechen, wie z. B. der Position 94 in der unteren Reihe der fl--Tabelle). Wenn keine exakten Werte in den Nachschlagtabellen gefunden werden, kann der nächste verfügbare Wert aufgrund der Tiefe des Feldes der Zoom-Linse 12 bei diesen Einstellungen anwendbar sein, was Objekte innerhalb einer bestimmten Entfernung von dem Fokus-Objekt scharf fokussiert behält.
• Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann, wenn die Unterschiede zwischen den Werten in der fl+- und fl-- Tabelle im wesentlichen für jede Kurve oder für die gesamte Tabelle konstant sind, eine einzelne Nachschlagtabelle mit einem Versatz versehen werden, der auf die Werte von der Tabelle angewendet wird, wobei der Versatz abhängig von der Richtung der letzten Zoom-Operation entweder hinzugefügt oder abgezogen würde. Wenn die Unterschiede jedoch im wesentlichen konstant sein sollen, müßte der Graph der Werte wie in Fig. 9 im wesentlichen konstante Neigungen aufweisen.

Claims (19)

1. Verfahren zum Steuern einer Zoom-Linse (12), mit folgenden Schritten:
Zoomen zu einer erwünschten Brennweite in einer von zwei Richtungen (z. B. 116, 120); und
Bestimmen einer Fokus-Linsenposition für die Zoom- Linse (12) zumindest teilweise aus der erwünschten Brennweite basierend auf der einen der beiden Richtungen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner ein Fokussieren der Zoom-Linse (12) gemäß der Fokus-Linsenposition aufweist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner ein Speichern der Fokus-Linsenposition aufweist, um optische Daten zu beschreiben, die durch die Zoom-Linse (12) empfangen werden.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die beiden Richtungen ein Heranzoomen zum Erhöhen der Brennweite und ein Wegzoomen zum Senken der Brennweite aufweisen.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem sich die Fokus- Linsenposition nach einem Heranzoomen zu der erwünschten Brennweite von der Fokus-Linsenposition nach einem Wegzoomen zu der erwünschten Brennweite unterscheidet.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Bestimmen der Fokus-Linsenposition aus der erwünschten Brennweite ein Bestimmen, zu welcher gegenwärtigen Zoom-Position unter einer Mehrzahl von Zoom- Positionen (z. B. 110, 114, 126 und 128) die Zoom- Linse (12) gezoomt wird, und ein Berechnen der Fokus- Linsenposition basierend auf der gegenwärtigen Zoom- Position aufweist.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Bestimmen der Fokus-Linsenposition ein Berechnen der Fokusinformationen unter Verwendung eines von zwei Datensätzen (z. B. 134, 136) aufweist, die sich auf die Brennweite, die Fokus-Linsenposition und die Entfernung zu einem Fokus-Objekt beziehen, wobei ein erster der beiden Datensätze nach einem Heranzoomen und ein zweiter der beiden Datensätze nach einem Wegzoomen anwendbar ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die beiden Datensätze Nachschlagtabellen aufweisen.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem die beiden Datensätze jeweils eine Mehrzahl von Kurven auf einem Graphen von Brennweite gegenüber Fokus-Linsenposition definieren, wobei eine Kurve für jede einer Mehrzahl von Fokus-Objekt-Entfernungen vorgesehen ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem die beiden Datensätze jeweils eine Mehrzahl von Kurven auf einem Graphen von Fokus-Objekt-Entfernung gegenüber Fokus- Linsenposition definieren, wobei eine Kurve für jede einer Mehrzahl von Brennweiten vorgesehen ist.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, das ferner ein Interpolieren zwischen Datenpunkten in dem einen der beiden Datensätze aufweist, wenn kein exakter Wert enthalten ist.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Bestimmen der Fokus-Linsenposition ein Identifizieren der Fokusinformationen aus einer von zwei Sätzen von Nachschlagtabellen aufweist, wobei jeder der beiden Sätze von Nachschlagtabelle zumindest eine Nachschlagtabelle enthält, wobei die Nachschlagtabellen Daten hinsichtlich der Brennweite zu der Fokus- Linsenposition enthalten, wobei ein erster der beiden Sätze von Nachschlagtabellen nach einem Heranzoomen anwendbar ist und ein zweiter der beiden Sätze von Nachschlagtabellen nach einem Herauszoomen anwendbar ist.

13. Optische Vorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer Zoom-Linsenanordnung (12), die eine variable Brennweite aufweist;
einem Zoom-Linsenantriebssystem (z. B. 70), das mit der Zoom-Linsenanordnung (12) verbunden ist, um eine Brennweite der Zoom-Linsenanordnung entweder zu erhöhen oder zu senken;
einem Zoom-Positionssensor (z. B. 72, 74), der mit der Zoom-Linsenanordnung verbunden ist, zum Bestimmen der Brennweite der Zoom-Linsenanordnung; und
einer Fokus-Linsenanordnung, die optisch mit der Zoom- Linsenanordnung (12) gekoppelt ist, wobei die Fokus- Linsenanordnung zumindest teilweise basierend darauf einstellbar ist, ob die Brennweite der Zoom- Linsenanordnung zuletzt erhöht oder gesenkt wurde.

14. Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 13, die ferner ein Steuerungssystem aufweist, das mit dem Zoom- Positionssensor (z. B. 72, 74) verbunden ist, wobei das Steuerungssystem eine letzte Richtung einer Veränderung der Zoom-Linsenanordnung bestimmt, die anzeigt, ob die Brennweite der Zoom-Linsenanordnung zuletzt erhöht oder gesenkt wurde, und wobei das Steuerungssystem eine Konfiguration für die Fokus- Linsenanordnung basierend auf der Brennweite und der letzten Richtung der Veränderung berechnet.

15. Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der das Steuerungssystem die Konfiguration für die Fokus- Linsenanordnung auch basierend auf einer Entfernung zu einem Fokus-Objekt berechnet.

16. Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 14 oder 15, bei der das Steuerungssystem zwei Nachschlagtabellen aufweist, die Daten enthalten, die eine Position der Zoom-Linsenanordnung (12), eine Position der Fokus- Linsenanordnung und eine Entfernung zu einem Fokus- Objekt korrelieren, wobei eine erste der beiden Nachschlagtabellen anwendbar ist, wenn die Brennweite der Zoom-Linsenanordnung (12) zuletzt erhöht wurde, und wobei eine zweite der beiden Nachschlagtabellen anwendbar ist, wenn die Brennweite der Zoom-Linsenanordnung zuletzt gesenkt wurde.

17. Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der das Zoom-Linsenantriebssystem (z. B. 70) einen Gleichstrommotor aufweist.

18. Optische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, bei der der Zoom-Positionssensor (z. B. 72, 74) einen Codering (72) an der Zoom-Linsenanordnung und zumindest einen elektrisch leitfähigen Kontakt (94, 96, 100, 102) aufweist, der gegen den Codering drückt, um einen Code von dem Codering zu lesen, wenn sich der Codering mit der Zoom-Linsenanordnung (12) dreht.

19. Bilderzeugungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einer Zoom-Linse (12), die zumindest ein Zoom-Element und zumindest ein Fokus-Element aufweist;
einer Einrichtung zum Einstellen des zumindest einen Zoom-Elements, um die Brennweite entweder zu erhöhen oder zu senken; und
einer Einrichtung zum Bestimmen einer geeigneten Einstellung für das zumindest eine Fokus-Element zumindest teilweise basierend darauf, ob die Brennweite des zumindest einen Zoom-Elements zuletzt erhöht oder gesenkt wurde.