DE60003985T2

DE60003985T2 - Autofokusvorrichtung

Info

Publication number: DE60003985T2
Application number: DE60003985T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Hata
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: EP1079609A1; ES2199728T3; EP1079609B1; TW502523B; DE60003985D1; JP3851027B2; JP2001066494A; US6430368B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Autofokus-Vorrichtung, die für eine Digitalkamera, eine digitale Videokamera, verwendet wird.
In einer Autofokus-Vorrichtung einer Digitalkamera wird eine hochfrequente Komponente eines Video-(Bild-)Signals einer Bilderfassungseinrichtung für eine Bewertung einer Fokusregelung verwendet. Die Autofokus-Vorrichtung hat die folgenden hervorragenden Eigenschaften; genauer gesagt liegt im Wesentlichen keine Parallaxe vor und in dem Fall, dass eine Bildtiefe gering ist und ein Subjekt (Objekt) sich weit entfernt von einer Kamera befindet, ist es möglich, diese genau zu fokussieren. Zusätzlich benötigt die Autofokus-Vorrichtung keinen speziellen Autofokus-Sensor und hat einen sehr einfachen Mechanismus. Außerdem ist bei der Autofokus-Vorrichtung einer Digitalkamera, um zuverlässig eine Verschlusswahrscheinlichkeit zu erfassen, eine Technik vorgeschlagen worden, um eine Autofokus-Laufzeit zu verkürzen.
Beispielsweise detektiert eine Autofokus-Kamera, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 1-206164 (Offenlegungsnummer 3-070273) offenbart wird, die Amplitude einer Hochbandkomponente eines Videosignals, das von einer Bilderfassungseinrichtung erhalten wird, jedes vorbestimmte Zeitintervall als Fokusbewertungswert und führt auf diese Weise einen Autofokus-Vorgang aus. Eine solche Autofokus-Kamera umfasst: ein Suchmittel; ein Interpolationsmittel; und ein Fokusbewertungswert-Diskriminierungsmittel. Genauer gesagt, verschiebt (bewegt) das Suchmittel eine Fokuslinse in einem vergleichsweise groben Schritt von einem unendlichen Subjektabstand zu einem nächsten Fokussierpunkt und erhält somit einen Fokusbewertungswert für jeden Schritt. Das Interpolationsmittel führt eine Interpolation zwischen einem ersten Maximum-Fokusbewertungswert, der mit Hilfe des Suchmittels erhalten wird, und einem jeweils benachbarten Fokusbewertungswert aus, der in der Nähe des ersten Maximum-Fokusbewertungswerts vorliegt, und erzeugt dann einen Interpolations-Fokusbewertungswert. Das Fokusbewertungs-Diskriminierungsmittel diskriminiert einen zweiten Maximum-Fokusbewertungswert von dem Interpolations-Fokusbewertungswert, der mit Hilfe des Interpolationsmittels erhalten wird.
Außerdem detektiert eine Autofokus-Kamera, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-068280 offenbart wird, die Amplitude einer Hochbandkomponente eines Videosignals, das von einer Bilderfassungseinrichtung erhalten wird, jedes vorbestimmte Zeitintervall als Fokusbewertungswert und führt auf diese Weise einen Autofokus-Vorgang aus. Eine solche Autofokus-Kamera umfasst: ein erstes Suchmittel; und ein zweites Suchmittel. Genauer gesagt, verschiebt (bewegt) das erste Suchmittel eine Fokuslinse in einem vergleichsweise groben Schritt von einem unendlichen Subjektabstand zu einem nächsten Fokussierpunkt und erhält auf diese Weise einen Fokusbewertungswert für jeden Schritt. Das zweite Suchmittel verschiebt (bewegt) die Fokuslinse in die Nähe eines Subjektabstands, der einem ersten Maximum-Fokusbewertungswert entspricht, der mit Hilfe des ersten Suchmittels erhalten wird, und verschiebt danach die Fokuslinse in einem feinen Schritt in die Nähe des Subjektabstands und erhält auf diese Weise einen zweiten Maximum-Fokusbewertungswert aus einem Fokusbewertungswert für jeden Feinschritt.
Die vorgenannten Autofokus-Kameras, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 1-206164 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-068280 offenbart sind, haben dahingehend ein Problem, dass eine Autofokus-Laufzeit je nach den Bedingungen lang wird. Das Nachfolgende ist eine Beschreibung der Ursache des Problems.
Für gewöhnlich wird bei einem Autofokus-Vorgang einer elektronischen Kamera zuerst eine Fokuslinse auf unendlich verschoben und wird danach ein Autofokus-Bewertungswert abgetastet, während die Fokuslinse zu einer näheren Seite getrieben wird und auf diese Weise wird ein Extremwert des Autofokus-Bewertungswertes erhalten. In diesem Fall, wenn die Verfahren verwendet werden, die in der vorgenannten japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 1-206141 und 3-204973 offenbart werden, und zwar in Bezug auf ein Subjekt nahe dem Unendlichen, wird, um den Extremwert 1 des Autofokus-Bewertungswertes eines vergleichsweise groben Schritts zu erhalten, die Fokuslinse auf die nähere Seite ausgehend von einer In-Fokus-Position bzw. fokussierten Position getrieben und wird danach ein Autofokus-Bewertungswert in einem Feinschritt abgetastet. Außerdem wird die Fokuslinse zu der unendlichen Seite ausgehend von dem Extremwert 1 getrieben und wird danach ein Extremwert 2 des Autofokus-Bewertungswerts erhalten. Aus diesem Grund wird die Fokuslinse zu der näheren Seite ausgehend von der In-Fokus-Position getrieben, um so die In-Fokus-Position zu erhalten, und wird anschließend die Fokuslinse auf die In-Fokus-Position getrieben.
Wenn die Verfahren, die in der vorgenannten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-206164 offenbart werden, und in Bezug auf ein Subjet in der Nähe von Unendlich verwendet werden, wird der Autofokus-Bewertungswert ausgehend von einer Fokus-Unendlich-Position abgetastet. Dennoch gibt es bei einer zweimaligen Autofokus-Bewertungswertabtastung aus einem vergleichsweise groben Schritt und einem feinen Schritt als Fokuslinsenvorgang viele Rückkehroperationen für die Feinschritt-Autofokus-Bewertungswertabtastung. Wie aus der vorgenannten Beschreibung ersichtlich ist, wird gemäß dem Verfahren, das in den vorgenannten japanischen Patentanmeldungen offenbart wird, die Autofokus-Laufzeit nicht immer verkürzt.
Für gewöhnlich sind zur Erzielung eines Extremwerts zumindest drei Abtast-Autofokus-Bewertungswerte erforderlich; aus diesem Grund werden bei den vorgenannten zweimaligen Autofokus-Bewertungsabtastungen zumindest sechs Abtastungs-Autofokus-Bewertungswerte benötigt. Für den Fall, dass eine In-Fokus-Position in einer Sechsfach-Abtastung oder in einer selteneren Autofokus-Bewertungswertabtastung erhalten wird, kann die Autofokus-Laufzeit nicht verkürzt werden, selbst wenn es keinen vorstehend beschriebenen Faktor gibt.
Allgemein wird eine Extremwertdetektion aus drei Abtast-Autofokus-Bewertungswerten nicht durchgeführt, weil es ein Rauschen, einen Pseudo-Extremwert oder dergleichen gibt. Wenn außerdem die Abtastanzahl von Autofokus-Bewertungswerten, die benötigt wird, um einen Extremwert zu detektieren, hoch wird, gibt es viele Fälle, wo die Autofokus-Laufzeit nicht verkürzt wird.
US 5,767,989 offenbart eine Bildeingabevorrichtung zum Scannen eines Negativfilms oder von Filmdias, beispielsweise in einem Fotoprinter. Offenbart wird eine kameraartige Anordnung aus einer Linseneinheit, die an einem optischen Rahmen angebracht ist, und aus einem externen Steuerabschnitt. Der Autofokus-Vorgang wird auf der Basis von Bilddaten ausgeführt, aber nicht auf der Grundlage einer hochfrequenten Komponente eines Luminanzsignals.
EP 0 401 859 A2 offenbart ein automatisches Fokuseinstellsystem, wo eine Steuerschaltung ausgelegt ist, um einen Bewegungsbereich der Fokussiereinrichtung in einen ersten Bereich und in einen zweiten Bereich zu unterteilen, was auf der Seite des nächsten Fokussierabstands des ersten Bereichs eingestellt wird, um die Fokussiereinrichtung innerhalb des ersten Bereichs in einem ersten Fokussiermode bewegbar zu machen und diese sowohl innerhalb des ersten als auch innerhalb des zweiten Bereichs in einem zweiten Fokussiermode bewegbar zu machen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Autofokus-Vorrichtung für eine Digitalkamera bereitzustellen, die eine Zeit verkürzt, um eine Fokuslinse zu einer In-Fokus-Position bzw. fokussierten Position zu treiben bzw. zu verschieben, um so eine Verkürzung der Autofokus-Laufzeit zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch eine Autofokus-Vorrichtung für eine Digitalkamera mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Andere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung verstanden werden, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Digitalkamera gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Schaltschema, das jeden Pulsmotortreiber zeigt, der in der 1 gezeigt ist;
3 ist eine Ansicht, um einen Logikwert von jedem Pulsmotortreiber gemäß der 2 zu erläutern;
4 ist eine Ansicht, um ein Betriebskonzept von jedem Pulsmotortreiber gemäß der 2 zu erklären;
5 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen jeder Fokuslängenposition (Zoom) und einem Treiberpuls eines Pulsmotors zum Treiben einer Fokuslinse in jedem Kamera-zu-Subjekt-Abstand zeigt;
6 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer Treiberpulsnummer eines Pulsmotors zum Treiben einer Fokuslinse und einem 1-Autofokus-Schritt zeigt;
7 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Autofokus-Bewertungswert und einem In-Fokus-Extremwert zeigt;
8 ist eine Ansicht, um eine Grobeinstellung und eine Feineinstellung zu erläutern;
9 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand L, einer Autofokus-Schrittnummer und einer Autofokus-Abtastzeit in jeder Zoomposition zeigt;
10A und 10B sind Ansichten, um das Abtastkonzept eines Normalbereichs und eines Makrobereichs zu erläutern;
11 ist eine Ansicht, die ein Aufbaubeispiel einer Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung in jeder Zoomposition und eines Kamera-zu-Subjekt-Abstands (Normalbereich, Makrobereich, Super-Makrobereich) für den Fall zeigt, dass ein Pixelseitenverhältnis auf 1800 × 1200 Pixel eingestellt wird;
12 ist eine Ansicht, die ein Aufbaubeispiel einer Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung in jeder Zoomposition und einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand (Normalbereich, Makrobereich, Super-Makrobereich) in dem Fall zeigt, dass ein Pixelseitenverhältnis auf 900 × 600 eingestellt wird;
13 ist ein Zeitablaufdiagramm des Falls, dass eine Grobeinstellung in einem Makrobereich und einem Normalbereich für den Fall vorgenommen wird, dass ein Pixelseitenverhältnis auf 1800 × 1200 Pixel eingestellt wird;
14 ist ein Zeitablaufdiagramm des Falls, dass eine Grobeinstellung in einem Makrobereich und eine Nichtgrobeinstellung in einem Normalbereich für den Fall vorgenommen wird, dass ein Pixelseitenverhältnis auf 1800 × 1200 Pixel eingestellt wird;
15 ist ein Zeitablaufdiagramm des Falls, dass eine Grobeinstellung in einem Makrobereich und in einem Normalbereich für den Fall vorgenommen wird, dass ein Pixelseitenverhältnis auf 900 × 600 Pixel eingestellt wird; und
16 ist ein Zeitablaufdiagramm des Falls, dass eine Grobeinstellung in einem Makrobereich und eine Nicht-Grobeinstellung in einem Normalbereich für den Fall vorgenommen wird, dass ein Pixelseitenverhältnis auf 900 × 600 Pixel eingestellt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Autofokus-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ausführlich nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer Digitalkamera zeigt, bei der eine Autofokus-Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform Anwendung findet. In der 1 bezeichnet das Bezugszeichen 100 eine Digitalkamera. Die Digitalkamera 100 umfasst ein Linsen- bzw. Objektivsystem 101, einen Mechanismus 102, der eine Blende (Apertur), einen mechanischen Verschluss und dergleichen, einen CCD 103, eine CDS-Schaltung 104, einen Verstärker mit variabler Verstärkung (AGC-Verstärker) 105, einen A/D-Wandler 106, eine IPP 107, einen DCT 108, eine Kodiereinrichtung 109, einen MCC 110, ein DRAM 111, eine PC-Kartenschnittstelle 112, eine CPU 121, einen Displayabschnitt 122, einen Steuer- bzw. Regelabschnitt 123, einen SG-(ein Steuer- bzw. Regelsignal erzeugenden)-Abschnitt 126, eine Blitzlichteinrichtung 127, eine Batterie 128, einen DC-DC-Wandler 129, ein EEPROM 130, einen Pulsmotortreiber 131, einen Pulsmotor 132, einen Pulsmotortreiber 133, einen Pulsmotor 134, einen Pulsmotortreiber 135 und einen Pulsmotor 136 umfasst. In der 1 bezeichnet BUS einen Bus. Außerdem kann die Digitalkamera mit einer austauschbaren PC-Karte 150 über die PC-Kartenschnittstelle 112 verbunden werden.
Eine Linsen- bzw. Objektiveinheit besteht aus dem Linsen- bzw. Objektivsystem 101 und dem Mechanismus 102, der die Blende, einen mechanischen Verschluss und dergleichen umfasst. Das Linsensystem 101 umfasst eine Linse mit variablem Fokus (Vari-Fokus) und besteht aus einer Fokuslinse 101a und einer Zoomlinse 101b.
Der Pulsmotortreiber 131 treibt den Pulsmotor 132 gemäß einem Steuersignal, das von der CPU 121 zugeführt wird, um die Fokuslinse 101a in Richtung einer optischen Achse zu verschieben (bewegen). Der Pulsmotortreiber 133 treibt den Pulsmotor 134 entsprechend einem Steuersignal, das von der CPU 121 zugeführt wird, um die Zoomlinse 101b entlang der Richtung einer optischen Achse zu verschieben. Der Pulsmotortreiber 135 treibt die Blende (Apertur) und den mechanischen Verschluss entsprechend einem Steuersignal, das von der CPU 121 zur Verfügung gestellt wird.
Der CCD (ladungsträgergekoppelte Einrichtung) 103 wandelt ein Videosignal (Bildsignal), das über die Linseneinheit eingegeben wird, in ein elektrisches Signal (analoge Bilddaten). Die CDS-Schaltung (Korrelationsdoppelabtastung) 104 ist eine Schaltung, um ein Rauschen in Bezug auf eine Bilderfassungseinrichtung vom CCD-Typ zu verringern.
Der AGC-Verstärker 105 korrigiert den Wert des Korrelationsdoppelabtastsignals von der CDS 104. In diesem Fall wird eine Verstärkung des AGC-Verstärkers 105 von der CPU 121 eingestellt, wenn Daten (Steuerspannung) in dem AGC-Verstärker 105 über den in der CPU 121 eingebauten D/A-Wandler eingestellt werden. Außerdem wandelt der A/D-Wandler 106 die analogen Bilddaten von der CCD 103, die über den AGC-Verstärker 105 eingegeben werden, in digitale Bilddaten. Genauer gesagt, wird ein Ausgangssignal des CCD 103 mit Hilfe des A/D-Wandlers 106 über die CDS-Schaltung 104 und den AGC-Verstärker 105 bei einer optimalen Abtastfrequenz (beispielsweise einem ganzzahligen Vielfachen einer Unterträgerfrequenz eines NTSC-Signals) in ein digitales Signal gewandelt.
Der IPP (Bildvorprozessor) 107, der ein Digitalsignalprozessor ist, der DCT (diskreter Kosinustransformator) 108 und die Kodiereinrichtung (Huffman-Kodierer/Dekodierer) 109 unterteilt die digitalen Bilddaten, die von dem A/D-Wandler 106 eingegeben werden, in ein Farbdifferenzsignal (Cb, Cr) und in ein Luminanzsignal (Y) und führt dann Datenverarbeitungen für verschiedene Bearbeitungsvorgänge, Korrektur und eine Bildkomprimierung/-verlängerung aus. Außerdem extrahiert der vorgenannte IPP (Bildvorprozessor) 107 eine hochfrequente Komponente des Luminanzsignals (Y) der eingegebenen Bilddaten und berechnet dann einen AE-Bewertungswert, um diesen so an die CPU 121 auszugeben. Außerdem erzeugt der IPP 107 ein Videosignal auf der Grundlage des Farbdifferenzsignals (Cb, Cr) und des Luminanzsignals (Y) und gibt dann das Videosignal an den Displayabschnitt 122 aus. Die vorgenannte DCT 108 und die Kodiereinrichtung (Huffman-Kodierer/Dekodierer) führt eine orthogonale Transformation durch, bei der es sich um einen Prozess einer Bildkompression/-vergrößerung (Verlängerung) entsprechend JPEG handelt, und führt eine Huffman-Kodierung/Dekodierung aus, bei der es sich um einen Prozess einer Bildkompression/-vergrößerung gemäß JPEG handelt.
Der MCC (Speicherkartenkontroller) 110 speichert vorübergehend das komprimierte Bild und führt dann eine Aufzeichnung auf der PC-Karte 150 oder einen Lesevorgang von der PC-Karte 150 über die PC-Kartenschnittstelle 112 aus.
Die CPU 121 verwendet ein RAM als Arbeitsbereich entsprechend einem Programm, das in dem ROM gespeichert ist, und steuert dann die gesamten internen Vorgänge der vorgenannten Digitalkamera entsprechend einer Instruktion von dem Steuerabschnitt 123 oder einer externen Betriebsinstruktion mit Hilfe einer Fernsteuerung (nicht gezeigt) oder dergleichen. Genauer gesagt, führt die CPU 121 die folgenden Steuerungsvorgänge für einen Aufnahmevorgang, einen Autofokus-Vorgang einen automatischen Belichtungsvorgang (AE), einen automatischen Weißausgleichsvorgang (AWB) und dergleichen aus.
Eine Kameraversorgungsspannung wird dem DC-DC-Wandler 129 von der Batterie 128 eingegeben, beispielsweise einer NiCd-, Nickelwasserstoff-, Lithiumbatterie oder dergleichen, und wird dann der Digitalkamera zugeführt.
Der Displayabschnitt 122 wird mit Hilfe einer LCD, einer LED, einer EL oder dergleichen realisiert und zeigt aufgenommene (geschossene) digitale Bilddaten, vergrößerte aufgezeichnete Bilddaten oder dergleichen an. Außerdem zeigt der Displayabschnitt 122 verschiedene Einstellungsbildschirme an, beispielsweise einen AF-Zustandseinstellbildschirm zum Einstellen eines AF-(Autofokus-)Zustands, einen Einstellbildschirm zum Einstellen eines Supermakromodus. Ein Benutzer betätigt den Steuerabschnitt 123, um verschiedene Einstellbildschirme anzuzeigen.
In dem vorgenannten AF-Zustandseinstellbildschirm ist es möglich, einen manuellen Einstellmodus auszuwählen, um einen AF-Vorgang entsprechend einem AF-Zustand auszuführen, der von dem Benutzer eingestellt wird, und einem automatischen Einstellmodus, um einen AF-Betrieb entsprechend einem automatisch eingestellten AF-Zustand auszuführen. Für den Fall, dass der Benutzer den manuellen Einstellmodus auswählt, stellt der Einstellmodus einen Verschiebungsbereich zwischen einem Normalbereich und einem Makrobereich ein, bei dem es sich um einen Verschiebungsbereich (Kamera-zu-Subjekt-Abstand) der Fokuslinse 101a handelt, und stellt eine Sequenz von AF-Bewertungswertabtastungen in dem eingestellten Verschiebungsbereich ein und außerdem stellt dieser eine Grobeinstellung (zweiter Modus)/Nicht-Grobeinstellung (erster Modus) sowohl in dem Normalbereich als auch in dem Makrobereich ein.
Der Benutzer stellt einen Verschiebungsbereich der Fokuslinse 101a zwischen dem Normalbereich und dem Makrobereich ein und außerdem wird, wenn die Sequenz von AF-Bewertungswertabtastungen in dem Normalbereich und in dem Makrobereich des eingestellten Verschiebungsbereichs eingestellt wird, entsprechend der eingestellten Sequenz, wird eine In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition detektiert. In dem Fall, dass keine Fokussierungs-Position gefunden (detektiert) wird, wird die Fokussierungs-Position in einem Verschiebungsbereit detektiert, der von der nächsten Sequenz eingestellt wird.
In dem Fall, dass eine Grobeinstellung ausgewählt wird, wird die Fokuslinse 101a verschoben und wird dann ein AF-Bewertungswert in einem feinen Schrittintervall (beispielsweise 1-AF-Schritt) abgetastet und wird außerdem eine Extremwertposition aus einer Mehrzahl von AF-Bewertungswerten, die auf diese Weise abgetastet wurden, detektiert, um so eine Fokussierungsposition zu detektieren. Andererseits, für den Fall, dass eine Nicht-Grobeinstellung ausgewählt wird, wird die Fokuslinse 101a verschoben und wird dann ein AF-Bewertungswert in einem groben Schrittintervall abgetastet und wird außerdem eine Extremwertposition aus einer Mehrzahl von AF-Bewertungswerten, die auf diese Weise abgetastet wurden, detektiert, um so eine grobe Fokussierungsposition zu detektieren. Als Nächstes wird die Fokuslinse 101a in die Nähe der groben Fokussierungsposition verschoben und wird dann ein AF-Bewertungswert in einem Feinschrittintervall abgetastet und wird außerdem eine Extremwertposition aus einer Mehrzahl von AF-Bewertungswerten, die auf diese Weise abgetastet wurden, detektiert, um so eine endgültige Fokussierungsposition zu detektieren.
Für den Fall, dass der automatische Einstellmodus ausgewählt wird, wird eine Grobeinstellung (zweiter Modus)/Nicht-Grobeinstellung (erster Modus) automatisch sowohl in dem Normalbereich als auch in dem Makrobereich entsprechend einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand, einer Fokuslänge, einer Einstellung eines Pixelseitenverhältnisses und eines Apertur-(Blenden-)Werts eingestellt.
Der Steuerabschnitt 123 umfasst einen Funktionsauswählknopf, einen Auslöserknopf, einen Knopf zum Ausführen verschiedener Einstellungen auf dem Einstellbildschirm des Displayabschnitts 122, einen Bildqualitätsauswahlschalter zum Auswählen einer Aufzeichnungsbildqualität etc. Für den Fall, dass ein hochqualitativer Bildmodus mit Hilfe des Bildqualitätsauswahlschalters ausgewählt wird, wird ein Aufzeichnungspixelseitenverhältnis des CCD auf 1800 × 1200 Pixel eingestellt; andererseits wird für den Fall, dass eine normale Bildqualität ausgewählt wird, das Aufzeichnungspixelseitenverhältnis der CCD auf 900 × 600 Pixel eingestellt. Außerdem werden Einstelldaten, die verwendet werden, wenn die CPU 121 eine Betriebsweise der Digitalkamera steuert, in den EEPROM 130 geschrieben.
Die vorgenannte Digitalkamera 100 (CPU 121) umfasst einen Aufzeichnungsmodus zum Aufzeichnen von Bilddaten, die durch Erfassen eines Subjekts erhalten werden, in der PC-Karte 150, einen Displaymodus zum Anzeigen der in der PC-Karte 150 aufgezeichneten Bilddaten und einen Überwachungsmodus zur direkten Anzeige der erfassten Bilddaten auf dem Displayabschnitt 122.
Als Nächstes ist das Nachfolgende eine ausführliche Beschreibung der Pulsmotortreiber 131, 133 und 135. Die 2 ist ein Schaltschema von jedem Pulsmotortreiber, die 3 ist eine Tabelle, die einen Logikwert von jedem Pulsmotortreiber zeigt, und die 4 ist eine Ansicht, die ein Betriebskonzept des Pulsmotortreibers zeigt. Jeder Pulsmotortreiber hat eine Eingangs-/Ausgangsbeziehung entsprechend der in der 3 gezeigten Logikwerttabelle.
Entsprechend der in der 3 gezeigten Logikwerttabelle hat jeder der Pulsmotortreiber 131, 133 und 135 keinen Eingang (IN1, 2) in dem Fall, dass ein Freigabe- bzw. Aktivierungssignal der Schaltung "L" (niedrig) ist, und befindet sich in einem Warte- bzw. Bereitschaftszustand. Deshalb nimmt der Ausgang (OUT1, 2, 3, 4) einen Aus-Zustand an. Andererseits nehmen für den Fall, dass das Aktivierungssignal "H" (hoch) ist, die Ausgänge OUT1 bis OUT4 aus der Logikbeziehung zwischen dem Eingang IN1 und IN2 ein Ausgangssignal zum Erzeugen einer zweiphasigen Anregungsänderung des Pulsmotors an.
Als Nächstes ist das Nachfolgende eine Beschreibung einer Steuerung des Linsen- bzw. Objektivsystems. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das Linsensystem 101 eine Vari-Fokuslinse und hat verschiedene Fokussierungspositionen der Fokuslinse 101a, was von jeder Brennweitenlängenposition abhängt.
Die 5 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen jeder Brennweitenposition (Zoom) zp1 bis zp9 und einem Treiberpuls des Pulsmotors 131 zum Treiben der Fokuslinse 101a in jedem Kamera-zu-Subjekt-Abstand (unendlich: 0,4 m, 0,078 m) zeigt. In der 5 nimmt die vertikale Achse (Ordinate) die Anzahl von Treiberpulsen des Pulsmotors 132 zum Treiben der Fokuslinse 101 auf und nimmt die horizontale Achse (Abszisse) eine Brennweitenposition (Zoom) auf.
Wie man aus der Kurve gemäß der 5 erkennt, ist nur für den Fall, dass die Brennweitenposition (Zoom) zp1 und zp3 ist, ein In-Fokus bzw. eine Fokussierung bis zu 0,078 m möglich. Genauer gesagt wird für den Fall, dass die Brennweitenposition (Zoom) zp1 ist, ein Kamera-zu-Subjekt-Abstand so eingestellt, dass die Fokussierung kontinuierlich in einem Bereich von unendlich bis 0,078 m möglich ist. Außerdem erhöht sich für den Fall, dass die Brennweitenposition (Zoom) zp3 ist, wenn die Fokussierung kontinuierlich in einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand von unendlich bis 0,078 m ausgeführt wird, die Pulsanzahl. Aus diesem Grund, wenn man die AF-Laufzeit berücksichtigt, wird nur für den Fall, dass ein Supermakromodus eingestellt wird, ein Fokussierungsbereich von 0,4 m bis 0,078 m eingestellt; andererseits wird für den Fall, dass der Supermakromodus nicht eingestellt wird, ein Fokussierungsbereich von unendlich bis 0,4 m eingestellt.
Die 6 ist eine Tabelle, die eine Beziehung zwischen einer Treiberpulsanzahl des Pulsmotors 132 zum Antreiben der Fokuslinse 101a und einem 1-AF-Schritt zeigt. Für den Fall, dass das Pixelseitenverhältnis des CCD 103 auf 1800 × 1200 Pixel eingestellt ist, wird die Treiberpulsanzahl auf zwei Pulse für den Fall einer Feineinstellung eingestellt und wird diese auf sechs Pulse (drei Mal die Feinein stellung) für den Fall einer Grobeinstellung eingestellt. Außerdem wird für den Fall, dass das Pixelseitenverhältnis der CCD 103 auf 900 × 600 Pixel eingestellt wird, die Treiberpulsanzahl auf drei Pulse für den Fall einer Feinstellung und auf neun Pulse (drei Mal die Feineinstellung) für den Fall einer Grobeinstellung eingestellt.
Als Nächstes ist das Nachfolgende eine Beschreibung eines Verfahrens zum Bestimmen einer Fokussierungsposition. Die Fokussierungsposition wird auf der Grundlage eines AF-Bewertungswerts detektiert. Der IPP 107 extrahiert eine hochfrequente Komponente aus einem Luminanzsignal, indem ein Filter A (Bandpassfilter siebter Ordnung) und ein Filter B (tertiärer Bandpassfilter) verwendet wird, und gibt dann die hochfrequente Komponente an die CPU 121 als AF-Bewertungswert aus. Genauer gesagt tastet die CPU 121 den AF-Bewertungswert ab, während gleichzeitig die Fokuslinse 101a für jede beliebige Verschiebungsrate angetrieben wird, und findet dann eine Position (Fokussierungsextremwert), die den maximalen Wert für den AF-Bewertungswert aufweist, und bestimmt so den Fokussierungs-Extremwert als Fokussierungsposition. Dann verschiebt die CPU 121 die Fokuslinse 101a zu der auf diese Weise bestimmten Fokussierungsposition.
Die Beziehung zwischen dem AF-Bewertungswert und der Fokussierungsposition wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben werden. Die 7 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einem AF-Bewertungswert und einem Fokussierungsextremwert zeigt. In der Kurve gemäß der 7 nimmt die horizontale Achse (Abszisse) einen Kamera-zu-Subjekt-Abstand (von nahe bis unendlich) auf und nimmt die vertikale Achse (Ordinate) einen AF-Bewertungswert von den Filtern A und B von nahe bis unendlich auf. In der Kurve gemäß der 7 ist eine Extremwertposition P des AF-Bewertungswerts eine Fokussierungsposition (Fokussierungsextremwert).
Eine Grobeinstellung und eine Feineinstellung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben werden. Die 8 ist eine Kurve, um die Grobeinstellung und die Feineinstellung zu erläutern. In der Kurve gemäß der 8 nimmt die horizontale Achse einen Kamera-zu-Subjekt-Abstand (von nahe bis unendlich) auf und nimmt die vertikale Achse (Ordinate) einen AF-Bewertungswert der Grobeinstellung und der Feineinstellung von nahe bis unendlich auf. Außerdem bezeichnet in der 8 T einen 1-AF-Schritt. In dieser Ausführungsform, wie sie vorstehend beschrieben wurde, gibt es für den Fall einer Detektierung einer Fokussierungsposition, den Fall, dass eine Nicht-Grobeinstellung vorgenommen wird, und den Fall, dass eine Grobeinstellung vorgenommen wird. Für den Fall, dass eine Nicht-Grobeinstellung vorgenommen wird, wird ein AF-Bewertungswert mit einem 1-AF-Schrittintervall abgetastet, um so eine Fokussierungsposition zu bestimmen. Außerdem wird für den Fall, dass die Grobeinstellung vorgenommen wird, ein AF-Bewertungswert in einem Abtastintervall abgetastet, das größer ist als für den Fall der Feineinstellung, und dann wird eine grobe Fokussierungsposition detektiert. Dann wird in der Nähe der groben Fokussierungsposition ein AF-Bewertungswert mit einem 1-AF-Schrittintervall abgetastet und auf diese Weise wird eine endgültige Fokussierungsposition bestimmt. Somit hat der Fall der Durchführung der Grobeinstellung zwei Schritte, das heißt eine Grobeinstellung und eine Feineinstellung.
Nachfolgend werden ein Normalbereich und ein Makrobereich unter Bezugnahme auf die 9 beschrieben werden. Die 9 ist eine Ansicht, um ein Abtastkonzept des Normalbereichs und des Makrobereichs zu erläutern. Die 9 zeigt den Fall, dass eine Grobeinstellung in dem Normalbereich vorgenommen wird und dass eine Nicht-Grobeinstellung in dem Makrobereich vorgenommen wird. Außerdem bezeichnet in der 9 A einen Abtastpfad des Falls, dass eine Fokussierungsposition in dem Makrobereich vorliegt, und bezeichnet B eine Abtastposition des Falls, dass eine Fokussierungsposition in dem Normalbereich existiert.
In dem Normalbereich, wie durch B angedeutet, wird selbst dann, wenn ein Fokussierungsextremwert während einer AF-Bewertungswertabtastung detektiert wird, die AF-Bewertungswertabtastung stets über die gesamten Bereiche der AF-Schrittanzahl in jedem Zoompunkt ausgeführt. Außerdem wird in dem Makrobereich, wie durch A gezeigt, selbst dann, wenn ein Fokussierungsextremwert während einer AF-Bewertungswertabtastung detektiert wird, die Abtastung in der Mitte der Abtastung beendet. Der vorgenannte Prozess wird ausgeführt, um eine Zeit zu verringern, obwohl die AF-Bewertungswerte der gesamten Bereiche abgetastet werden, und auf diese Weise ist es einfach, eine Pseudo-Fokussierung (Pseudo-Extremwert) zu verhindern. In dem in der 9 gezeigten Beispiel wird die Fokussierungsposition in der Sequenz von dem Normalbereich zu dem Makrobereich detektiert. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Fokussierungsposition in der entgegengesetzten Sequenz nach Wahl des Benutzers detektiert werden.
Die 10A und 10B sind Ansichten, die eine Beziehung zwischen einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand L, einer AF-Schrittanzahl und einer AF-Abtastungszeit in jeder der Zoompositionen (z1 bis z9) zeigen. Auf einer nächsten Fokussierungsabstandsseite werden die AF-Schrittanzahl und die AF-Abtastungszeit groß.
Als Nächstes ist das Nachfolgende eine Beschreibung eines Falls (automatischer Einstellungsmodus) zum Ändern der Einstellung der Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung in einem Normalbereich, einem Makrobereich und einem Supermakrobereich entsprechend einem eingestellten Pixelseitenverhältnis. Der vorgenannte automatische Einstellmodus wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben werden.
Die 11 zeigt ein Beispiel für eine Einstellung von jeder Zoomposition (z1 bis z9) und eine Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung in einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand (Normalbereich, Makrobereich, Supermakrobereich) für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt. Die 12 zeigt ein Beispiel für eine Einstellung von jeder Zoomposition (z1 bis z9) und eine Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung in einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand für den Fall, dass die Einstellung des Pixelseitenverhältnisses 900 × 600 Pixel beträgt. In der 11 und in der 12 wird ein Kamera-zu-Subjekt-Abstand von 1 m bis unendlich als Normalbereich eingestellt und wird ein Abstand nahe bei 1 m als Makrobereich eingestellt. Wie man in der 11 und in der 12 sieht, ist in dem Makrobereich die Einstellung der Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung dieselbe wie für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt, und für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 900 × 600 Pixel beträgt. Andererseits wird in dem Normalbereich, wenn die Zoompositionsbereiche von z6 bis z9 gelten, wenn das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt, die Grobeinstellung vorgenommen, und wird für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 900 × 600 beträgt, eine Nicht-Grobeinstellung vorgenommen. Unter der Bedingung (Normalbereich, Zoompositionen von z6 bis z9) wird für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt, die Grobeinstellung durchgeführt und ist es auf diese Weise möglich, eine AF-Laufzeit zu reduzieren.
Als Nächstes wird die Zeitablaufsteuerung eines Fokussierungsvorgangs nachfolgend unter Bezugnahme auf die 13 bis 16 beschrieben werden. Die 13 bis 16 zeigen individuell die Zeitablaufsteuerung eines Fokussiervorgangs für den Fall, dass die Zoomposition z9 beträgt (Tele- und Kamera-zu-Subjekt-Abstand beträgt 0,4 m (nächster Abstand)). In der 13 bis zu der 16 bezeichnet FME ein Freigabe- bzw. Aktivierungssignal des Pulsmotortreibers 131, bezeichnet FPM1 und FPM2 einen Treiberpuls des Pulsmotors 132 und bezeichnet VD ein vertikales Synchronisierungssignal.
Zuerst ist das Nachfolgende eine Beschreibung des Falles, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt. Die 13 ist ein Zeitablaufdiagramm für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt, und für den Fall, dass eine Grobeinstellung in dem Makrobereich und dem Normalbereich ausgeführt wird, und die 14 ist ein Zeitablaufdiagramm für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt, und für den Fall, dass eine Grobeinstellung in dem Makrobereich und eine Nicht-Grobeinstellung in dem Normalbereich vorgenommen wird.
In der 13, in einem Intervall (1), wird die Fokuslinse 101a von der nächsten Fokussierungsposition zu der Unendlichposition verschoben, um eine AF-Bewertungswertabtastung auszuführen. In einem Intervall (2) wird die Fokuslinse 101a mit einem 3-AF-Schritt (Grobeinstellung) pro 1 VD (1/30 Sekunde) verschoben und wird gleichzeitig, und zwar in dem Normalbereich und in dem Makrobereich, eine Grobeinstellungs-AF-Bewertungswertabtastung ausgeführt, um so einen Fokussierungsextremwert (in dem Normalbereich existiert kein Extremwert) zu detektieren.
Um eine Feineinstellung vorzunehmen, wird in einem Intervall (3) die Fokuslinse 101a zu einer Feineinstellungs-AF-Bewertungswertabtastungsposition auf der Unendlichseite geringfügig weg von der Fokussierungsextremwertposition in der Grobeinstellung verschoben. In einem Intervall (4) wird die Fokuslinse 101a mit einem 1-AF-Schritt (Feineinstellung) pro 1 VD verschoben und wird gleichzeitig eine Feineinstellungs-AF-Bewertungswertabtastung ausgeführt, um so einen Fokussierungsextremwert zu detektieren. In einem Intervall (5) wird die Fokuslinse 101a zu der Fokussierungsextremwertposition verschoben, das heißt zu der Fokussierungsposition.
In der 14 wird in einem Intervall (1) die Fokuslinse 101a von der nächsten Fokussierungsposition zu der Unendlichposition verschoben, um eine AF-Bewertungswertabtastung auszuführen. In einem Intervall (2) wird die Fokuslinse 101a in einem 1-AF-Schritt (Feineinstellung) pro 1 VD (1/30 Sekunde) verschoben und wird gleichzeitig, und zwar in dem Normalbereich, eine AF-Bewertungswertab tastung ausgeführt, um so einen Fokussierungsextremwert zu detektieren. In einem Intervall (3) existiert kein Extremwert in dem Normalbereich; aus diesem Grund wird anschließend die Fokuslinse 101a mit einem 3-AF-Schritt (Grobeinstellung) pro 1 VD verschoben und wird gleichzeitig eine Grobeinstellungs-AF-Bewertungswertabtastung ausgeführt, um so einen Fokussierungsextremwert zu detektieren.
In einem Intervall (4), um eine Feineinstellung vorzunehmen, wird die Fokuslinse 101a zu einer Feineinstellungs-AF-Bewertungswertabtastungsposition auf der Unendlichseite geringfügig weg von der Fokussierungsextremwertposition in der Grobeinstellung verschoben. In einem Intervall (5) wird die Linse 101a mit einem 1-AF-Schritt (Feineinstellung) pro 1 VD verschoben und wird gleichzeitig eine Feineinstellungs-AF-Bewertungswertabtastung ausgeführt, um so einen Fokussierungsextremwert zu detektieren. In einem Intervall (6) wird die Fokuslinse 101a zu der Fokussierungsextremwertposition verschoben, das heißt zu einer Fokussierungsposition.
In diesem Fall beträgt eine AF-Laufzeit 1656 ms für den Fall gemäß der 13 und 1824 ms für den Fall gemäß der 14. Deshalb ist es für den Fall der 13 möglich, die AF-Laufzeit um etwa 10% im Vergleich zu dem Fall gemäß der 14 zu verkürzen.
Als Nächstes ist das Nachfolgende eine Beschreibung des Falles, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 900 × 600 Pixel beträgt. Die 15 ist ein Zeitablaufdiagramm für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 900 × 600 Pixel beträgt, und für den Fall, dass eine Grobeinstellung in dem Makrobereich und in dem Normalbereich vorgenommen wird, und die 16 ist ein Zeitablaufdiagramm für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 900 × 600 Pixel beträgt, und für den Fall, dass eine Grobeinstellung in dem Makrobereich und eine Nicht-Grobeinstellung in dem Normalbereich vorgenommen wird. Der Fall der 15 und der 16 hat denselben Betrieb wie für den Fall gemäß der 13 und der 14, obwohl er bezüglich des eingestellten Pixelseitenverhältnisses (Pulsanzahl in einem 1-AF-Schritt) abweicht; deshalb werden die Einzelheiten ausgelassen. In diesem Fall beträgt die AF-Laufzeit 1472 ms in dem Fall gemäß der 15 und 1496 ms in dem Fall gemäß der 16. Deshalb ist es in dem Fall gemäß der 15 möglich, die AF-Laufzeit um etwa 2% im Vergleich zu dem Fall der 16 zu verkürzen.
Wie man aus der vorgenannten Beschreibung erkennt, ist für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis verschieden ist, die AF-Laufzeit verschieden. Zusätzlich zu der Einstellung des Pixelseitenverhältnisses ist die AF-Laufzeit verschieden, je nachdem, ob der AF-Bewertungswert in der Feineinstellung anhand der Extremwertposition, die in der Grobeinstellung erhalten wird, abgetastet werden soll, um dieselbe AF-Genauigkeit wie in dem Fall zu haben, dass eine Nicht-Grobeinstellung ausgeführt wird, oder je nachdem, ob die Grobeinstellung mit einem AF-Schritt so viele Male vorgenommen werden sollte, wie es der Feineinstellung entspricht. Außerdem erhöht sich zusätzlich zu der AF-Bewertungswertabtastung die Anzahl der Antriebszeiten der Fokuslinse 101a in der Grobeinstellung; aus diesem Grund hat eine Antriebsgeschwindigkeit der Fokuslinse 101a eine Beziehung zu der Fokusverschiebungsrate zum Entfernen eines Rückeilens. Deshalb, je nach dem AF-Einstellungsverfahren gemäß den Einstellbedingungen und je nach den AF-Bewertungswerten, wird bestimmt, ob die AF-Laufzeit verkürzt wird oder nicht.
Als Nächstes ist das Nachfolgende eine Beschreibung des Falles, dass eine Grobeinstellung/Nicht-Grobeinstellung gemäß einer F-Zahl der Blende bei der Autofokussierung oder bei der Aufzeichnung eingestellt wird. Für den Fall, dass das eingestellte Pixelseitenverhältnis 1800 × 1200 Pixel beträgt, wenn die F-Zahl F11 oder weniger beträgt, wird der Einstellungszustand verwendet, der in 11 gezeigt ist; wenn andererseits die F-Zahl F11 ist oder größer ist, wird die in der 12 gezeigte Einstellungsbedingung verwendet.
Die F-Zahl wird durch Ausführen einer AE-Steuerung bestimmt. Genauer gesagt gibt der IPP 107 einen AE-Bewertungswert auf der Grundlage eines Luminanzsignals aus und stellt die CPU 121 eine F-Zahl der Blende auf der Grundlage des ausgegebenen AE-Bewertungswerts über den Pulsmotor 136 bei der Überwachung ein. Außerdem stellt der SG-Abschnitt 126 eine Zweitzeit bzw. Sekundenzeit (second time) für den elektronischen Verschluss zum Zurücksetzen einer Speicherladung des CCD 103 ein. In diesem Fall ist bei der Überwachung und Aufzeichnung ein gekoppelter Bereich verschieden zwischen einem elektronischen Verschluss und einem Kameraverschluss; aus diesem Grund ist auch die F-Zahl verschieden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich wird, kann bei dieser Ausführungsform ein Benutzer einen Nicht-Grobeinstellungsmodus und einen Grobeinstellungsmodus beliebig auswählen. Genauer gesagt, wird bei dem Nicht-Grobeinstellungsmodus die Fokuslinse 101a verschoben und wird dann ein AF-Bewertungswert mit einem Feinschrittintervall (beispielsweise 1-AF-Schritt) abgetastet und wird danach die Extremwertposition aus dem abgetasteten AF-Bewertungswert detektiert, um so eine Fokussierungsposition zu detektieren. Bei dem Grobeinstellungsmodus wird die Fokuslinse 101a verschoben und wird der AF-Bewertungswert mit einem Grobschrittintervall abgetastet und wird anschließend die Extremwertposition aus dem abgetasteten AF-Bewertungswert detektiert, um so eine grobe Fokussierungsposition zu detektieren. Anschließend wird die Fokuslinse 101 in der Nähe der groben Fokussierungsposition verschoben und wird dann der AF-Bewertungswert mit einem Feinschrittintervall abgetastet und wird anschließend die Extremwertposition aus dem abgetasteten AF-Bewertungswert detektiert, um so eine endgültige Fokussierungsposition zu detektieren. Deshalb ist es möglich, die kürzeste AF-Laufzeit bei jeder Fotoszene zu realisieren.
Außerdem stellt der Benutzer bei dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Verschiebungsbereichen (Kamera-zu-Subjekt-Abstand) der Fokuslinse 101a zum Ab tasten eines AF-Bewertungswerts ein und stellt dann beliebig eine Sequenz zum Detektieren einer Fokussierungsposition in dem von dem Benutzer eingestellten Bereich ein und detektiert anschließend die Fokussierungsposition entsprechend der Sequenz. Für den Fall, dass keine Fokussierungsposition gefunden wird, wird die Fokussierungsposition in dem Verschiebungsbereich detektiert, der in der nächsten Sequenz eingestellt wird. Deshalb, beispielsweise wie bei einer Szenenbereichsprioritäts-AF, einer Portraitbereichsprioritäts-AF, einer Makrobereichsprioritäts-AF ist es möglich, einen Autofokus-Vorgang vorzugsweise in der Nähe eines Kamera-zu-Subjekt-Abstandes von jeder Szene auszuführen und somit die kürzeste AF-Laufzeit in der Szene zu realisieren.
Außerdem kann bei dieser Ausführungsform der Benutzer den Grobeinstellungsmodus und den Nicht-Grobeinstellungsmodus beliebig für jeden eingestellten Verschiebungsbereich (Kamera-zu-Subjekt-Abstand) der Fokuslinse 101a einstellen; deshalb ist es möglich, die AF-Laufzeit weiter zu reduzieren. Beispielsweise ist insbesondere bei dem nächsten Fokussierungsabstand die Bildtiefe gering im Vergleich zu der in der Nähe von unendlich; aus diesem Grund erhöht sich die Anzahl von AF-Abtastungen im Vergleich zu dem Kamera-zu-Subjekt-Abstand. Der Benutzer verwendet jedoch den Grobeinstellungsmodus in dem Makrobereich und deshalb ist es möglich, die AF-Laufzeit weiter zu reduzieren.
Außerdem werden bei dieser Ausführungsform in Entsprechung zu einem Kamera-zu-Subjekt-Abstand, einer Brennweite, einem eingestellten Pixelseitenverhältnis und einer F-Zahl, die eine Beziehung zu einer Erhöhung und Erniedrigung einer AF-Abtastzahl haben, der Grobeinstellungsmodus und der Nicht-Grobeinstellungsmodus automatisch ausgewählt. Deshalb kann der Benutzer einen Autofokus-Vorgang mit einer optimalen (kürzesten) AF-Laufzeit realisieren, ohne Zeit zur Auswahl (zum Einstellen) aufzuwenden.
Obwohl die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben worden ist, sollen die beigefügten Patentansprüche nicht darauf beschränkt sein, sondern alle Modifikationen und alternativen Konstruktionen verkörpern, die einem Fachmann auf diesem Gebiet einfallen, so dass diese unter den Schutzbereich der Patentansprüche fallen.

Claims

Autofokusvorrichtung für eine Digitalkamera, umfassend: ein Linsensystem (101), das eine Fokuslinse (101a) beinhaltet; eine Bilderfassungseinrichtung (103), um ein Objektlicht in ein elektrisches Signal zu wandeln und um das elektrische Signal als Bilddaten auszugeben; eine Analog/Digital-Wandlereinheit (106), um die Bilddaten in ein digitales Bildsignal zu wandeln; einen Prozessor (107), um das digitale Bildsignal in ein Farbdifferenzsignal und ein Luminanzsignal (Y) zu zerlegen; eine Autofokus-Bewertungseinheit (107), die einen Autofokus-Bewertungswert ausgibt; eine Abtasteinheit (121), um den mittels der Autofokus-Bewertungseinheit erhaltenen Autofokus-Bewertungswert abzutasten und zugleich eine Fokuslinsenposition zu verschieben und um eine In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition auf der Grundlage des abgetasteten Autofokus-Bewertungswerts zu detektieren; wobei die Autofokusvorrichtung außerdem aufweist: einen ersten Modus zum Verschieben der Fokuslinse (101a) mit einer feinen Schrittweite, um so einen Autofokus-Bewertungswert abzutasten, um eine In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition auf der Grundlage eines Abtastungs-Autofokus-Bewertungswerts zu detektieren; und einen zweiten Modus zum Verschieben der Fokuslinse (101a) mit einer groben Schrittweite, um so einen Autofokus-Bewertungswert abzutasten, um eine grobe bzw. ungefähre Fokussierungsposition auf der Grundlage des Abtastungs-Autofokus-Bewertungswerts zu detektieren, und anschließend die Fokuslinse (101a) mit einer feinen Schrittweite zu verschieben, um so einen Autofokus-Bewertungswert in der Umgebung der groben In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition abzutasten, um eine In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition auf der Grundlage des Abtastungs-Autofokus-Bewertungswerts zu detektieren, wobei die Autofokusvorrichtung in der Lage ist, den ersten Modus und den zweiten Modus auszuwählen, wobei der Autofokus-Bewertungswert von der Autofokus-Bewertungseinheit (107) auf der Grundlage einer hochfrequenten Komponente des Luminanzsignals (Y) ausgegeben wird und wobei die Autofokusvorrichtung den ersten Modus und den zweiten Modus in Entsprechung zu einer Brennweite auswählt.
Autofokusvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Einstelleinheit, um eine Mehrzahl von Fokuslinsen-Verschiebungsbereichen zum Abtasten des Autofokus-Bewertungswerts einzustellen und um eine Sequenz zum Detektieren einer In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition in jedem eingestellten Verschiebungsbereich einzustellen, wobei die Autofokusvorrichtung eine In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition in jedem Verschiebungsbereich entsprechend der mit Hilfe der Einstelleinheit eingestellten Sequenz detektiert.
Autofokusvorrichtung nach Anspruch 2, welche Autofokusvorrichtung in der Lage ist, den ersten Modus und den zweiten Modus für jeden mit Hilfe der Einstelleinheit eingestellten Verschiebungsbereich auszuwählen und eine In-Fokus-Position bzw. Fokussierungsposition in jedem Verschiebungsbereich entsprechend der mit Hilfe der Einstelleinheit eingestellten Sequenz zu detektieren.