DE4127910B4

DE4127910B4 - Kamera mit Zoomobjektiv

Info

Publication number: DE4127910B4
Application number: DE4127910A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ina Karasawa; Hiroshi Suwa Ikeda
Original assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2011-08-24
Also published as: US5311238A; DE4127910A1; JP3032829B2; JPH04104235A

Abstract

Kamera mit Zoomlinsen-Objektiv, umfassend:
a) ein Zoomlinsen-Objektiv mit einem bestimmten F-Wert bei voller Blendenöffnung, der sich in Abhängigkeit von einer Brennweitenverkleinerung in Richtung auf einen größeren Bildwinkel und eine größere Schärfentiefe verändert, wobei die Brennweite mittels eines elektrischen Antriebes einstellbar ist;
b) eine Entfernungsmesseinrichtung (14) zur Bestimmung der Entfernung eines im Bildfeld des Objektives enthaltenen Objekts, eine Helligkeitsmesseinrichtung zur Bestimmung der Helligkeit der entsprechenden Bildpunkte, eine Vorrichtung zur Erfassung der Filmempfindlichkeit des jeweils in der Kamera geladenen Films, und eine als zusätzliche Lichtquelle für das Objekt zuschaltbare Elektronenblitzvorrichtung (30), und
c) eine Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung (37) zum Einstellen der optimalen Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs entsprechend einer zweiten Datentabelle (36) in Abhängigkeit von der Objektentfernung, der Filmempfindlichkeit und der Reichweite der Elektronenblitzvorrichtung (30), so dass die Bildpunkte des Objekts ausreichend belichtet werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) die Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung (37) ferner ausgebildet ist, zum Einstellen der Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs ausgehend...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera mit Zoomobjektiv. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kamera mit einem Zoomobjektiv, welches einen F-Wert bei voller Blendenöffnung aufweist, der sich in Abhängigkeit der Brennweitenänderung des Zoomobjektivs ändert, wobei die Kamera einen Elektronenblitz als zusätzliche Lichtquelle verwenden kann und eine automatische Funktion zur Veränderung der Vergrößerung aufweist, um die Brennweite des Zoomobjektivs entsprechend der Objektentfernung einzustellen.

Aus der DE 38 28 587 A1 bzw. der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei-1-232315 ist eine Kamera mit Zoomobjektiv bekannt, bei der Objektentfernungen in Bezug auf wenigstens drei Punkte eines photographischen Bildwinkels bestimmt werden, und die Größe usw. des den photographischen Bildwinkel einnehmenden Objekts wird aufgrund der Objektentfernungsmessung bestimmt, worauf die Vergrößerung des Zoomobjektivs verändert wird, um eine optimale Zoombrennweite gemäß eines vorgegebenen Programms zu erhalten.

Das heißt, daß bei solch einer Kamera Objektentfernungen in Bezug auf wenigstens drei Punkte, beispielsweise dem Mittelpunkt und Punkten am rechten und linken Rand, bei einem photographischen Bildwinkel bestimmt werden, und die Beurteilung der Entfernung erfolgt danach, welcher der drei Punkte den kürzesten Abstand ergibt. Durch die Verwendung der Brennweite des Objektivs entsprechend dieses kürzesten Abstands und der Tiefenschärfe bei dieser Brennweite wird die Größe des Objekts dadurch beurteilt, ob der gemessene Abstand in Bezug auf die anderen Punkte innerhalb dieses Tiefenschärfebereichs liegt, und die Brennweite des Zoomobjektivs wird bestimmt entsprechend eines vorgegebenen Vergrößerungsänderungsprogramms gemäß der Bestimmung der Größe.

In einer Kamera, bei der die Berechnung des Objektabstandes nicht in Bezug auf mehrere Punkte, wie in der obengenannten Kamera, sondern nur in Bezug auf einen Punkt erfolgt, wird die Brennweite eines Zoomobjektivs einfach aufgrund des Abstands zu dem Objekt und einer angenommenen Größe des Objekts gemäß einem variablen Vergrößerungsprogramm für einen oberen halbbrennweitigen Porträtmodus, einen vollbrennweitigen Porträtmodus etc. bestimmt.

Bei diesem Verfahren ergeben sich keine besonderen Probleme, solange eine Szene einschließlich des Objekts hell genug ist, aber wenn es so dunkel ist, daß zusätzlich ein Elektronenblitz benötigt wird, können Unterbelichtungen auftreten, da bei diesen bekannten Kameras die Brennweite des Zoomobjektivs unabhängig von der Reichweite des Elektronenblitzes bestimmt wird.

Weiterhin ist aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei-2-62510 eine andere Kamera bekannt, bei der in Bezug auf eine von einem Benutzer im voraus eingestellten Zoombrennweite eine Beurteilung erfolgt, ob aufgrund des F-Wertes bei voller Blendenöffnung des Objektivs in der vorgewählten Zoomposition, des Objektabstandes und der Strahlungsmenge, d.h. der Leitzahl (GNo) eines Elektronenblitzes, eine Unterbelichtung zu befürchten ist oder nicht, und wenn die Gefahr einer Unterbelichtung besteht, wird das Objektiv automatisch in Richtung Weitwinkelende mit kleinem F-Wert bei voller Blendenöffnung gezoomt.

Dies bedeutet, daß bei der Brennweite des Zoomobjektivs, die vom Benutzer eingestellt wird, beurteilt wird, ob aufgrund des tatsächlichen F-Wertes des Objektivs in der Zoomposition, der Helligkeit im Bereich des zu photographierenden Bildwinkels, des Objektabstandes und der Leitzahl (GNo) des Elektronenblitzes eine Unterbelichtung auftreten kann, wobei das Objektiv nur dann automatisch in den Weitwinkelbereich gezoomt wird, wenn nachgewiesen ist, daß eine Unterbelichtung erfolgen wird. Die obengenannte Beurteilung wird bei der Zoombewegung zum Weitwinkelbereich hin in einem Schritt durchgeführt und das Zoomen des Zoomobjektivs wird bei einer Brennweite angehalten, bei der die Gefahr des Auftretens einer Unterbelichtung nicht mehr besteht. Wenn die Gefahr einer Unterbelichtung durch Zoomen zum Weitwinkelende des Objektivs hin nicht beseitigt werden kann, wird ein Warnsignal abgegeben.

Bei der obengenannten Kamera ist es zwar möglich, Unterbelichtungen zu vermeiden, jedoch kann der Bildabschnitt bzw. die Brennweite automatisch verändert werden, wobei die Absicht des Benutzers durch das ursprüngliche Einstellen einer Brennweite unberücksichtigt bleibt. Dies beruht darauf, daß das in der Kamera eingebaute Programm der korrekten Belichtung den Vorzug gegenüber dem Bildausschnitt gibt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, gibt es bei einer Kamera, die mit solch einer automatischen Einrichtung zur Veränderung der Vergrößerung und einem Zoomobjektiv ausgerüstet ist, bei dem sich der F-Wert bei maximaler Blendenöffnung der Blendeneinrichtung (F-Wert bei voller Blendenöffnung) zwischen dem Weitwinkel- und dem Teleende verändert, keine besonderen Probleme, solange die aufzunehmende Szene hell genug ist, es treten jedoch verschiedene Probleme auf, wenn die Szene so dunkel ist, daß ein Elektronenblitz benutzt werden muß. Dies beruht darauf, daß die Brennweite durch Optimierung des Bildausschnitts bzw. -winkels eingestellt wird, während die Reichweite des Elektronenblitzes unberücksichtigt bleibt.

Die Leitzahl (GNo) eines Elektronenblitzes errechnet sich nach der Gleichung GNo = (Reichweite) × (F-Wert). Entsprechend wird die Blende voll geöffnet, wenn ein weit beabstandetes Objekt aufgenommen werden soll. Bei einem Zoomobjektiv, dessen F-Wert bei voller Blendenöffnung am Weitwinkelende und am Teleende unterschiedlich groß ist, unterscheidet sich auch die längste Reichweite eines Elektronenblitzes am Weitwinkel- und am Teleende. Mit anderen Worten, bei einer elektronischen Blitzaufnahme bei einem bestimmten photographischen Abstand ist es möglich, daß eine Unterbelichtung am Teleende auftritt, während am Weitwinkelende die Belichtung korrekt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kamera mit Zoomobjektiv anzugeben, bei der die Brennweite des Zoomobjektivs automatisch an einen optimalen Wert entsprechend dem Objektabstand angepaßt werden kann und bei der bei Verwendung eines Elektronenblitzes eine Unterbelichtung durch die Berücksichtigung der Reichweite des Elektronenblitzes vermieden werden kann, wenn die Zoombrennweite eingestellt wird, wobei eine Zoombrennweite nahezu wie bei einem idealen automatischen Programm zur Veränderung der Vergrößerung erhalten werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Kamera mit Zoomobjektiv, die folgende Elemente enthält:
Ein Zoomobjektiv mit einem F-Wert bei voller Blendenöffnung, der sich in Abhängigkeit einer Brennweitenänderung des Zoomobjektivs verändert, wobei die Brennweite mittels eines elektrischen Antriebs auf einen gewünschten Wert einstellbar ist; eine Meßeinrichtung zur Bestimmung einer Entfernung eines Objekts; eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der Helligkeit einer Szene, welche das Objekt enthält; eine Elektronenblitzvorrichtung, die als zusätzliche Lichtquelle für das Objektiv dient; und eine Vorrichtung zum Erfassen der Filmempfindlichkeit.

Ferner umfaßt die Kamera eine Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung zum Einstellen der optimalen Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs entsprechend einer zweiten Datentabelle in Abhängigkeit von der Objektentfernung, der Filmempfindlichkeit und der Reichweite der Elektronenblitzvorrichtung, so dass die Bildpunkte des Objekts ausreichend belichtet werden.

Die Kamera ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung ferner ausgebildet ist, zum Einstellen der Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs ausgehend von einer mittels der Entfernungsmesseinrichtung gemessenen Objekt-Entfernung und einer Objektgröße zusätzlich mit einer ersten Datentabelle zusammenzuarbeiten, so dass die Schärfentiefe des Zoomlinsenobjektivs zur scharfen Abbildung des gesamten Objekts ausreicht, und die Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung eine Funktion zur erneuten Berechnung der Belichtungsmenge entsprechend dem F-Wert bei voller Blendenöffnung bei der aus der zweiten Datentabelle erhaltenen Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs aufweist und die Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs in Bezug auf die eingestellte Brennweite zu längeren Brennweiten hin verschoben wird, wenn sich ein Überschuss bei der neu berechneten Belichtungsmenge ergibt.

Wenn die Lichtmenge, die aufgrund der Messung der Helligkeit einer Szene mittels der vorgenannten entsprechenden Meßvorrichtung, der durch die Vorrichtung zum Erfassen der Filmempfindlichkeit ermittelten Filmempfindlichkeit und des F-Wertes bei voller Blendenöffnung bei einer bestimmten Brennweite des Zoomobjektivs nicht kleiner als ein eingestellter vorgegebener Wert ist, wählt die Vorrichtung zur Bestimmung der Zoombrennweite eine Brennweite aus der ersten Datentabelle aus. Wenn die so errechnete Lichtmenge kleiner als der vorgegebene Wert ist, dann wählt die Vorrichtung zur Bestimmung der Zoombrennweite eine Brennweite aus der zweiten Datentabelle aus.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Zoombrennweite arbeitet so, daß die Lichtmenge neu berechnet wird, die aufgrund des F-Wertes bei voller Blendenöffnung bei der Zoombrennweite aus der zweiten Datentabelle erhalten wird. Gibt es einen Überschuß bei der neu berechneten Lichtmenge, verändert die Vorrichtung zur Bestimmung der Zoombrennweite die Brennweite in Richtung auf eine längere Brennweite bezogen auf die vorher eingestellte Brennweite.

Erfindungsgemäß wird die Helligkeit einer Szene, die ein Aufnahmeobjekt enthält, mittels einer Meßeinrichtung oder eines Photometers bestimmt, und wenn die Helligkeit der Szene ausreichend ist, wird die hinsichtlich der Objektentfernung optimale Zoombrennweite unter Verwendung der ersten Datentabelle bestimmt. Ist die Szene jedoch so dunkel, daß ein Elektronenblitz benötigt wird, dann wird die Zoombrennweite anhand der zweiten Datentabelle bestimmt, wobei die Reichweite des Elektronenblitzes mit berücksichtigt wird. Somit kann keine Unterbelichtung auftreten und es ist möglich, eine genau auf die Objektentfernung abgestimmte Zoombrennweite zu erhalten.

Zusätzlich wird erfindungsgemäß bei der Verwendung des Elektronenblitzes die Lichtmenge auf der Basis der aus der zweiten Datentabelle ausgewählten Zoombrennweite berechnet und die erhaltene Brennweite wird in Richtung auf längere Brennweiten hin verschoben, wenn die Lichtmenge einen Überschuß ergibt, wobei eine Zoombrennweite erhalten wird, die der idealen Brennweite näher liegt, wie sie mittels eines automatischen Programms zur Veränderung der Vergrößerung erhalten werden könnte.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen. Es zeigen im einzelnen:
1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Kamera mit Zoomobjektiv;
2 eine Kennlinie zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem F-Wert bei voller Blendenöffnung und der Brennweite eines Zoomobjektivs;
3 eine Kennlinie zur Erläuterung einer Verschlußcharakteristik des Verschlusses aus 1; und
4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise und des Ablaufs der vorliegenden Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
In 1 ist ein Mikrocomputer 11 gezeigt, der als zentrale Steuereinrichtung zur Steuerung einer (nicht dargestellten) Kamera eingesetzt wird, wobei dieser Mikrocomputer 11 mit verschiedenen Schaltkreisen in Verbindung steht, denen er Signale gibt und von denen er Signale empfängt, um Arbeitsabläufe gemäß einem vorbestimmten Programm durchzuführen.
Ein Auslöseschalter 12 ist zweistufig ausgebildet, wobei bei der ersten Stufe ein Kontakt 12a durch Drücken eines (nicht dargestellten) Schaltknopfes auf eine vorbestimmte Tiefe geschlossen wird, während bei der zweiten Stufe nach weiterem Drücken des Schaltknopfes ein Kontakt 12b geschlossen wird. Bei der ersten Stufe des Auslöseschalters 12, d.h. das Schließen des Kontakts 12a, handelt es sich um eine Anweisung zur Vorbereitung des Photographiervorgangs. Als Reaktion auf die Betätigung der ersten Stufe gibt der Mikrocomputer 11 Betriebsanweisungen, wie Messung der Helligkeit und Entfernung, Einstellung der Brennweite, automatische Veränderung der Vergrößerung usw., an die verschiedenen Schaltkreise. Durch Betätigung der zweiten Stufe, d.h. das Schließen des Schalters 12b, wird die Anweisung gegeben, tatsächlich eine Aufnahme zu machen, d.h. die Belichtung zu beginnen.
Ein Zoommodusschalter 13 wählt den Einstellmodus für den Bildwinkel eines Zoomobjektivs aus, und zwar entweder manuell oder automatisch betrieben (sog. automatische Veränderung der Vergrößerung). Durch Einschalten eines Kontakts 13a ist die manuelle Einstellung des Bildwinkels möglich. Durch Einschalten eines Kontakts 13b wird ein Verschieben der Brennweite des Zoomobjektivs zu längeren Brennweiten (Telebereich) hin ermöglicht (TELE). Schließlich kann durch Einschalten eines Kontakts 13c die Brennweite des Zoomobjektivs zu kürzeren Brennweiten (Weitwinkelbereich) hin verschoben werden (WIDE).
Eine Entfernungsmeßeinrichtung 14 bestimmt einen Objektabstand mittels eines trigonometrischen Systems unter Verwendung einer lichtabstrahlenden Quelle 15 und eines Lichtempfangselements 16. Die lichtabstrahlende Quelle 15 weist drei Infrarotlichtelemente IR1, IR2 und IR3 auf, die zur Bestimmung des Objektabstandes in Bezug auf eine Mehrzahl von Punkten unter einem Bildwinkel dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Punkte, nämlich die Mitte sowie der rechte und der linke Rand, berücksichtigt. Die Infrarotlichtelemente IR1, IR2 und IR3 werden durch einen Lichtregulierungsschaltkreis 17 so gesteuert, daß sie das Licht sequentiell emittieren. Das Lichtempfangselement 16 weist einen linearen Halbleiterpositionsfühler auf, der im folgenden mit "PSD" abgekürzt wird. PSD 16 empfängt das von der lichtabstrahlenden Quelle 15 emittierte und von einem Objekt reflektierte infrarote Licht und gibt Erfassungsströme ΔI1 und ΔI2 ab, die dem Objektabstand der zugehörigen Position für jeden der obengenannten Punkte entsprechen. Diese Erfassungsströme ΔI1 und ΔI2 werden von einem Entfernungsbetriebsschaltkreis 18 in m-Bit-Entfernungsdaten umgewandelt und an den Mikrocomputer 11 weitergegeben.
Der Mikrocomputer 11 regelt die zeitliche Steuerung des Lichtregelungsschaltkreises 17, des Entfernungsbetriebsschaltkreises 18 usw., um eine sequentielle Entfernungsmessung hinsichtlich der drei obengenannten Punkte unter dem Bildwinkel durchzuführen, und er empfängt und speichert die Entfernungsdaten, die für die obengenannten Punkte gemessen wurden, als digitale mBit-Daten. Der Mikrocomputer 11 beurteilt dann, welcher der drei Punkte, die Mitte, der rechte oder der linke Rand, den kürzesten Entfernungsrichtwert darstellt, und zwar aufgrund der Lichtlaufzeiten der von den Infrarotlichtelementen IR1, IR2 und IR3 abgegebenen Lichtpulse. Weiterhin steuert der Mikrocomputer 11 aufgrund der Entfernungsdaten, die, wie vorstehend beschrieben, anhand der drei Punkte erhalten wurden, einen Antriebsschaltkreis 21 zum Betrieb eines Fokussiermotors 20, um eine Brennweiteneinstellung entsprechend des kürzesten Entfernungsrichtwertes durchzuführen. Weiterhin beurteilt der Mikrocomputer 11 anhand der Brennweite entsprechend dem kürzesten Entfernungsrichtwert und der Tiefenschärfe bei dieser Brennweite, ob die gemessene Entfernung in Bezug auf die anderen Punkte in diesen Tiefenschärfebereich fällt oder nicht, um die zu bestimmenden Abmessungen eines Objekts zu beurteilen.
Die Kamera weist einen Meßschaltkreis 23 auf, der ein Photometer zur Bestimmung der Helligkeit in dem Bildausschnitt ist. Der Meßschaltkreis 23 wird durch Meßanweisungen des Mikrocomputers 11 betrieben und der Mikrocomputer 11 empfängt ein Meßergebnis aufgrund der Leistungsabgabe eines eingebauten Lichterfassungselements.
Weiterhin ist in der Kamera ein Zoomobjektivantriebsschaltkreis 24 vorhanden. Der Zoomobjektivantriebsschaltkreis 24 spricht auf eine Zoomanweisung des Mikrocomputers 11 an und steuert einen Motor 26, der einen die Vergrößerung verändernden Zoomring 25 des Zoomobjektivs verschiebt. Eine Verschiebung des Zoomrings 25 bewirkt eine entsprechende Veränderung der Brennweite des Zoomobjektivs. Diese Brennweite wird durch einen Zoomobjektivpositionserfassungsschaltkreis 27 zur Ermittlung der Position des Zoomrings 25 erfaßt und die ermittelte Zoombrennweite wird an den Mikrocomputer 11 weitergegeben.
Darüber hinaus enthält die Kamera eine Filmempfindlichkeitserfassungseinrichtung 29, die einen DX-Code auf einer Filmpatrone abliest und so die ISO-Empfindlichkeit eines Films erfaßt. Die erfaßten Daten der ISO-Empfindlichkeit werden dem Mikrocomputer 11 zugeführt.
Außerdem ist an der Kamera ein Elektronenblitz 30 vorhanden. Das Aufleuchten des Elektronenblitzes 30 wird entsprechend der Ergebnisse der Helligkeitsmessung mittels des Meßschaltkreises 23 und der Filmempfindlichkeitsmessung mittels der Filmempfindlichkeitserfassungseinrichtung 29 gesteuert, und die Dauer der Lichtabgabe des Elektronenblitzes 30 wird durch den Mikrocomputer 11 gesteuert.
Ein in der Kamera angeordneter Belichtungssteuerungsschaltkreis 31 spricht auf eine Belichtungsanweisung des Mikrocomputers 11 zur Steuerung eines Schrittmotors 32 (im folgenden der Einfachheit halber "Verschluß" genannt) als Blenden- und Verschlußantriebsvorrichtung an. Der Verschluß 32 ist ein Programmverschluß mit der in 3 gezeigten Verschlußcharakteristik.
Der Mikrocomputer 11 enthält eine erste Datentabelle 35, in der optimale Zoombrennweiten für entsprechende, mittels des Entfernungsmeßschaltkreises 14 ermittelte Objektentfernungen eingestellt bzw. vorgegeben sind. Zusätzlich enthält der Mikrocomputer 11 eine zweite Datentabelle 36, in der optimale Zoombrennweiten für entsprechende, mittels des Entfernungsmeßschaltkreises 14 ermittelte Objektentfernungen unter Berücksichtigung des Leuchtbereichs des Elektronenblitzes 30 eingestellt bzw. vorgegeben sind.
Darüber hinaus weist der Mikrocomputer 11 eine Zoombrennweitenbestimmungseinrichtung 37 auf. Wenn die aufgrund der Ausgabe des Meßschaltkreises 23, des Ergebnisses der Ermittlung der Filmempfindlichkeit mittels der Filmempfindlichkeitserfassungsvorrichtung 29 und des F-Wertes bei voller Blendenöffnung bei einer aus der ersten Datentabelle 35 ausgewählten Zoombrennweite berechnete Lichtmenge nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt die Zoombrennweitenbestimmungseinrichtung 37 unter Auswahl der ersten Datentabelle 35 eine Brennweite entsprechend der obengenannten Objektentfernung. Wenn die Lichtmenge kleiner als der vorbestimmte Wert ist, bestimmt die Zoombrennweitenbestimmungseinrichtung 37 unter Auswahl der zweiten Datentabelle 36 eine Brennweite.
Tabelle 1
Wie in Tabelle 1 (a) betreffend die vorgenannte erste Datentabelle 35 gezeigt ist, wird der Bereich von Objektentfernungen in 16 ansteigende Abschnitte von 1,089 m bis 8,300 m eingeteilt und für jeden ansteigenden Abschnitt sind Zoomschritte entsprechend der Größe eines Objekts eingestellt. Die Größe eines Objekts wird durch eine Anordnung von Markierungen o und x bestimmt, welche in einer Dreierreihe erscheinen. Diese Markierungen o und x geben das Verhältnis zwischen den an den drei Punkten (Mitte, links bzw. rechts) bei einem Bildausschnitt gemessenen Objektentfernungen an.
Das Auftreten der Markierung o an einem oder mehreren der drei Punkte zeigt an, daß von den drei in der Mitte, links und rechts am Rand gemessenen Objektentfernungen die kürzeste Entfernung an dem Punkt bzw. den Punkten auftrat, wo diese Markierung o erscheint, oder daß die bei diesem Punkt gemessene Entfernung in den Tiefenschärfebereich der kürzesten gemessenen Entfernung fällt. Der Tiefenschärfebereich der kürzesten gemessenen Entfernung ist so definiert, daß er im Bereich von zwei ansteigenden Abschnitten der Objektentfernung liegt. Das Auftreten der Markierung x an einem oder mehreren der drei Punkte zeigt an, daß eine bei diesem Punkt gemessene Entfernung nicht im Tiefenschärfebereich der kürzesten gemessenen Entfernung liegt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß die an diesem Punkt gemessene Entfernung drei oder mehr ansteigende Abschnitte der Objektentfernungen von der kürzesten gemessenen Entfernung entfernt liegt.
Dies bedeutet, daß, wenn die Markierung o an zwei oder allen drei Punkten erscheint, das Objekt so viel des Bildausschnittes einnimmt, daß eine Verschiebung der Brennweite des Zoomobjektivs zu längeren Brennweiten hin nicht notwendig ist. Wenn die Markierung o nur einmal erscheint und entweder den linken oder rechten Randpunkt betrifft, deutet dies darauf hin, daß die beabsichtigte Aufnahme auch Hintergrund umfaßt und es ist daher auch in diesem Fall nicht nötig, die Brennweite des Zoomobjektivs in Richtung auf längere Brennweiten zu verschieben. Erscheint dagegen die Markierung o nur einmal und das im mittleren Punkt, bedeutet dies, daß das Objekt im Bildausschnitt nur so wenig Raum einnimmt, daß es notwendig ist, eine im Vergleich zu den vorgenannten Fällen längere Brennweite des Zoomobjektivs einzustellen.
Zoomschritte (entsprechend bestimmter Zoombrennweiten) 0 bis 7 sind für jeden der 16 ansteigenden Abschnitte von Objektentfernungen, wie in Tabelle 1 (a) gezeigt, eingestellt entsprechend der Anordnung der Markierungen x und o. Es gibt insgesamt acht Zoomschritte 0 bis 7, die Brennweiten zwischen 36 mm und 68 mm entsprechen, wie in Tabelle 1 (b) und 2 gezeigt. Bei einer Veränderung der Zoomschritte ändert sich der F-Wert bei voller Blendenöffnung, wie in 2 gezeigt.
Tabelle 2
Bei der zweiten Datentabelle 36 sind, obwohl die Zoomschritte für jeden ansteigenden Abschnitt der Objektentfernung entsprechend den Objektgrößen in gleicher Weise wie in der ersten Datentabelle 35 eingestellt sind, die Zoomschritte (entsprechend bestimmter Zoombrennweiten) für ein weiter entferntes Objekt unter Zugrundelegung der Reichweite des Elektronenblitzes 30 eingestellt. In der in Tabelle 2 (a) für eine Filmempfindlichkeit von ISO 100 angegebenen Datentabelle sind beispielsweise für ein 3,456 m oder weiter entferntes Objekt Zoomschritte für einen Bildausschnitt eingestellt, der größer ist als der der ersten Datentabelle, und zwar unter Zugrundelegung der Reichweite des Elektronenblitzes 30. Wie im folgenden noch näher im einzelnen erläutert werden wird, ist dies so, weil der Weitwinkelbereich einen kleineren F-Wert bei voller Blendenöffnung aufweist als der Telebereich, so daß keine Unterbelichtung auftreten kann. In der Tabelle 2 (a) sind Objektentfernungen unter 3,456 m weggelassen worden, da sie den entsprechenden Entfernungen der ersten Datentabelle 35 aus Tabelle 1 (a) entsprechen.
Die Datentabellen für die Filmempfindlichkeiten ISO 200, 400 und 1000 sind in den Tabellen 2 (b), 2 (c) und 2 (d) wiedergegeben. Für diese Tabellen gilt dasselbe wie das vorstehend für die Filmempfindlichkeit ISO 100 Gesagte.
Als nächstes wird die Verschlußcharakteristik des in 3 gezeigten Verschlusses 32 erläutert. Eine erste Annahme soll sein, daß die Leitzahl des Elektronenblitzes 30 bei dieser Ausführungsform GNo = 11 ist. Weiterhin wird vorausgesetzt, daß der F-Wert bei voller Blendenöffnung des Zoomobjektivs am Weitwinkelende F3,77 und am Teleende F7,12 ist. Der Verschlußbereich des Verschlusses 32 reicht von Ev9,5 bis Ev17 am Weitwinkelende und von Ev11,375 bis Ev18,875 am Teleende, wie in 3 gezeigt. Eine weitere Annahme soll sein, daß bei Verschlußzeiten unter 1/45 s die Gefahr des Verwackelns besteht.
In einem Zoomobjektiv mit einer bewegbaren Blendenposition ändert sich der F-Wert des Zoomobjektivs, wenn die Brennweite vom kurzbrennweitigen zum langbrennweitigen Ende hin verschoben wird, wie oben bereits ausgeführt worden ist. Da der F-Wert durch Dividieren der "Brennweite" durch die "effektive Blende" erhalten werden kann, ändert sich der F-Wert, wenn die mechanische Blendenöffnung nicht verändert wird. Wie in dem Beispiel in den 2 und 3 gezeigt ist, beträgt der F-Wert bei voller Blendenöffnung am Weitwinkelende (36 mm Brennweite) F3,77 und am Teleende (68 mm Brennweite) F7,12. Wenn beispielsweise die Verschlußzeit bei 1/45 s festgelegt ist, bei der Zeit also, bei der ein Verwackeln im allgemeinen verhindert wird, und wenn das Zoomobjektiv bei einer gleichbleibenden Helligkeit von Lv9,5 gesteuert wird, ändert sich der F-Wert des Zoomobjektivs von F3,77 bei einer Brennweite von 36 mm über F3,975 bei 37,96 mm usw. auf F7,12 bei einer Brennweite von 68 mm, vergleiche Spalten 2 und 3 in Tabelle 3. Diese Veränderung des F-Wertes bei voller Blendenöffnung verursacht eine Differenz ΔEv zwischen den Ev-Werten bei jedem Zoomschritt. Daher ist es am langbrennweitigen Ende dunkler als am kurzbrennweitigen Ende des Zoomobjektivs, und zwar um den Wert ΣΔEv = 1,875, wie in der rechten Spalte von Tabelle 3 gezeigt, so daß der Verschlußbereich, wie in 3 gezeigt, variiert.
Tabelle 3
In den Flußdiagrammen von 4 wird die Funktion der Kamera näher beschrieben.
Es soll davon ausgegangen werden, daß ein automatischer Modus zur Veränderung der Vergrößerung durch den Zoommodusschalter 13 in 1 ausgewählt ist, d.h. alle Kontakte 13a bis 13c sind nicht geschlossen. Unter dieser Bedingung setzt der Mikrocomputer 11 den Entfernungsmeßschaltkreis 14 in Betrieb, um die gemessenen Entfernungsdaten in Bezug auf die Punkte in dem Bildausschnitt zu erhalten, wenn der Auslöseschalter 12 in seiner ersten Stufe betätigt wird, d.h. wenn der Kontakt 12a geschlossen wird (Schritt 101). Unter Verwendung der gemessenen Entfernungsdaten (Objektentfernung) wählt der Mikrocomputer 11 den optimalen Zoomschritt f1 aus der Tabelle 1 (a) betreffend die erste Datentabelle 35 aus (Schritt 102).
Als nächstes erhält der Mikrocomputer 11 die Lichtdaten Lv von dem Meßschaltkreis 23 und die Belichtungsempfindlichkeitsdaten ΔISO von der Filmempfindlichkeitserfassungsvorrichtung 29 (Schritte 103 und 104). Weiterhin erhält er die Helligkeitsabweichung in Bezug auf das kurzbrennweitige Ende beim aus der ersten Datentabelle 35 ausgewählten Zoomschritt f1, wodurch ein Ev-Wert ΔZOOM1 erhalten wird (Schritt 105), um zu beurteilen, ob der Ev-Wert der Helligkeit einer zu photographierenden Szene Ev₍₁₎ = Lv + ΔISO – pZOOM1 nicht kleiner ist als der niedrigste Ev-Wert (Ev8), der durch eine Abbrechlinie als Schwellenwert begrenzt wird, um eine Erschütterung der Kamera durch den Verschluß zu verhindern (Schritte 106 und 107).
Der obengenannte niedrigste Ev-Wert wurde folgendermaßen erhalten. Da der Verschlußbereich des Verschlusses am kurzbrennweitigen Ende Ev9,5 ist, wie in 3 gezeigt wird, wurde der niedrigste Ev-Wert auf Ev8 eingestellt unter Berücksichtigung eines Spielraums für eine korrekte Filmbelichtung.
Beispielsweise ergibt sich bei Verwendung eines ISO 400-Films und bei einer Steuerung des Zoomobjektivs bei einer Helligkeit mit einem Lichtwert Lv7 ein Verschlußbereich Ev9 am kurzbrennweitigen Ende, welcher größer ist als der obengenannte niedrigste Ev-Wert (Ev8), so daß das Ergebnis des Vergleichs im Schritt 107 "NEIN" lautet. Andererseits ist unter den gleichen Bedingungen bei Verwendung eines ISO 100-Films der Verschlußbereich Ev7, d.h. kleiner als der niedrigste Ev-Wert (Ev8), und das Ergebnis des Vergleichs in Schritt 107 ist "JA". In einem anderen Beispiel beträgt der Verschlußbereich bei Verwendung eines ISO 100-Films und Steuerung des Zoomobjektivs bei einer Helligkeit von Lv9 am kurzbrennweitigen Ende Ev9, welcher Wert größer ist als der niedrigste Ev-Wert (Ev8); am langbrennweitigen Ende ist der F-Wert bei voller Blendenöffnung um etwa 1,875Ev (ΣΔEv) dunkler, so daß der Verschlußbereich Ev7,125 (9-1,875) beträgt, welcher Wert kleiner als der niedrigste Ev-Wert (Ev8) ist.
Wenn sich bei dem obigen Vergleich ein Ev-Wert ergibt, der größer als der niedrigste Ev-Wert (Ev8) ist, ergibt sich im Schritt 107 ein "NEIN". Die Helligkeit der aufzunehmenden Szene ist dann ausreichend und es gibt keine Probleme, so daß der Mikrocomputer 11 den aus der ersten Datentabelle 35 ausgewählten ersten Zoomschritt f1 als optimal ansieht, diese Brennweite als endgültige bestimmt und mit der Zoombewegung beginnt.
Wenn im Gegensatz dazu der Ev-Wert kleiner als der niedrigste vorgegebene Ev-Wert (Ev8) ist, dann ist die Szene so dunkel, daß eine zusätzliche Lichtquelle, wie beispielsweise ein Elektronenblitz, nötig ist. Für diesen Fall sind, da der Belichtungsspielraum auf –2Ev eingestellt ist, Elektronenblitzreichweiten bei den entsprechenden Brennweiten in Tabelle 4 angegeben.
Tabelle 4
Die Tabellen 2 (a) bis 2 (d) der zweiten Datentabelle 36 enthalten für die entsprechenden Filmempfindlichkeiten Daten, welche diesen Verschlußbereichen genügen und welche in die den numerischen Werten von Tabelle 1 (a) der ersten Datentabelle 35 am nächsten kommenden umgewandelt wurden. Der Mikrocomputer 11 wählt die der ISO-Zahl des verwendeten Films entsprechende Tabelle 2 (a) bis 2 (d) aus und entscheidet sich dann für einen Zoomschritt entsprechend der Objektentfernung (Schritt 109). Obwohl die Objektentfernung bei einem Autofocusschritt (AF-Schritt) im allgemeinen in der Mitte des Objekts gemessen wird, weist ein Objekt tatsächlich eine bestimmte Breite und Tiefe auf, wie in Tabelle 5 gezeigt, so daß die Daten in Tabelle 4 unter Verwendung von den in Tabelle 5 gezeigten Umschalt- bzw. Grenzpunkten berechnet worden sind.
Tabelle 5
Beispielsweise ergibt sich bei einer Objektentfernung von 4,28 m in der Tabelle 2 (a) der zweiten Datentabelle 36 ein Zoomschritt von 3, wenn er einfach aus der Tabelle 4 ausgewählt werden würde, aber die Objektentfernung von 4,28 m ist, wie oben erwähnt, ein AF-Schrittmittenwert und die größtmögliche Entfernung beträgt in diesem Fall 4,865 m gemäß Tabelle 5. Dementsprechend ergibt sich ein Zoomschritt von 2, wie in Tabelle 2 (a) angegeben. Falls der gemessene Wert kleiner als der niedrigste Ev-Wert (Ev8) ist, wählt der Mikrocomputer 11 eine optimale Datentabelle (beispielsweise Tabelle 2 (a)) aus der zweiten Datentabelle 36 entsprechend der ISO-Zahl aus und verwendet diese bei der Auswahl eines Zoomschritts f2, welcher den vorher ausgewählten Daten aus Tabelle 1 (a) der ersten Datentabelle 35 am nächsten kommt und welcher die Reichweite des Elektronenblitzes mit berücksichtigt.
Zusätzlich erhält der Mikrocomputer 11 die Abweichung der Helligkeit ΔZOOM2 in Bezug auf das kurzbrennweitige Ende bei einem F-Wert bei voller Blendenöffnung im ausgewählten Zoomschritt f2 (Schritt 110), und er berechnet den Ev-Wert aufgrund der Lichtwertinformation Lv von dem Meßschaltkreis 23 und der Filmempfindlichkeitsdaten ΔISO neu (Schritt 111), wobei er eine Entscheidung trifft, ob dieser. neu berechnete Ev-Wert unterhalb des niedrigsten Ev-Wertes liegt oder nicht (Schritt 112).
Falls der Objektabstand 4,28 m beträgt, wird zuerst der Zoomschritt 5 aus Tabelle 1 (a) der ersten Datentabelle 35 ausgewählt. Der Ev-Wert beträgt bei Verwendung eines Films mit der ISO-Zahl 100 und bei einem Lichtwert Lv9 dann 7,625, wobei dieser Ev-Wert kleiner ist als der niedrigste vorgegebene Ev-Wert. Daher wird Zoomschritt 2 aus Tabelle 2(a) der zweiten Datentabelle 36 ausgewählt und verwendet. Der nach diesen Vorgaben neu berechnete Ev-Wert (Schritte 110 und 111) beträgt 8,5, was zur Folge hat, daß die Frage in Schritt 112 mit "JA" beantwortet wird, und der Ev-Wert von 8,5 liegt um 0,5Ev über dem niedrigsten Ev-Wert von Ev8, was zu einer Überbelichtung führt (Schritt 113). Das heißt, daß ein Überschuß der Belichtungsmenge erzeugt wird.
In diesem Fall ist es möglich, wie aus Tabelle 3 ersichtlich, selbst wenn die Brennweite des Zoomobjektivs zum langbrennweitigen Ende hin um einem Schritt korrigiert wird, dem niedrigsten Ev-Wert zu genügen. Ein Korrekturschritt ΔSCHRITT kann durch Dividieren des Überschusses über dem niedrigsten Ev-Wert, d.h. Ev₍₃₎, durch den mittels eines Zoomschrittes veränderten Ev-Wert, d.h. ΔEv_(1SCHRITT), erhalten werden (Schritt 114). Durch Addieren des Korrekturschrittes ΔSCHRITT zu dem ausgewählten Zoomschritt f2, der einer Korrektur zu langen Brennweiten hin entspricht, wird ein Zoomschritt f3 festgelegt, der keine Überbelichtung verursacht (Schritte 115 und 116).
Wenn der Ev-Wert des Vergleichs von Schritt 112 einen Wert ergibt, der den niedrigsten Ev-Wert nicht übersteigt, wird der aus Tabelle 2 (a) der zweiten Datentabelle 36 ausgewählte Zoomschritt f2 als endgültig eingestuft (Schritt 117).
Aufgrund der so ermittelten endgültigen Brennweite erhält der Mikrocomputer 11 eine Information, um wieviel die Brennweite des Zoomobjektivs zu verschieben ist. Die aktuelle Position der Brennweite des Zoomobjektivs wird von dem in 1 gezeigten Zoomobjektivpositionserfassungsschaltkreis 27 übermittelt und der Mikrocopmuter 11 gibt die Antriebsmenge bzw. -größe an den Zoomobjektivsantriebsschaltkreis 24 weiter, um den Zoomobjektivantriebsmotor 26 in Bewegung zu setzen, so daß der Zoomring 25 zu der festgelegten Endbrennweite verschoben wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein in der Kamera eingebauter Elektronenblitz verwendet, dessen Leitzahl (Einfallswinkel) auch bei einer Veränderung der Zoombrennweiten konstant bleibt. Jedoch kann auch ein Elektronenblitz mit variablem Abstrahlwinkel verwendet werden, bei dem sich die Leitzahl in Abhängigkeit der Brennweite des Zoomobjektivs verändert. Darüber hinaus ist auch der Entfernungsmeßschaltkreis 14 nicht auf die angegebene Ausführungsform beschränkt und jede Art von Schaltkreisen in beliebiger Konfiguration kann verwendet werden. Auch kann die vorliegende Erfindung sowohl bei Kameras mit einer Bildaufnahmevorrichtung als auch bei Fotoapparaten mit 35 mm Film eingesetzt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird gemäß der Erfindung die Vergrößerungsänderung eines Zoomobjektivs mittels eines herkömmlichen Programms eingestellt, wenn die Lichtverhältnisse für eine Aufnahme ausreichend sind, während bei unzureichenden Lichtverhältnissen bei der Bestimmung der geeigneten Brennweite die Reichweite des Elektronenblitzes mit berücksichtigt wird. Auf diese Weise ist es möglich, Unterbelichtungen wegen einer unzureichenden Reichweite des Elektronenblitzes zu korrigieren, indem Vorrichtungen zur automatischen Veränderung der Brennweite des Zoomobjektivs verwendet werden, um bessere Aufnahmeergebnisse zu erhalten. In diesem Fall wird, da die Vergrößerungsänderungssteuerung durchgeführt wird, wenn der Benutzer einen automatischen Vergrößerungsänderungsmodus auswählt, die Vorgabe des Benutzers berücksichtigt. Darüber hinaus hat eine Umfrage von Kamerabenutzern ergeben, daß die meisten eine korrekt belichtete Aufnahme, bei der ein weit entferntes Objekt klein erscheint, einer Aufnahme vorziehen, die unterbelichtet ist und ein weit entferntes Objekt groß abbildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diesem Vorzug Genüge getan.

Claims

Kamera mit Zoomlinsen-Objektiv, umfassend: a) ein Zoomlinsen-Objektiv mit einem bestimmten F-Wert bei voller Blendenöffnung, der sich in Abhängigkeit von einer Brennweitenverkleinerung in Richtung auf einen größeren Bildwinkel und eine größere Schärfentiefe verändert, wobei die Brennweite mittels eines elektrischen Antriebes einstellbar ist; b) eine Entfernungsmesseinrichtung (14) zur Bestimmung der Entfernung eines im Bildfeld des Objektives enthaltenen Objekts, eine Helligkeitsmesseinrichtung zur Bestimmung der Helligkeit der entsprechenden Bildpunkte, eine Vorrichtung zur Erfassung der Filmempfindlichkeit des jeweils in der Kamera geladenen Films, und eine als zusätzliche Lichtquelle für das Objekt zuschaltbare Elektronenblitzvorrichtung (30), und c) eine Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung (37) zum Einstellen der optimalen Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs entsprechend einer zweiten Datentabelle (36) in Abhängigkeit von der Objektentfernung, der Filmempfindlichkeit und der Reichweite der Elektronenblitzvorrichtung (30), so dass die Bildpunkte des Objekts ausreichend belichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass d) die Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung (37) ferner ausgebildet ist, zum Einstellen der Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs ausgehend von einer mittels der Entfernungsmesseinrichtung (14) gemessenen Objekt-Entfernung und einer Objektgröße zusätzlich mit einer ersten Datentabelle (35) zusammenzuarbeiten, so dass die Schärfentiefe des Zoomlinsenobjektivs zur scharfen Abbildung des gesamten Objekts ausreicht, und e) die Zoombrennweiten-Bestimmungseinrichtung (37) eine Funktion zur erneuten Berechnung der Belichtungsmenge entsprechend dem F-Wert bei voller Blendenöffnung bei der aus der zweiten Datentabelle (36) erhaltenen Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs aufweist und die Brennweite des Zoomlinsen-Objektivs in Bezug auf die eingestellte Brennweite zu längeren Brennweiten hin verschoben wird, wenn sich ein Überschuss bei der neu berechneten Belichtungsmenge ergibt.
Kamera nach Anspruch 1, wobei die Entfernungsmesseinrichtung (14) ausgebildet ist, die Objekt-Entfernung und Objektgröße auf der Basis dreier Messpunkte zu ermitteln.
Kamera nach Anspruch 1, wobei die Entfernungsmesseinrichtung (14) ausgebildet ist, die Objekt-Entfernung ausgehend von einem Messpunkt zu ermitteln, und ihr die geschätzte Objektgröße mittels einer Eingabeeinrichtung einzugeben.
Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aufleuchten des Elektronenblitzes entsprechend den Ergebnissen der Helligkeitsmessung gesteuert wird.
Kamera nach Anspruch 4, wobei die Lichtgabe mittels eines Mikrocomputers verändert wird.
Kamera nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Belichtungssteuerung ein Programmverschluss Verwendung findet, welcher die nach der Helligkeitsmessung erforderliche Kombination aus Blende und Belichtungszeit nach einem Programm mit vorbestimmter Verschlusscharakteristik einstellt.