DE60026086T2

DE60026086T2 - Fokus detektierende Vorrichtung und diese verwendender Apparat

Info

Publication number: DE60026086T2
Application number: DE60026086T
Authority: DE
Inventors: Goichi Ohta-ku Morikawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: EP1037086A2; JP2000258683A; EP1037086A3; JP4289712B2; EP1037086B1; DE60026086D1; US6404986B1

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fokuserfassungseinrichtung mit einer Vielzahl von Fokuserfassungsbereichen innerhalb einer Bildebene oder eine Vorrichtung bzw. einen Apparat mit der Fokuserfassungseinrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Einige bekannte Fokuserfassungseinrichtungen sind in der Weise aufgebaut, dass die Austrittspupille eines Bildaufnahmeobjektivs mittels eines optischen Systems und eines Fokuserfassungssystems aufgeteilt ist zum Empfangen zweier mittels der den aufgeteilten (gesplitteten) Pupillenbereich durchlaufenden Lichtströmung auf einer Anordnung von photoelektrischen Umwandlungselementen, wie einer CCD-Sensoranordnung erzeugten Objektbilder, zur Erfassung des Fokussierungszustands des Aufnahmeobjektivs entsprechend der Ausgabe der photoelektrischen Umwandlungselementanordnung, und zum Antreiben des Aufnahmeobjektivs auf der Basis des Ergebnisses der Erfassung.
Das Grundkonzept der gemäß der Darstellung in 12 bekannten Fokuserfassung (Scharfeinstellungserfassung) wird nachstehend kurz beschrieben.
Gemäß 12 wird eine Feldlinse 83 auf einer optischen Achse eines Aufnahmeobjektivs 81 eingestellt, dessen Fokussierung bzw. Scharfeinstellung zu erfassen ist. Zwei Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b sind hinter der Feldlinse 83 an Positionen symmetrisch bezüglich der optischen Achse angeordnet. Photoelektrische Umwandlungselementanordnungen 85a und 85b sind ferner hinter den Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b angeordnet. Blendeneinrichtungen 86a und 86b sind jeweils in der Nachbarschaft der Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b vorgesehen. Die Feldlinse 83 ist vorgesehen, ungefähr die Austrittspupille des Aufnahmeobjektivs 81 auf der Pupillenebene der beiden Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b abzubilden. Im Ergebnis treten Lichtströmungen (Lichtstrahlen), die jeweils auf die Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b einfallen, aus Bereichen gleicher Größe aus, die jeweils den Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b auf der Austrittspupillenebene des Aufnahmeobjektivs 81 entsprechen, und weisen keine gegenseitige Überlappung auf.
In der Nähe der Feldlinse 83 erzeugte Raumbilder werden erneut durch die Sekundärbilderzeugungslinsen 84a und 84b auf den Oberflächen der photoelektrischen Umwandlungselementanordnungen 85a und 85b abgebildet. Die beiden Bilder auf den photoelektrischen Umwandlungselementanordnungen 85a und 85b ändern ihre Positionen entsprechend der Änderung der Bildposition in der Luft in der Richtung der optischen Achse. Somit kann der Fokussierungszustand des Aufnahmeobjektivs 81 durch Erfassen des Betrags der Versetzung (Abweichung) erfasst werden, die in den relativen Positionen der beiden Bilder auf den photoelektrischen Umwandlungselementanordnungen 85a und 85b auftreten.
Ein Verfahren zur Verarbeitung der photoelektrisch umgewandelten Bildsignale, wie sie von den photoelektrischen Umwandlungselementanordnungen 85a und 85b ausgegeben werden, ist bekannt. Einzelheiten dieses Verfahrens werden daher in der nachfolgenden Beschreibung weggelassen. Kurz betrachtet wird eine arithmetische Operation bezüglich einiger korrelativer Funktionen durchgeführt, während elektrisch (virtuell) die Bildsignale versetzt werden.
Mit der Verschiebung der relativen Positionen, die auf diese Weise erhalten werden, wird der Betrag der Fokusabweichung, d. h. der sog. Defokussierungsbetrag des Aufnahmeobjektivs ermittelt.
Gemäß dem vorstehend angegebenen Defokussierungsbetrag-Erfassungsverfahren ist ein Sensorpaar vorgesehen, um lediglich die Helligkeitsverteilung eines speziellen Bereichs eines Objektraums herauszugreifen bzw. zu extrahieren. Es ist daher unmöglich, den Defokussierungsbetrag für ein Objekt zu berechnen, das keine Helligkeitsverteilung innerhalb des speziellen Bereichs aufweist.
Zur Lösung dieses Problems wurde in den japanischen Patentveröffentlichungen SHO 59-28886 und der japanischen Offenlegungsschrift SHO 62-212611 ein Verfahren offenbart. Dieses Verfahren erlaubt die Fokuserfassung für eine größere Anzahl von Objekten durch Anordnen einer Vielzahl von Sensorpaaren und entsprechenden optischen Fokuserfassungssystemen, und durch Extrahieren von innerhalb einer Vielzahl von Objektbereichen erhaltenen Helligkeitsverteilungen.
Im Falle dieses Verfahrens werden kleine Bereiche, für die die Fokussierung (Scharfeinstellung) erfassbar ist, als Fokuserfassungspunkte bezeichnet. Somit wird eine Vielzahl von Fokuserfassungspunkten innerhalb eines Sucherfelds mit einer Beziehung zu vielen Objekten angeordnet.
Beispielsweise sind die zu verwendenden Fokuserfassungspunkte in horizontaler Weise angeordnet, wie es durch die Bezugszeichen 600 bis 604 in 13 angegeben ist. Bezüglich eines Verfahrens zum letztlichen Erhalten eines Defokussierungsbetrags aus der Vielzahl der Fokuserfassungseinrichtungen, die diesen Fokuserfassungspunkten entsprechen, ist ein Nahpunktprioritätsalgorithmus mit einer dem zentralen Fokuserfassungspunkt zugeordneten Gewichtung bekannt.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines automatischen Fokuserfassungspunktauswählalgorithmus, bei dem eine Gewichtung einem zentralen Fokuserfassungspunkt zugeordnet ist. In dem in 14 gezeigten Ablaufdiagramm sind die Fokuserfassungspunkte als AF-Punkte (Autofokus-Punkte) angegeben. Der automatische Fokuserfassungspunktauswählalgorithmus wird in der nachstehenden Weise durchgeführt.
Gemäß einem Schritt S501 wird eine Überprüfung durchgeführt für einen beliebigen Fokuserfassungspunkt, bei dem die Fokussierung erfassbar ist (Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt) aus den fünf Fokuserfassungspunkten. Liegt kein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt vor, dann geht der Betriebsablauf zu seinem Ende und kehrt zu einem nicht gezeigten Hauptprogramm (Hauptroutine) zurück. Liegt irgendein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt vor, dann geht der Ablauf von Schritt S501 zu einem Schritt S502 über. In dem Schritt S502 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob die Anzahl der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte gleich Eins ist. Trifft dies zu, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S507. Trifft dies nicht zu, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S503. In dem Schritt S507 wird ein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt zum Erhalten eines Defokussierungsbetrags ausgewählt.
In dem Schritt S503 wird, falls die Anzahl der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte, die in Schritt S502 gefunden wurde, nicht eins, sondern zwei oder mehr ist, eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob die Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte einen zentralen Fokuserfassungspunkt einschließen. Trifft dies nicht zu, dann geht der Ablauf direkt zu einem Schritt S505. Trifft dies hingegen zu, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S504. In dem Schritt S504 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob die in Verbindung mit dem zentralen Fokuserfassungspunkt erhaltene Fokusinformation einen nahen Abstand angibt. Ist dies der Fall, dann geht der Ablauf zu dem Schritt S505.
Mit anderen Worten, der Ablauf geht zu Schritt S505 über, wenn sowohl der zentrale Fokuserfassungspunkt ein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt ist und einen nahen Abstand angibt, als auch wenn der zentrale Fokuserfassungspunkt kein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt ist. In dem Schritt S505 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob die Anzahl der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte zur Angabe des nahen Abstands größer als die Anzahl der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte zur Angabe eines weiten Abstands ist. Ist dies der Fall, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S506 in Hinblick auf die Aufnahme über, dass ein Hauptobjekt für die Aufnahme bei dem nahen Abstand angeordnet ist. Trifft dies nicht zu, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S510 entsprechend der Annahme über, dass das Hauptobjekt bei einem weiten Abstand angeordnet ist. In dem Schritt S506 wird ein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt zur Angabe des nahesten Abstands ausgewählt, um den Defokussierungsbetrag zu erhalten. In dem Schritt S510 wird unter Berücksichtigung der Schärfentiefe ein Fokus-erfassbarer Fokuserfassungspunkt zur Angabe des nahesten Abstands aus den Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkten zur Angabe des weiten Abstands zum Erhalten eines Defokussierungsbetrags ausgewählt.
Zeigt ferner die bei dem zentralen Fokuserfassungspunkt gemäß Schritt S504 erhaltene Fokusinformation einen weiten Abstand an, dann geht der Ablauf von Schritt S504 zu einem Schritt S508. In dem Schritt S508 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob die Anzahl der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte zur Angabe des weiten Abstands größer ist als die Anzahl der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte zur Angabe des nahen Abstands. Ist dies der Fall, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S509 entsprechend der Annahme über, dass das Hauptobjekt der Aufnahme bei dem weiten Abstand einschließlich des zentralen Fokuserfassungspunkts angeordnet ist, und es wird der zentrale Fokuserfassungspunkt zum Erhalten eines Defokussierungsbetrags ausgewählt. Ist dies nicht der Fall, dann geht der Ablauf zu dem Schritt S506 über zum Auswählen des Fokuserfassungspunkts zur Angabe des nahesten Abstands zum Erhalten eines Defokussierungsbetrags.
Werden gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik einige Fokuserfassungspunkte ermittelt, die eine Fokuserfassung erlauben, dann wird automatisch einer der Fokus-erfassbaren Fokuserfassungspunkte als ein Fokuserfassungspunkt zur Verwendung bei dem Erhalten eines Defokussierungsbetrags ausgewählt.
Ferner offenbart die Druckschrift US-A-5 486 892 A eine Kamera mit einer Blickrichtungserfassungseinrichtung, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist zum Beleuchten des Auge eines Benutzers zur Erfassung der Blickrichtung des Auges des Benutzers in Verbindung mit einem Sucher. Auf der Basis dieser Blickrichtung können bestimmte Funktionen eingeleitet werden, und insbesondere können in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Erfassung der Blickrichtung des Auges des Benutzers photographische Bedingungen der Kamera eingestellt werden. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen zur Kompensation oder Korrektur einer Differenz zwischen der Richtung der Blickrichtung und derjenige eines Blickpunkts durch Anzeigen eines Beobachtungsobjekts in einem Blickfeld eines Suchers und durch Messen der Differenz zwischen der Richtung der Blickrichtung (visuelle Achse) des Auges des Benutzers und der Richtung des Betrachtungsobjekts. Die Kamera umfasst eine Vielzahl von Entfernungsmesspunkten, und das Entfernungsmessfeld ist in eine Vielzahl von Feldern aufgeteilt zur Durchführung eines Fokussierungsvorgangs auf der Basis einer in jedem Messfeld enthaltenen Bildinformation. Ein Autofokusanpassungssignal wird für ein Objekt erzeugt, das in einem Teil der Vielzahl der Entfernungsmesspunkte oder einem Teil der aufgeteilten Entfernungsmessfelder entsprechend einer Bestimmung enthalten ist, die durch eine Datenverarbeitung auf der Basis der Blickrichtung (visuelle Achse) des Auges des Benutzers beruht.
Die Druckschrift US-A-5 258 801 A offenbart eine Fokuserfassungsvorrichtung, wobei ein Defokussierungsbetrag bezüglich einer vorbestimmten Ebene einer Vielzahl von in einem optischen Abbildungssystem erzeugten Bilder gebildet wird. Eine Vielzahl von Erfassungseinrichtungen ist im Voraus vorgesehen und die Vielzahl der Erfassungseinrichtungen wird in eine Vielzahl von Gruppen auf der Basis des erfassten Defokussierungsbetrags aufgeteilt. Eine optimale Gruppe der Vielzahl der Gruppen wird ausgewählt, und es bestimmt eine Einrichtung den letztlichen Defokussierungsbetrag auf der Basis des Defokussierungsbetrags entsprechend den erfassten Bereichen, die zu der optimalen Gruppe gehören. Die Vielzahl der Fokuserfassungsbereiche ist in einige Gruppen auf der Basis des Defokussierungsbetrags aufgeteilt, für die es scheint, als sei dasselbe Objekt erfasst. Durch eine Auswähleinrichtung wird die optimale Gruppe in Abhängigkeit davon aus der Vielzahl der Gruppen ausgewählt, welches der Objekte das wahrscheinlichste Objekt ist, das das Interesse der fotografierenden Person findet.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird durch eine Fokuserfassungseinrichtung bestimmt, wie sie in den zugehörigen Patentansprüchen angegeben ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fokuserfassungseinrichtung vorgesehen zum Bestimmen von zumindest einem aus einer Vielzahl von Fokuserfassungsbereichen, die innerhalb einer Bildebene angeordnet sind. Die Fokuserfassungseinrichtung umfasst:

a) eine Defokussierungsbetrag-Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Betrags der Defokussierung, der für jeden einer Vielzahl von Fokusbereichen erhalten wird, die innerhalb einer Bildebene angeordnet sind,
b) eine Auswähleinrichtung zum Aufteilen der Vielzahl der Fokusbereiche in eine Vielzahl von Gruppen und Auswählen eines Fokusbereichs bis zur Erfassung des Zielobjekts aus der Vielzahl der Gruppen auf der Basis der jeweils für die Vielzahl der Fokusbereiche erfassten Defokussierungsbeträge,
c) eine Haltungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Haltung einer Vorrichtung,
d) eine Gewichtungseinrichtung zum Aufteilen der Vielzahl der Fokusbereiche in eine Vielzahl von Gruppen und jeweiligem Gewichten der Vielzahl der Gruppen entsprechend vorbestimmter Prioritäten in Abhängigkeit von der Haltung der Vorrichtung auf der Basis der Positionen der Vielzahl der Fokusbereiche innerhalb der Bildebene, wobei die Gewichtungseinrichtung eine Gruppierung der Vielzahl der Fokusbereiche in unterschiedlicher Weise entsprechend der Haltung der Vorrichtung durchführt, und
e) eine Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden bezüglich zumindest eines Fokusbereichs aus der Vielzahl der Fokusbereiche durch Kombinieren eines Ergebnisses der mittels der Gewichtungseinrichtung durchgeführten Gewichtung mit einem Ergebnis der mittels der Auswähleinrichtung durchgeführten Auswahl.

Es ist somit möglich, einen optimalen Fokusbereich aus der Vielzahl der Fokusbereiche ungeachtet der Haltung der Vorrichtung zu bestimmen.
Die vorstehenden und weiteren Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben in Verbindung mit den zugehörigen Figuren verständlich.
KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN DARSTELLUNGEN DER FIGUREN
1 ist eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der optischen Anordnung einer einäugigen Spiegelreflexkamera, bei der die vorliegende Erfindung angewendet ist.
2 ist eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Anordnung der Fokuserfassungspunkte innerhalb des Suchers der einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß der Darstellung in 1.
3(a) und 3(b) sind Darstellungsansichten zur Veranschaulichung der oberen Seite und der hinteren Seite der einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß der Darstellung in 1.
4 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Schaltungsanordnung der einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß der Darstellung in 1.
5(a) und 5(b) sind jeweilige Darstellungen zur Veranschaulichung sämtlicher Segmente einer Monitor-Anzeigeeinheit (Monitor-LCD) gemäß der Darstellung in 3(a) und sämtlicher Segmente einen Innensucher-LCD.
6(a) bis 6(h) sind Diagramme zur Veranschaulichung der Anzeigezustände eines Teils des Monitor-LCD gemäß der Darstellung in 3(a).
7 ist ein Ablaufdiagramm zur teilweisen Veranschaulichung eines automatischen Fokuserfassungspunkt-Auswählalgorithmus zur Durchführung bei der einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß 1.
8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines weiteren Teils des Betriebsablaufs in Fortsetzung von 7.
9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines ersten Beispiels des Aufteilens von Fokuserfassungspunkten in Gruppen.
10 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines zweiten Beispiels zum Aufteilen von Fokuserfassungspunkten in Gruppen.
11 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines dritten Beispiels zum Aufteilen von Fokuserfassungspunkten in Gruppen.
12 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des optischen Systems einer bekannten Fokuserfassungseinrichtung von Sekundärbilderzeugungstyp.
13 ist ein Diagramm zur beispielsweisen Veranschaulichung eines Sucherfelds einer bekannten Kamera.
14 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines bekannten automatischen Fokuserfassungspunkt-Auswählalgorithmus.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Die 1 bis 9 beziehen sich auf das Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 zeigt eine graphische Darstellung (Diagramm) zur Veranschaulichung der optischen Anordnung einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit einer Fokuserfassungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung der Anordnung der Fokuserfassungspunkte innerhalb eines Suchers.
Gemäß der Darstellung in 1 ist ein Bildaufnahmeobjektiv 1 (Aufnahmeobjektiv) aus Gründen der Zweckmäßigkeit mit zwei Linsen 1a und 1b gezeigt. Tatsächlich besteht jedoch das Aufnahmeobjektiv 1 aus einer Anzahl von Linsen. Ein Hauptspiegel 2 ist in der Weise angeordnet, dass er schräg zu einem optischen Aufnahmepfad für eine Bildaufnahme oder zum Beobachten von Bildern zu einer zurückgeführten Position bewegt ist. Ein Nebenspiegel 2 ist zum Reflektieren einer den Hauptspiegel 2 durchlaufenden Lichtströmung in Richtung des unteren Teils des Kameragehäuses vorgesehen. Die Kamera umfasst einen Verschluss 4 und ein photoempfindliches Teil 5, das ein Silberhalidfilm, ein Halbleiterbildsensor wie beispielsweise eine Ladungskopplungseinheit CCD oder MOS, oder eine Kameraröhre wie ein Vidicon oder dergleichen sein kann.
Eine Fokuserfassungseinrichtung 6 ist vom bekannten Phasendifferenztyp und umfasst eine Feldlinse 6a, die in der Nachbarschaft einer Bilderzeugungsebene angeordnet ist, Reflektionsspiegel 6b und 6c, eine Sekundärbilderzeugungslinse 6d, eine Blende 6e und einen Zeilensensor 6f, der vom Bildsignal-Akkumulationssensortyp ist, wie eine Ladungskopplungseinheit CCD oder dergleichen, und der aus einer Vielzahl von photoelektrischen Umwandlungselementanordnungen besteht. Gemäß der Darstellung in 2 ist die Fokuserfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Weise vorgesehen, dass sie zur Erfassung einer Fokussierung (Scharfeinstellung) bei jedem der insgesamt sieben Fokuserfassungspunkte vorgesehen ist, einschließlich fünf Fokuserfassungspunkten 200 bis 204, die in horizontaler Richtung ausgerichtet sind, sowie zwei Fokuserfassungspunkte 205 und 206, die zusätzlich zu der horizontalen Anordnung in vertikaler Richtung ausgerichtet sind.
Ein Fokussierungsbildschirm 7 wird auf einer vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsebene des Aufnahmeobjektivs 1 eingestellt. Ein Pentagonalprisma 8 ist zum Ändern des optischen Pfads des Suchers vorgesehen. Eine Bilderzeugungslinse 9 und ein Lichtmesssensor 10 sind in Kombination zum Messen der Helligkeit des Aufnahmeobjekts vorgesehen, das innerhalb einer Beobachtungsbildebene erhalten wird. Die Bilderzeugungslinse 9 ist in der Weise angeordnet, dass sie den Fokussierungsbildschirm 7 und den Lichtmesssensor 10 in eine zueinander passende Beziehung bringt. Eine Okularlinse 11 ist im hinteren Bereich der Austrittsseite des Pentagonalprismas 8 zum Vergrößern des sichtbaren Felds des Suchers vorgesehen.
Ein optisches Suchersystem besteht aus dem Hauptspiegel 2, dem Fokussierungsbildschirm 7, dem Pentagonalprisma 8 und der Okularlinse 11.
Eine Feldmaske 23 ist zur Bestimmung des Feldbereichs des Suchers vorgesehen. Eine Innensucher-Anzeigeeinrichtung LCD 24 (Innensucher-LCD 24) ist zum Anzeigen der Bildaufnahmeinformation außerhalb des Sucherfelds vorgesehen. Das Innensucher-LCD 24 wird mittels einer Beleuchtungs-Leuchtdiode (F-LED) 25 beleuchtet. Ein das Innensucher-LCD 24 durchlaufendes Licht wird auf den Sucher mittels eines Dreiecksprismas 26 geführt, um auf diese Weise eine Anzeige außerhalb des Sucherfelds zu erzeugen, wie es in 2 gezeigt ist. Diese Anzeige ermöglicht es dem Benutzer der Kamera, die Bildaufnahmeinformationen unterschiedlicher Arten zu erkennen. Ein Haltungssensor 27 ist vorgesehen zur Erfassung, ob sich die Kamera in einer vertikalen oder horizontalen Haltung bzw. Lage (Raumlage) befindet. Im Falle der vertikalen Haltung kann der Haltungssensor 27 eine Unterscheidung durchführen zwischen einer nach oben oder nach unten gerichteten Haltung eines Auslöseknopfs 41 der Kamera.
Eine Blende 31 ist innerhalb des Aufnahmeobjektivs 1 vorgesehen. Eine Blendenansteuerungseinrichtung 32 umfasst eine Blendenansteuerungsschaltung 111. Ein Motor ist zum Antreiben des Aufnahmeobjektivs 1 vorgesehen. Ein Objektivansteuerungsteil 34 besteht aus einem Antriebsgetriebes und dergleichen. Ein Photokoppler 35 ist zur Erfassung der Drehung einer Pulsplatte 36 vorgesehen, die mit dem Objektivantriebsteil 34 in Wirkverbindung steht, und sendet eine Information bezüglich der Drehung der Pulsplatte 36 zu einer Fokusanpassungsschaltung 110. Die Fokusanpassungsschaltung 110 ist vorgesehen, um den Objektivantriebsmotor 33 zum Antreiben des Aufnahmeobjektivs 1 um einen vorbestimmten Betrag auf der Basis dieser Information und einer Information bezüglich eines Objektivansteuerungsbetrags, der von dem Kameragehäuse kommt, zu veranlassen. Der Objektivantriebsmotor 33 wird somit veranlasst, das Aufnahmeobjektiv 1 in seine Fokussierungsposition (Scharfeinstellungsposition) zu bewegen.
Eine Entfernungsinformationscodeplatte 37 ist vorgesehen zum Erhalten einer Information bezüglich eines Abstands der Kamera zu einem Aufnahmeobjekt durch Erfassen der Position des Aufnahmeobjektivs 1. Die Entfernungsinformationscodeplatte 37 umfasst ein daran angeordnetes Codemuster, beispielsweise zur Angabe von Abstandspositionen von einer nahesten Entfernungsposition zu einer unendlichen Entfernungsposition mit 4 Bits oder dergleichen. Die Entfernungsinformationscodeplatte 37 ist in der Weise vorgesehen, dass sie in der Lage ist, eine bei der Fokussierungsposition erhaltene Objektentfernung unter Verwendung eines nicht gezeigten Bürstenkontakts zu erfassen. Eine Brennweiteninformationscodeplatte 38 ist zur Erfassung der Brennweite des Aufnahmeobjektivs 1 vorgesehen. Die Brennweiteninformationscodeplatte 38 ist in der Weise vorgesehen, dass sie in der Lage ist, eine Brennweite entsprechend der Zoombewegung des Aufnahmeobjektivs 1 unter Verwendung eines nicht gezeigten Bürstenkontakts zu erfassen. Beide Codeplatten 37 und 38 sind mit der Fokuserfassungsschaltung 110 verbunden. Befestigungskontakte 39 sind in der bekannten Weise als eine Schnittstelle zwischen dem Kameragehäuse und dem Aufnahmeobjektiv 1 angeordnet.
Die 3(a) und 3(b) zeigen obere und hintere Seiten der vorstehend angegebenen einäugigen Spiegelreflexkamera. Gemäß den 3(a) und 3(b) umfasst die Kamera den Auslöseknopf 41. eine Monitor-Anzeigeeinrichtung (Monitor-LCD) 42 ist eine externe Monitoranzeigeeinrichtung und besteht aus einem festen Segmentanzeigeteil 42a zur Anzeige eines vorbestimmten Musters, sowie einem Sieben-Segment-Anzeigeteil 42b zur Anzeige unterschiedlicher numerischer Werte. Ein Betriebsartenwähler 44 ist zum Auswählen einer Bildaufnahmebetriebsart oder dergleichen vorgesehen. Ein elektronischer Drehwähler 45 ist zum Einstellen unterschiedlicher Einstellwerte in Verbindung mit anderen Betätigungseinrichtungen und Betriebsarten vorgesehen. Ein Fokuserfassungspunktauswählknopf 46 ist zum Auswählen einer der Vielzahl der Fokuserfassungspunkte 200 bis 206 innerhalb der Bildebene zur Fokuserfassung vorgesehen. Der Betrieb des Fokuserfassungspunktauswählknopfs 46 wird nachstehend noch im Einzelnen beschrieben. Die Einzelheiten der weiteren Betätigungsteile gemäß der Darstellung in den 3(a) und 3(b) sind in der nachfolgenden Beschreibung weggelassen, da sie sich nicht im Einzelnen auf die vorliegende Erfindung beziehen.
4 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der elektrischen Anordnung von in der einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß der vorstehenden Beschreibung angeordneten Teilen. In 4 sind sämtliche Teile, die die gleichen sind wie diejenigen in 1, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wie sie in 1 verwendet wurden.
Gemäß 4 sind mit einer Zentraleinheit (nachstehend als CPU bezeichnet) 100 eines innerhalb des Kameragehäuses angeordneten Computers eine Lichtmessschaltung 102, eine Autofokuserfassungsschaltung 103, eine Signaleingabeschaltung 104, eine LCD-Ansteuerungsschaltung 105, eine LED-Ansteuerungsschaltung 106, eine Verschlusssteuerungsschaltung 108 und eine Motorsteuerungsschaltung 109 verbunden. Die Zentraleinheit CPU 100 ist zur Übertragung von Signalen mittels der Befestigungskontakte 39 (in 1 dargestellt) zu der Fokuserfassungsschaltung 110 und der Blendenansteuerungsschaltung 111 vorgesehen, die innerhalb des Aufnahmeobjektivs 1 angeordnet sind. Ein Speicher EEPROM 100a, der der Zentraleinheit CPU 100 zugeordnet ist, dient als eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Information, die in beliebiger Weise durch den Benutzer eingestellt ist.
Die Lichtmessschaltung 102 ist vorgesehen zum A/D-wandeln eines Signals des Lichtmesssensors 10 in Verbindung mit einer logarithmischen Kompression nach der Verstärkung dieses Signals, und zum Senden des Signals jedes Teils des Lichtmesssensors 10 zu der Zentraleinheit CPU 100 als eine Helligkeitsinformation. Der Zeilen- bzw. Liniensensor 6f besteht aus sieben Paaren von Liniensensoren CCD-L2, CCD-L1, CCD-C, CCD-R1, CCD-R2, CCD-U und CCD-D, die den sieben Fokuserfassungspunkten 200 bis 206 der Bildebene gemäß der Darstellung in 2 entsprechen. Der Liniensensor 6f ist in einer bekannten Weise angeordnet.
Ein Schalter SW-1 ist in der Weise angeordnet, dass er durch die erste Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 41 eingeschaltet wird und den Beginn eines Lichtmessvorgangs, eines Autofokusvorgangs und dergleichen einleitet. Ein Schalter SW-2 ist ein Auslöseschalter, der in der Weise angeordnet ist, dass er durch die zweite Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 41 eingeschaltet wird. Ein Schalter SW-AEL ist in der Weise vorgesehen, dass er eingeschaltet wird, wenn ein AE-Sperrknopf 43 betätigt wird. Ein Schalter SW-AFSEL ist in der Weise vorgesehen, dass er eingeschaltet wird, wenn der Fokuserfassungspunktauswählknopf 46 gedrückt wird.
5(a) zeigt im Einzelnen sämtliche Anzeigesegmente der Monitor-LCD 42 gemäß der Darstellung in 3(a). 5(b) zeigt Einzelheiten sämtlicher Anzeigeelemente der Anzeigeeinrichtung LCD 24, die innerhalb des Suchers angeordnet ist.
Gemäß 5(a) ist der Festsegmentanzeigeteil 42(a) zur Anzeige einer Bildaufnahmebetriebsart in der bekannten Weise vorgesehen. Der Siebensegment-Anzeigeteil 42b dient als eine Anzeigeeinrichtung für veränderliche numerische Werte und besteht aus einem Vierziffern-Siebensegment-Teil, der zur Anzeige eines Verschlusszeitwerts vorgesehen ist, einem Zweiziffern-Siebensegment-Teil und einem Dezimalpunktteil, der vorgesehen ist zur Anzeige eines Blendenwerts, und einem Begrenzungswertanzeigesegmentteil und einem Einziffern- Siebensegmentteil, der vorgesehen ist zur Anzeige der Nummer des Filmbilds. Die Monitor-LCD 42 umfasst ferner einen Anzeigeteil 42c für ausgewählte Fokuserfassungspunkte, die den Fokuserfassungspunkten 200 bis 206 gemäß der Darstellung in 2 entsprechen. Der Anzeigeteil 42c für ausgewählte Fokuserfassungspunkte wird nachstehend im Einzelnen noch beschrieben, da dieser Teil ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt.
Gemäß der Darstellung in 5(b) ist zur Anzeige einer Bildaufnahmebetriebsart in einer bekannten Weise ein Festsegmentanzeigeteil 24a vorgesehen. Ein Anzeigeteil 24b zur Anzeige variabler numerischer Werte ist vorgesehen zur Bereitstellung einer Anzeige in äquivalenter Weise zu dem vorstehend angegebenen Siebensegment-Anzeigeteil 42b. Ein Anzeigeteil 42c für ausgewählte Fokuserfassungspunkte ist vorgesehen zur Bereitstellung einer Anzeige in gleicher Weise wie der Anzeigeteil 42c, wie es nachstehend noch beschrieben wird. Ein Fokussierungsbestätigungsanzeigeteil 24d ist in der Weise vorgesehen, dass er aufleuchtet, wenn ein Fokussierungszustand (Scharfeinstellung) bei einem der Fokuserfassungspunkte erfasst wird.
Nachfolgend wird in Verbindung mit den 6(a) bis 6(h) beschrieben, in welcher Weise ein Fokuserfassungspunkt aus der Vielzahl der Fokuserfassungspunkte für einen tatsächlichen Fokuserfassungsvorgang des Aufnahmeobjektivs ausgewählt wird.
Die 6(a) bis 6(h) zeigen Anzeigezustände des Anzeigeteils 42c für ausgewählte Fokuserfassungspunkte. Der Anzeigeteil 24c für ausgewählte Fokuserfassungspunkte der Anzeigeeinrichtung LCD 24 innerhalb des Suchers zeigt ebenfalls die gleichen Anzeigezustände. Die Anzeigezustände des Anzeigeteils 42c (24c) sind gemäß der nachfolgenden Beschreibung veränderlich.
Gemäß den 6(a) bis 6(h) ändert sich der in 6(a) gezeigte Anzeigezustand in einem Zyklus entsprechend den in den 6(b) bis 6(h) nacheinander in der folgenden Weise: 6(a) → 6(b) → ... → 6(h), jedes Mal dann, wenn der elektronische Wähler 45 im Uhrzeigersinn um ein Raster bzw. um einen Klick weitergedreht wird, während gleichzeitig der Fokuserfassungspunktauswählknopf 46 gedrückt wird. Ein weiterer Klick (Betätigungsstufe) der Drehung des Wählers nach dem Erreichen des Zustands der 6(h) bringt die Anzeige zurück zu dem Zustand der 6(a) für einen weiteren Zyklus. Wird der elektronische Wähler 45 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, dann wird der Änderungszyklus der Anzeige, wie er mit Pfeilen in den 6(a) bis 6(h) angegeben ist, umgekehrt.
Geht der Betrieb der Kamera über zu einer anderen Betätigungseinrichtung, während der Anzeigezustand gemäß der Darstellung in 6(a) ist, dann wählt die Kamera automatisch einen der sieben Fokuserfassungspunkte 200 bis 206 aus, bei dem der Fokuserfassungsvorgang für das Aufnahmeobjektiv 1 durchgeführt werden kann. Dies wird als Fokuserfassungspunkt-Automatikauswählbetriebsart bezeichnet. Der automatische Auswählalgorithmus zur Durchführung in der Fokuserfassungspunkt-Automatikauswählbetriebsart bezeichnet ein kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung. Daher wird der automatische Auswählalgorithmus nachstehend im Einzelnen beschrieben.
Die 6(b) bis 6(h) zeigen, in welcher Weise der Anzeigezustand sich in einer Fokuserfassungspunkt-Manuellauswahlbetriebsart ändert, die vorgesehen ist, um es dem Benutzer zu ermöglichen, im Voraus die Verwendung eines Fokuserfassungspunkts zur Anpassung der Fokussierung des Aufnahmeobjektivs auf eines der sieben Fokuserfassungspunkte zu begrenzen. Die Verwendung des Fokuserfassungspunkts wird beispielsweise auf den Fokuserfassungspunkt 200 im Falle des Anzeigezustands der 6(b) begrenzt, und auf den Fokuserfassungspunkt 201 in dem Anzeigezustand gemäß 6(c).
In der Fokuserfassungspunkt-Manuellauswählbetriebsart wird die Ermittlung eines Fokussierungszustands erforderliche Zeitdauer kürzer zum Ermöglichen einer erhöhten Fokussierungsgeschwindigkeit, da der auswählbare Fokuserfassungspunkt auf einen Fokuserfassungspunkt begrenzt ist. In dem Falle, dass das Aufnahmeobjekt in einer bestimmten festen Positionsbeziehung zu dem Sucherfeld steht, ermöglicht es ferner die Fokuserfassungspunkt-Manuellauswählbetriebsart dem Benutzer, dass das Aufnahmeobjektiv in genauer Weise auf ein gewünschtes Objekt fokussiert wird.
Da jedoch lediglich ein Fokuserfassungspunkt zur Fokuserfassung in der Fokuserfassungspunkt-Manuellauswählbetriebsart verwendbar ist, kann das Hauptobjekt (das gewünschte Objekt) leicht außerhalb des Fokuserfassungspunkts liegen, wenn eine Bewegung des Objekts auftritt oder wenn der Bildaufbau geringfügig geändert wird. In diesem Fall wird eine Fokuserfassung unmöglich. Ein anderer Nachteil der Fokuserfassungspunkt-Manuellauswählbetriebsart liegt darin, dass die manuelle Auswahl des Fokuserfassungspunkts eine bestimmte Zeit erfordert. Eine Gelegenheit für einen Schnappschuss kann daher wegen der erforderlichen Zeitdauer verpasst werden.
Die Nachsteile der Fokuserfassungspunkt-Manuellauswählbetriebsart können durch eine Fokuserfassungspunkt-Automatikauswählbetriebsart gelöst werden, bei der einer der sieben Fokuserfassungspunkte automatisch in Abhängigkeit von den Bedingungen der Bildaufnahmeszene ausgewählt wird.
Die 7 und 8 zeigen Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung eines durchzuführenden automatischen Auswählalgorithmus, wenn die Fokuserfassungspunkt-Automatikauswählbetriebsart eingestellt ist, wie es in dem Anzeigezustand gemäß 6(a) angegeben ist.
Der Beginn des automatischen Auswählalgorithmus wird eingeleitet, wenn der Schalter SW-1 entsprechend der ersten Betätigungsstufe des Auslöseknopfs 41 eingeschaltet wird, wenn die Kamera durch den Benutzer zum Aufnehmen eines Aufnahmeobjekts gehalten wird.
In den Ablaufdiagrammen bedeutet der Ausdruck „Fokuserfassungszeile" einen Zeilensensor (Liniensensor) bestehend aus photoelektrischen Umwandlungselementen in dem optischen Fokuserfassungssystem entsprechend jedem der Fokuserfassungspunkte. Die tatsächliche Fokuserfassung wird entsprechend der Ausgabe dieses Zeilensensors durchgeführt. Der Ablauf des automatischen Auswählalgorithmus wird nachstehend auf der Basis des Siebenzeilensensors beschrieben, der den vorstehend angegebenen Fokuserfassungspunkten entspricht.
Wird der Schalter SW-1 eingeschaltet, dann erfolgt die Fokuserfassung mittels des Siebenzeilensensors. Sodann werden Helligkeitsverteilungen herausgegriffen, die innerhalb der Bereiche des Objekts erhalten werden, die jeweils den Fokuserfassungspunkten entsprechen. In dem Falle, dass keine Helligkeitsverteilung bei einem beliebigen der Objektbereiche besteht, wird die Ausgabe des Zeilensensors (nachstehend auch als die Zeile bezeichnet) für diesen Bereich zu einer Fehlerausgabe. Danach wird die Anzahl der Fokuserfassungszeilen, bei denen das Herausgreifen der Helligkeitsverteilungen erfolgreich war, d. h. bei denen eine Fokuserfassung erfolgreich war (nachstehend als erfolgreiche Erfassungszeilen bezeichnet) gezählt.
Unter diesen Bedingungen wird in einem Schritt S1 von 7 eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob die Anzahl der erfolgreichen Fokuserfassungszeilen lediglich Eins ist, während die Ausgaben der anderen sechs Fokuserfassungszeilen Fehlerausgaben sind. Trifft dies zu, dann geht der Ablauf von dem Schritt S1 zu einem Schritt S2 über. In dem Schritt S2 wird bestimmt, dass der Fokuserfassungspunkt entsprechend dieser erfolgreichen Fokuserfassungszeile zur Fokuserfassung bei der Durchführung eines Fokussierungsanpassungsvorgangs des Aufnahmeobjektivs verwendet wird.
Wird in Schritt S1 ermittelt, dass eine Vielzahl von Fokuserfassungszeilen in Hinblick auf die Fokuserfassung erfolgreich war, dann geht der Ablauf von Schritt S1 zu einem Schritt S3 über. In dem Schritt S3 wird bezüglich einer Fokuserfassungszeile in Verbindung mit den erfassten Defokussierungsbeträgen angenommen, dass sie ein bei dem nahesten Abstand zu der Kamera angeordnetes Objekt erfasst hat, und es wird diese Fokuserfassungszeile aus der Vielzahl der erfolgreichen Fokuserfassungszeilen als „Fokuserfassungszeile A" bezeichnet. Im nächsten Schritt S4 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob irgendeine erfolgreiche Fokuserfassungszeile vorliegt, die ein Objekt erfasst, das in der Mitte des Defokussierungsbereichs und weiter entfernt als das mittels der Fokuserfassungszeile A erfasste Objekt liegt.
Der „mittlere Defokussierungsbereich" bezeichnet einen Defokussierungsbetrag, der in der Nachbarschaft der vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsebene 5 erhalten wird und der den Wert „a" (mm) beträgt, unter lediglicher Berücksichtigung eines Fokusabweichungsbetrags in der Richtung der optischen Achse. Mit anderen Worten, die Brennweite des Aufnahmeobjektivs 1 wird zu „f" (mm) angenommen, und ein Abstand von der vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsebene 5 zu einem Objekt, das am nahesten zur. Kamera angeordnet ist, wird als „L" (mm) bezeichnet, und der mittlere Defokussierungsbereich führt zu der Gruppierung sämtlicher Objekte, die in einem Bereich von „{(L – f)²/f ²} × a (mm)" liegt, der weiter als das am nächsten zur Kamera angeordnete Objekt liegt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels beträgt der Defokussierungsbetrag „a" 2 mm. Wird beispielsweise das Aufnahmeobjektiv 1 mit einer Brennweite von 50 mm an der Kamera angebracht, und liegt das am nächsten zur Kamera angeordnete Objekt bei einem Abstand von 2,55 m von der vorsehend beschriebenen Bilderzeugungsebene, dann werden Objekte innerhalb eines Bereichs von 5 m auf der weiter entfernten Seite dieser Position zusammen gruppiert.
Wird irgendeine erfolgreiche Fokuserfassungszeile als innerhalb des mittleren Defokussierungsbereichs liegend ermittelt, dann geht der Ablauf von dem Schritt S4 zu einem Schritt S5 über. In dem Schritt S5 werden sämtliche dieser Fokuserfassungszeilen als „Fokuserfassungszeile B" bezeichnet. In dem nachfolgenden Schritt S6 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung aus den in der Fokuserfassungszeile B enthaltenen Fokuserfassungszeilen, ob eine beliebige erfolgreiche Fokuserfassungszeile innerhalb eines kleinen Defokussierungsbereichs liegt, der weiter entfernt von der Fokuserfassungszeile ist, zur Erfassung eines Objekts, das am weitesten von der Kamera entfernt ist. Der Ausdruck „kleiner Defokussierungsbereich", wie er hier verwendet wird, bedeutet einen Defokussierungsbetrag, der in der Nachbarschaft der vorstehend beschriebenen Bilderzeugungsebene 5 erhalten wird und „b" (mm) beträgt, in einer Beschränkung auf einen Fokusabweichungsbetrag in Richtung der optischen Achse. Der Wert „b" ist kleiner als der Wert „a". Wird eine beliebige erfolgreiche Fokuserfassungszeile in Schritt S6 als in dem kleinen Defokussierungsbereich liegend ermittelt, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S7 über und bezeichnet dies als „Fokuserfassungszeile C". Mit anderen Worten, werden Aufnahmeobjekte als in dem mittleren Defokussierungsbereich und weiter als das naheste Objekt zur Kamera ermittelt, dann wird der Bereich zum Gruppieren der Fokuserfassungszeilen etwas erweitert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Wert „b" auf 0,2 mm gesetzt. Wird die Fokuserfassungszeile C ermittelt, dann geht der Ablauf von dem Schritt S7 zu dem Schritt S8 über (8). In dem Schritt S8 werden die Fokuserfassungszeilen A, B und C als eine Hauptobjektgruppe angesehen.
Wird keine erfolgreiche Fokuserfassungszeile in Schritt S6 als innerhalb des kleinen Defokussierungsbereichs liegend gefunden, d. h. wird keine Fokuserfassungszeile C gefunden, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S9 über (8). In dem Schritt S9 werden die Fokuserfassungszeilen A und B als eine Hauptobjektgruppe angesehen.
Wird keine erfolgreiche Fokuserfassungszeile in dem Schritt S4 als innerhalb des mittleren Defokussierungsbereich liegend ermittelt, dann geht der Ablauf von Schritt S4 zu einem Schritt S10. In dem Schritt S10 wird die Fokuserfassungszeile A als „Fokuserfassungszeile 0" umbenannt, und eine erfolgreiche Fokuserfassungszeile, die ein Objekt erfasst, das das zweitnächste Objekt zu der Kamera ist, wird als die Fokuserfassungszeile A betrachtet. In dem nächsten Schritt S11 wie in dem Schritt S4 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob irgendeine erfolgreiche Fokuserfassungszeile zur Erfassung eines innerhalb des mittleren Defokussierungsbereichs liegenden Objekts, das weiter liegt als das mittels der Fokuserfassungszeile A erfasste Objekt, vorliegt. Ist dies der Fall, dann geht der Ablauf von dem Schritt S11 zu einem Schritt S12 über. In dem Schritt S12 werden alle diese Zeilen als „Fokuserfassungszeile B" bezeichnet. Der Ablauf geht sodann zu einem Schritt S13.
In dem Schritt S13 wird in gleicher Weise wie in Schritt S6 eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob eine erfolgreiche Fokuserfassungszeile für ein innerhalb des kleinen Defokussierungsbereichs liegenden Objekts, das weiter entfernt ist von der Fokuserfassungszeile zur Erfassung eines am weitesten von der Kamera entfernten Objekts der in der Fokuserfassungszeile B enthaltenen Fokuserfassungszeilen vorliegt. Ist dies der Fall, dann geht der Ablauf von dem Schritt S13 zu einem Schritt S14 (8). In dem Schritt S14 werden sämtliche derartige Zeilen als „Fokuserfassungszeile C" bezeichnet. In dem nachfolgenden Schritt S15 werden die Fokuserfassungszeilen 0, A, B und C als Hauptobjektgruppe angesehen. Wird in dem Schritt S13 ermittelt, dass keine erfolgreiche Fokuserfassungszeile innerhalb des kleinen Defokussierungsbereichs liegt, dann geht der Ablauf von dem Schritt S13 zu einem Schritt S16 über (8). In dem Schritt S16 werden die Fokuserfassungszeilen 0, A und B als eine Hauptobjektgruppe angesehen.
Wird keine erfolgreiche Fokuserfassungszeile in dem Schritt S11 als innerhalb des mittleren Defokussierungsbereichs liegend ermittelt, dann geht der Ablauf von dem Schritt S11 zu einem Schritt S17 über (8). In dem Schritt S17 werden die Fokuserfassungszeilen 0 und A als eine Hauptobjektgruppe angesehen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird die Hauptobjektgruppe auf der Basis des am nächsten zur Kamera gelegenen Objekts bestimmt.
Die einzelnen Größen der den Fokuserfassungspunkten zuzuordnenden Priorität werden nachstehend unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
9 zeigt einen Fall, bei dem mittels des Haltungssensors 27 gemäß 1 ermittelt wird, dass die Kamera durch den Benutzer in einer horizontalen Haltung (Lage) gehalten wird.
Von den sieben Fokuserfassungspunkten 200 bis 206 werden in diesem Fall die Fokuserfassungspunkte 200 bis 205, die in den oberen Teilen angeordnet sind, wenn die Kamera in der horizontalen Lage gehalten wird, als „Fokuserfassungspunktgruppe 250" bezeichnet. Der verbleibende Fokuserfassungspunkt 206 wird als „Fokuserfassungspunktgruppe 251" bezeichnet. Sodann wird der „Prioritätsgrad 1" der Fokuserfassungspunktgruppe 250 verliehen, und der „Prioritätsgrad 2" wird der Fokuserfassungspunktgruppe 251 verliehen.
10 zeigt einen Fall, bei dem mittels des Haltungssensors 27 ermittelt wird, dass die Kamera in einer vertikalen Haltung (Lage) gehalten wird, bei der der Auslöseknopf 41 nach unten gerichtet ist.
In diesem Fall wird eine Gruppe einschließlich der Fokuserfassungspunkte 200 und 201, die an Positionen auf der Seite nach oben angeordnet sind, als „Fokuserfassungspunktgruppe 252" bezeichnet. Sodann wird der „Prioritätsgrad 1" der Fokuserfassungspunktgruppe 252 zugeordnet. Eine andere Gruppe einschließlich der Fokuserfassungspunkte 202, 205 und 206 wird als „Fokuserfassungspunktgruppe 253" bezeichnet. Sodann wird der „Prioritätsgrad 2" der Fokuserfassungspunktgruppe 253 zugeordnet. Eine weitere Gruppe einschließlich der Fokuserfassungspunkte 203 und 204, die bei Positionen an der unteren Seite angeordnet sind, wird als „Fokuserfassungspunktgruppe 254" bezeichnet. Sodann wird der „Prioritätsgrad 3" der Fokuserfassungspunktgruppe 254 zugeordnet.
11 zeigt einen weiteren Fall, bei dem die Kamera in einer weiteren vertikalen Haltung (Lage) gehalten wird, die durch Drehen der Kamera um 180° gegenüber der in 10 gezeigten Haltung erreicht wird.
In dem Fall von 11 befinden sich die Fokuserfassungspunkte 203 und 204 bei Positionen an der oberen Seite, und eine diese umfassende Gruppe wird als „Fokuserfassungspunktgruppe 255" bezeichnet. Sodann wird der „Prioritätsgrad 1" der Fokuserfassungspunktgruppe 255 zugeordnet. Eine weitere Gruppe einschließlich der Fokuserfassungspunkte 202, 205 und 206 wird als „Fokuserfassungspunktgruppe 256" bezeichnet. Der „Prioritätsgrad 2" wird der Fokuserfassungspunktgruppe 256 zugeordnet. Ferner wird eine Gruppe einschließlich der Fokuserfassungspunkte 200 und 201, die zu dieser Zeit bei Positionen auf der unteren Seite liegen, als „Fokuserfassungspunktgruppe 257" bezeichnet. Sodann wird ein „Prioritätsgrad 3" an die Fokuserfassungspunktgruppe 257 vergeben.
Diese Prioritätsgrade werden unter Berücksichtigung des Grads der Wahrscheinlichkeit zugeordnet, dass das Hauptaufnahmeobjekt in jedem der unterschiedlichen Positionen innerhalb des sichtbaren Felds des Suchers angeordnet ist. Die Prioritätsgrade werden in der Reihenfolge von dem höchsten Grad zu dem niedrigsten Grad der höchsten, der mittleren und der niedrigsten Wahrscheinlichkeit des Erfassens des Hauptobjekts als „Prioritätsgrad 1 > Prioritätsgrad 2 > Prioritätsgrad 3" zugeordnet. Daher ist der Prioritätsgrad 1 höher als der Prioritätsgrad 2 und ist der Prioritätsgrad 2 höher als der Prioritätsgrad 3.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 wird in einem Schritt S18 eine Fokuserfassungszeile, die der Fokuserfassungspunktgruppe mit der höchsten Priorität aus den Fokuserfassungszeilen der Hauptobjektgruppe entspricht, herausgegriffen. In einem nachfolgenden Schritt S19 wird eine Überprüfung durchgeführt zur Ermittlung, ob eine Vielzahl von Fokuserfassungszeilen in Schritt S18 herausgegriffen wird. Ist dies nicht der Fall, dann geht der Ablauf von dem Schritt S19 zu einem Schritt S21. Ist dies der Fall, dann geht der Ablauf zu einem Schritt S20. In dem Schritt S21 wird bestimmt, dass der Fokusanpassungsvorgang des Aufnahmeobjektivs bei einem Fokuserfassungspunkt durchzuführen ist, der der herausgegriffenen Fokuserfassungszeile entspricht. Wurde die Vielzahl der Fokuserfassungszeilen ermittelt, die herausgegriffen wurde, dann wird gemäß Schritt S20 eine der Vielzahl der Fokuserfassungszeilen zur Erfassung eines als nächstes zur Kamera gelegenen Objekts aus den mittels der anderen erfassten Objekte ausgewählt. Sodann wird entschieden, dass der Fokussierungsanpassungsvorgang des Aufnahmeobjektivs bei dem Fokuserfassungspunkt entsprechend dieser Fokuserfassungszeile durchzuführen ist.
Ein Fokuserfassungspunkt, bei dem das Hauptaufnahmeobjekt als existierend angesehen wird, wird aus der Vielzahl der Fokuserfassungspunkte mittels des vorstehend beschriebenen Algorithmus ausgewählt. Danach wird ein Fokussierungsanpassungsvorgang bei dem in dieser Form herausgegriffenen Fokuserfassungspunkt durchgeführt. Die nach der Auswahl des Fokuserfassungspunkts durchzuführenden Bildaufnahmevorgänge sind bekannt, so dass daher ihre Beschreibung weggelassen ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist in der vorstehend beschriebenen Weise ausgeführt und umfasst horizontal angeordnete bzw. ausgerichtete Fokuserfassungspunkte, wobei einige derselben vertikal ausgerichtet sind, und wobei aus diesen Fokuserfassungspunkten ein Fokuserfassungspunkt herausgegriffen wird, von dem angenommen wird, dass er ein Hauptaufnahmeobjekt erfasst. Zu diesem Zweck in Verbindung mit einem als nächstes zur Kamera angeordneten Objekt, das als Bezugsobjekt dient, werden sämtliche Objekte innerhalb eines Bereichs, die auf der weit entfernten Seite des nahen Objekts angeordnet sind und die variabel in Verbindung mit der Brennweite des Aufnahmeobjektivs und bezüglich des Abstands zu dem nahen Objekt sind, als eine Objektgruppe betrachtet. Die Fokuserfassungspunkte werden entsprechend der Haltung bzw. der Lage der Kamera und in der Reihenfolge der höheren Wahrscheinlichkeit des Erfassens eines Hauptobjekts gruppiert. Prioritätsgrade werden eingestellt und sämtlichen dieser Fokuserfassungspunktgruppen zugeordnet. Ein Fokuserfassungspunkt, von dem angenommen wird, dass er das Hauptobjekt erfasst, wird aus der Vielzahl dieser Gruppen entsprechend der Objektgruppe und den Prioritätsgraden, die der Fokuserfassungspunktgruppe zugeordnet sind, herausgegriffen.
Mit anderen Worten, der Algorithmus zum Auswählen eines Fokuserfassungspunkts, von dem angenommen wird, dass er die höchste Wahrscheinlichkeit des Erfassens eines Hauptobjekts aufweist, ist in der Weise vorgesehen, dass unter Verwendung von Defokussierungsbeträgen der Objekte entsprechend der Vielzahl der Fokuserfassungspunkte als Parameter die Fokuserfassungspunkte auf der Basis eines Fokuserfassungspunkts, der ein Objekt als nächstes zur Kamera erfasst, gruppiert werden, und entsprechend der Haltung der Kamera werden Prioritätsgrade den Fokuserfassungspunktgruppen in der Reihenfolge der höheren Priorität hinsichtlich des Beinhaltens des Hauptaufnahmeobjekts zugeordnet. Da die Fokuserfassungseinrichtung in der Weise aufgebaut ist, dass sie eine vertikale Ausrichtung von Fokuserfassungspunkten zusätzlich zu einer horizontalen Ausrichtung von Fokuserfassungspunkten aufweist, ermöglicht die Fokuserfassungseinrichtung einer Kamera das genaue Erfassen eines Hauptaufnahmeobjekts.
Ferner vermeidet der vorstehend beschriebene Algorithmus das Erfordernis des getrennten Bereitstellens eines automatischen Auswählalgorithmus für die vertikale Haltung einer Kamera, und eines weiteren automatischen Auswählalgorithmus für die horizontale Haltung der Kamera.
Bezüglich des Prioritätsgradeinstellvorgangs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die offenbarte Fokuserfassungspunktgruppierungsanordnung entsprechend der Tendenz des Verhaltens des Aufnahmeobjekts geändert werden. Während der Wert „a" (mm) des mittleren Defokussierungsbereichs und der Wert „b" (mm) des kleinen Defokussierungsbereichs als feste Werte im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgesehen sind, können die Werte „a" und „b" auch als in flexibler Weise variabel entsprechend der Brennweite des Aufnahmeobjektivs und dergleichen vorgesehen sein.
Während die Anzahl der Fokuserfassungspunkte im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiel sieben beträgt, kann diese Anzahl selbstverständlich entsprechend dem Bedarf verändert werden.
Im Fall des offenbarten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung bei einer Kamera angewendet. Mögliche Anwendungen der Erfindung sind jedoch nicht auf Kameras beschränkt. Die Erfindung kann in gleicher Weise bei beliebigen anderen tragbaren Vorrichtungen angewendet werden, sofern sie eine Fokuserfassungsfunktion aufweisen.
Die Kamera, die beispielhaft in Form eines Ausführungsbeispiels der Erfindung offenbart ist, umfasst ferner Fokuserfassungspunkte, die innerhalb eines Suchers angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch auch in gleichartiger Weise bei einer Kamera von der Art anzuwenden, bei der eine Vielzahl von Entfernungsmesspunkten zum Messen einer Entfernung von der Kamera zu dem Aufnahmeobjekt vorliegen, und ferner bei jeglichen tragbaren Vorrichtungen, die einige andere Fokuserfassungsfunktionen aufweisen.

Claims

Fokuserfassungseinrichtung, mit: a) einer Defokussierungsbetrag-Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Betrags der Defokussierung, der für jeden einer Vielzahl von Fokusbereichen (200 bis 206) erhalten wird, die innerhalb einer Bildebene angeordnet sind, b) einer Auswähleinrichtung (100), zum Aufteilen der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) in eine Vielzahl von Gruppen und Auswählen eines Fokusbereichs (200 bis 206) zur Erfassung des Zielobjekts aus der Vielzahl der Gruppen auf der Basis der jeweils für die Vielzahl der Fokusbereiche erfassten Defokussierungsbeträge, gekennzeichnet durch c) eine Haltungserfassungseinrichtung (27) zur Erfassung einer Haltung einer Vorrichtung, d) eine Gewichtungseinrichtung (100) zum Aufteilen der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) in eine Vielzahl von Gruppen und jeweiligem Gewichten der Vielzahl der Gruppen entsprechend vorbestimmter Prioritäten in Abhängigkeit von der Haltung der Vorrichtung auf der Basis der Positionen der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) innerhalb der Bildebene, wobei die Gewichtungseinrichtung eine Gruppierung der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) in unterschiedlicher Weise entsprechend der Haltung der Vorrichtung durchführt, und eine Entscheidungseinrichtung (100) zum Entscheiden bezüglich zumindest eines Fokusbereichs aus der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) durch Kombinieren eines Ergebnisses der mittels der Gewichtungseinrichtung durchgeführten Gewichtung mit einem Ergebnis der mittels der Auswähleinrichtung durchgeführten Auswahl.
Fokuserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Auswähleinrichtung (100) als eine Bezugsgröße einen Defokussierungsbetrag verwendet, der bei einem Fokussierungsbereich (200 bis 206) erhalten wird, der ein Objekt als das naheste Objekt zu der Vorrichtung erfasst.
Fokuserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Auswähleinrichtung (100) einen Fokusbereich (200 bis 206) herausgreift, bei dem ein Defokussierungsbetrag erfasst wird, der in einem vorbestimmten Bereich auf der weit entfernten Seite eines Fokusbereichs enthalten ist, der ein Objekt als nahestes Objekt zu der Vorrichtung erfasst.
Fokuserfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Bereich mit dem Abstand von der Vorrichtung zum dem der Vorrichtung nahesten Objekt variiert.
Fokuserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Haltungserfassungseinrichtung (27) in der Lage ist, zumindest drei Arten von Haltungen der Einrichtung zu erfassen.
Fokuserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gewichtungseinrichtung (100) eine Gewichtung auf der Basis der vertikalen Positionen der Fokusbereiche (200 bis 206) innerhalb der Bildebene durchführt.
Fokuserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gewichtungseinrichtung (100) eine größere Gewichtung bei einem Fokusbereich durchführt, der an einer oberen Position innerhalb der Bildebene liegt.
Fokuserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Standard zum Kopieren der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) mittels der Auswähleinrichtung (100) innerhalb eines Abstands von der Fokuserfassungsvorrichtung zu einem Objekt variiert, das als nahestes Objekt zu der Fokuserfassungsvorrichtung liegt.
Fokuserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit: einem optischen Objektiv (1) mit einer variablen Brennweite, und wobei ein Standard zum Gruppieren der Vielzahl der Fokusbereiche (200 bis 206) mittels der Auswähleinrichtung mit der Brennweite des optischen Objektivs (1) variiert.
Eine Einrichtung unter Verwendung der Fokuserfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.