DE602006000272T2

DE602006000272T2 - Autofokuseinrichtung mit Fokus-Nachführung für Objekte in Bewegung

Info

Publication number: DE602006000272T2
Application number: DE602006000272T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Sasaki
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: EP1746459A1; DE602006000272D1; US7660518B2; JP2007025595A; US20070019940A1; EP1746459B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Fokussiervorrichtung und insbesondere ein Verfahren, das zum Erfassen der korrekten Fokussierung bei der automatischen Fokussiersteuerung einer photographischen Linse verwendet wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlich wird in Kamerasystemen, in denen ein AF-Bereich zum Durchführen einer automatischen Fokussierung innerhalb eines Photographierschirms konfiguriert ist, entweder eine Rahmung so durchgeführt, dass ein in Fokussierung zu bringendes Subjekt in den AF-Bereich eintritt, oder eine Position des AF-Bereichs innerhalb des Photographierschirms wird gemäß der Bewegung des Subjekts bewegt. Um ein Subjekt aufzunehmen, das sich entweder schnell bewegt oder eine sich drastisch ändernde Form aufweist, kann sich jedoch die Aufnahme, während das Subjekt innerhalb des AF-Bereichs gehalten wird, als schwierig erweisen. Um dieses Problem zu lösen, sind beispielsweise Technologien zum Verfolgen eines Subjekts innerhalb eines Photographierschirms im japanischen Patent Nr. 2663451-B2 ( JP01071382A ) und im japanischen Patent Nr. 2675807-B2 ( JP01231578A ) sowie in US 5552823A , US 5210566A , US 5418595A und US 5422673A offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die im vorstehend erwähnten japanischen Patent Nr. 2663451 und im japanischen Patent Nr. 2675807 offenbarten Technologien beinhalteten die Bewegung eines korrekten Fokussiererfassungsbereichs gemäß einem Bereich, der innerhalb eines Photographierschirms konfiguriert ist, wobei entweder eine Differenz der mittleren Leuchtdichtepegel zwischen dem Inneren und Äußeren eines Bereichs oder ein Kontrast davon maximal ist. Mit Bildern mit einer kleinen mittleren Leuchtdichtedifferenz zwischen einem Subjekt und einem Hintergrund war es jedoch schwierig, die Position des Subjekts auf der Basis von Differenzen der mittleren Leuchtdichtepegel zu erfassen, um die Bewegung des Subjekts zu verfolgen. Da ein Bereich mit einem hohen Kontrast innerhalb eines Photographierschirms nicht notwendigerweise der Bereich in korrekter Fokussierung ist, bestand außerdem die Möglichkeit des Auftretens von Funktionsstörungen, wie z. B. wenn sich der korrekte Fokussiererfassungsbereich zu einem Subjekt mit hohem Kontrast (wie z. B. einem Objekt, einer Wand oder einem Plakat oder dergleichen mit Streifenmustern), das nicht das zu verfolgende Hauptsubjekt ist, bewegt.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Umstände durchgeführt und ihre Aufgabe besteht darin, eine automatische Fokussiervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine korrekte Fokussierung an einem Hauptsubjekt aufrechtzuerhalten, selbst wenn sich das Hauptsubjekt innerhalb eines Photographierschirms bewegt.
Um die obige Aufgabe zu erreichen, umfasst eine automatische Fokussiervorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung: eine Bereichskonfigurationsvorrichtung, die einen Hauptsubjektbereich mit einem Hauptsubjekt innerhalb eines Photographierschirms konfiguriert; eine Fokussiersteuervorrichtung, die die Fokussierung so steuert, dass ein Fokussierungszustand des Hauptsubjekts, das im konfigurierten Hauptsubjektbereich enthalten ist, ein bester Fokussierungszustand ist; eine Fokussierungszustands-Erhaltungsvorrichtung, die den Photographierschirm in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt und einen Fokussierungszustand von jedem Bereich erhält; eine Fokussierungszustands-Speichervorrichtung, die den von jedem Bereich erhaltenen Fokussierungszustand speichert; eine Bewegungserfassungsvorrichtung, die auf den gespeicherten Fokussierungszustand jedes Bereichs Bezug nimmt, um die Bewegung einer Gruppe von Bereichen zu erfassen, die entweder innerhalb des Hauptsubjektbereichs und seiner Umgebung oder innerhalb des Hauptsubjektsbereichs liegen und sich in einem besten Fokussierungszustand befinden; und eine Bereichsbewegungsvorrichtung, die den Hauptsubjektbereich gemäß der Bewegung der Gruppe von Bereichen bewegt, die entweder innerhalb des Hauptsubjektbereichs und seiner Umgebung oder innerhalb des Hauptsubjektsbereichs liegen und sich im besten Fokussierungszustand befinden.
In der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt ermöglicht die Speicherung eines Fokussierungszustandes (beste Fokussierung, vordere Fokussierung, hintere Fokussierung, Unschärfe oder dergleichen) jedes Bereichs die genaue Erfassung eines Hauptsubjekts und der Bewegung eines Hauptsubjektbereichs, selbst wenn ein Subjekt mit einem höheren Kontrast als das Hauptsubjekt existiert.
In einer automatische Fokussiervorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Fokussierungszustand gemäß dem ersten Aspekt die jeweiligen Zustände der besten Fokussierung, der vorderen Fokussierung, der hinteren Fokussierung oder der Unschärfe. Der zweite Aspekt begrenzt die Fokussierzustände des ersten Aspekts.
Eine automatische Fokussiervorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die automatische Fokussiervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt, welche ferner umfasst: eine Subjektlichttrennvorrichtung, die ein Subjektlicht für die Fokussierungszustandserfassung von einem optischen Hauptweg trennt, der ein Subjektlicht, das auf eine photographische Linse einfällt, zu einer visuellen Bildaufnahmevorrichtung führt, um ein Bildsignal für entweder die Aufzeichnung oder Wiedergabe zu erhalten; eine Bildaufnahmevorrichtung, die das getrennte Subjektlicht für die Fokussierungszustandserfassung unter Verwendung einer Vielzahl von Bildaufnahmeflächen erfasst, die in Positionen mit optischen Weglängen, die sich voneinander unterscheiden, angeordnet sind; und eine Fokussierungsbewertungswert-Berechnungsvorrichtung, die für jeden Bereich Fokussierungsbewertungswerte des Subjektbildes auf der Basis von Bildsignalen berechnet, die durch die Vielzahl von Bildaufnahmeflächen der Bildaufnahmevorrichtung erfasst und erhalten werden; wobei die Fokussierungszustands-Erhaltungsvorrichtung den Fokussierungszustand jedes Bereichs auf der Basis der Fokussierungsbewertungswerte erhält.
In der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt kann, da der Fokussierungszustand jedes Bereichs aus den Bildsignalen eines Halbbildes (oder eines Vollbildes) erfasst werden kann, ein Hauptsubjektbereich mit hoher Geschwindigkeit und mit hoher Genauigkeit bewegt werden.
Eine automatische Fokussiervorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die automatische Fokussiervorrichtung gemäß dem ersten bis dritten Aspekt, welche ferner eine Bewegungsstoppvorrichtung umfasst, die die Bewegung des Hauptsubjektbereichs durch die Bereichsbewegungsvorrichtung stoppt, wobei die Bereichskonfigurationsvorrichtung die Konfiguration des Hauptsubjektbereichs annimmt, wenn die Bewegung des Hauptsubjektbereichs gestoppt wird.
In der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß dem vierten Aspekt kann ein Hauptsubjektbereich manuell konfiguriert werden, beispielsweise wenn die Änderung von Hauptsubjekten während der Aufnahme erwünscht ist.
Eine automatische Fokussiervorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die automatische Fokussiervorrichtung gemäß dem ersten bis dritten Aspekt, wobei der Betrieb der Bereichskonfigurationsvorrichtung vorzugsweise angenommen wird, wenn die Bereichskonfigurationsvorrichtung während der Bewegung des Hauptsubjektbereichs durch die Bereichsbewegungsvorrichtung ausgeführt wird.
In der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß dem fünften Aspekt kann ein Unterbrechungsvorgang zum Konfigurieren eines Hauptsubjektbereichs manuell durchgeführt werden, während die automatische Verfolgung des Hauptsubjektbereichs durch die Bereichsbewegungsvorrichtung in Gang ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn ein Subjekt mit einem Kontrast, der höher ist als ein Hauptsubjekt, existiert, das Hauptsubjekt durch Speichern des Fokussierungszustandes (beste Fokussierung, vordere Fokussierung, hintere Fokussierung, Unschärfe oder dergleichen) jedes unterteilten Bereichs des Photographierschirms und Bewegen des Hauptsubjektbereichs in eine beste Fokussierposition genau erfasst werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Hauptkonfiguration eines Fernsehkamerasystems zeigt, auf das ein automatisches Fokussiersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
2A und 2B sind Diagramme, die eine Antriebsvorrichtung für ein automatisches Fokussiersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Hauptkonfiguration einer Photographierlinse 11 zeigt;
4 ist ein Graph, der Fokussierbewertungswerte zeigt;
5 ist eine Draufsicht, die einen AF-Betätigungsabschnitt 12 zeigt;
6 ist ein Diagramm, das einen Photographierschirm zeigt;
7 ist ein Graph, der einen Fokussierungszustand eines Subjekts innerhalb des Photographierschirms von 6 zeigt; und
8 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf einer Verarbeitung durch eine CPU 72 während der automatischen Verfolgungsbetriebsart zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer automatischen Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Hauptkonfiguration eines Fernsehkamerasystems zeigt, auf das ein automatisches Fokussiersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Das in 1 gezeigte Fernsehkamerasystem 1 umfasst einen Kamerahauptkörper 10, eine Photographierlinse 11 und einen AF-Rahmenbetätigungsabschnitt 12. Der AF-Rahmenbetätigungsabschnitt 12 wird später beschrieben.
Der Kamerahauptkörper 10 umfasst eine visuelle Bildaufnahmevorrichtung oder dergleichen zum Photographieren von zu sendenden Bildern und zum Ausgeben oder Aufzeichnen von Bildsignalen mit einem vorbestimmten Format auf einem Speichermedium. Die Photographierlinse 11 ist lösbar an einem Halterungsabschnitt des Kamerahauptkörpers 10 montiert.
Ein optisches System der Photographierlinse 11 umfasst eine Fokussierlinsengruppe 14, eine Zoomlinsengruppe 16, eine Irisblende (Blende) 18, eine Übertragungslinsengruppe 20 und eine Aufweitungseinrichtung 21 oder dergleichen.
Die Aufweitungseinrichtung 21 ist zwischen der Irisblende 18 und der Übertragungslinsengruppe 20 vorgesehen und umfasst eine Vielzahl von Linseneinheiten 21a, die in der Lage sind, sich in Bezug auf eine optische Achse O vorzuschieben und zurückzuziehen. Jede Linseneinheit 21a besteht beispielsweise aus einer Vielzahl von Linsen mit Vergrößerungen von 2x, 1x, 0,8x und dergleichen.
Die Übertragungslinsengruppe 20 besteht aus einer Vorderseitenübertragungslinse 20A und einer Rückseitenübertragungslinse 20B. Ein Halbspiegel 22 zum Trennen eines Subjektlichts für die Fokussierungszustandserfassung von einem Subjektlicht, das über die Photographierlinse 11 einfällt, ist auf der optischen Achse O zwischen der Vorderseitenübertragungslinse 20A und der Rückseitenübertragungslinse 20B angeordnet. Der Halbspiegel 22 ist so angeordnet, dass seine Spiegelfläche 22a ungefähr in 45 Grad zur optischen Achse O der Photographierlinse 11 liegt, und reflektiert Subjektlicht, das durch die Vorderseitenübertragungslinse 20A hindurchtritt, ungefähr in einem rechten Winkel, wodurch es als optische Achse O' vom Subjektlicht des visuellen Bildes zerlegt wird.
Das durch den Halbspiegel 22 durchgelassene Subjektlicht wird als Subjektlicht des visuellen Bildes von der Hinterendseite der Photographierlinse 11 projiziert und tritt in einen Bildaufnahmeabschnitt 24 des Kamerahauptkörpers 10 ein. Obwohl eine ausführliche Beschreibung des Bildaufnahmeabschnitts 24 weggelassen wird, wird Subjektlicht, das auf den Bildaufnahmeabschnitt 24 einfällt, beispielsweise in Licht der drei Farben rot, grün und blau durch ein optisches Farbtrennsystem getrennt und fällt dann auf Bildaufnahmeoberflächen der visuellen Bildaufnahmevorrichtung, die jeweils für jede Farbe vorgesehen sind, ein. Visuelle Farbbilder für den Rundfunk oder dergleichen werden dadurch photographiert. Das Bezugszeichen P in der Zeichnung bezeichnet eine Fokussieroberfläche P. die eine Position auf der optischen Achse O ist, die zur Photographieroberfläche der visuellen Bildaufnahmevorrichtung optisch äquivalent ist.
Das vom Halbspiegel 22 reflektierte Subjektlicht verläuft als Fokussierungszustandserfassungssubjektlicht entlang einer optischen Achse O', die zur optischen Achse O ungefähr senkrecht ist, und fällt auf einen Fokussierungszustandserfassungsabschnitt 30 über eine Positionsänderungslinse 26 für ein erzeugtes Bild ein.
Der Fokussierungszustandserfassungsabschnitt 30 umfasst einen Strahlteiler 32, der das Fokussierungszustandserfassungssubjektlicht halbiert, zwei Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B, in die das durch den Strahlteiler 32 halbierte Fokussierungszustandserfassungssubjektlicht eintritt, und Antriebsvorrichtungen 34, die die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B antreiben.
Der Strahlteiler 32 besteht aus zwei Prismen 32a und 32b. Wie vorstehend beschrieben, verläuft das vom Subjektlicht durch den Halbspiegel 22 getrennte Fokussierungszustandserfassungssubjektlicht entlang der optischen Achse O' und tritt zuerst in das Prisma 32a ein. Am Prisma 32a wird das Fokussierungszustandserfassungssubjektlicht durch einen Halbspiegel 32c in ein reflektiertes Licht und ein durchgelassenes Licht aufgeteilt und das reflektierte Licht verläuft entlang einer optischen Achse O'', um in die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A einzutreten, während das durchgelassene Licht auf das Prisma 32b einfällt, bevor es in die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B eintritt.
CCDs (ladungsgekoppelte Bauelemente) zum Photographieren von Schwarz-Weiß- oder Farbbildern werden beispielsweise als Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B verwendet.
Die Antriebsvorrichtungen 34 treiben jeweils die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B entlang der optischen Achsen O'' und O' an. Die Antriebsvorrichtungen 34, die jeweils für die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B vorgesehen sind, weisen ähnliche Strukturen auf. Daher wird die Antriebsvorrichtung 34 für die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A nun im Einzelnen beschrieben.
2A und 2B sind Diagramme, die eine Antriebsvorrichtung für ein automatisches Fokussiersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. 2A ist eine Seitenansicht, während 2B eine Draufsicht ist. Wie in 2A und 2B gezeigt, umfasst die Antriebsvorrichtung 34 einen Halterahmen 40, der auf der Seite einer Photographierlinse 11 vorgesehen ist, einen Rahmen 42 zum Abstützen der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A (B), eine Feder 44, einen Motor 46, ein Potentiometer 48 und eine Drehwelle 50 mit einem Außengewinde, das an ihrer Umfangsfläche vorgesehen ist.
Führungsnuten 40a und 40b, die zur optischen Achse O' (O'') ungefähr parallel sind, sind am Halterahmen 40 ausgebildet. Diese Führungsnuten 40a und 40b stützen den Rahmen 42 ab, um ihn verschiebbar in einer zur optischen Achse O' (O'') parallelen Richtung zu bewegen. Durch Verschieben des Rahmens 42 entlang der Führungsnuten 40a und 40b kann die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A, die durch den Rahmen 42 abgestützt ist, entlang der optischen Achse O' (O'') hin und her bewegt werden (Pfeil in 2A).
Eine Feder 44, die eine Vorspannungskraft auf den Rahmen 42 aufbringt, ist an einer Kante der Führungsnut 40b des Halterahmens 40 vorgesehen. Aufgrund der Feder 44 wird der Rahmen 42 ständig in einer Richtung, die der rechten Seite in 2A entspricht, vorgespannt.
Andererseits ist ein Stützloch 52, das die Drehwelle 50 so abstützt, dass sie rotatorisch beweglich ist, an einer Kante der Führungsnut 40b ausgebildet, die der Schraube 44 des Halterahmens 40 zugewandt ist. Ein Innengewinde, das auf das Außengewinde der Drehwelle 50 geschraubt ist, ist an der inneren Umfangsfläche des Stützlochs 52 ausgebildet. Ein Vorderendabschnitt (links in 2A) der Drehwelle 50 steht mit dem Rahmen 42 in Kontakt und spannt den Rahmen 42 gegen die Vorspannungskraft der Feder 44 in Richtung der linken Seite in 2A durch den Vorschubeffekt der Schraube vor, der durch die Drehbewegung der Drehwelle 50 und den translatorischen Effekt der Drehwelle 50 verursacht wird.
Ein Zahnrad 54 ist an einem Hinterendabschnitt der Drehwelle 50 montiert. Ein Zahnrad 58, das an einer Dreherfassungsantriebswelle 56 des Potentiometers 48 angebracht ist, steht mit dem Zahnrad 54 in Eingriff. Außerdem steht das Zahnrad 58 mit einem Zahnrad 62 in Eingriff, das an einer Abtriebswelle 60 des Motors 46 angebracht ist.
In der so konfigurierten Antriebsvorrichtung 34 kann die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A (B) entlang der optischen Achse O' (O'') hin und her angetrieben werden, die durch den Rahmen 42 abgestützt ist, indem der Motor 46 angetrieben wird. Außerdem wird die Drehung des Zahnrades 58 durch das Potentiometer 48 erfasst. Die Dreherfassung durch das Potentiometer 48 ermöglicht die Erfassung der Position der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A (B), was später im Einzelnen beschrieben werden soll.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Hauptkonfiguration einer Photographierlinse 11 zeigt. Bilder, die durch die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B photographiert werden, werden in einen Signalverarbeitungsabschnitt 70 eingegeben. Der Signalverarbeitungsabschnitt 70 erfasst Fokussierungszustände der Photographierlinse 11 auf der Basis der eingegebenen Bildsignale und umfasst eine Zentraleinheit (CPU) 72, die als Steuervorrichtung fungiert, sowie einen A/D-Wandler 74, einen D/A-Wandler 76, einen Fokussierbedarf 78, einen Zoombedarf 80 und dergleichen.
Die CPU 72 fungiert sowohl als Steuervorrichtung, die gemäß einem vorbestimmten Programm Vorrichtungen wie z. B. die Fokussierlinsengruppe 14 oder die Zoomlinsengruppe 16 innerhalb der Photographierlinse 11 steuert, als auch als Steuervorrichtung zum Steuern der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B. Die CPU 72 umfasst einen ROM, der ein Steuerprogramm und verschiedene Datentabellen speichert, die für die Steuerung oder Berechnungen erforderlich sind, einen RAM, der als Arbeitsspeicherbereich verwendet werden soll, und dergleichen.
Die Fokussierung der Photographierlinse 11 wird durch manuelle Fokussierung (MF) oder automatische Fokussierung (AF) gesteuert.
Während der MF gibt ein Fokussierbedarf 78 Fokussierbedarfsdaten, die eine Bewegungsposition der Fokussierlinsengruppe 14 anweisen, über den A/D-Wandler 74 an die CPU 72 in Reaktion auf eine Menge einer Drehbetätigung eines Fokussierknopfs, nicht gezeigt, der an einem Umfang der Photographierlinse 11 vorgesehen ist, aus. Auf der Basis der Fokussierbedarfsdaten gibt die CPU 72 ein Steuersignal an eine Antriebsschaltung 84 eines Fokussiermotors 82 aus und treibt die Fokussierlinsengruppe 14 der Photographierlinse 11 an. An der CPU 72 wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Fokussierlinsengruppe 14 und dergleichen auf der Basis der geladenen Fokussierbedarfsdaten und Positionsdaten der Fokussierlinsengruppe 14, die über den A/D-Wandler 74 von einem Fokussierpotentiometer 86 eingegeben werden, berechnet.
Andererseits gibt ein Zoombedarf 80 Zoombedarfsdaten, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Zoomlinsengruppe 16 anweisen, über den A/D-Wandler 74 an die CPU 72 in Reaktion auf eine Richtung und eine Menge an Drehung eines Zoomrings, der so, dass er rotatorisch beweglich ist, an einem Umfang der Photographierlinse 11 vorgesehen ist, aus. Auf der Basis der Zoombedarfsdaten gibt die CPU 72 ein Steuersignal an eine Antriebsschaltung 90 eines Zoommotors 88 aus und treibt die Zoomlinsengruppe 16 der Photographierlinse 11 an. An der CPU 72 wird die Bewegung der Zoomlinsengruppe 16 und dergleichen auf der Basis der geladenen Zoombedarfsdaten und Positionsdaten der Zoomlinsengruppen 16, die über den A/D-Wandler 74 von einem Potentiometer 92 eingegeben werden, berechnet.
Die CPU 72 berechnet auch ein Antriebsausmaß eines Irisblendenmotors 96 auf der Basis von Blendenwertdaten, die von einem Potentiometer 94 für die Irisblende 18 über den A/D-Wandler 74 eingegeben werden, und eines Irisblendensteuersignals, das vom Kamerahauptkörper 10 geliefert wird, und gibt ein Steuersignal für den Irisblendenmotor 96 an eine Antriebsschaltung 98 des Irisblendenmotors 96 über den D/A-Wandler 76 aus.
Die CPU 72 gibt ferner ein Linseneinheitsänderungssignal für die Aufweitungseinrichtung 21 an eine Antriebsschaltung 102 der Aufweitungseinrichtung 21 über den D/A-Wandler 76 in Abhängigkeit von der Betätigung eines Aufweitungseinrichtungs-Auswahlhebels, nicht gezeigt, der an der Außenseite der Photographierlinse 11 vorgesehen ist, aus. Beim Empfang dieses Signals treibt die Antriebsschaltung 102 einen Antriebsmotor 104 der Aufweitungseinrichtung 21 an und schiebt eine ausgewählte Linseneinheit auf der optischen Achse O vor (siehe 1). Die Bezugsziffer 106 bezeichnet einen Sensor zum Erfassen der Art der auf der optischen Achse O vorgeschobenen Linseneinheit.
Während der AF werden Bilder, die durch die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B photographiert werden, an die CPU 72 des Signalverarbeitungsabschnitts 70 ausgegeben. Die CPU 72 erfasst den Fokussierungszustand der Photographierlinse 11 auf der Basis von visuellen Bildsignalen, die von den Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B erhalten werden. Die CPU 72 gibt als nächstes ein Steuersignal an die Antriebsschaltung 84 des Fokussiermotors 82 auf der Basis des erfassten Fokussierungszustandes über den D/A-Wandler 76 aus und führt die AF-Steuerung der Photographierlinse 11 durch. Diese AF-Steuerung wird später beschrieben.
Ein Motor 46 der Antriebsvorrichtung 34 der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A wird auf der Basis eines Antriebssignals von einer Antriebsschaltung 110 aktiviert. Die Antriebsschaltung 110 treibt den Motor 46 auf der Basis eines Steuersignals, das vom D/A-Wandler 76 des Signalverarbeitungsabschnitts 70 ausgegeben wird, an. Folglich wird die Bewegung der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A gesteuert.
Das Potentiometer 48 erfasst die Position der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A auf der Basis der Anzahl von Drehungen der Antriebswelle 56 (siehe 2A) und gibt die Positionsdaten davon an den A/D-Wandler 74 des Signalverarbeitungsabschnitts 70 aus.
Die Antriebsvorrichtung 34 der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B ist in der Konfiguration ähnlich zu jener der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A und der Motor 46 wird auf der Basis eines Steuersignals, das aus dem D/A-Wandler 76 ausgegeben wird, angetrieben, um die Bewegung der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B zu steuern. Außerdem wird die Position der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B durch das Potentiometer 48 erfasst und Positionsdaten davon werden an den A/D-Wandler 74 des Signalverarbeitungsabschnitts 70 ausgegeben.
Die Verarbeitung für die Fokussierungszustandserfassung wird nun speziell beschrieben. Bilder eines Subjekts, die von den Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B aufgenommen werden, werden jeweils an den Signalverarbeitungsabschnitt 70 als Videosignale mit einem vorbestimmten Format ausgegeben und werden in die CPU 72 eingegeben, nachdem sie in Fokussierungsbewertungswert-(VA, VB) Signale, die die Schärfe oder den Kontrast der Bilder angeben, durch Umgehungsfilter 120a und 120b, A/D-Wandler 122a und 122b, Gatterschaltungen 124a und 124b und Addiermaschinen 126a und 126b des Signalverarbeitungsabschnitts 70 umgewandelt sind. Wenn beispielsweise CCDs, die Schwarz-Weiß-Bilder photographieren, als Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B verwendet werden, werden Videosignale, die aus den Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B an den Signalverarbeitungsabschnitt 70 ausgegeben werden, zu Leuchtdichtesignalen, die die Leuchtdichte jedes Pixels, das jeden Bildschirm bildet, angeben.
Die Verarbeitung zum Erhalten der Fokussierungsbewertungswerte VA und VB wird nun erläutert. Die aus den Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B ausgegebenen Videosignale werden jeweils in die Passfilter 120a und 120b eingegeben und ihre Hochfrequenzkomponenten werden gewonnen. Die Signale der Hochfrequenzkomponenten, die durch die Passfilter 120a und 120b gewonnen werden, werden jeweils durch die A/D-Wandler 122a und 122b in digitale Signale umgewandelt. Als nächstes werden unter den digitalen Signalen mit dem Wert eines Bildschirms (Wert eines Halbbildes) der durch die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B photographierten Bilder nur die digitalen Signale, die Pixeln innerhalb eines vorbestimmten Fokussierbereichs (beispielsweise dem mittleren Teil des Bildschirms) entsprechen, jeweils durch die Gatterschaltungen 124a und 124b gewonnen. Die Werte der digitalen Signale des gewonnenen Bereichs werden durch die Addiermaschinen 126a und 126b addiert. Eine Gesamtsumme der Werte der Hochfrequenzkomponenten der Videosignale innerhalb des vorbestimmten Fokussierbereichs wird dadurch erhalten und die erhaltenen Werte werden zu den Fokussierungsbewertungswerten VA und VB, die ein Schärfeniveau des Bildes innerhalb des vorbestimmten Fokussierbereichs angeben.
Verschiedene Synchronisationssignale werden von einer Synchronisationssignal-Erzeugungsschaltung, nicht gezeigt, an die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B und die jeweiligen Schaltungen wie z. B. die Gatterschaltungen 124a und 124b angelegt, um die Synchronisation der in jeder Schaltung durchgeführten Verarbeitung zu erreichen. Außerdem wird ein vertikales Synchronisationssignal (V-Signal) für jedes Halbbild des Videosignals von der Synchronisationssignal-Erzeugungsschaltung an die CPU 72 angelegt.
Auf der Basis der Fokussierungsbewertungswerte VA und VB, die in dieser Weise erhalten werden, erfasst die CPU 72 einen aktuellen Fokussierungszustand der Photographierlinse 11 in Bezug auf die Photographieroberfläche (die Fokussieroberfläche P, die in 1 gezeigt ist) der visuellen Bildaufnahmevorrichtung.
Die Effekte der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben. Zuerst wird eine Beschreibung an den Fokussierungsbewertungswerten durchgeführt. 4 ist ein Graph, der Fokussierungsbewertungswerte darstellt. In 4 stellt eine horizontale Achse Fokussierpositionen der Photographierlinse 11 dar, während eine vertikale Achse Fokussierungsbewertungswerte darstellt. Die gekrümmten Linien SA und SB, die durch kontinuierliche Linien angegeben sind, stellen Fokussierungsbewertungswerte dar, die jeweils von den automatischen Fokussierbildaufnahmevorrichtungen A und B erhalten werden, während eine gekrümmte Linie SC, die durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, ein Fokussierungsbewertungswert ist, der von einer visuellen Bildaufnahmevorrichtung (P) erhalten wird. Auf der gekrümmten Linie SC ist eine Position F1, in der der Fokussierungsbewertungswert ein Maximum (maximal) erreicht, die korrekte Fokussierposition der visuellen Bildaufnahmevorrichtung C.
Wenn die Fokussierposition der Photographierlinse 11 auf die korrekte Fokussierposition F1 eingestellt ist, sind die Fokussierungsbewertungswerte, die von jeder Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A und B erhalten werden, Werte VA1 und VB1, die der Position F1 auf den jeweiligen gekrümmten Linien SA und SB entsprechen. In diesem Fall sind wie für die Beziehungen zwischen jedem Fokussierungsbewertungswert der Fokussierungsbewertungswert VA1, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, und der Fokussierungsbewertungswert VB1, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird, einander gleich, während ein Fokussierungsbewertungswert VC1 der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung C einen anderen Wert annimmt (VA1 = VB1, VA1 ≠ VC1, VB1 ≠ VC1). Daher kann es verständlich sein, dass, wenn der Fokussierungsbewertungswert VA1, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, und der Fokussierungsbewertungswert VB1, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird, einander gleich sind, während ein Fokussierungsbewertungswert VC1 einer Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung C einen anderen Wert annimmt, die Fokussierposition der Photographierlinse 11 in die korrekten Fokussierposition F1 eingestellt ist.
Wenn andererseits die Fokussierposition der Photographierlinse 11 auf eine Position F2 auf der nahen Seite der korrekten Fokussierposition F1 festgelegt wird, sind die von jeder Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A und B erhaltenen Fokussierungsbewertungswerte Werte VA2 und VB2, die der Position F2 auf den jeweiligen gekrümmten Linien SA und SB entsprechen. In diesem Fall ist wie für die Beziehung zwischen dem Fokussierungsbewertungswert VA2, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, und dem Fokussierungsbewertungswert VB2, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird, der Fokussierungsbewertungswert VA2, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, größer als der Fokussierungsbewertungswert VB2, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird (VA2 > VB2). Daher kann es verständlich sein, dass, wenn der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhaltene Fokussierungsbewertungswert VA2 größer ist als der von der Fokussierungszustandserfassungs- Bildaufnahmevorrichtung B erhaltene Fokussierungsbewertungswert VB2, die Fokussierposition der Photographierlinse 11 auf die nahe Seite der korrekten Fokussierposition F1, d. h. in eine vordere Fokussierposition, eingestellt ist.
Wenn die Fokussierposition der Photographierlinse 11 auf eine Position F3 auf der Unendlichseite der korrekten Fokussierposition F1 festgelegt wird, sind ebenso die Fokussierungsbewertungswerte, die von jeder Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A und B erhalten werden, Werte VA3 und VB3, die der Position F3 auf den jeweiligen gekrümmten Linien SA und SB entsprechen. In diesem Fall ist wie für die Beziehung zwischen dem Fokussierungsbewertungswert VA3, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, und dem Fokussierungsbewertungswert VB3, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird, der Fokussierungsbewertungswert VA3, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, kleiner als der Fokussierungsbewertungswert VB3, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird (VA3 < VB3). Daher kann es verständlich sein, dass, wenn der Fokussierungsbewertungswert VA3, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung A erhalten wird, kleiner ist als der Fokussierungsbewertungswert VB3, der von der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtung B erhalten wird, die Fokussierposition der Photographierlinse 11 auf die Unendlichseite der korrekten Fokussierposition F1, d. h. in der hinteren Fokussierposition, eingestellt ist.
Wenn die Zoomlinsengruppe 16 der Photographierlinse 11 betätigt wird, um die Brennweite zu einer Weitwinkelseite zu verschieben (d. h. verkürzt), nimmt die Menge an Verschiebung der Fokussierposition, die der optischen Weglänge entspricht, zu und die gekrümmten Linien SA und SB werden in Bezug auf die Fokussierposition stärker beabstandet. Wenn eine Differenz der Fokussierungsbewertungswerte nicht erfasst wird, können die Positionen der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B so bewegt werden, dass die Differenz der optischen Weglänge abnimmt, was veranlasst, dass sich die gekrümmten Linien SA und SB einander nähern, und dadurch die Erfassung eines Fokussierungszustandes ermöglicht.
Wie zu sehen ist, ermöglicht die automatische Fokussiervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine optimale Konfiguration der optischen Weglängen durch Bewegen der Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen entlang der Richtung einer optischen Achse eines Fokussierungszustandserfassungssubjektlichts hin und her, wodurch die Erfassung von geeigneten Fokussierzuständen konstant ermöglicht wird.
Der AF-Rahmenbetätigungsabschnitt 12 wird nun beschrieben. 5 ist eine Draufsicht, die den AF-Betätigungsabschnitt 12 zeigt. Wie in 5 gezeigt, umfasst der AF-Betätigungsabschnitt 12 einen Steuerhebel 130, einen AF-Startschalter 132 und einen Verfolgungsstartschalter 134. Der Steuerhebel 130 ist ein Element, das betätigt wird, um AF-Bereichspositionen innerhalb des Photographierbildschirms zu bezeichnen. Der AF-Startschalter 132 ist ein Element, das betätigt wird, um eine automatische Fokussierung so durchzuführen, dass ein Subjekt innerhalb des durch den Steuerhebel 130 bezeichneten AF-Bereichs die beste Fokussierung erreicht. Der Verfolgungsstartschalter 134 ist ein Schalter zum Einleiten einer automatischen Verfolgungsbetriebsart, die den AF-Bereich gemäß der Bewegung des Subjekts in der besten Fokussierung im Photographierschirm automatisch verfolgt.
6 ist ein Diagramm, das einen Photographierschirm zeigt. Wie in 6 gezeigt, ist der Photographierschirm 140 in eine Vielzahl von Bereichen 140A unterteilt. Die Bezugsziffer 142 bezeichnet einen AF-Rahmen, der einen AF-Bereich innerhalb des Photographierschirms angibt. Die automatische Fokussiervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst jeweils einen Fokussierungszustand für jeden Bereich 140A. In 6 wird ein "0"-Zeichen für einen Bereich 140A angezeigt, der ein Subjekt in der besten Fokussierung umfasst, ein "+"-Zeichen wird für einen Bereich 140A angezeigt, der ein Subjekt in der vorderen Fokussierung umfasst, und ein Bereich 140A, der ein Subjekt in der hinteren Fokussierung umfasst, wird durch ein "–"-Zeichen angezeigt. Ein Bereich 140A, der durch keines der Zeichen "0", "+" oder "–" angezeigt wird, ist entweder ein Bereich mit einem verschwommenen Subjekt oder ein Bereich ohne Subjekt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 6 gezeigt, wird zuerst eine Eingabe durch Betätigen des Steuerhebels 130 geliefert, um den AF-Rahmen 142 in die Position eines Hauptsubjekts 144 (Person) zu bewegen. Wenn der AF-Startschalter 132 gedrückt wird, wird eine automatische Fokussierung durchgeführt, so dass das Hauptsubjekt 144 im AF-Rahmen 142 in die beste Fokussierung gelangt. An diesem Punkt, wie in 6 und 7 gezeigt, befindet sich nun eine Gruppe von Bereichen, einschließlich des Subjekts 144 (Person), nahe dem AF-Rahmen 142 in der besten Fokussierung und eine Gruppe von Bereichen, einschließlich eines Subjekts 146 (Baum), der rechts vom Subjekt 144 in 6 gezeigt ist, befindet sich nun in der hinteren Fokussierung, während sich ein Subjekt 148 (ein Subjekt mit hohem Kontrast wie z. B. ein mehrfarbiges Objekt mit einer signifikanten Differenz in der Leuchtdichte), das links vom Subjekt 144 in 6 gezeigt ist, nun in der vorderen Fokussierung befindet. Jeder Fokussierungszustand der Bereiche 140A wird durch die CPU 72 erfasst und im RAM gespeichert.
Wenn der Verfolgungsstartschalter 134 gedrückt wird und die Betriebsart auf die automatische Verfolgungsbetriebsart gesetzt wird, wird als nächstes auf den Fokussierungszustand jedes Bereichs 140A, der im RAM durch die CPU 72 gespeichert wurde, Bezug genommen und eine Bewegung einer Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung (in 6 die Gruppe von Bereichen, die durch "0"-Zeichen im AF-Rahmen 142 und in seiner Umgebung angezeigt ist) wird erfasst. Dann bewegt sich der AF-Rahmen 142 gemäß der Bewegung einer Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung, während die automatische Fokussierung gleichzeitig so durchgeführt wird, dass das Subjekt 144 im AF-Rahmen 142 in die beste Fokussierung gelangt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise, wenn der Verfolgungsstartschalter 134 während der automatischen Verfolgungsbetriebsart gedrückt wird, die automatische Verfolgungsbetriebsart deaktiviert, wodurch die Bewegung des AF-Rahmens 142, der sich gemäß der Bewegung des Hauptsubjekts 144 bewegt hat, gestoppt wird. In diesem Fall kann die Position des AF-Rahmens 142 manuell unter Verwendung des Steuerhebels 130 festgelegt werden.
Wenn der Steuerhebel 130 während der automatischen Verfolgungsbetriebsart betätigt wird, kann außerdem die automatische Verfolgung so beschaffen sein, dass sie endet, um vorzugsweise eine manuelle Betätigung durch den Steuerhebel 130 anzunehmen.
7 ist ein Graph, der einen Fokussierungszustand eines Subjekts innerhalb des Photographierschirms von 6 darstellt. Eine horizontale Achse von 7 stellt die Fokussierpositionen der Fokussierlinsengruppe 14 dar, während eine vertikale Achse Fokussierungsbewertungswerte darstellt. In 7 sind die Fokussierungsbewertungswerte der drei Subjekte 144 bis 148, die jeweils für jeden Bereich 140A erfasst werden, auf demselben Graphen gezeigt. Wie in 7 gezeigt, kann, obwohl der Fokussierungsbewertungswert des Hauptsubjekts 144 niedriger ist als jene der Subjekte 146 und 148, indem jeweilig ein Fokussierungszustand (beste Fokussierung, vordere Fokussierung, hintere Fokussierung, Unschärfe oder dergleichen) für jeden Bereich 140A erfasst wird, der AF-Rahmen 142 so verfolgt werden, dass das Hauptsubjekt 144 in die beste Fokussierung gelangt.
Als nächstes wird ein Ablauf der Verarbeitung während der automatischen Verfolgungsbetriebsart mit Bezug auf 8 beschrieben. 8 ist ein Ablaufplan, der einen Ablauf der Verarbeitung durch eine CPU 72 während der automatischen Verfolgungsbetriebsart zeigt. Zuerst wird eine Eingabe durch Betätigen des Steuerhebels 130 geliefert, um den AF-Rahmen 142 so zu konfigurieren, dass er mit dem Hauptsubjekt 144 überlappt (Schritt S10). Schritt S10 kann so beschaffen sein, dass die Größe und die Form des AF-Rahmens 142 gemäß der Größe und Form des Hauptsubjekts 144 einstellbar sind. Wenn der AF-Startschalter 132 gedrückt wird, wird dann eine automatische Fokussierung so durchgeführt, dass das Hauptsubjekt 144 im AF-Rahmen 142 in die beste Fokussierung gelangt (Schritt S12).
Wenn er nicht in die automatische Verfolgungsbetriebsart gesetzt ist (Nein in Schritt S14), kehrt der Prozess als nächstes zu Schritt S10 zurück, um die manuelle Konfiguration des AF-Rahmens fortzusetzen. Wenn andererseits der Verfolgungsstartschalter gedrückt wurde und die automatische Verfolgungsbetriebsart gesetzt ist (Ja in Schritt S14), wird ein Fokussierungszustand jeweils für jeden Bereich 140A im Photographierschirm 140 erfasst und im RAM gespeichert (Schritt S16). Dann wird auf den Fokussierungszustand jedes Bereichs 140A, der im RAM gespeichert ist, Bezug genommen und eine Bewegung einer Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung (in 6 die Gruppe von Bereichen, die durch "0"-Zeichen angezeigt ist) wird erfasst. Dann bewegt sich der AF-Rahmen 142 gemäß der Bewegung einer Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung (Schritt S18), während die automatische Fokussierung gleichzeitig so durchgeführt wird, dass das Subjekt 144 im AF-Rahmen 142 in die beste Fokussierung gelangt (Schritt S20). In Schritt S18 kann der AF-Rahmen 142 beispielsweise angeordnet werden, dass er sich so bewegt, dass er die Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung vollständig enthält, oder sich so bewegt, dass die Mitte (oder der Schwerpunkt) des AF-Rahmens 142 mit dem Schwerpunkt der Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung kongruent ist. Wenn sich die Größe der Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung ändert, kann die Größe des AF-Rahmens 142 außerdem so beschaffen sein, dass sie sich dementsprechend ändert.
Wenn das Photographieren unter der automatischen Verfolgungsbetriebsart weitergeht (Nein in Schritt S22), kehrt dann der Prozess zu Schritt S16 zurück. Wenn andererseits der Verfolgungsstartschalter 134 gedrückt wird und entweder die automatische Verfolgungsbetriebsart deaktiviert wird oder das Photographieren abgeschlossen wird (Ja in Schritt S22), wird die obige Verarbeitung beendet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann durch jeweiliges Erfassen eines Fokussierungszustandes (beste Fokussierung, vordere Fokussierung, hintere Fokussierung, Unschärfe oder dergleichen) für jeden Bereich 140A im Photographierschirm 140 das Hauptsubjekt 144 genau erfasst werden und der AF-Rahmen 142 kann verfolgt werden, selbst wenn ein Subjekt mit einem höheren Kontrast als das Subjekt 144 existiert.
In den vorstehend beschriebenen Schritten S18 ist es, wenn sich die Gruppe von Bereichen in der besten Fokussierung im Photographierschirm 140 in eine Vielzahl von Gruppen auftrennt, beispielsweise denkbar, dass eine Vielzahl von Subjekten (Personen) im AF-Rahmen 142 begonnen hat, sich unabhängig voneinander zu bewegen. In solchen Fällen wird der AF-Rahmen 142 vorzugsweise gemäß einer Gruppe von Bereichen mit der größten oder kleinsten Größe oder mit einer Gruppe von Bereichen mit einem hohen Kontrast bewegt. Außerdem kann der Schritt S18 so beschaffen sein, dass eine Angabe, die zu einer manuellen Konfiguration des AF-Rahmens 142 unter Verwendung des Steuerhebels 130 auffordert, angezeigt wird.
Wenn das Zoomen während der automatischen Verfolgungsbetriebsart durchgeführt wird, kann das vorliegende Ausführungsbeispiel außerdem so beschaffen sein, dass die Größe des AF-Rahmens 142 gemäß einem solchen Zoomen eingestellt wird.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel so konfiguriert war, dass ein Fokussierungszustand jeweils für jeden Bereich 140A im Photographierschirm 140 durch Vorsehen einer Vielzahl von Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B mit verschiedenen optischen Weglängen erfasst wird, ist die vorliegende Erfindung ferner nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Das Wobbeln der Fokussierlinsengruppe 14 kann beispielsweise durchgeführt werden, um Fokussierungsbewertungswerte zu erfassen, wodurch ein Fokussierungszustand für jeden Bereich 140A erfasst wird.
Außerdem ist die Konfiguration der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht auf die obige begrenzt. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel so konfiguriert ist, dass die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B durch Motoren 46 angetrieben werden, ist eine Konfiguration, in der die Fokussierungszustandserfassungs-Bildaufnahmevorrichtungen A und B durch ein Stellglied unter Verwendung von piezoelektrischen Elementen oder dergleichen angetrieben werden, auch möglich.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel in Bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, in dem die automatische Fokussiervorrichtung der vorliegenden Erfindung auf die Photographierlinse eines Fernsehkamerasystems für die Zwecke des Rundfunks oder dergleichen angewendet wird, ist der Schutzbereich der Anwendung der vorliegenden Erfindung überdies nicht auf diese Zwecke begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise auch auf die Photographierlinsen von herkömmlichen Kameras wie z. B. Digitalkameras angewendet werden.

Claims

Automatisches Fokussiersystem mit: einer Bereichskonfigurationsvorrichtung, die einen Hauptsubjektbereich mit einem Hauptsubjekt (144) innerhalb eines Photographierschirms (140) konfiguriert; einer Fokussiersteuervorrichtung (72), die die Fokussierung so steuert, dass ein Fokussierungszustand des Hauptsubjekts (144), das im konfigurierten Hauptsubjektbereich enthalten ist, ein bester Fokussierungszustand ist; einer Fokussierungszustands-Erhaltungsvorrichtung (30), die den Photographierschirm (140) in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt und einen Fokussierungszustand von jedem Bereich erhält; gekennzeichnet durch eine Fokussierungszustands-Speichervorrichtung, die den von jedem Bereich erhaltenen Fokussierungszustand speichert; eine Bewegungserfassungsvorrichtung, die auf den gespeicherten Fokussierungszustand jedes Bereichs Bezug nimmt, um die Bewegung einer Gruppe von Bereichen zu erfassen, die entweder innerhalb des Hauptsubjektbereichs und seiner Umgebung oder innerhalb des Hauptsubjektsbereichs liegen und sich in einem besten Fokussierungszustand befinden; und eine Bereichsbewegungsvorrichtung (12), die den Hauptsubjektbereich gemäß der Bewegung der Gruppe von Bereichen bewegt, die entweder innerhalb des Hauptsubjektbereichs und seiner Umgebung oder innerhalb des Hauptsubjektsbereichs liegen und sich im besten Fokussierungszustand befinden.
Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fokussierungszustand die jeweiligen Zustände der besten Fokussierung, der vorderen Fokussierung, der hinteren Fokussierung oder der Unschärfe umfasst.
Automatische Fokussierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche ferner umfasst: eine Subjektlichttrennvorrichtung (32), die ein Subjektlicht für die Fokussierungszustandserfassung von einem optischen Hauptweg trennt, der ein Subjektlicht, das auf eine photographische Linse einfällt, zu einer visuellen Bildaufnahmevorrichtung führt, um ein Bildsignal für entweder die Aufzeichnung oder Wiedergabe zu erhalten; eine Bildaufnahmevorrichtung (A)(B), die das getrennte Subjektlicht für die Fokussierungszustandserfassung unter Verwendung einer Vielzahl von Bildaufnahmeflächen erfasst, die in Positionen mit optischen Weglängen, die sich voneinander unterscheiden, angeordnet sind; und eine Fokussierungsbewertungswert-Berechnungsvorrichtung (72), die für jeden Bereich einen Fokussierungsbewertungswert des Subjektbildes auf der Basis von Bildsignalen berechnet, die durch die Vielzahl von Bildaufnahmeflächen der Bildaufnahmevorrichtung (A)(B) erfasst und erhalten werden, wobei die Fokussierungszustands-Erhaltungsvorrichtung (30) einen Fokussierungszustand jedes Bereichs auf der Basis der Fokussierungsbewertungswerte erhält.
Automatische Fokussierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche ferner umfasst: eine Bewegungsstoppvorrichtung (130)(134), die die Bewegung des Hauptsubjektbereichs durch die Bereichsbewegungsvorrichtung (12) stoppt, wobei die Bereichskonfigurationsvorrichtung eine Konfiguration des Hauptsubjektbereichs annimmt, wenn die Bewegung des Hauptsubjektbereichs gestoppt wird.
Automatische Fokussiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Operation der Bereichskonfigurationsvorrichtung bevorzugt angenommen wird, wenn die Bereichskonfigurationsvorrichtung während der Bewegung des Hauptsubjektbereichs durch die Bereichsbewegungsvorrichtung (12) ausgeführt wird.