Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Sie bezieht sich
im engeren Sinne auf eine Autofokuseinrichtung, die ein
bewegtes Objekt erfaßt, das zu fotografieren ist. Sie
folgt der Bewegung des Objekts und nimmt eine automati
sche und genaue Scharfeinstellung vor.
Bei einer aus der US-PS 50 12 267 bekannten Vorrichtung zum Erfassen der
Scharfeinstellung (Autofokuseinrichtung) einer Kamera,
die sich auf bewegte Objekte voreinstellt, wird eine
nach einer vorbestimmten Zeit noch zu erfassende Posi
tion des bewegten Objekts aus der Bewegung bestimmt, so
daß die Scharfeinstellung für diese Position nachgeführt
werden kann. Dabei wird die
Betriebsart zwischen der Nachführung und der Normal
einstellung umgeschaltet, d. h. bei Normaleinstellung
wird die Scharfeinstellung für ein bewegtes oder sta
tionäres Objekt im Moment der Entfernungsmessung vorge
nommen. Es ist daher beispielsweise bei Sportfotogra
fie, bei der das aufzunehmende Objekt entweder dauernd
stillsteht oder sich bewegt, ein häufiges Umschalten
der Scharfeinstellart entsprechend dem Objektzustand
erforderlich.
Das häufige Umschalten ist jedoch umständlich. Ferner
kann der Fotograf die Scharfeinstellart nicht schnell
auf die Nachführung oder die Normaleinstellung um
schalten, wenn das Objekt während einer Normalaufnahme
plötzlich bewegt wird, was dann zu einer fehlerhaften
Aufnahme führen kann.
Wenn sich bei der bisher üblichen nachführenden
Scharfstellung das Objekt bewegt, so wird seine Posi
tion für einen vorbestimmten Zeitraum vorausberechnet,
so daß für diese vorausberechnete Position die Scharf
einstellung erfolgt. Das Objektiv wird entsprechend der
vorausberechneten Position um einen vorbestimmten
Betrag verstellt, und zwar vor oder nach dem Abschluß
der Bewegung des Objekts.
Die Vorausberechnung erfordert einen komplizierten
Rechengang, der relativ lange Zeit beansprucht, was die
Nachführung beeinträchtigt. Um die Rechengeschwindig
keit zu erhöhen, muß eine kostspielige CPU (zentrale
Verarbeitungseinheit) vorgesehen sein.
Bei einem optischen System nach der US-PS 47 83 677 ist eine
Vorrichtung zum Feststellen einer Objektbewegung vorgesehen,
die eine Objektbewegung dann feststellt, wenn ein Vergleich
der Differenz zweier Fehleinstellungsbeträge mit einem vorbestimmten
Betrag durchgeführt und dadurch eine Bewegungsgeschwindigkeit
des Objekts aus der Differenz der Fehleinstellungsbeträge
ermittelt wird. Hierzu wird ein Teil eines Steuerprogramms
zweimal abgearbeitet. Wird eine Fehleinstellung
erfaßt, so wird geprüft, ob es sich hierbei um den ersten
oder zweiten Durchlauf des Programms handelt. Ist es der
zweite Durchlauf, so wird dann bestimmt, ob das Vorzeichen
der Fehleinstellung mit demjenigen der vorherigen Fehleinstellung
übereinstimmt. Trifft dies zu, so wird ein Wert für
die Objektentfernung berechnet. Dieser Wert wird mit vorbestimmten
Werten verglichen, um festzustellen, ob der Bewegungsbetrag
der Objektbewegung innerhalb des durch diese
Werte vorgegebenen Bereichs liegt, bevor der Nachführbetrieb
erfolgt. Schließlich wird geprüft, ob das Nachführen erforderlich
ist oder nicht. Das Nachführen ist also davon abhängig,
ob a) eine zweite Fehleinstellung erfaßt wird, b) das
Vorzeichen dieser Fehleinstellung mit dem der vorherigen
übereinstimmt, und c) der Bewegungsbetrag innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Sinne einer Beschleunigung
der Umschaltung zwischen Normalbetrieb und Nachführbetrieb
das Feststellen einer Objektbewegung zu vereinfachen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Im Gegensatz zu dem optischen System nach der US-PS 47 83 677
ist bei der Erfindung zum Feststellen einer Objektbewegung
lediglich eine mindestens zweimalige Fehleinstellung zu erfassen,
um den Nachführbetrieb einzuleiten. Eine Berechnung
der Objektentfernung, eine Differenzbildung mit Vergleich
oder eine Geschwindigkeitsberechnung ist dazu nicht erforderlich.
Deshalb kann das erfindungsgemäße Prinzip wesentlich
schneller realisiert werden, so daß der Nachführbetrieb
schneller wirksam wird als bei dem vorbekannten System.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das
Objekt als in Bewegung befindlich betrachtet, wenn drei
aufeinanderfolgende Fehleinstellungen bei der Autofo
kus-Operation erfaßt werden, nachdem das Objekt scharf
eingestellt war. Die Anzahl der Fehleinstellungszustän
de ist jedoch nicht auf drei begrenzt. Ferner ist es
möglich, das bewegte Objekt festzustellen, wenn nur mehr
als ein diskontinuierlicher oder konsekutiver Fehlein
stellungszustand bei der Autofokus-Operation nach Er
fassen eines Fokussierungszustandes festgestellt wird.
Beim Erfassen
eines fokussierten Objekts können die Entfernungsmeßeinrich
tung und der Objektivantrieb nach einer vorbestimmten
Zeit betätigt werden. Wenn dann mehrmals festgestellt
wird, daß das Objekt unscharf ist, so wird es als ein
bewegtes Objekt betrachtet. Das bewegte Objekt kann
also auch dann erfaßt werden, wenn es nach der Scharf
einstellung seine Bewegung fortsetzt oder die Scharf
stellinse entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des
Objekts bewegt wird, so daß das Objekt dann fokussiert
wird.
Bei bewegtem Objekt wird die Scharfstellinse mit
einer Geschwindigkeit bewegt, die der Bewegungsge
schwindigkeit des Objektbildes entspricht. Dadurch kann
das bewegte Objekt genau zur Fokussierung gebracht wer
den.
Befindet sich das Objekt in Bewegung, so werden der Be
trag der Fehleinstellung und die Bewegungsgeschwindig
keit des Objektbildes wiederholt gemessen bzw. berech
net, und der Objektivantrieb bewegt die Scharfstel
linse während der Messung oder der Berechnung
mit der letztgültigen Nachführgeschwindigkeit. Somit
kann die Fokussierung praktisch immer beibehalten
werden. Da die Scharfstellinse mit derselben
Geschwindigkeit wie das Objektbild bis zur Belichtung
bewegt wird, erfolgt die Belichtung bei Scharfeinstel
lung.
Ist der Objektkontrast zu schwach, so wird der Betrag
der Fehleinstellung des Objekts vorübergehend gespei
chert und die Entfernung nochmals gemessen, so daß der
dabei erhaltene Betrag der Fehleinstellung mit dem vor
herigen verglichen werden kann. Der kleinere Betrag
wird dann gewählt, und es tritt kein oder ein nur ge
ringer Meßfehler auf. Es gibt also nur wenig oder keine
Möglichkeit, daß das scharf eingestellte und in Bewe
gung befindliche Objekt als unscharf gewertet wird. Da
durch wird ein ungleichmäßiges Flackern der Scharfein
stellungsanzeige vermieden.
Wenn der Objektivantrieb mit einem Totgang behaftet
ist, kann die Scharfstellinse so angetrieben
werden, daß die Verstellung infolge des Totgangs kom
pensiert wird. Da dies unabhängig von dem Antriebsvor
gang entsprechend dem Betrag der Fehleinstellung er
folgt, ist eine Berechnung der Summe der Verstellungen
durch Totgang und durch Fehleinstellung nicht erforder
lich, so daß der Rechenvorgang insgesamt vereinfacht
wird.
Die Antriebsgeschwindigkeit zum Beseitigen der Fehlein
stellung ändert sich abhängig von dem Betrag der Fehl
einstellung. Ist dieser groß, so wird die Antriebsge
schwindigkeit erhöht, um die Antriebszeit zu verkürzen.
Ist der Betrag klein, so wird die Antriebsgeschwindig
keit verringert, um ein Überschießen der Scharfstell
linsengruppe über die Zielposition hinaus zu verhin
dern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 das Blockdiagramm einer einäugigen
Spiegelreflexkamera mit einer automa
tischen Scharfeinstellvorrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 2 die grafische Darstellung einer auto
matischen Scharfeinstellung vor einer
Scharfeinstellung mit Vorausberech
nung für ein bewegtes Objekt mit der
Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 die grafische Darstellung einer wei
teren automatischen Scharfeinstellung
vor einer Scharfeinstellung mit Vor
ausberechnung für ein bewegtes Objekt
mit der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4 die grafische Darstellung einer auto
matischen Scharfeinstellung mit Vor
ausberechnung für ein bewegtes Objekt
mit der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 5 die grafische Darstellung einer auto
matischen Scharfeinstellung bei einem
Überschußzustand mit Vorausberechnung
für ein bewegtes Objekt bei der Vor
richtung nach Fig. 1,
Fig. 6 die grafische Darstellung einer auto
matischen Scharfeinstellung mit Vor
ausberechnung für ein bewegtes Objekt
bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrich
tung, wenn ein Auslöseschalter bei
der Annäherung eines Objekts betätigt
wird,
Fig. 7 die grafische Darstellung einer auto
matischen Scharfeinstellung mit Vor
ausberechnung für ein bewegtes Objekt
der Vorrichtung nach Fig. 1, wenn ein
Auslöseschalter während der Entfer
nung des Objekts betätigt wird,
Fig. 8 das Flußdiagramm der Hauptoperation
einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 9 die Unterbrechungsoperation für einen
Referenzzeitgeber in der Vorrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 10A und 10B Flußdiagramme eines Scharfeinstell
vorgangs mit einer Vorrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 11A, 11B und 11C Reintegral-Flußdiagramme bei automa
tischer Scharfeinstellung ohne und
mit Vorausberechnung für ein bewegtes
Objekt,
Fig. 11D das Flußdiagramm einer AFNG- und ei
ner Grenzpositionsoperation,
Fig. 12A und 12B Flußdiagramme der Berechnung von
Fehleinstellungen und Antriebsimpul
sen bei automatischer Scharfeinstel
lung,
Fig. 13A, 13B und 13C Flußdiagramme einer Steueroperation
für konstante Geschwindigkeit bei au
tomatischer Scharfeinstellung,
Fig. 14A, 14B und 14C Flußdiagramme einer Fehleinstellungs
berechnung, 10-Bit-Auswahl und
Flacker-Sperroperation bei schwachem
Kontrast,
Fig. 15A, 15B und 15C Flußdiagramme der Berechnung einer
Nachführgeschwindigkeit für ein be
wegtes Objekt sowie deren Korrektur,
Fig. 16 das Flußdiagramm einer Prüfoperation
für die Scharfeinstellung sowie einer
Flacker-Sperroperation bei schwachem
Kontrast,
Fig. 17 das Flußdiagramm einer Grenzwerter
fassung,
Fig. 18 die grafische Darstellung einer zwei
ten Scharfeinstelloperation mit Vor
ausberechnung für ein bewegtes Objekt
mit einer Vorrichtung nach der Erfin
dung,
Fig. 19 die grafische Darstellung der Opera
tion nach Fig. 18 bei Betätigung ei
nes Auslöseschalters,
Fig. 20A, 20B und 20C Flußdiagramme der Berechnungen einer
Objekt-Nachführgeschwindigkeit usw.
bei der Operation nach Fig. 18,
Fig. 21A und 21B Flußdiagramme einer Steueroperation
für konstante Geschwindigkeit bei der
Scharfeinstelloperation gemäß Fig. 18
und
Fig. 22 das Flußdiagramm einer Integrations-Operation
für die Scharfeinstellope
ration nach Fig. 18.
Fig. 1 zeigt das Blockdiagramm einer einäugigen Spie
gelreflexkamera mit automatischer Scharfeinstellung,
bei der die Erfindung zur Anwendung kommt. Die Kamera
hat ein Gehäuse 11 und ein Objektiv 51, das an dem Ge
häuse 11 lösbar befestigt ist. Ein großer Teil eines
durch das Objektiv 51 eintretenden Strahlenbündels wird
an einem Hauptspiegel 13 auf ein Pentaprisma 15 reflek
tiert, das zu einem optischen Suchersystem gehört. Ein
Teil des reflektierten Lichts fällt auf ein nicht dar
gestelltes Lichterfassungselement einer integrierten
Lichtmeßschaltung 17. Das durch das Objektiv einfallen
de Licht wird über einen halbdurchlässigen Spiegelab
schnitt 14 des Hauptspiegels 13 teilweise auf einen
Hilfsspiegel 19 geleitet und nach unten auf eine CCD-Entfernungsmeßeinheit
21 reflektiert.
Das Lichterfassungselement der Lichtmeßschaltung 17
gibt elektrische Signale entsprechend der einfallenden
Lichtmenge ab. Diese analogen Signale werden in der
Lichtmeßschaltung 17 logarithmisch komprimiert und dann
über eine Peripheriesteuerschaltung 23 auf eine Haupt-
CPU 35 gegeben und in dieser in digitale Signale umge
setzt. Die Haupt-CPU 35 berechnet optimale Belichtungs
faktoren (d. h. Verschlußzeit und/oder Blendenwert) ent
sprechend der Objekthelligkeit und der Filmempfindlich
keit usw. Als Ergebnis dessen wird die Auslöseopera
tion durchgeführt (d. h. der Verschlußmechanismus 25 und
der Blendenmechanismus 27 werden betätigt) entsprechend
der optimalen Verschlußzeit und der optimalen Blende,
um den Film zu belichten. Beim Auslösen steuert die
Peripheriesteuerschaltung 23 einen Spiegelmotor 31 über
eine Motortreiberschaltung 29, um die Aufwärts-Abwärts-Bewegung
des Hauptspiegels 13 auszuführen. Bei Ende der
Belichtung wird ein Filmtransportmotor 33 betätigt, um
den Film weiterzubewegen.
Die Entfernungsmeßeinheit 21 arbeitet nach dem Phasen
differenzverfahren und hat einen Strahlenteiler zum
Teilen eines Strahlenbündels (Objektlicht) sowie CCD-Zeilensensoren,
die die geteilten Lichtstrahlen empfan
gen und sie integrieren (d. h. fotoelektrische Umsetzung
und Sammlung elektrischer Ladungen). Die Entfernungs
meßeinheit 21 gibt die integrierten Daten über die CCD-Zeilensensoren
an die Haupt-CPU 35 als Steuermittel ab.
Die Entfernungsmeßeinheit 21 wird durch die Haupt-CPU
35 und die Peripheriesteuerschaltung 23 gesteuert. Sie
hat ein Überwachungselement, über das die Peripherie
steuerschaltung 23 die Objekthelligkeit für den
Benutzer erfaßt, so daß die Integrierzeit entsprechend
der Objekthelligkeit variiert wird.
Die Haupt-CPU 35 führt eine vorbestimmte Rechnung (Vor
ausberechnung) aus, um die Fehleinstellung zu be
stimmen. Sie arbeitet entsprechend den integrierten
Ausgangsdaten der Entfernungsmeßeinheit 21, um dadurch
die Drehrichtung und die Zahl der Umdrehungen (d. h. Im
pulszahl eines Codierers 41) für den Scharfeinstell
motor 39 entsprechend der Fehleinstellung zu erhalten.
Als Ergebnis steuert die Haupt-CPU 35 den Scharfein
stellmotor 39 über die Treiberschaltung 37 entsprechend
der erhaltenen Drehrichtung und Impulszahl. Die Haupt-CPU
35 erfaßt und berechnet die mit dem Codierer 41
entsprechend der Drehung des Scharfeinstellmotors 39
abgegebenen Impulse und setzt den Motor still, wenn der
berechnete Wert die Impulszahl erreicht. Die Haupt-CPU
35 treibt den Scharfeinstellmotor 39 normalerweise
über eine Gleichstromsteuerung und hält ihn auf gerin
ger konstanter Drehzahl entsprechend dem Intervall der
Impulse, die der Codierer 41 abgibt. Die Drehung des
Scharfeinstellmotors 39 wird auf das Objektiv 51 über
eine Verbindung 47 übertragen, die an einer Fassung am
Kameragehäuse 11 vorgesehen ist, sowie über eine Ver
bindung 57, die an einer Fassung des Objektivs 51 vor
gesehen ist, die mit der Verbindung 47 zu koppeln ist.
Unter der obengenannten Gleichstromsteuerung ist zu
verstehen, daß der Scharfeinstellmotor 39 durch einen
Gleichstrom betrieben wird. Unter der Steuerung mit
konstanter Drehzahl ist zu verstehen, daß der Scharf
einstellmotor 39 mit konstanter Drehzahl läuft. Diese
beiden Forderungen erfüllt bei dem dargestellten Aus
führungsbeispiel eine Pulslängenmodulationsschaltung.
Die Haupt-CPU 35 ist mit einem Lichtmeßschalter SWS
verbunden, der geschlossen wird, wenn eine nicht dar
gestellte Auslösetaste um eine halbe Stufe betätigt
wird. Ferner ist sie mit einem Auslöseschalter SWR
verbunden, der geschlossen wird, wenn die Auslösetaste
um eine volle Stufe betätigt wird. Außerdem ist sie mit
einem Autofokusschalter SWAF und einem Hauptschalter
SWM verbunden, der die mit der Haupt-CPU 35, den Peri
pherieelementen usw. verbundene Stromquelle ein- und
ausschaltet. Die Haupt-CPU 35 zeigt die Scharfeinstel
lung, den Belichtungswert, die Aufnahmeart, die Ver
schlußzeit, den Blendenwert usw. mit Anzeigeeinhei
ten 45 an, die üblicherweise an der Außenseite des
Kameragehäuses 11 und innerhalb des Sucherbildfeldes
vorgesehen sind.
Die Haupt-CPU 35 dient nicht nur als Steuerung für das
gesamte Kamerasystem, sondern auch als Scharfeinstell-
Erfassungsvorrichtung und zum Kennzeichnen eines be
wegten Objekts. Sie bildet zusammen mit der CCD-Sensor
einheit 21, der Peripheriesteuerschaltung 23 usw. eine
Objektentfernungsmeßeinrichtung und zusammen mit dem
Scharfeinstellmotor 39 usw. eine Objektivsteuereinrich
tung.
Das Objektiv 51 hat einen Scharfeinstellmechanismus 55
zum Bewegen der Scharfeinstellinseneinheit (Gruppe) 53
in Richtung der optischen Achse, eine Objektivfas
sung 57, die mit der Gehäusefassung 47 des Gehäuses 11
zu koppeln ist, um die Drehung des Scharfeinstell
motors 39 auf den Einstellmechanismus 55 zu übertragen,
und eine Objektiv-CPU 61 zum Berechnen der erforder
lichen Objektivdaten. Die CPU 61 ist mit der Periphe
riesteuerschaltung 23 des Kameragehäuses 11 über elek
trische Kontaktgruppen 59 und 49 verbunden, so daß die
Datenübertragung zwischen der Haupt-CPU 35 und der
Objektiv-CPU 61 über die Peripheriesteuerschaltung 23
erfolgt. Die von der Objektiv-CPU 61 an die Peripherie
steuerschaltung 23 übertragenen Daten enthalten einen
Offenblendenwert, einen maximalen Blendenwert, die
Brennweite, einen K-Wert usw. Der K-Wert kennzeichnet
die Zahl der Impulse des Codierers 41 (d. h. die
Umdrehungszahl für den Scharfeinstellmotor 39), die zum
Bewegen der mit dem Objektiv erzeugten Bildebene um
eine vorbestimmte Verstelleinheit (z. B. 1 mm) erforder
lich ist.
Im folgenden wird die Scharfeinstelloperation anhand
der Fig. 2 bis 9 beschrieben.
Die Scharfeinstelloperation der einäugigen Spiegel
reflexkamera beginnt, wenn der Lichtmeßschalter SWS
geschlossen wird. Bei dieser Operation beginnt zuerst
die CCD-Sensoreinheit 21 die Integration. Danach be
rechnet die Haupt-CPU 35 die Fehleinstellung und die
Zahl der Antriebsimpulse entsprechend den integrierten
Daten. Der Scharfeinstellmotor 39 wird entsprechend der
erhaltenen Zahl der Antriebsimpulse gesteuert. Im dar
gestellten Ausführungsbeispiel arbeitet die Scharfein
stellung in derselben Weise wie die normale Scharfein
stellung bei stillstehendem Objekt sowie auch mit Vor
ausberechnung, wenn sich das Objekt bewegt. Ferner
gehört zu der Betriebsart der Scharfeinstellung auch
ein Autofokus-Einzelbetrieb, bei dem die Scharfeinstel
lung verriegelt wird, wenn sich das Objekt nicht be
wegt, sowie ein Autofokus-Prioritätsbetrieb, bei dem
die Auslösung nur nach Scharfeinstellung möglich ist.
Die Operation vor der Nachführ-Autofokus-Operation mit
bewegtem Objekt (d. h. Vorausberechnung) läuft folgen
dermaßen ab (Fig. 2 und 3).
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Zusammenhang der Position
einer Objektbildebene und der Position einer der Film
ebene äquivalenten Ebene (Scharfstellposition) mit der
Position (Referenzposition) der Scharfeinstellinse 53,
wenn ein bewegtes Objekt sich der Kamera nähert. In
Fig. 2 und 3 ist mit I das Integrieren, mit C die Be
rechnung und mit M die Bewegung des Objektivs (Objek
tivantriebsoperation) bezeichnet.
Wenn die Steuerung nach Schließen des Lichtmeßschal
ters SWS in die Autofokus-Operation eintritt, wird das
Objektiv (d. h. der Scharfeinstellmotor 39) entsprechend
der Verstellung (d. h. Anzahl von Antriebsimpulsen) be
wegt, die sich durch das erste Integral I und die Be
rechnung C ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
werden die Integration und die Berechnung während der
Objektivbewegung als Ergebnis des ersten Integrations
vorgangs und der Berechnung nach Schließen des Licht
meßschalters SWS wiederholt, wenn der Betrag der Fehl
einstellung (d. h. Anzahl von Antriebsimpulsen) über
einem vorbestimmten Wert liegt. Wird dieser Betrag
während der wiederholten Integration und Berechnung
kleiner als der vorbestimmte Wert, so werden nach
folgende Integrationen und Berechnungen gesperrt, und
das Objektiv wird entsprechend der Anzahl Antriebs
impulse bewegt, die sich durch die letzte Integration
und Berechnung ergeben hat. Die Integration und Be
rechnung wird im folgenden auch als Objektentfernungs
meßoperation bezeichnet.
Bei Ende der ersten Antriebsoperation für das Objektiv
werden die Integration und Berechnung nochmals durchge
führt, um zu prüfen, ob das Objekt fokussiert ist. Ist
dies der Fall, so kann das Objekt als ruhend betrachtet
werden, wobei die Möglichkeit der Bewegung also nur
gering ist. Um diese geringe Möglichkeit zu erfassen,
wird die Entfernungsmeßoperation nach einer vorbestimm
ten Zeit ausgeführt, und je nach Erfordernis wird das
Objektiv bewegt. Wenn die Hauptroutine durch die Be
tätigung des Auslöseschalters SWR während der vorbe
stimmten Zeit unterbrochen wird, so wird ausgelöst.
Erfolgt keine Unterbrechung, so werden die Entfernungs
meßoperation und die Objektivverstellung wiederholt,
während der Lichtmeßschalter SWS geschlossen ist.
Wird die Scharfeinstellung während einer vorbestimmten
Zahl wiederholter Entfernungsmeßoperationen und Objek
tivbewegungen (z. B. dreimal) nicht erreicht, so wird
das Objekt als in Bewegung angesehen, und die Steuerung
tritt in die Vorausberechnungsroutine für die Scharf
einstellung ein (Fig. 3).
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Ent
fernungsmeßoperation und die Objektivverstelloperation
wiederholt, während der Lichtmeßschalter SWS geschlos
sen ist, und wird dann die Scharfeinstellung während
dreier aufeinanderfolgender Entfernungsmeßoperationen
und Objektivverstellungen nicht erreicht, nachdem das
Objekt bereits scharf eingestellt war, so tritt die
Steuerung in die Vorausberechnungsroutine ein (Fig. 3).
Autofokus-Vorausberechnung für bewegtes Objekt
Diese Routine wird im folgenden erläutert.
Fig. 4 und 5 zeigen grafische Darstellungen der Opera
tion für die Autofokus-Vorausberechnung als Beispiele.
Wenn der Betrag DP der Fehleinstellung (d. h. Impuls
zahl) durch die Berechnung C entsprechend dem Inte
gral I erhalten wird, die bei bewegtem Objekt durchge
führt wird, so wird das Objektiv entsprechend diesem
Betrag DP bewegt.
Mit Ende dieses Objektivantriebs M wird die Integra
tion I1 nochmals durchgeführt, um die Impulszahl DP1
der Fehleinstellung zu berechnen. Danach wird die Be
wegungsgeschwindigkeit (Nachführgeschwindigkeit) S der
Objekt-Bildebene durch die Berechnung C1 entsprechend
der Zeit T1 zwischen dem Mittelpunkt der vorhergehenden
Integration I und dem Mittelpunkt der aktuellen Inte
gration I1 berechnet. Danach wird die Konstantdrehzahl
steuerung M1 (Objektivantrieb mit mehrfacher Geschwin
digkeit) zum kurzzeitigen Zusammenführen der Objekt
bildebene mit der Filmebene in der Zeit T1 mit einer
Geschwindigkeit ausgeführt, die ein Mehrfaches (z. B.
das Doppelte) der Nachführgeschwindigkeit S ist. Wäh
rend die Integration I2 nach der zweifachen Geschwin
digkeit des Objektivantriebs M1 durchgeführt wird, er
folgt die Konstantdrehzahlsteuerung (Objektivantrieb)
M2 mit der Nachführgeschwindigkeit S1. Die Bewegungsge
schwindigkeit der Objekt-Bildebene entspricht der Be
wegungsgeschwindigkeit der Objekt-Bildebene des Auf
nahmeobjektivs 51 in Richtung der optischen Achse.
Bei Ende der Integration I2 wird der Objektivantrieb M2
beendet, und es wird die Berechnung C2 durchgeführt.
Hierbei wird die Nachführgeschwindigkeit S2 der Objekt-
Bildebene entsprechend der Fehleinstellungs-Impuls
zahl DP2, der berechneten Impulszahl MP1 des bewegten
Objekts und der Zeit T2 zwischen den Integrationen I1
und I2 berechnet. Somit wird der mehrfache Objektivan
trieb M3 mit der doppelten Nachführgeschwindigkeit S2
während der Zeit t2 durchgeführt, in der die Berech
nung C2 erfolgte. Wenn der mehrfache Objektivantrieb M3
beendet ist, wird die Integration I3 begonnen. Hierbei
wird der mehrfache Objektivantrieb M4 mit der Nachführ
geschwindigkeit S2 durchgeführt.
Die Scharfeinstellinse 53 kann sich durch die verdop
pelte Geschwindigkeit des Objektivantriebs über die
Scharfstellposition hinaus bewegen. In Fig. 4 ist diese
Überschußbewegung beispielsweise durch die Fehleinstel
lungs-Impulszahl DP3 während des Objektivantriebs M3
mit doppelter Geschwindigkeit dargestellt. Wenn die
überschüssige Verstellung (Impulszahl DP3) unter einem
vorbestimmten Wert liegt, kann dies als Weiterbewegung
des Objekts gewertet werden. Entsprechend wird der
Objektivantrieb M5 mit der doppelten Nachführgeschwin
digkeit S3 ausgeführt, nachdem die Berechnung C3 been
det ist.
Andererseits kann die überschüssige Verstellung (Im
pulszahl DP3) größer als der vorbestimmte Wert sein.
Hierfür gibt es mehrere Ursachen, beispielsweise kann
die Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts verringert
sein, das Objekt kann während der Bewegung stillgesetzt
worden sein oder die Bewegungsrichtung des Objekts kann
sich geändert haben usw. In diesen Fällen wird die
Prüfoperation durchgeführt, ohne das Objektiv zu ver
stellen, wie es in Fig. 5 beispielsweise gezeigt ist.
Wenn bei der Darstellung gemäß Fig. 5 die Impulszahl
DP4 für die überschüssige Verstellung oberhalb einem
vorbestimmten Wert liegt, nachdem die Integration I4
durchgeführt wurde, wird während der Zeit t4, die für
die Berechnung C4 erforderlich ist, keine Objektivbe
wegung veranlaßt. Danach wird bei Einleitung der nach
folgenden Integration I5 der Nachführ-Objektivantrieb
M7 mit der Nachführgeschwindigkeit S3 ausgeführt, die
sich durch die vorhergehende Berechnung C4 ergeben hat.
Wenn die Impulszahl DP5 für die Fehleinstellung mit der
Integration I5 erhalten wird und innerhalb des vorbe
stimmten Wertes liegt, wird die Autofokus-Nachführ
operation (Objektivantrieb mit mehrfacher Normalge
schwindigkeit) ausgeführt.
Wenn ein Objektbild nicht in den Scharfstellbereich ge
bracht werden kann, auch wenn zwei Prüfoperationen ohne
schnellen Objektivantrieb ausgeführt wurden, und davon
ausgegangen wird, daß die Objektgeschwindigkeit ver
ringert wurde, das Objekt während der Bewegung stillge
setzt wurde oder die Bewegungsrichtung des Objekts ge
ändert wurde, kehrt die Steuerung von der Autofokus-
Vorausberechnung zur normalen Autofokus-Betriebsart
zurück, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.
Damit wird erkennbar, daß die Zustandsänderung (d. h.
Richtung, Geschwindigkeit usw.) des bewegten Objekts
mit zwei Prüfoperationen des Fokussierungszustandes
sicher erfaßt werden kann. Die Zahl der Prüfoperationen
ist nicht auf zwei begrenzt und kann gegenüber dem dar
gestellten Ausführungsbeispiel auch erhöht werden.
Ferner ist es möglich, die Anordnung so abzuändern, daß
während der Prüfoperationen keine Nachführeinstellung
des Objektivs erfolgt.
Berechnung 1 der Nachführgeschwindigkeit (Objektbild-
Bewegungsgeschwindigkeit)
Die Nachführgeschwindigkeit S für das bewegte Objekt
kann folgendermaßen berechnet werden (Fig. 4 und 5).
Die erste Nachführgeschwindigkeit S1 wird durch die
folgende Gleichung entsprechend der Impulszahl DP1 für
die Fehleinstellung aus der ersten Integration I1 und
der Zeit T1 zwischen dem Mittelpunkt der vorhergehenden
Integration I und dem Mittelpunkt der aktuellen Inte
gration I1 erhalten.
X1 = T1/DP1 (ms) (1)
S1 = 1/X1
= DP1/T1 (Impulse/ms) (2)
Hierbei ist X1 der Ausgabezyklus (ms) der mit dem
Codierer 41 erzeugten Impulse.
Die Nachführgeschwindigkeit S1 für das bewegte Objekt
ist weitgehend oder nahezu gleich der Bewegungsge
schwindigkeit der Objekt-Bildebene.
Der schnelle Objektivantrieb M1 wird mit einer Ge
schwindigkeit ausgeführt (2 DP1/T1), die das Doppelte
der so erhaltenen Nachführgeschwindigkeit S1 ist, wäh
rend der Zeit T1, also der Intervallzeit zwischen den
Integrationen 7 und F1, so daß die Scharfstellinse 53
mit hoher Geschwindigkeit in den Bereich der Scharf
einstellung gebracht wird. Danach wird der Nachführ-Ob
jektivantrieb M2 mit der Nachführgeschwindigkeit S1
während der Integration I2 ausgeführt, um der Bewegung
des Objekts zu folgen.
Berechnung 2 der Nachführgeschwindigkeit Sn für das
bewegte Objekt
Während des Nachführens für die Bewegung des Objekts
ergibt sich die Nachführgeschwindigkeit Sn folgender
maßen.
Zunächst erhält man die Impulszahl MP1 für den Objek
tivantrieb entsprechend der Verstellung aufgrund der
Annahme, daß sich das Objekt mit der Nachführgeschwin
digkeit S1 in der Zeit T2 zwischen dem Mittelpunkt der
vorhergehenden Integration I1 und dem Mittelpunkt der
aktuellen Integration I2 weiterbewegt, durch die fol
gende Gleichung (3)
MP1 = T2 × S1 (3)
Danach erhält man zunächst den Ausgabezyklus X2 der
Autofokus-Impulse entsprechend der Nachführgeschwindig
keit S2 entsprechend der Zeit T2 zwischen dem Mittel
punkt der vorhergehenden Integration I1 und dem Mittel
punkt der aktuellen Integration I2, die Impulszahl MP1
der Verstellung innerhalb der Zeit T2 entsprechen kann
und die aktuelle Impulszahl DP2 für die Fehleinstel
lung. Die Nachführgeschwindigkeit S2 ergibt sich dann
folgendermaßen:
X2 = T2/(MP1 + DP2) (ms) (4)
S2 = 1/X2
= (MP1 + DP2)/T2 (Impulse/ms) (5)
Der Objektivantrieb M2 erfolgt mit einer Geschwindig
keit, die der doppelten Nachführgeschwindigkeit S2 ent
spricht, für die Zeit t2, die für die Berechnung C2 er
forderlich ist. Nach dem Objektivantrieb M2 mit doppel
ter Geschwindigkeit erfolgt der Objektivantrieb M3 mit
der Nachführgeschwindigkeit S2 für die Zeit der Inte
gration I3, um der Bewegung des Objekts zu folgen.
Die Impulszahl DP für die Fehleinstellung wird durch
einen skalaren Wert in der vorstehend genannten Berech
nung wiedergegeben, wobei das Vorzeichen + oder - von
einer vorderen oder hinteren Lage bezüglich der Scharf
einstellung abhängt. Bei überschüssiger Verstellung
wird die Impulszahl MP1 entsprechend der Verstellung
innerhalb der Zeit T2 von der gegenwärtigen Impulszahl
DP2 der Fehleinstellung abgezogen.
Beispielsweise
MPn - 1 = Tn × Sn - 1 (6)
Xn = Tn/(Mpn - 1 ± DPn) (ms) (7)
Sn = 1/Xn (Impulse/ms) (8)
Die wiederholten Berechnungen der Gleichungen (6), (7)
und (8) und die Objektivantriebsoperation sowie die
Integrationen entsprechend den Berechnungsergebnissen
machen es möglich, der Bewegung des Objekts, so wie in
den Figuren gezeigt, zu folgen. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen wird, da die berechnete Impuls
zahl MPn-1 des Objektbildes und die berechnete Impuls
zahl DPn der Fehleinstellung absolute Zahlen sind, der
Ausdruck (MPn-1±DPn) in der Gleichung (7) durch den
Ausdruck (MPn-1+DPn) bzw. (MPn-1-DPn) für hintere
bzw. vordere Verstellung ersetzt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird
das Objektiv nach Ende der Berechnung mit dem doppelten
Wert der Nachführgeschwindigkeit S1 während der für die
Berechnung erforderlichen Zeit bewegt. Der Grund be
steht darin, daß die Bildebene durch die Verstellung
entsprechend der Bewegung des Objekts nach Ende des
Objektivantriebs und vor dem Ende des nachfolgenden
Objektivantriebs bewegt werden muß. Der Zusammenhang
gemäß Sn × (Stillstandszeit plus Antriebszeit) = (An
triebsgeschwindigkeit × Antriebszeit) kann nämlich
durch eine einfacherere Rechnung erhalten werden. Daher
ist es möglich, das Objektiv mit einer anderen Nach
führgeschwindigkeit zu bewegen, wenn die vorstehende
Beziehung erfüllt ist.
Operation mit geschlossenem Auslöseschalter
Die Operation mit geschlossenem Auslöseschalter SWR
während der Autofokus-Vorausberechnung für das bewegte
Objekt ist folgende (Fig. 6).
Da der Spiegel nach Schließen des Auslöseschalters bei
der einäugigen Spiegelreflexkamera aufwärts bewegt
wird, ist eine gewisse Zeit erforderlich, bevor der
Film nach Schließen des Auslöseschalters tatsächlich
belichtet wird. Dies wird als Auslösezeitverzögerung
RTL bezeichnet. Da sich ein bewegtes Objekt während der
Auslösezeitverzögerung weiterbewegt (d. h. nach Schlie
ßen des Auslöseschalters SWR und vor dem Belichtungsbe
ginn), sollte das Objektiv kontinuierlich angetrieben
werden, um der Objektbewegung zu folgen.
Zu diesem Zweck wird am Ende der erforderlichen Berech
nungen geprüft, ob der Auslöseschalter SWR geschlossen
ist. Trifft dies zu, so wird der Objektivantrieb M3 mit
der doppelten Nachführgeschwindigkeit S3 für die
Rechenzeit t3 zuzüglich der Auslösezeitverzögerung RTL
ausgeführt, so daß die Scharfstellinse 53 zunächst in
Richtung der optischen Achse mit einer zusätzlichen
(überschüssigen) Verstellung entsprechend der Auslöse
zeitverzögerung RTL bewegt wird.
Operation bei sich entfernendem Objekt
Mit Abschluß des Objektivantriebs M3 mit doppelter
Geschwindigkeit werden die Lichtmeßberechnung und die
Aufwärtsbewegung des Spiegels durchgeführt, so daß die
Blende auf einen berechneten Wert eingestellt wird, und
der Verschlußmechanismus 25 wird mit der berechneten
Verschlußzeit betätigt.
Die vorstehend genannten Operationen gelten für ein
sich annäherndes Objekt. Wird die Scharfstellinse zu
nächst mit überschüssiger Verstellung bewegt, wenn sich
das Objekt von der Kamera entfernt, wie oben erwähnt,
so tritt eine hintere Fokusposition ein. Da die Schär
fentiefe mit abnehmender Entfernung abnimmt, ist jedoch
eine vordere Fokusposition vorzuziehen. Bei sich ent
fernendem Objekt nimmt außerdem die Geschwindigkeit der
Bewegung der Bildebene allmählich ab, wenn die Ge
schwindigkeit der Objektbewegung konstant ist.
Im Hinblick auf diese Erscheinungen wird bei der vor
liegenden Erfindung bei sich entfernendem Objekt das
Objektiv mit der mehrfachen Geschwindigkeit für eine
Zeit bewegt, die halb so lang ist wie die Zeit bei sich
annäherndem Objekt. Es wird also gemäß Fig. 7 die
Objektivantriebsoperation mit der doppelten Nachführge
schwindigkeit S3 für die halbe Rechenzeit t4 zuzüglich
der Auslösezeitverzögerung RTL ausgeführt, d. h. diese
Zeit beträgt (t4+RTL)/2.
Hauptoperation
Die Hauptoperation des hier beschriebenen Ausführungs
beispiels wird im folgenden anhand der Fig. 8 bis 15
deutlicher beschrieben.
Die Operation wird mit der Haupt-CPU 35 entsprechend
dem Programm in ihrem internen ROM 35a durchgeführt.
Die Daten, wie Konstanten und Parameter für die Be
rechnungen, sind in dem E2PROM 43 gespeichert.
Fig. 8 zeigt eine Hauptroutine der Hauptoperation der
Haupt-CPU 35. Wenn der Hauptschalter SWM geschlossen
wird, tritt die Steuerung in die Hauptroutine nach
Fig. 8 ein. Zunächst wird in Schritt S101 das System
der Haupt-CPU 35 einschließlich der verschiedenen
Ports, des Speichers usw. initialisiert. Danach wird
die Leistungsbegrenzungsoperation durchgeführt, um un
nötigen elektrischen Energieverbrauch zu vermeiden
(Schritt S103). In Schritt S105 wird geprüft, ob der
Lichtmeßschalter SWS geschlossen ist. Die Leistungsbe
grenzungsoperation wird aufrechterhalten, und die Prüf
operationen werden wiederholt, bis der Lichtmeßschal
ter SWS geschlossen ist.
Wenn der Lichtmeßschalter SWS geschlossen ist, wird der
Referenzzeitgeber 35c gestartet, und die Zustände der
Schalter, wie z. B. des Autofokus-Schalters SWAF, werden
geprüft (Schritte S107, S109). Danach wird der Daten
austausch mit der Objektiv-CPU 61 ausgeführt, um die
Objektivdaten zu empfangen, also den Offenblendenwert,
den maximalen Blendenwert, die Brennweite, den K-Wert
usw. (Schritt S111).
Die Lichtmeßdaten werden in die Haupt-CPU 35 von der
integrierten Lichtmeßschaltung 17 her eingegeben, so
daß die Verschlußzeit und der Blendenwert aus den foto
metrischen Daten, der Filmempfindlichkeit usw. entspre
chend einem vorbestimmten Algorithmus berechnet werden
(Schritt S113). Die berechnete Verschlußzeit sowie der
berechnete Blendenwert werden dann mit der Anzeigeein
heit 45 in Schritt S115 dargestellt. Danach wird die
Autofokus-Operation durchgeführt.
Immer wenn die eingestellte Zeit des Referenzzeitge
bers 35c während der Wiederholung der Operationen der
Schritte S109 bis S119 abläuft, wird die Hauptroutine
durch die in Fig. 9 dargestellte Referenzzeitroutine
unterbrochen. In dieser wird die Schleifenzeit gezählt,
und die Zustände des Lichtmeßschalters SWS und des Aus
löseschalters SWR werden eingegeben (Schritte S121 und
S123). Nach Prüfen des Lichtmeßschalters wird der Aus
löseschalter SWR geprüft, nachdem die noch zu beschrei
bende und in Fig. 17 dargestellte Operation zum Erfas
sen der Grenzposition durchgeführt ist. Wird der Aus
löseschalter SWR geöffnet oder geschlossen, jedoch ein
Freigabesignal für die Auslösung nicht ausgegeben, bei
spielsweise wenn das Objekt in der Autofokus-Priori
tätsbetriebsart nicht scharf eingestellt ist, so wird
die Steuerung zu dem Schritt vor der Unterbrechung
durch die Referenzzeitroutine zurückgeführt (Schritte
S125 und S127).
Wird der Auslöseschalter SWR geschlossen und das Aus
lösen freigegeben, so wird ausgelöst. Während der Aus
löseoperation wird der Spiegelmotor 31 eingeschaltet,
um den Spiegel aufwärts zu bewegen, und der Blenden
mechanismus 27 wird betätigt, um die Blende auf den in
Schritt S113 berechneten Wert einzustellen (Schritte
S131 und S133).
Mit Abschluß der Aufwärtsbewegung des Spiegels wird der
Verschlußmechanismus 25 betätigt, um die Belichtung mit
der in Schritt S113 berechneten Verschlußzeit auszu
führen (Schritte S135, S137). Mit Ende der Belichtung
wird der Spiegelmotor 31 eingeschaltet, um den Spiegel
abwärts zu bewegen, und der Filmtransportmotor 33 wird
eingeschaltet, um den Film um ein Bildfeld weiterzu
transportieren (Schritt S139). Danach wird die Steue
rung zu Schritt S107 zurückgeführt.
Autofokus-Operation
Die folgende Beschreibung betrifft die Autofokus-Opera
tion, die in Fig. 10 bis 13 dargestellt ist.
Zunächst wird geprüft, ob die automatische oder die
manuelle Scharfeinstellung (AF-Betrieb oder MF-Betrieb)
eingestellt ist. Ist die manuelle Scharfeinstellung
eingestellt, so springt die Steuerung zu Schritt S211
(Schritt S201). Im Gegensatz zu der automatischen
Scharfeinstellung wird in der MF-Betriebsart die
Scharfeinstellung manuell durch die Bedienungsperson
vorgenommen.
Wenn die Steuerung bei AF-Betrieb erstmals in die AF-Operation
eintritt, springt die Steuerung zu Schritt
S211 (Schritte S203, S205, S209), da keine Integra
tionsoperation ausgeführt wird, keine AF-Sperre vor
liegt (d. h. AF-Verriegelungsmerker = 0), das Objekt
nicht scharf eingestellt ist (d. h. der Merker FOCUS ist
0) und der Reintegrationsmerker 0 ist. Bei der zweiten
oder der darauffolgenden Operation springt die Steue
rung zu dem Schritt zum Durchführen der Autofokus-Ver
riegelung, wenn der Verriegelungsmerker 1 ist. Hat er
den Wert 0 und ist das Objekt scharf eingestellt, d. h.
ist eine vorbestimmte Zeit nach Scharfeinstellung abge
laufen, wird der Verriegelungsmerker auf 1 gesetzt und
die Reintegrationsoperation ausgeführt (Schritte S203,
S205 und S207). Ist das Objekt nicht scharf einge
stellt, wird jedoch die zweite AF-Operation oder eine
nachfolgende Operation durchlaufen, wird die Reintegra
tionsoperation ausgeführt, da der Reintegrationsmer
ker 1 ist (Schritte S203, S205 und S209).
Handelt es sich um die erste Autofokus-Operation oder
ist die manuelle Scharfeinstellung eingestellt, so geht
die Steuerung zu Schritt S211 (Schritte S201, S203,
S205, S209). Bei Schritt S211 wird geprüft, ob die
Autofokus-Operation ausgeführt wird, und bei Schritt
S213 wird geprüft, ob die manuelle Scharfeinstellung
durchgeführt wird.
Wird die Operation in dem Autofokus-Betrieb durchge
führt (erste Autofokus-Operation), so geht die Steue
rung zu Schritt S231, und wenn die Operation bei manu
eller Scharfeinstellung ausgeführt wird, werden die
Entfernungsmeßoperation und die Fokusstandsanzeige
operation ausgeführt (Schritte S215 bis S227).
Bei Schritt S215 werden die Integrations- und Rechen
operationen ausgeführt. Danach wird in Schritt S217
geprüft, ob die Rechenergebnisse wirksam sind. Ist dies
der Fall und ist das Objekt scharf eingestellt, so wird
dieser Zustand mit einer nicht dargestellten Leucht
diode der Anzeigeeinheit 45 signalisiert. Zusätzlich
wird ein elektronischer Summer 46 (PCV) eingeschaltet,
um dem Benutzer die erfolgte Scharfeinstellung zu sig
nalisieren (Schritt S219). Ist das Objekt nicht scharf
eingestellt, so erfolgt keine Anzeigeoperation.
Ist der Objektkontrast schwach und wird die erste Ope
ration der Routine durchgeführt, so springt die Steue
rung zu Schritt S229, und wenn die Operation nicht die
erste Autofokus-Operation bei schwachem Objektkontrast
ist, wird geprüft, ob das Objekt scharf eingestellt ist
(Schritte S221 und S223). Ist das Objekt scharf einge
stellt, so wird der Auslösefreigabemerker auf 1 ge
setzt, und die Steuerung geht zu Schritt S229 (Schritte
S223 und S225). Ist das Objekt nicht scharf einge
stellt, so werden der Merker für die zweite Fokusbreite
(Fokussierbereich) und die Scharfeinstellung, der Aus
lösefreigabemerker und der Autofokus-Verriegelungsmer
ker freigegeben. Danach werden die Anzeige mit der An
zeigeeinheit 45 und der Betrieb des Summers 46 unter
brochen (Schritte S223 und S227). Dann geht die Steue
rung zu Schritt S229.
Sind die Rechenergebnisse nicht wirksam, so werden die
zweite Fokusbreite und die Merker für die Scharfein
stellung, die Auslösefreigabe und die Autofokus-Ver
riegelung freigegeben. Danach werden die Anzeigen mit
der Anzeige 45 und der Betrieb des Summers 46 unter
brochen (Schritte S217 und S227). Dann geht die Steue
rung zu Schritt S229, bei dem die Schleifenzeit geprüft
wird. Ist eine vorbestimmte Schleifenzeit noch nicht
abgelaufen, so wird die Steuerung zu Schritt S211 zu
rückgeführt, um die obengenannten Operationen zu
wiederholen. Ist die vorbestimmte Schleifenzeit abge
laufen, so wird die Steuerung zu Schritt S109 der
Hauptroutine zurückgeführt.
Wenn die Operation in Schritt S211 die Autofokus-Opera
tion ist, so geht die Steuerung zu Schritt S231, um die
Autofokus-Operationsroutine zu beginnen. Bei Schritt
S231 werden die Integrations- und die Berechnungsopera
tion ausgeführt. Danach wird bei Schritt S233 geprüft,
ob die Rechenergebnisse wirksam sind. Ist dies der
Fall, so springt die Steuerung zu Schritt S261, in dem
der Fokuszustand geprüft wird. Sind die Rechenergeb
nisse nicht wirksam, so wird geprüft, ob ein Aufnahme
betrieb mit Hilfslicht vorliegt (Schritt S235). Ist
dies der Fall, so wird Infrarot-Hilfslicht (Kontrast
muster) von einem Hilfslichtsensor (nicht dargestellt)
zum Objekt abgegeben, wenn die Objekthelligkeit kleiner
als ein vorbestimmter Wert ist. Bei dieser Betriebsart
der Hilfslichtabgabe ist es schwierig, der Bewegung des
Objekts zu folgen, und es wird in Schritt S237 der
Merker für die Vorausberechnungssperre bei bewegtem
Objekt gesetzt. Danach wird das Hilfslicht abgegeben
und die Integration sowie die Berechnung durchgeführt.
Dann werden die Rechenergebnisse geprüft (Schritte S239
und S241). Sind die Rechenergebnisse wirksam, so geht
die Steuerung zu Schritt S261, bei dem der Fokuszustand
geprüft wird. Sind die Rechenergebnisse nicht wirksam,
so geht die Steuerung zu Schritt S243. Liegt nicht die
Betriebsart mit Hilfslichtabgabe vor, so überspringt
die Steuerung die Schritte S237 bis S241 und geht zu
Schritt S243. Die darauffolgenden Schritte enthalten
eine Suchintegration.
Bei Schritt S243 wird der Scharfeinstellmotor 39 mit
der Gleichstromsteuerung angetrieben, da keine wirk
samen Rechenergebnisse erhalten wurden. Danach werden
bei Schritt S245 die Suchintegration und die Berechnung
durchgeführt, um die Scharfeinstellung zu erfassen. Die
Rechenergebnisse werden in Schritt S247 geprüft. Sind
sie unwirksam, so werden die Suchintegration und Be
rechnung nochmals durchgeführt, und sind die Ergebnisse
dann wirksam, so geht die Steuerung zu Schritt S373,
bei dem die Antriebsrichtung geprüft wird (Schritte
S245 und S247).
Reintegration und Fokusprüfung
In Fig. 11A und 11B ist die Subroutine dieser Operation
dargestellt.
Die Reintegration ist eine zweite oder eine darauffol
gende Integration. Hierbei wird der Reintegrationsmer
ker auf 1 gesetzt, und dann werden die Integration und
die Berechnung zum Erfassen der Fehleinstellung ausge
führt (Schritte S251, S253). Dann geht die Steuerung zu
der AFNG-Operation, wenn die Rechenergebnisse für die
Fehleinstellung nicht wirksam sind, und wenn gültige
Rechenergebnisse errreicht werden, geht die Steuerung
zu dem Schritt, bei dem der Fokuszustand geprüft wird
(Schritt S255).
Bei der Operation der Fokusprüfung wird geprüft, ob das
Objekt scharf eingestellt ist. Ist dies der Fall, so
wird die Leuchtdiode für die Scharfeinstellung an der
Anzeigeeinheit 45 eingeschaltet und der elektronische
Summer 46 (PCV) betätigt (Schritt S261). Ist das Objekt
nicht scharf eingestellt, so wird keine Operation aus
geführt.
Danach wird in Schritt S263 die Steuerung zu Schritt
S251 zurückgeführt, wenn das Objekt erstmalig bei
schwachem Kontrast nicht scharf eingestellt ist, und es
wird die Integration usw. ausgeführt. Ist das Objekt
bei schwachem Kontrast bei Schritt S263 nicht unscharf
und bei Schritt S265 als scharf eingestellt erkannt,
und ist nicht die Vorausberechnung als Betriebsart ein
gestellt, so wird der Autofokus-Auslösefreigabemerker
auf 1 gesetzt (Schritte S263, S265, S267 und S269).
Ist nicht der Autofokus-Verriegelungsbetrieb wirksam,
d. h. ist der entsprechende Merker nicht gesetzt, so
geht die Steuerung zu Schritt S282. Ist also der Auto
fokus-Verriegelungsmerker bei der ersten Operation nach
der Scharfeinstellung des Objekts gesetzt und wurde
dieser Merker bereits gesetzt, so ist diese Operation
die zweite oder darauffolgende Operation (Schritte
S271, S273), so daß die Steuerung zu der AF-Sperr- oder
Verriegelungsoperation bei Schritt S282 geht.
Wird bei Schritt S273 der Autofokus-Verriegelungsmerker
auf 1 gesetzt, so geht die Steuerung für eine bestimmte
Zeit nicht weiter, während der die Operation durch die
Auslöseoperation unterbrochen werden kann, vorausge
setzt, daß der Objektkontrast stark ist und der Vorbe
rechnungssperrmerker für das bewegte Objekt 0 ist.
Tritt innerhalb der vorbestimmten Zeit keine Unterbre
chung auf, so wird der Autofokus-Auslösefreigabemerker
freigegeben, um das Auslösen zu sperren. Der Autofokus-Verriegelungsmerker
wird freigegeben, um die Autofokus-Operation
zu ermöglichen (Schritte S275, S277, S279 und
S281). Danach beginnt die Autofokus-Verriegelungsopera
tion. Wenn die Schleifenzeit abgelaufen ist, geht die
Steuerung zu Schritt S109 der Hauptroutine zurück
(Schritt S283). Ist der Objektkontrast nicht stark oder
ist der die Vorberechnung sperrende Merker auf 1 ge
setzt, so geht die Steuerung sofort in die Autofokus-Verriegelungsoperation,
ohne die vorbestimmte Zeit ab
zuwarten (d. h. die Operationsunterbrechung durch das
Auslösen). Dieser Ablauf ist mit den Schritten S275,
S277, S283 gezeigt. In der Autofokus-Verriegelungs
operation wird eine Autofokus-Operation nicht durchge
führt, wenn das Objekt fokussiert ist, während der
Lichtmeßschalter SWS geschlossen ist.
Wenn beim Prüfen mit Schritt S265 festgestellt wird,
daß das Objekt nicht scharf eingestellt ist, so springt
die Steuerung zu Schritt S285, um zu prüfen, ob die
Vorausberechnung für das bewegte Objekt wirksam ist.
Ist dies nicht der Fall, so geht die Steuerung zu
Schritt S301 (d. h. Prüfoperation für bewegtes Objekt),
und wenn die Vorausberechnung wirksam geschaltet ist,
geht die Steuerung zu Schritt S321 (Schritt S285).
Wenn für das bewegte Objekt geprüft ist, ob das Objekt
bewegt wird oder nicht (Fig. 2 und 3), so werden die
Merker für die zweite Fokusbreite, die Scharfeinstel
lung, die Auslösefreigabe und die Autofokus-Verriege
lung freigegeben, und die Leuchtdiode zur Anzeige der
Scharfeinstellung bei der Anzeigeeinheit 45 sowie der
elektronische Summer 46 (PCVI) werden ausgeschaltet
(Schritt S301).
Danach springt die Steuerung bei Schritt S303, falls
der Reintegrationsmerker freigegeben ist, in die Im
pulszahlberechnungsoperation, und wenn der Reintegra
tionsmerker gesetzt ist, geht sie zu Schritt S305, bei
dem die Richtung der gegenwärtigen Bewegung des Objek
tivs mit der Richtung der vorherigen Bewegung ver
glichen wird (Schritt S305). Stimmen die beiden Bewe
gungsrichtungen überein, so wird der das bewegte Objekt
prüfende Zähler um 1 verringert, wenn der Objektkon
trast stark ist, und der die Vorausberechnung sperrende
Merker wird freigegeben (Schritte S307, S309, S311 und
S313). Der Anfangswert des das bewegte Objekt prüfenden
Zählers ist für das hier beschriebene Ausführungsbei
spiel 3.
Ist andererseits die Richtung der gegenwärtigen Bewe
gung des Objektivs nicht die Richtung der vorherigen
Bewegung (Schritt S305), ist der Objektkontrast nicht
stark oder ist der Vorausberechnungs-Sperrmerker für
das bewegte Objekt nicht auf 1 gesetzt, so springt die
Steuerung in die Impulszahlberechnungsoperation, ohne
die Zähloperation durchzuführen (Schritte S307, S309
und S311).
Nachdem der das bewegte Objekt prüfende Zähler um 1
verringert ist, wird geprüft, ob der Zählwert 0 ist.
Trifft dies zu, so wird der Merker für die Vorausbe
rechnung gesetzt und der das bewegte Objekt prüfende
Zähler zurückgesetzt (Schritte S315, S317 und S319).
Danach wird die Impulszahlberechnungsoperation durchge
führt. Weicht der Zählwert von 0 ab, so geht die Steue
rung direkt zur Impulszahlberechnungsoperation (Schritt
S315).
Ist bei Schritt S285 der Vorausberechnungsbetrieb für
das bewegte Objekt festgestellt, so werden der Fokus
merker, der Auslösefreigabemerker und der Autofokus-
Verriegelungsmerker freigegeben, und die die Scharfein
stellung anzeigende Leuchtdiode der Anzeigeeinheit 45
sowie der elektronische Summer 46 (PCV) werden ausge
schaltet (Schritt S321).
Danach wird die Impulszahl für die Fehleinstellung ent
sprechend dem Ergebnis der letzten Integration bei
Schritt S253 berechnet. Die erhaltene Impulszahl ist
ein Wert für das Objekt an einer mittleren Stelle der
Integrationszeit.
Danach wird die Bewegungsgeschwindigkeit (Nachführge
schwindigkeit) des Objekts entsprechend der berechneten
Impulszahl für die Objektbewegung, der Impulszahl für
die gegenwärtige Fehleinstellung und der Integralzeit
zwischen den Mittelpunkten der Integrationen berechnet.
Bei Ende der Berechnung wird der Objektnachführmerker,
der das Nachführen gemäß dem Objekt anzeigt, auf 1 ge
setzt (Schritte S325 und S327). Danach wird die Impuls
zahl für die Fehleinstellung in dem Zähler 35d gesetzt,
so daß die Operation zum Steuern der konstanten Dreh
zahl des Scharfeinstellmotors eingeleitet wird (Schrit
te S329 und S331).
Wenn bei Schritt S267 die Betriebsart der Vorausberech
nung für bewegtes Objekt festgestellt wird, geht die
Steuerung zu Schritt S323.
Die folgende Beschreibung betrifft die Operation, die
durchgeführt wird, wenn die AF-Berechnung ungültig ist
(AFNG-Operation), wobei auf das Flußdiagramm in
Fig. 11D Bezug genommen wird. Diese AFNG-Operation wird
auch als Teil der "Grenzpositionsoperation" durchge
führt, die abläuft, wenn die Scharfstellinse die Tele-
oder Weitwinkel-Grenzstellung erreicht.
Wenn das Ergebnis der AF-Berechnung ungültig ist, wird
die Leuchtdiode 46 zur Anzeige der Scharfeinstellung
blinkend geschaltet, um den Benutzer zu informieren,
daß eine Scharfeinstellung unmöglich ist (Schritt
S341). Dann wird der Reintegrationsmerker gesetzt. Die
AF-Rechenoperation wird durchgeführt, wenn die Schlei
fenzeit nach ihrer Prüfung abgelaufen ist. Die Steue
rung kehrt zu der Reintegrationsoperation zurück, wenn
die Schleifenzeit nicht abgelaufen ist (Schritte S342,
S343).
Impulsberechnung und Totgang
Die folgende Beschreibung betrifft die Berechnung der
Impulszahl und des Totgangantriebs anhand der Fig. 12A
und 12B.
Die Impulsberechnung berechnet die Anzahl Impulse
entsprechend der Fehleinstellung und die Anzahl der
Impulse, die zum Beseitigen des Totgangs erforderlich
sind.
Der Totgangantrieb betrifft die internen Zahnräder des
Scharfeinstellmotors 39, die Verbindungen 47 und 57 und
den Objektivantrieb 55 zum Ausschalten des Totgangs,
beispielsweise wenn die Antriebsrichtung für den
Scharfeinstellmotor 39 geändert wird. Beim dargestell
ten Ausführungsbeispiel wird der Totgangantrieb separat
ausgeführt, bevor der Antrieb entsprechend dem Betrag
der Fehleinstellung erfolgt.
Bei der Impulsberechnung wird zunächst die Impulszahl
für die Fehleinstellung berechnet. Weicht die Richtung
der Antriebsoperation von derjenigen der vorherigen
Operation ab, so wird die Impulszahl für den Totgang
berechnet und der Totgangantriebsmerker auf 1 gesetzt
(Schritte S351 und S353). Die Impulszahl für den Tot
gang betrifft die Impulse und die Antriebsrichtung, die
zum Beseitigen des Totgangs erforderlich ist. Der Tot
gangwert des Kameragehäuses 11 wird in dem E2PROM 43
gespeichert, während der Totgangwert für das Objek
tiv 51 in dem ROM der Objektiv-CPU 61 gespeichert ist
und in dem RAM 35b der Haupt-CPU 35 über die Periphe
riesteuerschaltung 23 und die Datenkommunikation ge
speichert werden kann.
Wenn der Totgang-Antriebsmerker nicht gesetzt ist, wird
die Impulszahl für die Fehleinstellung als Autofokus-Impulszahl
in dem Zähler gesetzt, und wenn der Totgang-Antriebsmerker
gesetzt ist, wird die dem Totgang ent
sprechende Impulszahl als Autofokus-Impuls in dem
Zähler gesetzt. Danach wird der Gleichstromantrieb des
Scharfeinstellmotors 39 eingeleitet (Schritte S355 und
S357).
Wenn der Totgang-Antriebsmerker freigegeben ist und als
Betriebsart nicht die Vorausberechnung für das bewegte
Objekt gesetzt ist (d. h. der entsprechende Vorausbe
rechnungsmerker ist freigegeben), so wird der Zähler
stand mit einer vorbestimmten Impulszahl verglichen
(Schritte S363 und S365). Liegt er darüber, so wird der
Vorausberechnungsbetrieb freigegeben (Schritt S367) und
eine Überlappungsintegration eingeleitet, um den Betrag
der Fehleinstellung zu berechnen (Schritte S637 und
S369). Die Überlappungsintegration wird während des
Objektivantriebs durchgeführt.
Nach der Berechnung des Betrages der Fehleinstellung
wird bei Schritt S371 geprüft, ob dieser wirksam bzw.
gültig ist. Ist er ungültig, so wird die Steuerung zu
Schritt S363 zurückgeführt. Ist er gültig, so geht die
Steuerung zu der Prüfoperation der Bewegungsrichtung
(Schritte S372 bis S377).
Bei dieser Prüfoperation wird entsprechend dem Betrag
der Fehleinstellung geprüft (Schritte S373 und S375),
ob die Scharfstellposition vor oder hinter der Objekt
bildposition sowie innerhalb eines bestimmten Bereichs
(zulässigen Bereichs) liegt. Liegt sie vor der Objekt
bildposition und außerhalb des vorbestimmten Bereichs,
so wird die Fehleinstellungs-Impulszahl entsprechend
dem Betrag der Fehleinstellung bei Schritt S369 berech
net, und die berechnete Zahl wird dann in den Zähler
eingegeben (Schritte S375 und S377). Danach wird die
Steuerung zu Schritt S363 zurückgeführt. Liegt die
Scharfstellposition über die Objektbildposition hinaus
oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs, wird der
Scharfeinstellmotor 39 gebremst, um den Objektivantrieb
stillzusetzen. Danach wird die Steuerung zu der Reinte
grationsoperation zurückgeführt (Schritte S375 und
S379). Das Bremsen des Scharfeinstellmotors 39 bedeutet
bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel den
Kurzschluß seiner Eingangsanschlüsse.
Ist die Totgang-Antriebsoperation erforderlich, die
Vorausberechnung für das bewegte Objekt eingestellt
oder der Zählwert kleiner als die vorbestimmte Impuls
zahl, so wird der Zählwert des Autofokus-Impulszählers
mit der vorbestimmten Impulszahl verglichen. Die Steue
rung wird nicht weitergeführt, bevor der Zählwert klei
ner als die vorbestimmte Impulszahl ist (Schritte S359
bis S365, S381 und S383).
Ist der Zählwert kleiner als die vorbestimmte Impuls
zahl, so wird der Scharfeinstellmotor 39 gebremst, wenn
als Betriebsart nicht der Totgangantrieb eingeschaltet
ist. Danach beginnt die Steueroperation für konstante
Drehzahl (Schritte S385 und S387).
Bei dem Totgangantrieb wird die Autofokus-Impulszahl
mit der vorbestimmten Impulszahl verglichen. Ist sie
kleiner als diese, so wird der Scharfeinstellmotor 39
gebremst, so daß die Steuerung zu der Konstantdrehzahl
steuerung weitergeht (Schritte S389, S391 und S387).
Als Steuerzeit wird ein vorbestimmter Wert Xn (d. h.
Pulsbreite der PWM) eingegeben (Schritt S388). Der Tot
gangantrieb wird mit der Steuerung für Konstantdrehzahl
durchgeführt.
Ist die Autofokus-Impulszahl größer als die vorbestimm
te, so geht die Steuerung nicht weiter, bevor der
Gleichstromantrieb zum Beseitigen des Totgangs beendet
ist. Danach wird der Scharfeinstellmotor 39 gebremst,
so daß der Totgangantriebsmerker freigegeben wird, um
den Totgangantrieb zu beenden (Schritte S391, S393,
S395 und S397). Danach geht die Steuerung zu Schritt
S355 zurück. Wenn die vorbestimmten Impulszahlen der
Schritte S365, S383 und S391 die Werte P1, P2 und P3
haben, so gilt:
P1 < P2 = P3
Die Impulszahl für die Fehleinstellung wird in den Im
pulszähler eingegeben, so daß der Objektivantrieb für
die normale Autofokus-Operation durchgeführt wird.
Somit wird der Totgangantrieb vor dem Antrieb für die
Fehleinstellung ausgeführt. Ferner wird er mit dem
Gleichstromantrieb innerhalb einer extrem kurzen Zeit
ausgeführt, wenn die Totgang-Impulszahl größer als ein
vorbestimmter Wert ist. Ist die Totgang-Impulszahl
kleiner als der vorbestimmte Wert, so wird die Tot
gangantriebsoperation durch die Konstantdrehzahlopera
tion durchgeführt, um den vorbestimmten Totgang nicht
zu überschreiten.
Steuerung für konstante Drehzahl
Die folgende Beschreibung betrifft die Steuerung für
konstante Drehzahl anhand der Fig. 13A und 13B.
Diese Steuerung bewirkt eine konstante Drehzahl des
Scharfeinstellmotors 39. Beim dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel steuert die Haupt-CPU 35 diesen Motor so,
daß er mit einer vorbestimmten konstanten Geschwindig
keit entsprechend dem Impulsintervall läuft, das von
dem Codierer 41 ausgegeben wird. Bei einem vorzugswei
sen Ausführungsbeispiel wird der Motor mit konstanter
Geschwindigkeit betrieben, die der Bewegungsgeschwin
digkeit S des Objektbildes gleich oder doppelt so groß
ist.
Bei der Steueroperation für konstante Drehzahl wird Xn
als Steuerzeit (Pulsbreite) eingestellt und der Zähler
für die Steueroperation gesetzt (Schritt S401). Danach
wird, wenn das bewegte Objekt verfolgt wird, der dop
pelte Wert 2Sn der konstanten Drehzahl Sn eingestellt
(Schritte S403 und S405). Wird die Integration durchge
führt, so wird die konstante Drehzahl Sn so einge
stellt, daß das bewegte Objekt mit der Nachführge
schwindigkeit verfolgt wird. Dann geht die Steuerung zu
Schritt S411. Wird keine Integration durchgeführt, so
geht die Steuerung direkt zu Schritt S411 (Schritte
S407 und S409).
Bei Schritt S411 wird geprüft, ob das Objekt verfolgt
wird und die Integration läuft. Trifft dies zu, so
springt die Steuerung zu Schritt S459, um die voll
ständige Integration zu prüfen. Wird weder das Objekt
verfolgt noch die Integration durchgeführt, so geht die
Steuerung zu Schritt S413 (Schritt S411).
Bei Schritt S413 wird geprüft, ob die Steuerzeit für
konstante Drehzahl abgelaufen ist. Trifft dies zu, so
wird der Zähler für die Steuerung rückgesetzt, dann
wird der Zeitgeber für die Grenzpositionserfassung ge
zählt (Schritte S414, S415). Die Steuerung geht zu
Schritt S415, wo geprüft wird, ob die Scharfstellinse
an einem Zielpunkt angelangt ist. Ist die Steuerzeit
nicht abgelaufen, so geht die Steuerung zu Schritt
S421. Hier wird geprüft, ob die Autofokus-Impulse von
dem Codierer 41 ausgegeben werden. Ist dies nicht der
Fall, so wird die Steuerung zu Schritt S411 zurückge
führt. Werden Impulse ausgegeben, so geht die Steuerung
zu Schritt S423.
Bei Schritt S423 wird geprüft, ob die Impulszählung be
endet ist, falls kein Nachführbetrieb vorliegt, oder ob
die Antriebszeit für die Nachführung des Objekts abge
laufen ist, falls Nachführbetrieb vorliegt. Ist die Im
pulszählung beendet oder diese Zeit abgelaufen, so wird
die Bremsoperation ausgeführt. Treffen beide Bedingun
gen nicht zu, so geht die Steuerung zu Schritt S425
(Schritte S423, S437 und S425).
Bei Schritt S425 wird geprüft, ob die Scharfstellinse
53 den Zielpunkt erreicht, und der entsprechende Zeit
geber wird zurückgesetzt. Danach wird geprüft, ob der
Zählwert des Autofokus-Impulszählers unter einer be
stimmten Impulszahl für die Geschwindigkeitsschaltung
liegt. Trifft dies zu, so wird die Antriebsgeschwindig
keit auf Langsam geschaltet, dann wird der Scharfein
stellmotor 39 gebremst. Danach geht die Steuerung zu
Schritt S433 (Schritte S427, S429, S431). Bei Schritt
S433 wird geprüft, ob der Scharfeinstellmotor 39 ange
trieben wird. Trifft dies zu, so wird er gebremst. Da
nach kehrt die Steuerung zu Schritt S401 zurück. Wird
der Scharfeinstellmotor 39 nicht angetrieben, so wird
die Steuerung direkt zu Schritt S401 zurückgeführt.
Wird bei Schritt S423 festgestellt, daß die Impulszäh
lung beendet oder die Antriebszeit abgelaufen ist, wird
der Scharfeinstellmotor 39 bei Schritt S437 gebremst.
Danach wird geprüft, ob der Autofokus-Verriegelungsmer
ker für die Vorberechnung des bewegten Objekts gesetzt
ist. Trifft dies zu, so wird der Autofokus-Auslösefrei
gabemerker gesetzt. Danach geht die Steuerung zu der
Auslöseoperation (Schritte S439, S441 und S443). Ist
die Vorausberechnung nicht eingestellt oder der Auto
fokus-Verriegelungsmerker freigegeben, wird geprüft, ob
der Totgangantrieb wirksam ist oder nicht, d. h. ob der
Antrieb mit Totgang erfolgt oder nicht. Ist der Tot
gangantrieb in Betrieb, so geht die Steuerung zu der
Abschlußoperation für diesen Antrieb (Schritt S397).
Ist er nicht in Betrieb, so wird der Reintegrationsmer
ker gesetzt und die Schleifenzeit geprüft. Ist sie ab
gelaufen, so wird die Steuerung zu Schritt S109 zurück
geführt. Ist sie nicht abgelaufen, so geht die Steue
rung zu der Reintegrationsoperation (Schritte S445,
S446 und S447).
Fig. 13 zeigt den Integrationsstart, die Eingabe der
CCD-Daten und die mit der Fehleinstellungsberechnung
durchgeführte Integration (Schritte S215, S231, S253).
In der Reintegrationsoperation erfolgt die Initialisie
rung für die Integration und die Berechnung. Danach be
ginnt die Integration, und der Integrationsmerker wird
gesetzt (Schritte S451, S453 und S455). Wird das beweg
te Objekt verfolgt, so springt die Steuerung zu Schritt
S401 (d. h. Konstantdrehzahlsteuerung), wird das bewegte
Objekt nicht verfolgt, so wird geprüft, ob die Integra
tion beendet ist (Schritte S457 und S459).
Ist die Integration nicht beendet, so geht die Steue
rung zu Schritt S461, um zu prüfen, ob die Integrations
zeit länger als ein vorbestimmter Wert ist. Trifft dies
zu, so wird bei Schritt S463 der die Vorausberechnung
für das bewegte Objekt sperrende Merker gesetzt, da die
Objekthelligkeit als zu gering angesehen wird. Ist die
Integrationszeit kürzer als der vorbestimmte Wert, so
geht die Steuerung zu Schritt S465. Wird das bewegte
Objekt nicht verfolgt, so wird die Steuerung zu Schritt
S459 zurückgeführt, um auf das Ende der Integration zu
warten (Schritte S459 bis S465). Wird das bewegte Ob
jekt verfolgt (S465), so wird die Steuerung zu Schritt
S413 zurückgeführt.
Ist die Integration beendet und wird das Objekt ver
folgt, so wird der Scharfeinstellmotor 39 gebremst.
Danach werden die Integrationsdaten aus der Entfer
nungsmeßeinheit 21 eingegeben, um die Fehleinstellung
zu berechnen. Danach wird die Steuerung zu dem Schritt
zurückgeführt, der auf den Anfangsschritt der Integra
tion folgt (Schritte S467, S469, S471 und S473). Wird
das Objekt nicht verfolgt (S467), so wird Schritt S469
übersprungen, und die Steuerung geht zu Schritt S915
(Fig. 22).
Berechnen der Fehleinstellung
Die folgende Beschreibung betrifft die Berechnung der
Fehleinstellung mit den Schritten S473 und S915
(Fig. 22) anhand der Fig. 14. Zunächst wird der Kon
trast berechnet und geprüft (Schritt S501). Bei der
Kontrastberechnung werden die Differenzen der Integra
tionsdaten der CCD-Elemente in der Entfernungsmeßein
heit berechnet. Danach wird geprüft, ob der Kontrast
ausreichend stark ist, um den Phasenunterschied zu be
rechnen. Ist der Kontrast schwach, so wird die Steue
rung zurückgeführt. Ist der Kontrast ausreichend stark,
so wird die Phasendifferenz berechnet (Schritte S503
und S505).
Bei Schritt S505 wird die Phasendifferenz berechnet,
beispielsweise nach einem Korrelationsverfahren o. ä.
Ist als Betriebsart die 10 Bit-Auswahl eingestellt, so
geht die Steuerung zu Schritt S551 (10 Bit-Auswahlope
ration). Ist diese Betriebsart nicht eingestellt, so
geht die Steuerung zu Schritt S509 (Schritt S507). Wenn
die Steuerung erstmals die Routine beginnt, ist nicht
die 10 Bit-Betriebsart geschaltet, und entsprechend
geht die Steuerung zu Schritt S509 (Schritt S507). Die
10 Bit-Auswahl kennzeichnet eine Operation, bei der bei
unzureichender Identität der Integrationsdaten des Ver
gleichsteils und des Referenzteils des CCD-Liniensen
sors eine Vielzahl von 10 Bit-Bereichen nacheinander
aus dem Vergleichsteil und aus dem Referenzteil des
CCD-Liniensensors ausgewählt wird, um stark korrelative
Bereiche zu erhalten.
Bei Schritt S509 wird geprüft, ob die Rechenergebnisse
für den Phasenunterschied wirksam sind oder nicht. Sind
sie nicht wirksam, so wird die Steuerung zurückgeführt.
Sind sie wirksam, so wird die Korrelativität geprüft
(Schritte S509 und S511). Ist die Korrelativität gut,
so wird die Berechnung der Fehleinstellung ausgeführt
(Schritte S511 und S530). Wird der Merker für erste
Fehleinstellung bei schwachem Kontrast gesetzt und ist
der Betrag der Fehleinstellung kleiner als ein vorbe
stimmter Wert, so wird der durch die Rechnung erhaltene
Betrag mit dem durch die vorhergehende Berechnung er
haltenen Betrag verglichen (Schritte S533, S537). Ist
er kleiner als der vorherige Betrag, so wird er als
effektiver Wert eingestellt und der OK-Merker für die
Fehleinstellung gesetzt (Schritte S539, S541 und S543).
Dann wird die Steuerung zurückgeführt.
Ist der Merker für erste Fehleinstellung bei schwachem
Kontrast nicht gesetzt, so ist der gegenwärtige Betrag
der Fehleinstellung wirksam, so daß der OK-Merker für
die Fehleinstellung gesetzt wird (Schritte S533, S541
und S543). Danach wird die Steuerung zurückgeführt.
Auch wenn der Merker für erste Fehleinstellung bei
schwachem Kontrast gesetzt ist, wird der vorherige Be
trag der Fehleinstellung gültig, wenn dieser größer
als ein vorbestimmter Wert ist, und dann wird der OK-Merker
für die Fehleinstellung gesetzt (Schritte S533,
S535 und S543). Danach wird die Steuerung zurückge
führt. Auch wenn der erste Fehleinstellungsmerker bei
schwachem Kontrast gesetzt ist und der Betrag der Fehl
einstellung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist,
wird der vorherige Betrag beibehalten, wenn er kleiner
als der gegenwärtige Betrag der Fehleinstellung ist.
Danach wird der OK-Merker für die Fehleinstellung ge
setzt (Schritte S533, S535, S537, S539 und S543). Da
nach wird die Steuerung zurückgeführt.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird
von dem vorherigen und dem gegenwärtigen Betrag der
Fehleinstellung der kleinere gewählt, wenn der Objekt
kontrast schwach ist. Eine Fehlfunktion durch einen
möglichen Meßfehler, beispielsweise ein ungleichmäßiges
Flackern der Anzeige der Fehleinstellung oder ein
Fehler beim Betrieb des Scharfeinstellmotors 39 tritt
nicht auf.
Liegt eine schwache Korrelation der Integrationsdaten
vor (Schritt S511), so wird bei Schritt S513 der Such
merker geprüft. Da der Merker 0 ist, wenn die Steuerung
erstmals zu dieser Operation kommt, wird die Berechnung
der Phasendifferenz bei Schritt S515 fortgesetzt. Wenn
das Rechenergebnis gültig ist, geht die Steuerung zu
Schritt S511 zurück. Ist sie ungültig, so wird der
Suchmerker gesetzt. Die Steuerung geht dann zurück zu
Schritt S505 (Schritte S517 und S519). Nach dem Setzen
des Suchmerkers geht die Steuerung von Schritt S513 zu
Schritt S521, und es wird die Phasenabweichung mit ei
nem Referenzwert verglichen (Schritt S521). Ist sie
kleiner als der Referenzwert, so wird der Kontrast ge
prüft (Schritte S521 und S523). Ist der Kontrast
schwach, so geht die Steuerung zu Schritt S530. Ist der
Kontrast stark, so wird der 10 Bit-Auswahlmerker und
der Sperrmerker für die Vorausberechnung gesetzt, um
die ersten 10 Bits zu wählen. Danach wird die Zahl der
Prüfoperationen gesetzt (im vorliegenden Ausführungs
beispiel 4). Dann wird die Steuerung zu Schritt S505
zurückgeführt (Schritte S523, S525, S527 und S529).
lst der 10 Bit-Auswahlmerker gesetzt, so geht die
Steuerung von Schritt S507 zu Schritt S551 (10 Bit-Aus
wahloperation). In dieser Auswahloperation wird
geprüft, ob der gültige Betrag der Fehleinstellung
basierend auf den gewählten 10 Bits durch eine Opera
tion erreicht wird. Trifft dies zu und ist der Kontrast
doppelt so stark wie der vorherige, so wird der 10 Bit-
Auswahl-Fehleinstellung-OK-Merker freigegeben, um die
vorherigen Daten zu löschen. Danach geht die Steuerung
zu Schritt S595 (Schritte S551, S553, S555 und S557).
Wenn der Fehleinstellungsbetrag für die 10 Bit-Auswahl
nicht bei Schritt S551 erhalten wird, geht die Steue
rung direkt zu Schritt S559. Ist der Kontrast schwächer
als der vorherige Kontrast, so geht die Steuerung zu
Schritt S571, da die gegenwärtig gewählten 10 Bit-Daten
nicht verwendet werden (Schritte S551 und S555). Ist
der gegenwärtige Kontrast stärker als, aber schwächer
als der doppelte vorherige Kontrast, so geht die Steue
rung zu Schritt S559, ohne den OK-Merker freizugeben
(Schritte S551 bis S557).
Bei Schritt S559 erfolgt die Fehleinstellungsberech
nung, wenn das Rechenergebnis des Phasenunterschieds
gültig ist, falls eine gute Korrelation vorliegt
(Schritte S559, S561 und S563). Nach der Fehleinstel
lungsberechnung wird der 10 Bit-Auswahl-Fehleinstel
lung-OK-Merker in Schritt S565 geprüft. Ist der 10 Bit-
Auswahl-Fehleinstellung-OK-Merker gesetzt, wird von dem
gegenwärtigen und dem vorherigen Betrag der Fehlein
stellung der kleinere gewählt (Schritte S565, S567).
Danach wird der genannte OK-Merker gesetzt, und die
Steuerung geht zu Schritt S571 (Schritt S569). Ist der
Merker freigegeben, so geht die Steuerung direkt zu
Schritt S569 und der Merker wird gesetzt (Schritte
S565, S569). Dann geht die Steuerung zu Schritt S571
(Schritte S565, S567, S569). Ist das Rechenergebnis des
Phasenunterschieds ungültig oder liegt eine schlechte
Korrelation vor, so geht die Steuerung zu Schritt S571,
ohne den Betrag der Fehleinstellung zu berechnen
(Schritte S559 und S561).
Bei Schritt S571 werden die nachfolgenden 10 Bit ge
wählt. Dann wird der Zähler, der die Anzahl der 10 Bit-Auswahlprüfoperationen
zählt, um 1 verringert. Ist der
Zählwert von 0 verschieden, so kehrt die Steuerung zu
Schritt S505 zurück. Die Operationen von Schritt S551
bis Schritt S575 werden wiederholt, bis der Zählwert 0
ist (Schritte S573 und S575). Der Anfangswert des
Zählers ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel auf 4
gesetzt. Ist der Zählwert 0, so geht die Steuerung zu
Schritt S533 (d. h. die Operation zum Verhindern eines
ungleichmäßigen Flackerns bei schwachem Kontrast),
falls der 10 Bit-Auswahl-Fehleinstellung-OK-Merker ge
setzt ist. Ist er nicht gesetzt, so wird der 10 Bit-Auswahl-Merker
freigegeben (Schritte S575, S577, S579).
Dann wird die Steuerung zurückgeführt.
Somit können die Integrationsdaten aus der Bitgruppe
der CCD-Sensoren mit hoher Korrelation mittels der
Operationen der Schritte S505, S507 und S551 bis S575
gewählt werden. Die Bitanzahl 10 des dargestellten Aus
führungsbeispiels ist dabei nicht unbedingt einzuhal
ten.
Berechnen der Nachführgeschwindigkeit bei bewegtem
Objekt
Diese Berechnung wird anhand der Fig. 15 erläutert. Zu
nächst wird die Zeit Tn zwischen den Mittelpunkten der
vorherigen und der gegenwärtigen Integration berechnet
(Schritt S601). Der Grund für die Wahl des Mittelpunkts
der Integration als Referenzpunkt besteht darin, daß
die Integrationszeit abhängig von der Objekthelligkeit
veränderlich ist. Es wird geprüft, ob der Merker für
die laufende Nachführung gesetzt ist. Ist er nicht ge
setzt, was bedeutet, daß die Operation als erste beim
Nachführungsprozeß durchgeführt wird, geht die Steue
rung zu Schritt S605 (Schritt S805). Ist der Merker ge
setzt, was bedeutet, daß diese Operation die zweite
oder eine nachfolgende Operation beim Nachführungspro
zeß ist, so geht die Steuerung zu Schritt S607 (Schritt
S807).
Wird das Objekt nicht verfolgt, d. h. die Steuerung
kommt erstmals nach Setzen des Nachführbetriebes in
diese Operation, so wird die Geschwindigkeit S1 der
Objektbildbewegung aus der Zeit T1 und der Fehlein
stellungsimpulszahl DP1 mit den Gleichungen (1) und (2)
berechnet. Dann wird T1 als Nachführzeit gesetzt, d. h.
als Steuerzeit für konstante Geschwindigkeit, und die
Steuerung zurückgeführt (Schritte S605 und S606). Wird
das Objekt verfolgt, d. h. die Steuerung kommt erstmals
nach Setzen des Nachführbetriebs in diese Operation, so
wird die Impulszahl MPn-1, die der Bewegung des Objekt
bildes innerhalb der Zeit Tn entspricht, aus der Zeit
Tn und der Geschwindigkeit Sn-1 mit der Gleichung (3)
berechnet (Schritt S607). Die Bezeichung n-1 betrifft
eine Variable der vorherigen Integrations-Berechnungs-
oder Betriebsoperation, während ′n den jeweils aktuel
len Sachverhalt bezeichnet. Dann wird die gegenwärtige
Bewegungsrichtung der Scharfstellinse mit derjenigen
der vorherigen Bewegung verglichen. Sind die Richtungen
gleich, wird der Merker für Überschußbewegung (d. h. für
die Bewegung der Scharfstellinse über eine Zielposition
hinaus) freigegeben. Dann wird die Impulszahl MPn-1 zu
der gegenwärtigen Impulszahl DPn für die Fehleinstel
lung addiert. Die Steuerung geht dann zu Schritt S617
(Nachführgeschwindigkeitskorrektur) (Schritte S609,
S611, S613 und S615). Unterscheiden sich die Bewegungs
richtungen der Scharfstellinse, so geht die Steuerung
zu Schritt S637, da von einer verringerten Bewegungsge
schwindigkeit des Objektbildes oder von dem Stillstand
des Objektbildes an einer Extremposition über die Ziel
position hinaus oder von einer Bewegungsrichtungsände
rung auszugehen ist (Schritte S609 und S611). Tritt ein
Fehler auf, d. h. ist es unmöglich, den Unterschied der
Bewegungsrichtung der Scharfstellinse festzustellen, so
wird der Vorausberechnungsmerker für bewegtes Objekt
freigegeben und die Steuerung geht in die Reintegra
tionsoperation (Schritte S611, S613 und S655).
Nachführgeschwindigkeitskorrektur 1
Bei dieser Berechnung erhält man die Nachführgeschwin
digkeit Sn durch die folgende Formel (Schritt S617):
Xn = Tn/(Mpn - 1 + DPn)
Sn = 1/Xn
= (MPn - 1 + DPn)/Tn (Impulse/ms)
Dann wird bei Schritt S621 die Nachführzeit (Summe der
Integrationsdaten-Eingabezeit und der Rechenzeit) Cn
eingestellt. Ist das Objekt scharf eingestellt (Schritt
S623) und der Auslöseschalter SWR geschlossen (Schritt
S625), wird der Autofokus-Verriegelungsmerker gesetzt
(Schritt S627). Dann wird bei Schritt S629 die Verzöge
rungszeitkorrektur berechnet (d. h. die Nachführzeit Cn
zuzüglich der Zeit, die der Auslöseverzögerung ent
spricht). Entfernt sich das Objekt von der Kamera, so
wird die Steuerzeit für Konstantdrehzahl eingestellt
auf die Hälfte der Verzögerungskorrekturzeit (Schritt
S633). Nähert sich das Objekt der Kamera, so wird die
Steuerzeit für die Konstantdrehzahl auf die Verzöge
rungskorrekturzeit eingestellt (Schritt S635).
Ist das Objekt unscharf eingestellt oder der Auslöse
schalter SWR auch bei scharf eingestelltem Objekt ge
öffnet (Schritte S623 und S625), geht die Steuerung zu
Schritt S635, um die Nachführoperation fortzusetzen, so
daß die Steuerzeit für konstante Drehzahl übereinstim
mend mit der Nachführzeit Cn eingestellt wird (Schritt
S635).
Ist die Bewegungsrichtung der Scharfstellinse anders
als bei der vorherigen Bewegung, so wird bei Schritt
S637 geprüft, ob MPn-1-DPn positiv oder negativ ist.
Ist dieser Ausdruck positiv, so wird er bei Schritt
S639 berechnet. Dann erfolgt die Berechnung der Nach
führgeschwindigkeit Sn anhand der folgenden Gleichun
gen, und der Zustand des Auslöseschalters SWR wird ge
prüft (Schritt S641):
Xn = Tn/(MPn - 1 - DPn)
Sn = 1/Xn
= (MPn - 1 - DPn)/Tn (Impulse/ms)
Ist das Objekt scharf eingestellt (Schritt S643), so
wird der Merker freigegeben (Schritt S645), der die
überschüssige Einstellung der Scharfstellinse kenn
zeichnet. Ist das Objekt unscharf (Schritt S643) oder
ist MPn-1-DPn kleiner als 0 (Schritt S637), so wird
geprüft (Schritt S647), ob dieser Merker gesetzt wurde.
Ist er nicht gesetzt, so wird er bei Schritt S649 ge
setzt. Dann wird die Rechenzeit Cn bei Schritt S651
eingestellt. Die Steuerung wartet dann die Berechnungs
zeit Cn ab und setzt die Reintegration fort. Wurde der
genannte Merker bei Schritt S647 gesetzt, so wird der
Vorausberechnungsmerker für bewegtes Objekt bei Schritt
S655 freigegeben.
Fokus-Prüfung
Fig. 16 zeigt diese Operation. Hier wird der Fokussie
rungsbereich (Scharfeinstellbreite) gedehnt, um den zu
lässigen Bereich der Auslöseoperation bei Objektverfol
gung zu vergrößern.
Zunächst wird der vorbestimmte Fokussierungsbereich
(d. h. der vorbestimmte Betrag der Fehleinstellung),
wenn nicht die Vorausberechnung beibehalten wird, bei
behalten. Ist der Vorausberechnungsbetrieb wirksam, so
wird der Fokussierungsbereich gedehnt (vergrößert).
Dann wird geprüft, ob der gegenwärtige Betrag der Fehl
einstellung unter einem vorbestimmten Wert liegt
(Schritte S701, S703 und S705).
Liegt der Betrag über einem vorbestimmten Wert (der
größer als die Scharfeinstellungsbreite ist), so wird
der Merker für die erste Fehleinstellung bei schwachem
Kontrast bei Schritt S719 rückgesetzt.
Liegt der Betrag der Fehleinstellung unter einem vorbe
stimmten Wert und ist das Objekt scharf eingestellt
(innerhalb der Scharfeinstellungsbreite), so wird der
Scharfeinstellungsmerker gesetzt. Danach wird der Mer
ker für erste Fehleinstellung bei schwachem Kontrast
freigegeben. Dann werden die Leuchtdiode der Anzeige
einheit 45 zum Anzeigen der Scharfeinstellung und der
elektronische Summer 46 (PCV) eingeschaltet (Schritte
S705, S707, S709, S711 und S713).
Wird die Autofokus-Operation ausgeführt, so wird eine
vorbestimmte Fokusbreite entsprechend der Bewegungsge
schwindigkeit des Objektbildes eingestellt, um das be
wegte Objekt zu prüfen. Wird die Autofokus-Operation
nicht ausgeführt, so wird die Steuerung direkt zurück
geführt (Schritte S715 und S717).
Ist der Betrag der Fehleinstellung größer als eine vor
bestimmte Scharfeinstellungsbreite (Schritt 707) und
kleiner als der vorbestimmte Wert (Schritt S705), so
wird die Operation ausgeführt, die ein ungleichmäßiges
Flackern bei schwachem Kontrast verhindert. Ist der
Merker für die erste Fehleinstellung bei schwachem Kon
trast gesetzt oder ist bei nicht gesetztem Merker die
Vorausberechnung für bewegtes Objekt geschaltet, so
wird der Merker für erste Fehleinstellung bei schwachem
Kontrast freigegeben und die Steuerung zurückgeführt
(Schritte S721, S723 und S719).
Ist der Merker für erste Fehleinstellung bei schwachem
Kontrast freigegeben (Schritt S721) und die Vorausbe
rechnung nicht geschaltet und ist der Hilfslichtbetrieb
wirksam, so wird die Steuerung direkt zurückgeführt
(Schritte S721, S723 und S725). Ist der Hilfslichtbe
trieb nicht wirksam und der 10 Bit-Auswahlmerker ge
setzt, so wird der Merker für erste Fehleinstellung bei
schwachem Kontrast gesetzt (Schritte S727 und S733).
Auch wenn nicht der 10 Bit-Auswahlbetrieb vorliegt,
wird die Steuerung direkt zurückgeführt (Schritte S727
und S729), wenn die Integration eine vorbestimmte Zeit
überschreitet. Auch wenn sie diese Zeit nicht erreicht
und der Kontrast nicht schwach ist, wird die Steuerung
direkt zurückgeführt. Ist der Kontrast schwach, so wird
der Merker für erste Fehleinstellung bei schwachem Kon
trast gesetzt. Dann wird die Steuerung zurückgeführt
(Schritte S729, S731 und S733). Bei starkem Kontrast
wird die Steuerung direkt zurückgeführt (Schritt S731).
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der
Merker für erste Fehleinstellung bei schwachem Kontrast
gesetzt wird, wenn die Steuerung diese Routine erstmals
beginnt und das Objekt bei schwachem Kontrast fehlein
gestellt ist. Auch wenn der Fokussierungszustand von
Scharf auf Unscharf geschaltet wird, erfolgt bei dem
ersten Fehleinstellungszustand nicht die Fehleinstel
lungsanzeigeoperation (Schritt S301). Entsprechend wird
ein ungleichmäßiges Flackern der Anzeigelampe verhin
dert. Obwohl die Fehleinstellung bei zwei aufeinander
folgenden Fehleinstellungen beim dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel angezeigt wird, können auch drei oder
mehr Fehleinstellungszustände das Anzeigekriterium
sein.
Grenzpositionserfassung
Im folgenden werden anhand der Fig. 17 die Operationen
beschrieben, wenn die Scharfstellinse 53 eine geringste
Extremstellung (d. h. kürzeste Fokusposition) und eine
größte Extremstellung (d. h. unendliche Fokusposition)
erreicht.
Bei dieser Operation wird der Scharfeinstellmotor 39
stillgesetzt, wenn die Scharfeinstellinse 53 an ihren
Grenzstellen (d. h. zwei Extrempositionen) ankommt oder
ihr Antrieb aus einem anderen Grunde unmöglich ist.
Es wird geprüft, ob der Scharfeinstellungsmotor 39 an
getrieben wird. Ist er außer Betrieb, so geht die
Steuerung zu Schritt S791, um den Zeitgeber für das Er
fassen der Grenzposition rückzusetzen. Ist der Impuls
unterbrechungsmerker während des Motorbetriebs gesetzt
(d. h. der Codierer 41 gibt Impulse aus), wird die Prüf
operation für die Grenzposition ausgeführt (Schritt
S771). Ist der Impulsunterbrechungsmerker nicht gesetzt
(d. h. die Impulse sind nicht ausgegeben), geht die
Steuerung zu Schritt S755 (d. h. Zähloperation des Zeit
gebers zum Erfassen der Grenzposition).
Während der Zähloperation des Grenzpositionszeitgebers
wird der Scharfeinstellungsmotor 39 gestoppt, wenn von
dem Codierer 41 für eine vorbestimmte Zeit während des
Motorbetriebs kein Impuls ausgegeben wird, da davon
auszugehen ist, daß die Scharfstellinse 53 auf einer
der Grenzpositionen steht bzw. nicht bewegt werden
kann. Zunächst wird der das Vorhandensein der Impulse
angebende Merker PAWDT an der Grenzposition freigege
ben, und der Zählmerker für den die Grenzposition er
fassenden Zeitgeber, der den Zählvorgang dieses Zeitge
bers anzeigt, wird gesetzt. Der Zeitgeber zählt abwärts
(Schritte S755, S757 und S759). Wenn der Zählwert 0
ist, wird festgestellt, daß die Scharfstellinse die
Grenzposition erreicht hat, und die Steuerung geht zu
der Grenzprozeßoperation. Weicht der Zäh 17740 00070 552 001000280000000200012000285911762900040 0002004216073 00004 17621lwert von 0 ab,
so wird die Steuerung zurückgeführt (Schritt S801).
Die folgende Beschreibung betrifft die Operation, die
ausgeführt wird, wenn die Zeit des die Grenzposition
erfassenden Zeitgebers abgelaufen ist. Hierbei wird auf
das Flußdiagramm nach Fig. 11D Bezug genommen.
Bei der Grenzpositionsoperation wird der Scharfstellmo
tor 39 zunächst bis zum Stillstand gebremst (Schritt
S345). Wenn dann das Rechenergebnis gültig ist, während
der Motor läuft, geht die Steuerung zu Schritt S342 in
der AFNG-Operation, um die Reintegrationsoperation ein
zuleiten. Dann wird die AE-Berechnung durchgeführt,
wenn die Schleifenzeit abgelaufen ist. Die Steuerung
geht zurück zur Reintegrationsoperation, wenn die
Schleifenzeit nicht abgelaufen ist (Schritte S346,
S342, S343). Wenn das Rechenergebnis ungültig ist und
sich die Antriebsrichtung nicht geändert hat, geht die
Steuerung zu der AFNG-Operation (Schritt S341), und die
Operationen der Schritte S341 bis S343 werden durchge
führt (Schritte S346, S347, S341).
Bei der Prüfoperation für die Grenzposition wird die
Grenzposition der Scharfstellinsengruppe 53 mit der
Änderung der Impulse des Codierers 41 erfaßt. Bei die
ser Operation ist der Impulsunterbrechungsmerker frei
gegeben (Schritt S771).
Dann wird die Zähloperation des Grenzwerterfassungs
zeitgebers geprüft (Schritt S775). Wird nicht gezählt
oder der Impulsmerker (PAWDT) während des Zählens ge
setzt, geht die Steuerung zu der Rücksetzoperation für
den Zeitgeber der Grenzpositionserfassung. Ist der Im
pulsmerker PAWDT während des Zählens nicht gesetzt, so
wird er gesetzt. Dann wird die Steuerung zurückgeführt,
falls die Konstantdrehzahlsteuerung erfolgt. Ist dies
nicht der Fall, so geht die Steuerung zu Schrittt S757
(Schritte S777, S779 und S781).
Die Rücksetzoperation des Zeitgebers dient der Initia
lisierung der Daten, die die Erfassung der Grenzposi
tion betreffen. Bei dieser Operation werden der Zähl
merker des Zeitgebers und der Impulsmerker PAWDT frei
gegeben, und es werden die Daten des Zeitgebers für die
Grenzpositionserfassung gesetzt (Schritte S791, S793
und S795).
Zweites Ausführungsbeispiel der Autofokus-Operation bei
bewegtem Objekt
Diese Operation wird im folgenden anhand der Fig. 18
und 19 erläutert.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Kon
stantdrehzahlsteuerung auch während der Berechnung
fortgesetzt. Die Antriebsgeschwindigkeit der Scharf
stellinse entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des
Objektbildes wird berechnet, und die Nachführgeschwin
digkeit wird durch die Integration korrigiert, während
die Scharfstellinse mit der konstanten Geschwindigkeit
bewegt wird, die mit der berechneten Geschwindigkeit
übereinstimmt. Das Grundprinzip des zweiten Ausfüh
rungsbeispiels stimmt mit dem des ersten überein mit
dem Unterschied, daß die Konstantgeschwindigkeits
steuerung während der erforderlichen Berechnung er
folgt. Hierzu (d. h. Steuerung parallel zur Berechnung)
ist die CPU 36 vorgesehen, die die Motortreiberschal
tung 37 steuert.
Zunächst erfolgt der Gleichstromantrieb M entsprechend
der Impulszahl DP für die Fehleinstellung, wenn der
Vorausberechnungsbetrieb geschaltet ist. Am Ende des
Objektivantriebs M wird die Integration I1 durchge
führt. Bei der Berechnung C1 wird die Bewegungsge
schwindigkeit S1 des Objektbildes innerhalb der Zeit T1
zwischen den Mittelpunkten der Integrationen I und I1
mit den weiter oben genannten Gleichungen (1) und (2)
berechnet, so daß die Antriebszeit durch die folgende
Gleichung (9) erhalten wird:
(T1 + I1/2 + 1)/2 (9)
Entsprechend erfolgt der Antrieb M1 mit konstanter Ge
schwindigkeit, die dem dreifachen Wert der Nachführge
schwindigkeit S1 entspricht, für die nach Gleichung (9)
berechnete Antriebszeit.
Als Ergebnis des Antriebs M1 mit Konstantgeschwindig
keitssteuerung wird die Scharfstellinse 53 innerhalb
kurzer Zeit in den Bereich der Scharfeinstellung ge
bracht. Der Effekt weitgehend ähnlich demjenigen des
Antriebs bei doppelter Geschwindigkeit S1 des Objekt
bildes während der Zeit T1+I1/2+C1 wird auch bei drei
facher Geschwindigkeit erzielt.
Bei Ende des Antriebs M1 mit dreifacher Geschwindigkeit
werden die Integration I2 und die Berechnung C2 durch
geführt, während der Antrieb M2 mit konstanter Nach
führgeschwindigkeit S1 erfolgt. Bei der Berechnung C2
wird die Impulszahl MP1 entsprechend der Versetzung des
Objektbildes unter der Annahme, daß es sich mit der
Nachführgeschwindigkeit S1 während der Zeit T2 zwischen
den Mittelpunkten der vorherigen Integration I1 und der
gegenwärtigen Integration I2 bewegt, auf der Grundlage
der Gleichung (3) berechnet. Dann erhält man die Bewe
gungsgeschwindigkeit S2 des Objektbildes für die Zeit
T2 mit den folgenden Gleichungen, die ähnlich den Glei
chungen (4) und (5) sind:
X2 = T2/(MP1 + DP2)
S2 = 1/X2
= (MP1 + DP2)/T2 (Impulse/ms)
Der Objektivantrieb M3 bei konstanter Nachführgeschwin
digkeit S2 wird während der Integration I3 und der Be
rechnung C3 fortgesetzt.
Dann erhält man die Nachführgeschwindigkeit Sn ähnlich
wie oben beschrieben entsprechend der Impulszahl MPn-1
(MPn-1=Tn×Sn-2) in Übereinstimmung mit der Verlage
rung des Objekts, das sich innerhalb der Zeit Tn mit
der Geschwindigkeit Sn-1 bewegt. Der Objektivantrieb
Mn+1 wird mit der konstanten Nachführgeschwindigkeit Sn
während der Integration In+1 und der Berechnung Cn+1
fortgesetzt.
Die vorstehend beschriebene Nachführsteuerung gewähr
leistet, daß das bewegte Objekt praktisch immer scharf
gestellt bleibt. Wird der Auslöseschalter während des
Nachführens geschlossen, so erfolgt die Konstantge
schwindigkeitssteuerung mit der Nachführgeschwindigkeit
Sn, die aus der vorhergehenden Berechnung hervorgeht,
während der Spiegel in der oberen Stellung ist. Die
Scharfstellinse wird vor der Bewegung des voreilenden
Verschlußvorhangs stillgesetzt (Fig. 19). Somit ist das
Objekt weitgehend scharf eingestellt, wenn der vorei
lende Verschlußvorhang seine Bewegung startet (d. h.
wenn die Belichtung beginnt).
Fig. 20A bis 20C und 21A und 21B zeigen Flußdiagramme
für die zweite Nachführoperation des bewegten Objekts.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Operationen der
Fig. 8 bis 14C und 17 sowie 20B, 20C, 21A, 21B mit der
Haupt-CPU 35 durchgeführt, während die Rechenoperation
für die Nachführgeschwindigkeit 2, die in Fig. 20A ge
zeigt ist, und die Integrationsstartoperation, die in
Fig. 22 gezeigt ist, mit der Hilfs-CPU 36 gleichzeitig
mit der Haupt-CPU 35 durchgeführt werden. In dem
zweiten Ausführungsbeispiel wurde die Reintegrations
operation nach Fig. 13C bei Schritt S253 der Reintegra
tionsoperation nach Fig. 11A durchgeführt, bevor der
Vorausberechnungsmerker gesetzt wird. Ist er gesetzt,
so wird die Reintegrationsoperation nach Fig. 22 durch
geführt. Nach dem Setzen des Vorausberechnungsmerkers
werden außerdem die Schritte S326 und S325 übersprun
gen, um die Fehleinstellungsimpulsberechnung am Mittel
punkt der Integration durchzuführen, äquivalent zu
Schritt S323, bevor die Nachführgeschwindigkeit für das
bewegte Objekt in der Reintegrationsoperation bei
Schritt S921 berechnet wird.
Zunächst wird die Zeit Tn zwischen den Mittelpunkten
der vorherigen und der gegenwärtigen Integration be
rechnet (Schritt S801).
Dann wird bei Schritt S803 geprüft, ob das Objekt ver
folgt wird. Trifft dies nicht zu, d. h. wurde das Objekt
noch nicht verfolgt, weil die Steuerung erstmals nach
Einschalten des Nachführbetriebs zu dieser Operation
kommt, so wird die Geschwindigkeit S1 der Objektbildbe
wegung berechnet mit den Werten T1 und DP1 (Schritt
S805). Dann wird als Nachführzeit (T1+I1/2+C)/2
gesetzt (d. h. Steuerzeit für Konstantgeschwindigkeit).
Wird das Objekt verfolgt und ist dies die erste Berech
nung während des Nachführens, d. h. wurde das Objekt
bereits einmal verfolgt, so wird, weil die Steuerung
nun zum zweiten Mal zu dieser Operation kommt, die
Impulszahl MP1 entsprechend der Versetzung des Objekt
bildes innerhalb der Zeit T2 mit den Werten T2 und S1
berechnet. Nach der zweiten Berechnung wird die Im
pulszahl MPn-1 entsprechend der Verlagerung des Objekt
bildes innerhalb der Zeit Tn mit den Werten Tn und Sn-1
berechnet (Schritte S803, S807, S809, S811).
Dann wird die Richtung der gegenwärtigen Bewegung der
Scharfstellinsengruppe 53 mit derjenigen der vorherigen
Bewegung bei Schritt S813 verglichen. Stimmen die bei
den Richtungen überein, so wird der Merker für die
Überschußversetzung freigegeben und die berechnete
Impulszahl MPn-1 zu der gegenwärtigen Impulszahl DPn
für die Fehleinstellung addiert (Schritte S813, S815,
S818 und S819). Dann geht die Steuerung zu Schritt S821
(Nachführgeschwindigkeitskorrektur 2).
Wenn die Bewegungsrichtungen der Scharfstellinsengruppe
unterschiedlich sind, so wird angenommen, daß die
Objektgeschwindigkeit abgenommen hat, das Objekt zum
Stillstand gekommen ist oder die Bewegungsrichtung des
Objektbildes gewechselt hat, wodurch die überschüssige
Verlagerung über die Zielposition hinaus erfolgt. Ent
sprechend geht die Steuerung zu Schritt S833 (Schritte
S813 und S817).
Wenn beispielsweise durch einen unerwarteten Fehler
keine Bewegungsrichtung erfaßbar ist, wird der die Vor
ausberechnung angebende Merker freigegeben. Dann geht
die Steuerung zu der Reintegrationsoperation (Schritte
S815, S817 und S849).
Nachführgeschwindigkeitskorrektur 2
Bei dieser Korrekturberechnung erhält man die Nachführ
geschwindigkeit Sn nach der folgenden Formel (Schritt
S821):
Xn = Tn/(MPn - 1 + DPn)
Sn = 1/Xn
= (MPn - 1 + DPn)/T2 (Impulse/ms)
Ist das Objekt scharf eingestellt und der Auslöseschal
ter SWR geschlossen, so werden der Autofokus-Verriege
lungsmerker und der Autofokus-Auslösefreigabemerker ge
setzt. Dann wird die Steuerung zurückgeführt (Schritte
S825, S827, S829 und S831). Ist das Objekt nicht scharf
eingestellt oder der Auslöseschalter SWR nicht ge
schlossen, so wird die Steuerung direkt zurückgeführt
(Schritte S825 und S827).
Ist die Bewegungsrichtung der Scharfstellinse derjeni
gen der vorherigen Bewegung entgegengesetzt, so wird
geprüft, ob der Ausdruck MPn-1-DPn positiv oder
negativ ist. Ist er positiv, so erhält man die Nach
führgeschwindigkeit Sn nach den folgenden Gleichungen
(Schritte S815, S833, S835 und S837).
Xn = Tn/(MPn - 1 - DPn)
Sn = 1/Xn
= (MPn - 1 - DPn)/Tn (Impulse/ms)
Ist das Objekt scharf eingestellt (Schritt S839), so
wird der Merker, der die überschüssige Verstellung der
Scharfstellinse angibt, freigegeben (Schritte S839,
S841). Ist das Objekt unscharf (Schritt S643) oder ist
MPn-1-DPn negativ (Schritt S833), so wird geprüft, ob
dieser Merker gesetzt ist (Schritt S843). Ist er ge
setzt, so wird der die Vorausberechnung kennzeichnende
Merker bei Schritt S849 freigegeben, da die überschüs
sige Versetzung zum zweiten Mal auftritt. Findet eine
solche überschüssige Verstellung statt, so kann dies
fehlerbedingt sein, weil infolge zweier überschüssiger
Verstellungen der Vorausberechnungsmerker freigegeben
wird. Alternativ ist es möglich, den Vorausberechnungs
merker infolge nur einer oder mehr als zweier über
schüssiger Verstellungen freizugeben.
Wenn dieser Merker nicht gesetzt ist (Schritt S647), so
wird er bei Schritt S845 gesetzt, da die überschüssige
Verstellung erstmals auftritt. Dann werden die Integra
tionsdaten eingegeben und die Rechenzeit Cn einge
stellt. Die Steuerung wartet dann die Rechenzeit Cn ab
und geht zu der Reintegrationsoperation (Schritte S843,
S845 und S847).
Konstantgeschwindigkeitssteuerung 2
Diese Art der Steuerung wird anhand der Fig. 21A und
21B beschrieben.
Die Impulsdauer Xn wird eingestellt (Schritt S851).
Dann wird die Nachführgeschwindigkeit Sn(1/Xn) einge
stellt (Schritte S853, S855), wenn das bewegte Objekt
verfolgt wird. Wird das Objekt verfolgt und ist dies
die erste Operation nach Beginn der Nachführung, so
wird der dreifache Wert 3Sn der Nachführgeschwindigkeit
Sn zurückgesetzt (Schritte S857, S859). Handelt es sich
aber um die zweite oder eine nachfolgende Operation, so
wird die Nachführgeschwindigkeit nicht zurückgesetzt
(Schritte S853, S855, S857). Ist die Berechnung abge
schlossen (d. h. Abschlußmerker = 1), so werden Daten
wie Autofokus-Impulse, Nachführgeschwindigkeit Sn usw.
eingegeben und gesetzt. Dann wird der Abschlußmerker
freigegeben (Schritte S861, S863 und S865). Dann wird
die Steuerung zu Schritt S851 zurückgeführt.
Ist die Berechnung nicht beendet (Abschlußmerker = 0),
so wird bei Schritt S867 geprüft, ob die Konstantge
schwindigkeitssteuerzeit abgelaufen ist. Trifft dies
zu, so beginnt der Zähler zur Erfassung der Grenzposi
tion den Zählvorgang. Wird der Scharfeinstellmotor 39
angetrieben, so kehrt die Steuerung zu Schritt S861 zu
rück (Schritte S867, S869 und S871). Ist er nicht ange
trieben, so wird er gestartet, und die Steuerung kehrt
zu Schritt S851 zurück (Schritte S871 und S873).
Ist die Konstantgeschwindigkeitssteuerzeit nicht abge
laufen, so wird geprüft, ob die Autofokus-Impulse aus
gegeben sind (Schritte S867 und S875). Ist dies nicht
festzustellen, so kehrt die Steuerung zu Schritt S861
zurück. Sind die Impulse ausgegeben, so geht die Steue
rung zu Schritt S877.
Bei Schritt S877 wird geprüft, ob der Spiegel seine
Aufwärtsbewegung beendet hat. Trifft dies zu, so wird
der Scharfeinstellmotor 39 gebremst und stillgesetzt
(Schritte S877 und S879).
Ist die Aufwärtsbewegung des Spiegels noch nicht been
det, so wird geprüft, ob die Zählung der Autofokus-Im
pulse abgeschlossen ist. Trifft dies zu, so wird der
Scharfeinstellmotor 39 stillgesetzt. Dann wird die
Schleifenzeit geprüft. Ist sie abgelaufen, so erfolgt
die Autofokus-Operation. Ist sie nicht abgelaufen, so
geht die Steuerung zu der Reintegrationsoperation
(Schritte S879, S881 und S883).
Ist die Zähloperation der Autofokus-Impulse nicht been
det, so wird die Grenzposition geprüft und der sie er
fassende Zeitgeber eingestellt. Dann wird geprüft, ob
der Zählwert des Autofokus-Impulszählers unter der Im
pulszahl für die Geschwindigkeitsumschaltung liegt
(Schritte S879, S885 und S887). Ist der Zählwert klei
ner als die Impulszahl für die Geschwindigkeitsumschal
tung, so wird die Geschwindigkeitssteuerung auf geringe
Geschwindigkeit umgeschaltet und der Scharfeinstellmo
tor 39 gebremst. Dann geht die Steuerung zu Schritt
S893. Liegt der Zählwert nicht unter der Impulszahl für
die Geschwindigkeitsumschaltung, so geht die Steuerung
direkt zu Schritt S893 (Schritte S887, S889 und S891).
Bei Schritt S893 wird geprüft, ob der Scharfeinstell
motor 39 angetrieben wird. Wird er nicht angetrieben,
so wird die Steuerung direkt zu Schritt S851 zurückge
führt. Wird er angetrieben, so wird er gebremst. Dann
wird die Steuerung zu Schritt S851 zurückgeführt
(Schritt S895).
Integrationsoperation
Diese beginnt nach der Initialisierung, und es wird der
Reintegrationsmerker gesetzt (Schritte S901, S903 und
S905). Die Integrationszeit wird geprüft, bis die Inte
gration beendet ist (Schritte S907 und S909). Über
schreitet diese Zeit einen vorbestimmten Wert, so ist
das Objekt zu dunkel für eine Aufnahme. Entsprechend
wird der Vorausberechnungs-Sperrmerker gesetzt (Schrit
te S909 und S911).
Ist die Integrationsoperation abgeschlossen, so werden
die Integrationsdaten eingegeben, um den Betrag der
Fehleinstellung zu berechnen (Schritte S907, S909 und
S911). Ist das Rechenergebnis gültig und die Vorausbe
rechnung wirksam, so wird die Nachführgeschwindigkeit
berechnet. Dann wird der Berechnungsabschlußmerker ge
setzt. Dann geht die Steuerung zu Schritt S925. Ist das
Rechenergebnis nicht wirksam, so wird die Steuerung zu
Schritt S901 zurückgeführt (Schritte S919, S921 und
S923). Bei Schritt S925 wird geprüft, ob der Autofokus-
Auslösefreigabemerker gesetzt ist. Ist er nicht ge
setzt, so wird die Steuerung zu Schritt S901 zurückge
führt. Ist er gesetzt, so geht die Steuerung zur Aus
löseoperation.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das bewegte
Objekt genau darauf eingestellt bleibt, da die Scharf
stellinsengruppe 53 mit konstanter Geschwindigkeit
während der Integration und der Berechnung bewegt wird,
wie Fig. 18 und 19 zeigen.
Bei der Erfindung wird davon ausgegangen, daß sich das
Objekt bewegt, auch wenn es fokussiert ist und zu einer
vorbestimmten Zeit später bei der Autofokus-Operation
unscharf wird. Entsprechend kann die Bewegung des Ob
jekts erfaßt werden, auch wenn das Objekt zufällig
scharf ist, beispielsweise wenn das sich der Kamera
nähernde Objekt scharf eingestellt wird und sich dabei
die Scharfstellinsengruppe von der Nah- zur Weit-Fokus
position bewegt.