DE69028741T2

DE69028741T2 - Kamera

Info

Publication number: DE69028741T2
Application number: DE69028741T
Authority: DE
Inventors: Masahide Hirasawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-08
Filing date: 1990-07-06
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2010-07-07
Also published as: EP0407914A2; US5164756A; KR910004011A; EP0407914A3; KR930011293B1; JPH0341878A; EP0407914B1; DE69028741D1; JP2728943B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Objektiveinheit für eine Kamera, die für ein Videogerät wie eine Videokamera und dergleichen geeignet ist.

Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Die kürzliche Weiterentwicklung von Videogeräten wie Videokameras und so weiter ist offensichtlich. Die Geräte haben im allgemeinen eine (nachstehend als AF-Funktion bezeichnete) Funktion zur automatischen Fokussierung und eine Zoomlinse erhalten. Die Zoomlinse mit Zoomfunktion ist in einem Linsensystem ausgebildet, welches beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 1 der anliegenden Zeichnungen aus vier Linsengruppen besteht.
Gemäß Fig. 1 ist das System mit den vier Linsengruppen derart gestaltet. daß durch Ändern des Zustandes der Linsen (wie durch Versetzen ihrer Lage in der Richtung der optischen Achse) eine Brennweitenverstellung und eine Scharfeinstellung ermöglicht sind. Die Eigenschaften des Linsensystems ändern sich entsprechend der Wahl der Linsengruppen. welche verstellbar gestaltet sind, während andere feststehend gestaltet sind.
Bei dem System nach Fig. 1 ist beispielsweise eine erste Linsengruppe 1 feststehend. Eine zweite Linsengruppe 2 ist als (nachstehend als V-Linse bezeichnete) Zoomlinse zur Brennweitenveränderung gestaltet. Eine (nachstehend als C-Linse bezeichnete) dritte Linsengruppe 3 dient zum Korrigieren einer durch einen Zoomvorgang verursachten Änderung einer Brennebene durch Korrigieren der Abbildungsstelle und zur Scharfeinstellung. Eine vierte Linsengruppe 5 ist als Abbildungssystem gestaltet. Mit 4 ist eine Blende bezeichnet. Mit 61 ist eine Bildaufnahmeebene eines Bildsensors bezeichnet, der beispielsweise eine Ladungskopplungsvorrichtung CCD oder dergleichen ist.
In Fig. 2 ist die Relativlage dargestellt, welche zwischen der V-Linse 2 und der C-Linse 3 dieses Linsensystems erhalten wird, wenn ein Zoomvorgang ausgeführt wird, während für eine Objektentfernung ein Zustand der Scharfeinstellung auf der Bildaufnahmeebene 61 aufrechterhalten wird. In Fig. 2 ist die Stellung der V-Linse 2 auf der Abszissenachse dargestellt und diejenige der C-Linse 3 auf der Ordinaten achse dargestellt. Die (nachstehend als V/C-Kurve bezeichnete) Lagebeziehung zwischen der V-Linse 2 und der C-Linse 3 ist mit der Objektentfernung als Parameter dargestellt. Das linke Ende der Abszissenachse stellt einen (nachstehend als Weitwinkelgrenze bezeichneten) Punkt dar, bei dem die kürzeste Brennweite erhalten wird. Das rechte Ende der Abszissenachse stellt einen (nachstehend als Teleaufnahmegrenze bezeichneten) Punkt dar. bei dem die längste Brennweite erhalten wird.
Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ändert sich der Verstellungsort der V/C-Kurve gemäß der Objektentfernung. Daher ist ein außerordentlich komplizierter Mechanismus erforderlich. wenn die V-Linse 2 und die C-Linse 3 mechanisch gekoppelt werden sollen. Zum Erzielen einer Maßnahme zum richtigen Nachführen mit der V/C-Kurve mittels eines einfachen Mechanismus ist daher das folgende Verfahren denkbar: Der geometrische Ort einer jeden V/C-Kurve wird in einem Element wie einem Mikrocomputer oder dergleichen gespeichert. welches zum Steuern der Verstellung der Linsengruppen gestaltet ist, und das Linsensystem wird gemäß den gespeicherten Werten eingestellt.
Ein Verfahren zum Speichern dieser V/C-Kurven in einem Mikrocomputer ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ändern sich die geometrischen Orte der V/C- Kurven entsprechend der Objektentfernung. In den meisten Fällen sind jedoch die Neigungen von benachbarten V/C-Kurven nicht allzu sehr voneinander verschieden. Daher können mit V/C-Kurven, die in Abschnitte unterteilt sind, an denen die Neigungen ungefähr gleich sind, die in Fig. 2 dargestellten V/C-Kurven auf eine Vielzahl von diskreten Blöcken gemäß Fig. 3 aufgeteilt werden. Jedem der Teilblöcke wird eine repräsentative Neigung zugeordnet. Dadurch können die V/C-Kurven nach Fig. 2 auf diskrete Weise angeordnet werden.
Im allgemeinen wird die Geschwindigkeit der Brennweitenänderung bei einem Zoomvorgang konstant gehalten. Wenn dies bei Fig. 2 und 3 angewandt wird, kann daher die Abszissenachse durch einen Zeitmaßstab ersetzt werden. Da ferner auf der Ordinatenachse das Ausmaß der Versetzung der C-Linse 3 dargestellt ist. kann das dem jeweiligen Block zugeordnete Ausmaß der Neigungsgeschwindigkeit als Geschwindigkeit der C-Linse 3 behandelt werden. Daher wird in dem vorstehend genannten Mikrocomputer für einen jeglichen dieser Blöcke die Bewegungs- oder Versetzungsgeschwindigkeit der C-Linse 3 gespeichert. Die aufgrund der V/C-Kurve für einen jeden der Blöcke berechnete Geschwindigkeit wird nachstehend als bezeichnet. Der Mikrocomputer ist dazu gestaltet, während dessen Betriebes ständig die Stellungen der V-Linse 2 und der C- Linse 3 zu erfassen. Wenn ein Zoomvorgang ausgeführt wird, ermittelt der Mikrocomputer den Block, welcher für den Lagezusammenhang zwischen der V- Linse 2 und der C-Linse 3 gilt. Die Linseneinstellung wird zum Durchlaufen dieser Blöcke mit Geschwindigkeiten versetzt. welche für die gültigen Blöcke vorbestimmt sind. Dies ermöglicht es, auf diskrete Weise der V/C-Kurve nachzuführen. Infolgedessen kann die V/C-Kurve näherungsweise bogenförmig gemäß der Darstellung in Fig. 2 verfolgt werden.
Das vorstehende ist ein typisches Beispiel für die V/C- Kurvennachführung. welche im allgemeinen bei einem Zoomobjektiv der in Fig. 1 dargestellten Art angewandt wird.
Gemäß der vorstehend angeführten Gestaltung wird die gegenwärtige Linseneinstellung entweder gemäß der Geschwindigkeit, die dem jeweiligen Block zugeordnet ist, welcher während des Zoomens durchlaufen wurde, oder gemäß der Geschwindigkeit bestimmt, die einem Block zugeordnet ist, in welchem die Linseneinstellung unmittelbar vor dem Beginn des Zoomvorganges liegt. Diese Gestaltung ergibt jedoch die folgenden Probleme:
(1) Gemäß Fig. 2 ist es schwierig, die Linsenstellung von einer der V/C-Kurven zu einer anderen zu versetzen. Wenn sich während des Zoomvorganges die Objektentfernung ändert, ist es schwierig, das Linsensystem wieder in eine Scharfeinstellung zu bringen.
(2) Falls das Linsensystem unmittelbar vor dem Beginn des Zoomvorganges nicht genau scharf eingestellt ist, wird der Zoomvorgang an dem Linsensystem ausgeführt, wobei dieses in einem unscharfen Zustand verbleibt, da während des Zoomvorganges die Scharfeinstellung nicht möglich ist.
(3) Die Fokussiergenauigkeit sinkt an der Seite des Weitwinkelgrenzpunktes W ab, welcher eine größere Schärfentiefe ergibt. Daher besteht bei der Weitwinkeleinstellung die Tendenz, daß das Linsensystem als scharf eingestellt angesehen wird, selbst wenn die Linsenstellung nicht genau auf der V/C-Kurve liegt. Wenn dann die Linse durch den Zoomvorgang bei diesem Zustand zu dem Teleaufnahme-Grenzpunkt T hin versetzt wird, wird entsprechend der Verringerung der Schärfentiefe der Unschärfegrad größer.
(4) Falls aus irgend einem Grund die Linse während des ablaufenden Zoomvorganges angehalten wird, setzt sich die nachteilige Auswirkung hiervon fort, so daß die Linse bis zum Beenden des Zoomvorganges über die falschen Blöcke hinweg versetzt wird.
Eine Linseneinstellungs-Steuereinrichtung der vorstehend angeführten Art ist in der nachveröffentlichten US-A-4 920 369 und in der älteren EP-A-0 352 778 der Anmelderin der Erfindung beschrieben.
In der EP-A-0 352 778 mit älterer Priorität ist ein AF-System beschrieben, in welchem die Standardstellgeschwindigkeit für eine Korrekturlinse zum Korrigieren der durch die Verstellung einer Zoomlinse verursachten Versetzung einer Scharfeinstellungslage, die Geschwindigkeit zum Verstellen der Korrekturlinse zu einem Objektbrennpunkt hin und die Geschwindigkeit zum Verstellen der Korrekturlinse zu einem Bildbrennpunkt hin gespeichert werden. Die Stellung der Zoomlinse und der Korrekturlinse während der Änderung von "Weitwinkel" auf "Tele" werden erfaßt und durch Auslesen des jeweiligen Standard-Verstellungsortes aus einem Speicher wird die Korrekturlinse verstellt und dem Standardverstellungsort durch zwangsweises Verstellen der Korrekturlinse zu dem Bildbrennpunkt hin um eine vorbestimmte Größe in Bezug auf den Standardverstellungsort und durch zwangsweises Verstellen der Korrekturlinse zu dem Objektbrennpunkt hin auf wiederholte Weise nachgeführt Während eines Zoomens von "Tele" auf "Weitwinkel" wird als Verstellgeschwindigkeit für die Korrekturlinse die Standardgeschwindigkeit angewandt.
Ferner ist in der JP-A-63-195633 eine Kamera mit einem Zoomobjektiv beschrieben, welches einen Variator und einen Kompensator enthält. Der Verstellbereich des Variators und des Kompensators ist in drei Zonen unterteilt. Der Kompensator enthält eine Fokussierlinsengruppe zum Korrigieren der sich aus der Verstellung des Variators ergebenden Versetzung der Bildebene. Für jede der verschiedenen Zonen ist im voraus in einem Festspeicher eine Grund-Stellgeschwindigkeit gespeichert, welche in einer jeden Zone die durchschnittliche Neigung einer idealen Nachführkennlinie für den Kompensator hat. Während der Einstellsteuerung wird in erster Linie die Grund-Stellgeschwindigkeit angewandt. Darüber hinaus kann gemäß dem Ergebnis der Schärfezustandserfassung die Stellgeschwindigkeit auf das Doppelte oder die Hälfte der Grund-Stellgeschwindigkelt abgeändert werden, um die Versetzung zu verringern.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung ist auf das Lösen der vorstehend genannten Probleme bei dem Stand der Technik gerichtet. Es ist daher eine erste Aufgabe. eine Kamera zu schaffen, die das Ausführen eines Zoomvorganges ohne Hervorrufen irgend einer Unschärfe dadurch ermöglicht, daß auf genaue Weise irgend eine Abweichung einer Brennebene korrigiert wird, die sich entsprechend dem Zoomvorgang ändert.
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Kamera zu schaffen, die das genaue Ausführen eines Zoom- vorganges durch Einstellen der Schärfe während des Zoom- vorganges ermöglicht.
Es ist eine dritte Aufgabe der Erfindung, eine Kamera zu schaffen, die dazu gestaltet ist, aus einer Geschwindigkeitsdatentabelle, welche im voraus für unterschiedliche Zustände des Kameraobjektivs gespeichert ist, die am besten passenden Daten zu wählen, und die zum Steuern des Objektivs mit einer minimalen Datenmenge aufgrund der auf diese Weise gewählten Daten geeignet ist.
Es ist eine vierte Aufgabe der Erfindung, eine Kamera zu schaffen, die dazu gestaltet ist, eine Änderung zu korrigieren. welche hinsichtlich der Lage einer Brennebene während des Ausführens eines Zoomvorganges auftritt, und die dazu geeignet ist, eine Scharfeinstellung gemäß einer auftretenden Änderung hinsichtlich eines aufzunehmenden Objektes vorzunehmen und auf entsprechende Weise ein Objektiv für verschiedenerlei Zustände des optischen Systems desselben wie die Schärfentiefe und dergleichen zu steuern.
Es ist eine fünfte Aufgabe der Erfindung, eine Kamera zu schaffen, die es ermöglicht, auf schnelle und natürliche Weise einen Zoomvorgang und eine Scharfeinstellung dadurch auszuführen, daß eine entsprechend dem Zoomvorgang auftretende Änderung der Lage einer Brennebene korrigiert wird und ferner die Verstellungsgeschwindigkeit einer Fokussierlinse entsprechend dem Schärfegrad gesteuert wird.
Es ist eine sechste Aufgabe der Erfindung eine Kamera zu schaffen, die dazu geeignet ist, auf zuverlässige Weise sofort unabhängig von der Richtung eines Zoomvorganges irgendeine Abweichung von einem Scharfeinstellungspunkt zu korrigieren. welche durch eine hinsichtlich der Objektentfernung während des Zoomvorganges auftretende Änderung verursacht ist, auf zuverlässige Weise einen Scharfeinstellungszustand selbst in den Fällen zu erreichen, daß der Zoomvorgang vor dem Erzielen eines Scharfeinstellungszustandes beginnt, auf genaue Weise eine unscharfe Einstellung zu korrigieren und ihr Linsensystem einzustellen. ohne während des Zoomvorganges irgend eine auffällige Unschärfe zu verursachen.
Eine siebente Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kamera zu schaffen, die dazu gestaltet ist, auf genaue Weise einen Unschärfezustand zu korrigieren und während eines Prozesses zur Brennweitenänderung unabhängig von einer Änderung der Schärfentiefe ihr Objektiv ohne Hervorrufen irgend einer auffälligen Unschärfe einzustellen, und die dazu geeignet ist, selbst im Falle einer während des Ablaufes eines Zoomvorganges auftretenden plötzlichen Änderung hinsichtlich der Objektentfernung das Objektiv schnell in den Scharfeinstellungszustand zurückzubringen, wobei die Kamera trotz ihrer einfachen Gestaltung ohne Rückgriff auf irgend einen komplizierten Mechanismus oder irgend ein kompliziertes Steuerprogramm äußerst zuverlässig ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Objektiveinheit gelöst, die eine erste Linsengruppe zum Vornehmen einer Brennkraftveränderung, eine zweite Linsengruppe zur Scharfeinstellung und zum Korrigieren einer entsprechend der Verstellung der ersten Linsengruppe auftretenden Änderung hinsichtlich einer Abbildungsstelle, eine Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung zum Erfassen des Scharfeinstellungsgrades und zur Abgabe eines dementsprechenden Ausgangssignals. wobei der Scharfeinstellungsgrad einen Naheinstellungszustand, einen Scharfeinstellungszustand und einen Weiteinstellungszustand beinhaltet, und eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Vielzahl von Stellgeschwindigkeiten für die zweite Linsengruppe aufweist, wobei die Speichereinrichtung dazu gestaltet ist, den Verstellbereich der zweiten Linsengruppe in mehrere Blöcke zu unterteilen und für jeden der Blöcke mindestens eine erste Geschwindigkeit zu speichern. die eine Standardgeschwindigkeit ist und mit der die zweite Linsengruppe zum Nachführen mit der ersten Linsengruppe verstellt wird, während ein Scharfeinstellungszustand aufrechterhalten wird, wobei die Objektiveinheit dadurch gekennzeichnet ist, daß die Speichereinrichtung ferner dazu gestaltet ist, einen jeden der Blöcke aufgrund der Verstellung der ersten Linsengruppe und der Stellung der zweiten Linsengruppe in eine Vielzahl von Teilblöcken zu unterteilen und eine zweite Geschwindigkeit und eine dritte Geschwindigkeit zu speichern. wobei die zweite Geschwindigkeit geringer ist als die erste Geschwindigkeit, um bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe in einer ersten Richtung einen Naheinstellungszustand der zweiten Linsengruppe durch Versetzen zu dem Weiteinstellungszustand hin zu korrigieren und bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe in einer zu der ersten Richtung engegengesetzten zweiten Richtung einen Weiteinstellungszustand zu korrigieren, und wobei die dritte Geschwindigkeit höher als die erste Geschwindigkeit ist, um bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe in der ersten Richtung einen Weiteinstellungszustand der zweiten Linsengruppe zu korrigieren und bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe in der zweiten Richtung einen Naheinstellungszustand zu korrigieren, und eine Steuereinrichtung dazu gestaltet ist, entsprechend einem Ausgangssignal der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, der Stellung der ersten und der zweiten Linsengruppe und der Verstellungsrichtung der ersten Linsengruppe die Richtung und die Geschwindigkeit der Verstellung der zweiten Linsengruppe zu bestimmen und die bestimmte Geschwindigkeit aus der Speichereinrichtung zu wählen.
Die vorstehenden und andere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Zoomobjektiv mit einem typischen Aufbau aus vier Gruppen nach dem Stand der Technik. Fig. 2 ist eine grafische Darstellung von V/C-Kurven, welche einen zwischen der V-Linse und der C- Linse in der in Fig. 1 dargestellten Linsenanordnung nach dem Stand der Technik erhaltenen Zusammenhang darstellen. Fig. 3 zeigt eine Vielzahl von Blöcken, die zum Ermitteln der Verstellungsbereiche der V-Linse und der C-Linse durch Aufteilen der V/C-Kurven nach Fig. 2 erhalten werden.
Fig. 4 ist eine Blockdarstellung einer Kamera, die als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gestaltet ist. Fig. 5 zeigt für das Veranschaulichen der Steuerfunktion bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung V/C-Kennlinien, welche die Verstellungscharakteristik der V-Linse und der C-Linse darstellen. Fig. 6 zeigt eine Vielzahl von Blöcken, die für das Erfassen der Verstellungsbereilhe der V-Linse und der C-Linse bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch Aufteilen der V/C- Kurven erhalten werden. Fig. 7 ist eine grafische Darstellung einer Kennlinie für die Lage einer Blldaufnahmeebene in Bezug auf den Pegel einer in einem Videosignal enthaltenen Hochfrequenzkomponente. Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerfunktion bei dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 9 ist eine Blockdarstellung einer Kamera, die als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gestaltet ist. Fig. 10 veranschaulicht die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels Fig. 11 zeigt eine Vielzahl von Teilblöcken, die für das Erfassen der Verstellungsbereiche der V-Linse und der C-Linse während der Steuerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerungsfunktion bei dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Fig. 13 zeigt Geschwindigkeitskorrekturwerte, die bei der Steuerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend der Schärfentiefe anzusetzen sind.
Fig. 14 zeigt eine Vielzahl von Teilblöcken, die bei der Steuerung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung für das Erfassen der Verstellungsbereiche der V-Linse und der C-Linse erhalten werden.Fig. 15(a), 15(b) und 15(c) sind Ablaufdiagramme, welche die Steuerungsfunktion bei dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulichen. Fig. 16 zeigt Geschwindigkeitseinstellungen für die Steuerung bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Im folgenden sind ausführlich die Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Die Fig. 4 ist eine Blockdarstellung einer Kamera, die als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gestaltet ist. Gleiche Bestandteile wie diejenigen der in Fig. 1 dargestellten Linsenanordnung sind in Fig. 4 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Einzelheiten sind in der Beschreibung weggelassen. Ein Bildsensor 6 ist beispielsweise eine Ladungskopplungsvorrichtung CCD oder dergleichen und erzeugt durch fotoelektrische Umwandlung eines auf seiner Bildaufnahmeebene 61 erzeugten Bildes ein Bildsignal. Ein Vorverstärker 7 verstärkt das aus dem Bildsensor 6 abgegebene Bildsignal auf einen bestimmten Pegel. Eine Signalprozessorschaltung 8 führt an dem aus dem Vorverstärker 7 abgegebenen Bildsignal eine Signalverarbeitung einschließlich eines Ausblendeprozesses, eines Prozesses zum Hinzufügen von Synchronisiersignalen, eines Gammakorrekturprozesses usw. aus und setzt auf diese Weise das Bildsignal zu einem Norm-Fernsehsignal um. Ein Hochpaßfilter (HPF) 9 greift aus dem von dem Vorverstärker 7 abgegebenen Bildsignal eine Hochfrequenzkomponente heraus. Eine Detektorschaltung 10 erfaßt die aus dem Hochpaßfilter 9 abgegebene Hochfrequenzkomponente und führt den auf diese Weise erfaßten Pegel einer Systemsteuerschaltung 11 zu. Die Systemsteuerschaltung 11 enthält beispielsweise einen Mikrocomputer und steuert das ganze System der Kamera. Eine Blendensteuerschaltung 12 erfaßt den Pegel des Ausgangssignals des Vorverstärkers 7 und erzeugt ein Steuersignal zum Steuern einer Blende 4 in der Weise, daß der Signalpegel konstant wird. Antriebsquellen 13, 14 und 15 sind beispielsweise Motoren für das jeweilige Verstellen der V- Linse 2. der C-Linse 3 und der Blende 4. Treiberschaltungen 16, 17 und 18 betreiben die Antriebsquellen 13, 14 und 15. Ein Zoomcodierer 19 und ein Fokuscodierer 20 dienen jeweils zum Erfassen von Lageänderungen der V- Linse 2 und der C-Linse 3 und setzen die Lageänderungen zu elektrischen Signalen um. Eine Antriebsquelle 21 ist als Stellglied wie ein piezoelektrisches Element oder dergleichen vorgesehen. welches zur Abgabe von Informationen über die Unschärferichtung des Bildes, einen Naheinstellungszustand und einen Weiteinstellungszustand in Fällen, bei denen das Objektiv nicht im Scharfeinstellungszustand ist, durch Lageversetzung des Bildsensors in einem sehr geringen Ausmaß in der Richtung der optischen Achse gestaltet ist. Eine Treiberschaltung 22 steuert die Antriebsquelle 21.
Durch die Systemsteuerschaltung 11 wird das ganze in Fig. 4 dargestellte Kamerasystem gesteuert. Nachstehend wird die automatische Scharfeinstellung beschrieben. durch die das Ausführungsbeispiel der Erfindung gekennzeichnet ist:
Das Hochpaßfilter 9 greift aus dem von dem Vorverstärker 7 abgegebenen Bildsignal nur die Hochfrequenzkomponente heraus. welche für das Ermitteln eines Scharfeinstellungszustandes benötigt wird. Die Hochfrequenzkomponente wird durch die Detektorschaltung 10 verarbeitet, bevor sie der Systemsteuerschaltung 11 zugeführt wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 7 hat die Hochfrequenzkomponente in dem Bild- oder Videosignal ihren maximalen Pegel, wenn die Fokusslerlinsengruppe auf einem Scharfeinstellungspunkt steht. Sobald sich die Fokussierlinsengruppe von dem Scharfeinstellungspunkt weg bewegt, sinkt der Pegel dementsprechend ab. Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 9 wird durch die Detektorschaltung 10 erfaßt und zu einem Gleichspannungspegel umgesetzt. Eine automatische scharfeinstellung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß mit der Antriebsquelle 14, das heißt, einem Motor und der Treiberschaltung 17 die C-Linse 3 zu einem Punkt versetzt wird, an dem der Gleichspannungspegel seinen maximalen Wert erreicht.
Bei der automatischen Scharfeinstellung ist es erforderlich, die Richtung zu ermitteln, in der die C-Linse 3 zu verstellen ist, nämlich zu dem Grenzpunkt für die Entfernung "unendlich" oder zu dem Grenzpunkt für die kürzeste Entfernung hin. Das heißt, es muß der gegenwärtige Unschärfezustand dahingehend bestimmt werden, ob dieser ein Naheinstellungszustand oder ein Weiteinstellungszustand ist.
Die Systemsteuerschaltung 11 trifft eine Unterscheidung zwischen den beiden Unschärferichtungen dadurch, daß mit einem Stellglied wie einem piezoelektrischen Element oder dergleichen in Verbindung mit der Antriebsquelle 21 und der Treiberschaltung 22 der Bildsensor 6 bzw. dessen Bildaufnahmeebene 61 in einem bestimmten sehr geringen Ausmaß versetzt wird und eine Änderung des Erfassungspegels der Hochfrequenzkomponente ermittelt wird. Wenn die Bildaufnahmeebene 61 in der Richtung bewegt wird, in welcher für ein näher an der gegenwärtigen Stellung liegendes Objekt ein Scharfeinstellungszustand erzielt wird, kann ein Weiteinstellungszustand des Objektivs bestimmt werden, wenn der Pegel der Hochfrequenzkomponente des Videosignals ansteigt, bzw. ein Naheinstellungszustand, wenn der Pegel der Hochfrequenzkomponente absinkt.
Auf diese Weise ist der Schärfegrad aufgrund der Information über einen Nah- oder Weiteinstellungszustand in Bezug auf den Scharfeinstellungspunkt und aufgrund des Pegels der Hochfrequenzkomponente erfaßbar.
In der erfindungsgemäß auf die vorstehend beschriebene Weise gestalteten Kamera korrigiert die Systemsteuerschaltung 11 den Unschärfezustand der C-Linse 3, der auftritt, wenn durch einen Zoomvorgang die V-Linse 2 verstellt wird. Die Unschärfekorrektur an der C- Linse 3 wird nach einem Funktionsprinzip ausgeführt, welches nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben wird:
In Fig. 5 sind V/C-Kurven dargestellt. Die V-Linse 2 und die C-Linse 3 werden entsprechend den für ihre Stellungen anwendbaren Kurven verstellt und gesteuert. Für die unterschiedlichen Stellungen einer jeden Linse wird die jeweilige V/C-Kurve in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt.
Innerhalb eines jeden Blockes sind drei verschiedene Stellgeschwindigkeiten , und für die C-Linse gespeichert, welche dem Zoomvorgang entsprechen. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist die Richtung, in der das Zoomen von dem Weitwinkelgrenzpunkt W zu dem Teleaufnahme-Grenzpunkt T erfolgt, für die drei Geschwindigkeiten bestimmt. Die Geschwindigkeit ist die repräsentative Geschwindigkeit für einen jeden der in Fig. 3 dargestellten Blöcke. Die anderen Geschwindigkeiten und sind folgendermaßen angesetzt:
An einem Abschnitt 201A nach Fig. 5 ist als Beispiel ein Block B dargestellt. Es ist angenommen, daß innerhalb dieses Abschnittes 201A die V-Linse 2 und die C-Linse 3 entlang einer V/C-Kurve LVC verstellt werden. Ein Abschnitt 201B stellt den Abschnitt 201A in einem vergrößerten Maßstab dar. In dem Abschnitt 201B zeigt eine jede Pfeilmarkierung die Geschwindigkeit an, mit der die C-Linse 3 der V- Linse 2 entlang der V/C-Kurve nachfolgt, wenn sich die V-Linse 2 in der Richtung von dem Grenzpunkt W zu dem anderen Grenzpunkt T bewegt (die nachfolgend als Richtung WTT bezeichnet wird). Der Pfeil 202 stellt eine Standardgeschwindigkeit dar, der Pfeil 203 entspricht einer Geschwindigkeit , mit der die C-Linse 3 stets an der Weiteinstellungsseite der Versetzung mit der Standardgeschwindigkeit verstellt wird, und der andere Pfeil 204 stellt eine Geschwindigkeit dar, mit der die C-Linse 3 stets an der Naheinstellungsseite der Versetzung mit der Standardgeschwindigkeit verstellt wird.
Diese Geschwindigkeiten und werden für alle Geschwindigkeiten angesetzt. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 ist der ganze Verstellungsbereich der V-Linse und der C-Linse, der den V/C-Kurven entspricht, in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt. Für einen jeden der Vielzahl der Blöcke sind die drei Geschwindigkeiten angesetzt. Diese Geschwindigkeiten sind im voraus in einem Speicher in der Systemsteuerschaltung 11 gespeichert. Entsprechend dem Betriebszustand des Objektivsystems wird eine der gespeicherten Geschwindigkeiten gewählt und die C- Linse 3 dementsprechend gesteuert.
Gemäß der Darstellung in Fig. 6 sind in jeden von Blöcken 301, 302 und 303 die Geschwindigkeiten , und eingesetzt. Ihre Zusätze stellen Adressen dar, welche die Verstellungsbereiche 0 bis F der V-Linse 2 und die Verstellungsbereiche 0 bis 7 der C-Linse 3 anzeigen. Durch diese Zusätze können die Blöcke bezeichnet werden, für welche die Bereiche eingesetzt sind.
Die vorstehende Beschreibung gilt für den Fall, daß das Zoomen in der Richtung WTT erfolgt. Die Geschwindigkeit ist die Standardgeschwindigkelt der C-Linse3 für den in der Richtung von W (Weitwinkelgrenzpunkt) zu T (Tele-Grenzpunkt) auszuführenden Zoomvorgang. Die Geschwindigkeit ist die Weiteinstellung-Stellgeschwindigkeit der C-Linse 3 (eine Geschwindigkeit zum Korrigieren eines Naheinstellungszustandes der C-Linse 3 durch deren Versetzung zu einem Weiteinstellungszustand hin) für den Zoomvorgang. Die Geschwindigkeit ist die Naheinstellung-Stellgeschwindlgkeit der C-Linse 3 (eine Geschwindigkeit zum Korrigieren eines Weiteinstellungszustandes der C- Linse 3 durch deren Versetzung zu einem Naheinstellungszustand hin) für den Zoomvorgang. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, ist daher die Geschwindigkeit der C-Linse 3 mit höher als und deren Geschwindigkeit mit geringer als . An dem Abschnitt 201A nach Fig. 5 wird die C-Linse 3 bei allen Geschwindigkeiten nach oben gemäß der Darstellung in der Zeichnung verstellt.
Ein Zoomvorgang, der in der (nachstehend als Richtung TTW bezeichneten) Richtung von dem Teleaufnahme-Grenzpunkt T zu dem Weitwinkelgrenzpunkt W ausgeführt wird, ist folgendermaßen zu beschreiben: Zur Vereinfachung wird auf den Abschnitt 201A nach Fig. 5 Bezug genommen. Zum genauen Nachführen mit der V/C-Kurve muß die C-Linse 3 mit einer Geschwindigkeit verstellt werden, welche durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist und zu der Standardgeschwindigkeit entgegengesetzt ist, die durch den Pfeil 202 dargestellt ist. In diesem Fall wird die C-Linse 3 nach unten gemäß Fig. 5 verstellt.
Infolgedessen muß sich auch die Richtung der Korrekturgeschwindigkeiten und der C-Linse ändern. Falls jedoch lediglich die Geschwindigkeit durch eine Geschwindigkeit und die Geschwindigkeit durch eine Geschwindigkeit - ersetzt wird, würde im Falle des Zoomens in der Richtung TTW die Geschwindigkeit - zu der Korrekturgeschwindigkeit zu einem Naheinstellungszustand hin und die andere Geschwindigkeit - die Korrekturgeschwindigkeit zu einem Weiteinstellungszustand hin werden. Dies verursacht die folgenden Mängel:
Die vorangehend genannte Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung enthält eine Unschärferichtung-Detektoreinrichtung. Die Unschärferichtung-Detektoreinrichtung erzeugt eine Information über die Unschärferichtung (Information über einen Naheinstellungs- zustand oder einen Weiteinstellungszustand) unabhängig von der Richtung, in welcher das Zoomen vorgenommen wird. Falls bei dem Zoomen in der Richtung TTW die Stellgeschwindigkeit - für die C-Linse zum Korrigieren des Weiteinstellungs- zustandes der C-Linse 3 und die Geschwindigkeit - zum Korrigieren des Naheinstellungszustandes der C-Linse 3 auf gleiche Weise wie bei dem Zoomen in der Richtung WTT herangezogen werden, kann daher der Unschärfezustand nicht nur nicht korrigiert werden, sondern würde verstärkt werden.
Daher wird im Falle des Zoomens in der Richtung TTW die Stellgeschwindigkeit der C-Linse nicht einfach invertiert. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit - als Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit, wenn die Unschärferichtung als seitens der Weiteinstellung ermittelt wird, die Geschwindigkeit - als Naheinstellung Korrekturgeschwindigkeit, wenn die Unschärferichtung als seitens der Naheinstellung ermittelt wird, und die Geschwindigkeit - als Stellgeschwindigkeit der C-Linse im Falle eines Scharfeinstellungszustandes angewandt.
Während vorstehend der Abschnitt 201A beschrieben ist, bleibt der Zusammenhang dieser Geschwindigkeiten , und mit den entgegengesetzten Geschwindigkeiten - , - und - für jeden der Blöcke an den in Fig. 5 dargestellten V/C-Kurven der gleiche. Daher kann während des Ablaufens eines Zoomvorganges die Unschärfekorrektur durch geeignetes Wählen einer dieser Geschwindigkeiten entsprechend der Richtung des Zoomens auf genaue Weise ausgeführt werden. In Fig. 5 sind die Geschwindigkeiten - , - und - durch gestrichelte Linien dargestellt.
Falls ferner der in der Systemsteuerschaltung 11 zum Speichern der Geschwindigkeitsdaten für einen jeden der Blöcke der V/C- Kurven enthaltene Speicher eine ausreichende Speicherkapazität hat, ist es möglich, für das Zoomen in der Richtung TTW auch gesondert drei andere Stellgeschwindigkeiten für die C-Linse zu bestimmen und in dem Speicher zu speichern.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 8, die ein Steuerungsablaufdiagramm ist, nachstehend ein tatsächlicher Steuerungsvorgang der erfindungsgemäßen Kamera beschrieben.
Gemäß Fig. 8 wird die Kamera in einem Schritt S1 in Betrieb gesetzt. In einem Schritt S2 wird ein Zoomvorgang ermittelt. Falls festgestellt wird, daß kein Zoomvorgang ausgeführt wird, schreitet der Ablauf des Steuerungsvorganges zu einem Schritt S18 für eine normale automatische Scharfeinstellung (AF) weiter. Wenn kein Zoomvorgang ausgeführt wird, ist die V-Linse 2 in Ruhestellung. Daher kann das optische System der Kamera durch Verstellen der C-Linse 3 gemäß dem Unschärfegrad auf genaue Weise scharf eingestellt werden.
Falls bei dem Schritt S2 das Ausführen eines Zoomvorganges ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S3 zum Ermitteln der Unschärferichtung weiter. Bei dem Ermitteln der Unschärferichtung wird gemäß den vorangehenden Ausführungen der Bildsensor 6 in der Richtung der optischen Achse in einem sehr geringen Ausmaß versetzt und es wird eine hinsichtlich des Schärfegrades auftretende Änderung, nämlich eine Änderung des Ausgangspegels der Detektorschaltung 10 erfaßt. In einem Schritt S4 wird durch das Ausgangssignal des Zoomcodierers 19 die Stellung der V-Linse 2 ermittelt. In einem Schritt S5 wird durch das Ausgangssignal des Fokussiercodierers 20 die Stellung der C-Linse 3 ermittelt. In einem Schritt S6 wird aufgrund der Lageinformationen über die V-Linse 2 und die C-Linse 3 ein Block gemäß Fig. 6 bestimmt, in welchem gegenwärtig die Linsenstellung auf der V/C-Kurve liegt.
In einem Schritt 57 wird für die gegenwärtige Stellung der C- Linse 3 ermittelt, ob diese an einem Naheinstellungspunkt steht. Wenn dies der Fall ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S15 weiter, bei dem ermittelt wird, in welcher Richtung die Zoomlinse gerade verstellt wird. Falls bei dem Schritt S15 das Zoomen in der Richtung WTT ermittelt wird, wird als Stellgeschwindigkeit für die C-Linse die Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit angesetzt, welche geringer ist als die vorangehend genannte Standardgeschwindlgkeit . Dies bewirkt, daß die C-Linse 3 in jedem der Blöcke mit der Naheinstellung- Korrekturgeschwindigkeit angetrieben und versetzt wird, während sie stufenweise entlang der V/C-Kurve bewegt wird. Als Ergebnis wird ein Scharfeinstellungspunkt für das über die vierte Linsengruppe 5 erhaltene Objektbild in Bezug auf die Lage der Bildaufnahmeebene 61 zur Korrektur von dem Naheinstellungspunkt weg zu einem Weiteinstellungspunkt hin versetzt. Gemäß der Darstellung durch eine Kennlinie in Fig. 7 ist der Scharfeinstellungszustand bei diesem Vorgang derart, daß die Korrektur und der Kurvenanstieg von einem Naheinstellungspunkt an der linken Seite eines Scharfeinstellungspunktes zu einem Spitzenwert fortschreitet.
Falls bei dem Schritt S15 ermittelt wird, daß der Zoomvorgang statt in der Richtung WTT in der Richtung TTW abläuft, bedeutet dies, daß die Unschärferichtung seitens der Naheinstellung liegt. Daher wird für die Einstellung auf einen Scharfeinstellungspunkt als Stellgeschwindigkeit für die C-Linse die Geschwindigkeit - angesetzt, welche geringer ist als die Geschwindigkeit - und es wird die Steuerung zum genauen Nachführen mit der V/C-Kurve ausgeführt.
Durch das ununterbrochene Ausführen dieses Vorganges während eines Zoomens wird bei dem Ermitteln eines Unschärfezustandes die Korrektur zu einem frühen Zeitpunkt ausgeführt, so daß auf genaue Weise die V/C-Kurve nachgezogen werden kann.
Falls bei dem Schritt S7 ermittelt wird, daß die Linse nicht an einem Naheinstellungspunkt steht, läuft die Steuerung danach folgendermaßen ab: In diesem Fall schreitet der Ablauf zu einem Schritt S8 weiter. In dem Schritt S8 wird ermittelt. ob die Linse an einem Weiteinstellungspunkt steht. Wenn dies nicht der Fall ist, zeigt dies keinen Unschärfezustand an. Die Linse wird daher als scharf eingestellt angesehen. Wenn auf diese Weise der Scharfeinstellungszustand erreicht ist, zeigt dies an, daß die C-Linse 3 in Bezug auf die Verstellung der V-Linse 2 bei dem Zoomvorgang auf genaue Weise unter Nachführen mit der V/C-Kurve versetzt ist. Daher gelangt der Ablauf zu einem Schritt S12. Bei dem Schritt S12 wird ermittelt, ob der Zoomvorgang in der Richtung W TT abläuft. Wenn dies der Fall ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S13 weiter. In dem Schritt S13 wird für das Zoomen die Standardgeschwindigkeit gewählt. Dann wird die C-Linse 3 mit dieser Geschwindigkeit verstellt.
Falls bei dem Schritt S12 das Zoomen in der Richtung TTW statt in der Richtung WTT ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S14 weiter. In dem Schritt S14 wird für den Zoomvorgang die Standardgeschwindigkeit - gewählt. Dann wird die C-Linse 3 mit dieser Geschwindigkeit verstellt.
Falls die Unschärferichtung seitens der Weiteinstellung ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S9 weiter. In dem Schritt S9 wird ermittelt, ob der Zoomvorgang in der Richtung WTT abläuft. Wenn dies der Fall ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S11 weiter. Bei dem Schritt S11 wird die C-Linse 3 mit der Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit in der Richtung des Zoomens verstellt. Falls bei dem Schritt S9 das Zoomen in der Richtung TTW statt in der Richtung WTT ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S10 weiter. Bei dem Schritt S10 wird die C-Linse 3 mit der Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit - in der Richtung des Zoomens verstellt.
Dies bewirkt, daß die C-Linse 3 allmählich von der Weiteinstellungsseite der V/C-Kurve weg zu der Naheinstellungsseite derselben hin bis zum Erreichen der V/C-Kurve versetzt wird, um auf genaue Weise dieser Kurve nachgeführt zu werden. Betrachtet man dies in Bezug auf den Scharfeinstellungszustand. so steigt die Linsenstellung an der hügelförmigen Kennlinie nach Fig. 7, die den Pegel der Hochfrequenzkomponente darstellt, von der rechten Seite, nämlich der Weiteinstellungsseite des Scharfeinstellungspunktes her an, bis sie den Scharfeinstellungspunkt erreicht. Durch das wiederholte Ausführen des vorangehend beschriebenen Steuerungsablaufes kann der Zoomvorgang unter genauem Nachführen mit der V/C-Kurve ausgeführt werden, ohne irgend einen Unschärfezustand hervorzurufen.
Während vorstehend jeweils die Geschwindigkeiten beschrieben sind, die für den Abschnitt 201A der V/C-Kurve nach Fig. 5 angesetzt sind, werden für jeden der in Fig. 6 dargestellten Blöcke gleichfalls die Geschwindigkeiten (- ), (- ) und (- ) angesetzt. Eine dieser Geschwindigkeiten wird entsprechend dem Block gewählt. in welchem die Linsenstellung liegt.
Die Fig. 9 ist eine Blockdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die gleichen Bestandteile wie diejenigen des in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Einzelheiten sind aus der folgenden Beschreibung weggelassen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in folgendem: Ein Blendencodierer 23 ist zum Erfassen eines Blendenwertes gestaltet. Der auf diese Weise erfaßte Blendenwert wird für das Steuern der Geschwindigkeit der C-Linse 3 für die Scharfeinstellung einer Systemsteuerschaltung 11' zugeführt.
Bei dem vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel werden für jeden der in Fig. 6 dargestellten Blöcke die Stellgeschwindigkeiten und der C-Linse in Bezug auf die Standard-Stellgeschwindigkeit der C-Linse für den Block derart angesetzt, daß sie bei dem Verstellen der C-Linse 3 zu der Weiteinstellungsseite und der Naheinstellungsseite hin angewandt werden.
Die Stellungskorrektur an der C-Linse 3 während eines Zoomens muß auf die gleiche Weise für einen jeden Abschnitt der in Fig. 5 dargestellten V/C-Kurve, nämlich für jeden der in Fig. 6 dargestellten Blöcke ausgeführt werden. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, für die Steuerung durch die Systemsteuerschaltung 11' den Grad der Korrektur numerisch zu bestimmen. Beispielsweise kann als Korrekturgrad der Grad δ der je Zeiteinheit erhaltenen Änderung eines Verwischungskreises an der Bildaufnahmeebene 61 bei dem Verstellen der V-Linse 2 herangezogen werden. Dies wird nachstehend im einzelnen erläutert:
Im Falle eines Zoomlinsensystems der gemäß der Darstellung in Fig. 4 und 9 gestalteten Art bleibt unabhängig von der Brennweite die Lageempfindlichkeit der C-Linse 3 annähernd unverändert, welche eine Fokussierlinse ist. Daher ist durch einen Zoomvorgang das Ausmaß der Lageversetzung des Brennpunktes für das Versetzungsausmaß der C-Linse 3 wenig beeinflußt. Daher kann der Änderungsgrad δ des an der Bildaufnahmeebene 61 erscheinenden Verwaschungskreises als Ergebnis der Bewegung der C-Linse 3 allein durch das Versetzungsausmaß X des Scharfeinstellungsortes in Bezug auf den Blendenwert F No und das Versetzungsausmaß der C-Linse 3 definiert und daher folgendermaßen ausgedrückt werden:
δ = X/F No (1)
In Fig. 10 sind die in Fig. 5 gezeigten drei verschiedenen Geschwindigkeiten , und unter Berücksichtigung des Änderungsgrades des Verwaschungskreises dargestellt. In Fig. 10 ist mit eine Änderung dargestellt, die auftritt, wenn die C-Linse 3 über eine Zeitdauer t entlang der V/C-Kurve nach Fig. 5 verstellt wird. Daher stellt PO einen Punkt dar, an dem die Linse für eine Objektentfernung scharf eingestellt ist. stellt eine Versetzung dar, die erforderlich ist, während der Zeitdauer t zu einem Punkt mit der Unschärfe δ bezüglich des Änderungsgrades des Verwaschungskreises an der Naheinstellungsseite des Punktes PO zu gelangen. Ferner stellt eine Versetzung dar, die erforderlich ist, zu einem Punkt mit der Unschärfe δ an der Weiteinstellungsseite zu kommen.
Setzt man , und unverändert für die Geschwindigkeiten , und ein, so kann die Geschwindigkeit als eine Geschwindigkeit zur Korrektur zu der Weiteinstellungsseite hin um den Änderungsgrad δ des Verwaschungskreises während der Zeitdauer t und die Geschwindigkeit als Geschwindigkeit zur Korrektur zu der Naheinstellungsseite hin um δ während der Zeitdauer t angesehen werden.
Wenn der Blendenwert F No unverändert bleibt, ist gemäß der Darstellung in der Gleichung (1) der Änderungsgrad δ ausschließlich durch den Versetzungsgrad X des Scharfeinstellungsortes bestimmt. Da ferner der Versetzungsgrad X durch das Verstellungsausmaß der C-Linse 3 bestimmt ist, ist bei unverändertem Blendenwert F No der Änderungsgrad δ des Verwaschungskreises ausschließlich durch das Verstellungsausmaß der C- Linse 3 bestimmt.
Daher wird gemäß den Ausführungen am Anfang der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels zum unveränderten Beibehalten des Wertes des Korrekturgrades δ trotz einer Änderung des Zustandes des Linsensystems der Versetzungsgrad der C-Linse gemäß der Gleichung (1) proportional zu der Vergrößerung des Blendenwertes F No erhöht. Nimmt man an, daß das Versetzungsausmaß der C-Linse 3 für eine Korrektur um 8 bei dem Blendenwert F No 1,0 gleich m ist, so wird im Vergleich zu dem Versetzungsausmaß der C-Linse für die Geschwindigkeit der Naheinstellung-Korrekturgrad durch Verstellen der C-Linse 3 an der Naheinstellungsseite und der Weiteinstellung-Korrekturgrad 8 durch Verstellen der C-Linse 3 an der Weiteinstellungsseite um m erhalten. Falls ferner der Blendenwert F No 2,0 ist, wird das Korrekturversetzungsausmaß der C-Linse, welches bei dem Blendenwert F No 1,0 m ist, zu 2 m.
Der Blendenwert F No der Blende 4 wird daher in eine Anzahl von Bereichen gemäß der Darstellung in Fig. 13 unterteilt. Diesen Bereichen werden Versetzungsausmaße m&sub0;, m&sub1;, m&sub2;, m&sub3;, ... der C-Linse zugeordnet. Während eines Zoomvorganges wird die Scharfeinstellung um den für den jeweiligen Blendenwert geeigneten Wert m korrigiert, so daß bei der Änderung der Blende ein bestimmter Korrekturgrad erzielbar ist. Bei der Aufteilung der V/C-Kurve auf eine Vielzahl von Blöcken muß dann für jeden dieser Blöcke gemäß der Darstellung in Fig. 11 nur die Geschwindigkeit gespeichert werden. Dies ermöglicht eine Verringerung des Speicherbereiches.
Die Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein durch das vorangehend beschriebene zweite Ausführungsbeispiel auszuführendes Steuerprogramm veranschaulicht, welches in der Systemsteuerschaltug 11' gespeichert ist.
Gemäß Fig. 12 wird die Kamera in einem Schritt S101 in Betrieb gesetzt. In einem Schritt S102 wird ermittelt, ob ein Zoomvorgang ausgeführt wird. Falls nicht, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S118 weiter. Bei dem Schritt S118 wird eine normale automatische Scharfeinstellung AF ausgeführt. Wenn kein Zoomvorgang ausgeführt wird. ist die V-Linse 2 in Ruhestellung. Daher ist durch Verstellen der C-Linse 3 gemäß dem Unschärfegrad auf genaue Weise ein Scharfeinstellungszustand erzielbar.
Falls bei dem Schritt S102 das Ausführen eines Zoomvorganges ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S103 weiter. Bei dem Schritt S103 wird die Unschärferichtung bestimmt. Gemäß den vorangehenden Ausführungen kann die Unschärferichtung dadurch ermittelt werden, daß der Bildsensor 6 in einem sehr geringen Ausmaß in der Richtung der optischen Achse bewegt wird, daß eine Änderung des den Schärfegrad anzeigenden Ausgangspegels der Detektorschaltung 10 erfaßt wird und daß aufgrund einer Änderung des Ausgangspegels eine Unterscheidung zwischen einem Naheinstellungszustand und einem Weiteinstellungszustand getroffen wird.
In einem Schritt S104 wird aus dem Ausgangssignal des Blendencodierers 23 der Blendenwert F No ermittelt. Der auf diese Weise erfaßte Blendenwert wird der Systemsteuerschaltung 11' zugeführt in einem Schritt S105 wird gemäß den vorangehenden Ausführungen ein Korrekturgrad m entsprechend dem Blendenwert eingestellt. In einem Schritt S106 wird aus dem Ausgangssignal des Zoomcodierers 19 die Lage der V-Linse 2 ermittelt. In einem Schritt S107 wird aus dem Ausgangssignal des Fokussiercodierers 20 die Lage der C-Linse 3 ermittet. In einem Schritt S108 wird aufgrund der Informationen über diese Linseneinstellungen einer der Blöcke bestimmt, in welchem die Linse liegt.
In einem Schritt S109 wird die Richtung des Zoomens ermittelt. Wenn das Zoomen in der Richtung WTT ermittelt wird, wird die C-Linse 3 mit der Standardstellgeschwindigkeit verstellt. Wenn das Zoomen in der Richtung TTW ermittelt wird, schreitet der Ablauf Schritt S110 weiter, bei dem die Standardstellgeschwindigkeit der C- Linse zu der entgegengesetzten Geschwindigkeit - umgekehrt wird. In einem Schritt S111 wird das Ausgangssignal der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung in Bezug auf die Unschärferichtung geprüft. Das heißt, es wird zwischen einem Naheinstellungszustand und einem Weiteinstellungzustand unterschieden. Wenn ein Naheinstellungszustand ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S116 weiter. Bei dem Schritt 116 wird die gegenwärtige Verstellungsrichtung der C-Linse 3 geprüft. Wenn ermittelt wird, daß die C-Linse 3 von einer Stellung für die kürzeste Entfernung weg zu einer Stellung für die Entfernung "unendlich" hin verstellt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S117 weiter. Bei dem Schritt S117 wird als Stellgeschwindigkeit für die C-Linse eine Geschwindigkeit VC (= C + m) angesetzt, die durch Addieren des Korrekturgrades m zu der Größe bzw. dem Absolutwert C der Geschwindigkeit erhalten wird. Das heißt, die Geschwindigkeit der C-Linse 3 in der Richtung "kürzeste Entfernung zu Entfernung unendlich" wird erhöht, so daß durch schnelles Beseitigen die Unschärfe in der Naheinstellungsrichtung die Linse zu dem Scharfeinstellungspunkt versetzt werden kann.
Falls bei dem Schritt S116 festgestellt wird, daß die Versetzungsrichtung der C-Linse nicht die Richtung "kürzeste Entfernung zu Entfernung unendlich" ist, gelangt der Ablauf zu einem Schritt S115. Bei dem Schritt S115 wird die C-Linse 3 mit einer verringerten Geschwindigkeit (= C - m) verstellt, welche durch Subtrahieren des Korrekturgrades m von dem Absolutwert C der Geschwindigkeit erhalten wird. Auf diese Weise wird bei der Korrektur der Unschärfe in der Naheinstellungsrichtung die Stellgeschwindigkeit der C-Linse in der Richtung von der Stellung für die Entfernung "unendlich" weg zu der Stellung für die kürzeste Entfernung hin verringert. Die C-Linse 3 wird auf diese Weise zu einem Scharfeinstellungspunkt versetzt.
Dadurch wird die C-Linse 3 unter Nachführung mit der V/C- Kurve verstellt. Daher wird der Zoomvorgang ausgeführt, ohne daß irgend eine Unschärfe hervorgerufen wird.
Wenn bei dem Schritt S111 ermittelt wird, daß die Linse nicht in einem Naheinstellungszustand ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S112 weiter. Bei dem Schritt S112 wird ein Weiteinstellungszustand ermittelt. Falls ermittelt wird, daß die Linse weder in einem Naheinstellungszustand noch in einem Weiteinstellungszustand ist, wodurch ein Scharfeinstellungszustand angezeigt ist. wird die C-Linse 3 entlang der V/C-Kurve verstellt. Der Ablauf gelangt dann zu einem Schritt S113. Bei dem Schritt S113 wird die C-Linse 3 mit einer Geschwindigkeit VC = C verstellt, welche aus der Standardstellgeschwindigkeit ohne deren Änderung erhalten wird.
Falls bei dem Schritt S112 ein Weiteinstellungs- zustand der Linse ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S114 weiter. Bei dem Schritt S114 wird die Verstellrichtung der C-Linse 3 ermittelt. Wenn ermittelt wird, daß die C-Linse von dem Grenzwert für die kürzeste Entfernung weg zu dem Grenzwert für die Entfernung "unendlich" hin verstellt wird, wird die C-Linse 3 in der Richtung zu einer Verstärkung eines Unschärfezustandes verstellt. Der Ablauf schreitet dann zu dem Schritt S115 weiter, um den Unschärfezustand in der Weiteinstellungsrichtung durch Verringern der Stellgeschwindigkeit der C-Linse zu korrigieren, wobei der Korrekturgrad m von der Stellgeschwindigkeit der C-Linse subtrahiert wird.
Falls ferner bei dem Schritt S114 die Verstellrichtung der C- Linse als diejenige von dem Endwert für die Entfernung "unendlich" weg zu dem Grenzwert für die kürzeste Entfernung hin ermittelt wird, gelangt der Ablauf zu dem Schritt S117. Bei dem Schritt S117 wird der Korrekturgrad m zu dem Absolutwert C der Stellgeschwindigkeit der C-Linse zu deren Beschleunigung addiert, so daß die C-Linse 3 durch schnelle Korrektur eines Unschärfezustandes auf einen Scharfeinstellungspunkt eingestellt werden kann.
Durch Wiederholen des vorangehend beschriebenen Steuerungsablaufes können die V-Linse 2 und die C-Linse 3 unter genauer Nachführung mit der V/C-Kurve eingestellt werden. Daher kann der Zoomvorgang ausgeführt werden, ohne daß irgend eine Unschärfe hervorgerufen wird. Bei der beschriebenen Gestaltung ist für die Korrektur eines Unschärfezustandes der Korrekturgrad für die Linsenstellgeschwindigkeit durch das Ausmaß der Änderung des Streukreises je Zeiteinheit bestimmt. Die Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit und die Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit werden jeweils in Bezug auf die Standardstellgeschwindigkeit eingestellt. Da sich das Ausmaß der Änderung des Streukreises (wegen einer Empfindlichkeitsänderung) zusammen mit dem Blendenwert ändert, wird durch Korrigieren des Änderungsausmaßes gemäß dem Blendenwert die Korrekturgeschwindigkeit konstant gehalten. Daher kann ein Unschärfezustand dadurch korrigiert werden, daß die Änderung des Verwaschungskreises konstant gemacht wird. so daß der Zoomvorgang auf eine naturgemäße Weise ausgeführt werden kann. Ferner können gemäß der Darstellung in Fig. 11 die für einen jeden Block der V/C-Kurve zu speichernden Geschwindigkeitsdaten auf die Standardstellgeschwindigkeit der C-Linse eingeschränkt werden.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendermaßen beschrieben:
Die vorangehende Beschreibung des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels ergab typische Beispiele für bestimmte Einrichtungen zum erfindungsgemäßen Korrigieren des Unschärfezustandes, der während des Ablaufens eines Zoom- Vorganges auftritt. Diese Ausführungsbeispiele ermöglichen es, Änderungen Rechnung zu tragen, welche während des Zoomens hinsichtlich der Objektentfernung und der Scharfeinstellung auftreten. In Fällen, bei denen durch eine übermäßige Änderung der Objektentfernung während des ablaufenden Zoomvorganges der Unschärfegrad stark erhöht ist. ist jedoch manchmal die Fokussiergenauigkeit verringert, so daß eine längere Zeit benötigt wird, bevor ein Scharfeinstellungszustand erreicht ist.
Im Hinblick hierauf ist das dritte Ausführungsbeispiel derart gestaltet, daß nicht nur die Korrektur einer sich aus einem Zoomvorgang ergebenden Unschärfe, sondern auch eine Verkürzung der Zeitdauer ermöglicht ist, welche im Falle der großen Erhöhung des Unschärfegrades vor dem Erreichen eines Scharfeinstellungszustandes benötigt wird.
Während die grundlegende Gestaltung des dritten Ausführungsbeispiels der in der Blockdarstellung in Fig. 4 gezeigten Gestaltung gleichartig ist, unterscheidet sich das dritte Ausführungsbeispiel von den anderen Ausführungsbeispielen hinsichtlich des Steuerungsalgorithmus. der in der Systemsteuerschaltung vorgesehen ist.
In Fig. 14 ist die V/C-Kurve gezeigt, welche den Verstellungsbereich der V-Linse 2 und denjenigen der C-Linse 3 darstellt. Die V/C-Kurve ist in eine Vielzahl von Blöcken zur Abdeckung von jeweils einem der Verstellungsbereiche unterteilt. Im einzelnen ist der Verstellungsbereich der V-Linse 2 in 16 Bereiche von 0 bis F (in sedezimaler Darstellung) unterteilt. Der Verstellungsbereich der C-Linse sedezimaler Darstellung) unterteilt. Der Verstellungsbereich der C-Linse 3 ist in acht Bereiche von 0 bis 7 in dem Verstellungsbereich F der V- Linse an der Teleaufnahmegrenze T unterteilt, obgleich sich die Anzahl der Verstellungsbereiche der C-Linse mit dem Verstellungsbereich der V Linse ändert.
In Fig. 14 ist die Verstellungsgeschwindigkeit der C-Linse für den Teleaufnahme-Grenzbereich F der V-Linse 2 dargestellt. Von den drei in der vorangehenden Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele angeführten Stellgeschwindigkeiten , und der C-Linse ist in Fig. 14 nur die Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit dargestellt. Diese Geschwindigkeit wird für die Blöcke 0 bis 7 an dem Teleaufnahme-Grenzpunkt T auf acht verschiedene Geschwindigkeiten eingestellt. Von diesen acht verschiedenen Werten der Naheinstellung- Korrekturgeschwindigkeit dient die Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit zum Verstellen der C-Linse 3 zu dem weitesten Ausmaß an der Weiteinstellungsseite. Für einige der dem Bereich F entsprechenden acht Blöcke ist gleichermaßen die Weiteinstellung- Korrekturgeschwindigkeit vorgesehen. welche zum Verstellen der C- Linse 3 zu einem Naheinstellungspunkt hin dient.
Nimmt man an, daß eine Naheinstellung- Korrekturgeschwindigkeit für das Verstellen der C-Linse 3 in dem weitesten Ausmaß an der Weiteinstellungsseite während eines Zoomens in der Richtung WTT ist, so kann für jeden der Zoombereiche (V-Linsen- Verstellungsbereiche) 0 bis F die maximale Weiteinstellungsgeschwindigkeit (Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit) angesetzt werden.
In Fig. 16 sind die Geschwindigkeiten und für die vorstehend genannten Zoombereiche, nämlich die Verstellungsbereiche der V-Linse dargestellt. In Fig. 16 zeigen die Zusätze 00 bis F0 und 06 bis F7 der Geschwindigkeiten und die Adressen 0 bis F der Verstellungsbereiche der V-Linse und die Adressen 0 bis 7 der Verstellungsbereiche der C-Linse entsprechend den Blöcken an, denen die Geschwindigkeiten in den durch Unterteilen der in Fig. 14 dargestellten V/C-Kurven erhaltenen Bereichen zugeordnet sind. Auf diese Weise sind sie maximalen Geschwindigkeiten für den Naheinstellungszustand und den Weiteinstellungszustand festgelegt und für einen der in der Verstellungsrichtung der C-Linse liegenden Blöcke für einen jeweiligen der Zoombereiche vorgesehen.
Falls sich während eines Zoomvorganges die Objektentfernung plötzlich stark ändert, kann die durch die Gestaltung des ersten Ausführungsbeispiels verfügbare Unschärfe-Korrekturgeschwindigkeit nicht der Änderung folgen. Der Zoomvorgang wird dann unter Beibehaltung eines unscharfen Zustandes des Bildes ausgeführt.
Die plötzliche Änderung der Objektentfernung verursacht gemäß der Darstellung in der Schärfesignal-Kennlinie in Fig. 7 einen plötzlichen Abfall des Pegels der Hochfrequenzkomponente in dem Videosignal. Falls ferner ein Zoomvorgang ausgeführt wird, ohne einen Scharfeinstellungszustand zu erreichen, hat die Kennlinie nach Fig. 7 keine sehr aufwärts und abwärts gerichtete Form und es kann der Pegel der Hochfrequenzkomponente nicht leicht ansteigen.
Im Falle dieses dritten Ausführungsbeispiels wird daher für den Pegel der Hochfrequenzkomponente ein bestimmter Schwellenwert angesetzt. Falls der Pegel nicht den Schwellenwert erreicht, wird die C- Linse 3 entsprechend der Unschärferichtung und entsprechend dem Zoombereich, in dem sich die V-Linse 2 befindet, bevor die Verstellungssteuerung der C-Linse auf gleiche Weise wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt wird, mit der maximalen Geschwindigkeit oder verstellt. Auf diese Weise wird die C-Linse 3 sofort mit hoher Geschwindigkeit zu einem Scharfeinstellungspunkt auf der Kennlinie nach Fig. 7 versetzt.
Fig. 15(a), 15(b) und 15(c) sind Ablaufdiagramme, die den Ablauf des Steuerungsvorganges bei dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulichen. In diesen Figuren sind Schritte, die auf gleiche Weise wie bei dem Ablauf der Steuerung bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 auszuführen sind, mit den gleichen Symbolen bezeichnet. Der Steuerungsablauf ist folgendermaßen zu beschreiben:
In einem Schritt S1 wird die Kamera in Betrieb gesetzt. In einem Schritt S2 wird ermittelt, ob ein Zoomvorgang ausgeführt wird, eine normale automatische Scharfeinstellung ausgeführt wird. Wenn kein Zoomvorgang ausgeführt wird, ist die V-Linse 2 in Ruhestellung. Daher kann unter diesen Bedingungen auf zuverlässige Weise durch das Verstellen der C-Linse 3 gemäß dem Unschärfegrad ein Scharfeinstellungszustand erreicht werden.
Falls bei dem Schritt S2 ermittelt wird, daß ein Zoomvorgang auszuführen ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S3 weiter. Bei dem Schritt S3 wird die Unschärferichtung ermittelt. Bei einem Schritt S201 wird der Schärfegrad, nämlich der Pegel der von der Detektorschaltung 10 abgegebenen Hochfrequenzkomponente erfaßt und gespeichert. Bei einem Schritt S4 wird aus dem Ausgangssignal des Zoomcodierers 19 die Stellung der V-Linse 2 ermittelt. Bei einem Schritt S5 wird aus dem Ausgangssignal des Fokussiercodierers 20 die Stellung der C-Linse 3 ermittelt. Bei einem Schritt S6 wird aufgrund der Informationen über die Stellungen der V- Linse 2 und der C-Linse 3 einer der Blöcke nach Fig. 14 bestimmt, in welchem sich gegenwärtig die Linsenstellung befindet. In einem Schritt S7 wird die gegenwärtige Stellung der C-Linse 3 ermittelt, um festzustellen, ob diese in einem Naheinstellungszustand ist. Wenn dies der Fall ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S202 weiter. Bei dem Schritt S202 wird der bei dem Schritt 201 erfaßte Pegel der Hochfrequenzkomponente mit einem voreingestellten Schwellenwert verglichen. Je nachdem, ob der Pegel unter oder über dem Schwellenwert liegt, wird bestimmt, ob das Bild in einem sogenannten sehr unscharfen Zustand ist oder nicht. Falls festgestellt wird, daß das Bild nicht in dem sehr unscharfen Zustand ist, wobei der Pegel der Hochfrequenzkomponente über dem Schwellenwert liegt. und daher die C-Linse 3 auf richtige Weise entsprechend der Bewegung der V-Linse 2 gesteuert werden kann, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S15 weiter. Bei dem Schritt S15 erfolgt die Steuerung auf gleiche Weise wie im Falle des in Fig. 8 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels Dann wird entsprechend der Zoomlinsen-Verstellungsrichtung entweder ein Schritt S16 oder ein Schritt S17 gewählt. Wenn ermittelt wird, daß die V- Linse 2 in der Richtung WTT verstellt wird, wird die Naheinstellung- Korrekturgeschwindigkeit gewählt, und wenn die V-Linse 2 in der Richtung TTW verstellt wird, wird die Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit - gewählt. Auf diese Weise wird an der C-Linse 3 eine Korrektur des Naheinstellungszustandes vorgenommen.
Falls bei dem Schritt S202 ermittelt wird, daß der Pegel der Hochfrequenzkomponente niedriger als der Schwellenwert ist, was den sehr unscharfen Zustand anzeigt, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S207 weiter. Bei dem Schritt S207 wird die Verstellungsrichtung der V-Linse 2 ermittelt. Wenn die Richtung WTT ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S208 weiter. Bei dem Schritt S208 wird die C-Linse 3 mit dem maximalen Wert der für die Richtung WTT anzusetzenden Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit verstellt und zu einem Scharfeinstellungspunkt versetzt. Wenn bei dem Schritt S207 das Verstellen der V-Linse in der Richtung TTW ermittelt wird, gelangt der Ablauf zu einem Schritt S209. Bei dem Schritt S209 wird die C-Linse 3 mit dem maximalen Wert - der für die Richtung TTW angesetzten Naheinstellung-Korrekturgeschwindigkeit verstellt und zu einem Scharfeinstellungspunkt versetzt.
Betrachtet man dies hinsichtlich des in Fig. 7 dargestellten Fokussierzustandes, so ergibt sich ein Anstieg der Linsenstellung an der hügelförmigen Kennlinie des Pegels der Hochfrequenzkomponente von dem Naheinstellungspunkt an der linken Seite des Hügels weg bis zum Erreichen des Scharfeinstellungspunktes.
Dadurch kann die Linsensteuerung entlang der V/C-Kurve durch das Verstellen und Versetzen der C-Linse 3 auf einem Scharfeinstellungspunkt innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer auch dann bewerkstelligt werden, wenn es infolge eines solchen sehr unscharfen Zustandes schwierig ist, die C-Linse 3 der Bewegung der V-Linse 2 folgend entlang der V/C- Kurve zu versetzen.
Falls ferner festgestellt wird, daß die Linse scharf eingestellt ist, da weder bei dem Schritt S7 ein Naheinstellungszustand noch bei dem Schritt S8 ein Weiteinstellungszustand ermittelt wurde, wird bei einem Zoomvorgang die C-Linse 3 auf genaue Weise in Bezug auf die Bewegung der V-Linse 2 unter Nachführung mit der V/C Kurve versetzt. In diesem Fall schreitet der Ablauf zu einem Schritt S12 weiter. Bei dem Schritt S12 wird die Richtung des Zoomens ermittelt. Entsprechend dem Ermittlungsergebnis gelangt der Ablauf entweder zu einem Schritt S13 oder zu einem Schritt S14. Bei dem Schritt S13 oder S14 wird die C-Linse 3 entweder mit der Standardgeschwindigkeit in der Richtung oder mit der Standardgeschwindigkeit - in der Richtung TTW verstellt.
Wenn bei dem Schritt S8 ermittelt wird, daß die Unschärferichtung die Weiteinstellungsseite ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S203 weiter. Bei dem Schritt S203 wird wie bei dem Schritt S202 der bei dem Schritt S201 erfaßte Pegel der Hochfrequenzkomponente mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Wenn ermittelt wird, daß das Bild in einem sehr unscharfen Zustand ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S9 weiter. Bei dem Schritt S9 wird die Richtung des Zoomens ermittelt. Falls die Richtung WTT festgestellt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S11 weiter. Bei dem Schritt S11 wird die Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit für die Zoomrichtung WTT gewählt und die C-Linse 3 mit dieser Geschwindigkeit verstellt. Wenn bei dem Schritt S9 das Zoomen in der Richtung TTW ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S10 weiter. Bei dem Schritt S10 wird die Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit - für die Zoomrichtung TTW gewählt und die C-Linse 3 mit dieser Geschwindigkeit verstellt. Hierdurch wird die C-Linse 3 fortschreitend an der V/C-Kurve von einem Weiteinstellungspunkt weg zu einem Naheinstellungspunkt hin versetzt, so daß die V/0-Kurve auf genaue Weise nachgezogen werden kann.
Falls bei dem Schritt S203 ermittelt wird, daß das Bild in einem sehr unscharfen Zustand ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S204 weiter. Bei dem Schritt S204 wird die Verstellungsrichtung der V- Linse 2 ermittelt. Falls die Richtung WTT ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S205 weiter. Bei dem Schritt S205 wird die C- Linse 3 mit dem maximalen Wert der Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit für die Richtung WTT verstellt und zu einem Scharfeinstellungspunkt versetzt. Wenn bei dem Schritt S204 das Verstellen der V-Linse 2 in der Richtung TTW ermittelt wird, schreitet der Ablauf zu einem Schritt S206 weiter. Bei dem Schritt S206 wird die C-Linse 3 mit dem maximalen Wert - der Weiteinstellung-Korrekturgeschwindigkeit für die Richtung TTW verstellt und zu einem Scharfeinstellungspunkt versetzt.
Betrachtet man dies hinsichtlich des Fokussierzustandes, so ergibt sich ein Anstieg der Linsenstellung an der Hügelform der Kennlinie nach Fig. 7, welche den Pegel der Hochfrequenzkomponente darstellt, von der rechten Seite des Scharfeinstellungspunktes her bis zum Erreichen des Scharfeinstellungspunktes.
Dies ermöglicht es bei dem dritten Ausführungsbeispiel die C-Linse 3 selbst bei einem sehr unscharfen Zustand, welcher es schwierig macht, die C-Linse 3 der Bewegung der V-Linse 2 entlang der V/C-Kurve folgend zu verstellen, schnell zu dem Scharfeinstellungspunkt zu versetzen. Daher kann die Linsensteuerung entlang der V/C-Kurve entsprechend dem in Fig. 8 dargestellten Steuerungsablauf innerhalb einer nur kurzen Zeitdauer bewerkstelligt werden. Die Linse wird auf diese Weise entlang der V/C-Kurve unabhängig von dem Fokussierzustand und der Richtung gesteuert, in welcher ein Zoomvorgang ausgeführt wird.
Durch die auf die vorstehend beschriebene Weise ausgeführte Steuerung kann ein unscharfer Zustand ohne Hervorrufen irgend einer nicht naturgemäßen Scharfeinstellung selbst in Fällen schnell behoben werden, bei denen durch eine plötzliche Änderung der Objektentfernung oder dergleichen ein sehr unscharfer Zustand hervorgerufen ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Korrigieren des sehr unscharfen Zustandes wird die maximale Korrekturgeschwindigkeit für einen jeglichen der Blöcke in dem Verstellungsbereich angesetzt, in dem sich die V-Linse 2 befindet. Daher wird anders als bei einem System, bei dem die Linse unabhängig von der Linsenstellung einfach mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit verstellt wird, mit der Anordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel auf wirkungsvolle Weise irgendein fehlerhafter Vorgang infolge von Pendelschwingungen oder dergleichen verhindert, der durch eine übermäßig hohe Korrekturgeschwindigkeit der C Linse verursacht ist. Das Ausführungsbeispiel ist daher dazu geeignet. das Objektiv auf sehr naturgemäße zügige Weise zu steuern.
Die Erfindung ist ferner auch vorteilhaft bei Geräten mit einem Linsensystem anwendbar, welches auf andere Weise als die beschriebene Linsenanordnung der Ausführungsbeispiele gestaltet ist.
In einem Kamerasystem, in dem sich bei dem Korrigieren der sich durch eine Brennweitenänderung ergebenden Abweichung des Brennpunktes der Linsenverstellungsort auf komplizierte Weise ändert, kann irgend eine Brennpunktabweichung, die durch eine Änderung der Objektentfernung während der Brennweitenänderung verursacht ist, unabhängig von der Richtung der Brennweitenänderung schnell und zuverlässig korrigiert werden. Daher kann die Brennweitenänderung auf eine naturgemäße Weise ausgeführt werden, ohne irgend eine Unschärfe hervorzurufen.
Ferner ist ein Scharfeinstellungszustand selbst in Fällen fehlerlos erzielbar, bei denen eine Brennweitenänderung ausgeführt wird, wenn die Linse vor und nach der Brennweitenänderung nicht scharf eingestellt ist.
Weiterhin können Brennpunktabweichungen unabhängig von Änderungen hinsichtlich der Schärfentiefe auf genaue Weise korrigiert werden. Daher kann die Linse verstellt werden, ohne daß während einer ablaufenden Brennweitenänderung irgend eine auffällige Unschärfe in Erscheinung tritt.
Weiterhin kann die Linse auch dann schnell in den Scharfeinstellungszustand zurückgebracht werden, wenn durch irgend eine plötzliche Änderung der Objektentfernung während einer Brennweitenänderung die Linse aus der Scharfeinstellung heraus gelangt.
Ferner kann erfindungsgemäß eine äußerst zuverlässige Kamera auf einfache Weise ohne Rückgriff auf irgend einen komplizierten Mechanismus und irgend ein kompliziertes Steuerprogramm gestaltet werden.

Claims

1. Objektiveinheit, die

a) eine erste Linsengruppe (2) zum Vornehmen einer Brennkraftänderung,

b) eine zweite Linsengruppe (3) zur Scharfeinstellung und zum Korrigieren einer entsprechend der Verstellung der ersten Linsengruppe (2) auftretenden Änderung hinsichtlich einer Abbildungsstelle,

c) eine Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung (6, 7, 8, 10) zum Erfassen des Scharfeinstellungsgrades und zur Abgabe eines dementsprechenden Ausgangssignals, wobei der Scharfeinstellungsgrad einen Naheinstellungszustand, einen Scharfeinstellungszustand und einen Weiteinstellungszustand beinhaltet, und

d) eine Speichereinrichtung (11) zum Speichern einer Vielzahl von Stellgeschwindigkeiten für die zweite Linsengruppe (3) aufweist, wobei die Speichereinrichtung (11) dazu gestaltet ist,

- den Verstellbereich der zweiten Linsengruppe (3) in mehrere Blöcke zu unterteilen und

- für jeden der Blöcke mindestens eine erste Geschwindigkeit zu speichern, die eine Standardgeschwindigkeit (VCZ) ist und mit der die zweite Linsengruppe (3) zum Nachführen mit der ersten Linsengruppe (2) verstellt wird, während ein Scharfeinstellungszustand aufrechterhalten wird, wobei die Objektiveinheit dadurch gekennzeichnet ist, daß die Speichereinrichtung (11) ferner dazu gestaltet ist,

- einen jeden der Blöcke aufgrund der Verstellung der ersten Linsengruppe (2) und der Stellung der zweiten Linsengruppe (3) in eine Vielzahl von Teilblöcken zu unterteilen und

- eine zweite Geschwindigkeit (VBF) und eine dritte Geschwindigkeit (VCB) zu speichern, wobei die zweite Geschwindigkeit (VBF) geringer ist als die erste Geschwindigkeit (VCZ), um bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe (2) in einer ersten Richtung (T) einen Naheinstellungszustand der zweiten Linsengruppe (3) durch Versetzen zu dem Weiteinstellungszustand hin zu korrigieren, und bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe (2) in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung (W) einen weiteinstellungszustand zu korrigieren, und wobei die dritte Geschwindigkeit (VBC) höher als die erste Geschwindigkeit (VCZ) ist, um bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe (2) in der ersten Richtung (T) einen Weiteinstellungszustand der zweiten Linsengruppe (3) zu korrigieren und bei dem Verstellen der ersten Linsengruppe in der zweiten Richtung (W) einen Naheinstellungszustand zu korrigieren, und

eine Steuereinrichtung (11) dazu gestaltet ist, entsprechend einem Ausgangssignal der

Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung (6, 7, 9, 10), der Stellung der ersten und der zweiten Linsengruppe und der Verstellungsrichtung der ersten Linsengruppe (2) die Richtung und die Geschwindigkeit der Verstellung der zweiten Linsengruppe (3) zu bestimmen und die bestimmte Geschwindigkeit aus der Speichereinrichtung (11) zu wählen.

2. Objektiveinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) außerdem dazu gestaltet ist, für denjenigen Teilblock, der der Stellung der ersten Linsengruppe (2) entspricht, entweder die zweite Geschwindigkeit (VBF) oder die dritte Geschwindigkeit (VCB) auf einen maximalen Wert einzustellen, wenn der Scharfeinstellungsgrad unter einem vorbestimmten Wert liegt.

3. Objektiveinheit nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung zum Erfassen der Schärfentiefe fur ein erhaltenes Bild aufgrund der Einstellungen der Objektiveinheit.

4. Objektiveinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) die Richtung und die Geschwindigkeit der Verstellung der zweiten Linsengruppe (3) entsprechend der Information über die durch die Detektoreinrichtung erfaßte Schärfentiefe bestimmt.

5. Objektiveinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung Informationen über einen Bewegungsbereich der zweiten Linsengruppe (3) speichert, in welchem die Verstellung der zweiten Linsengruppe (3) in Bezug auf die Stellung der ersten Linsengruppe (2) keine Unschärfe verursacht, wobei die Informationen unter Ansetzen der Stellung der zweiten Linsengruppe (3) als Parameter eingesetzt sind.

6. Objektiveinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) dazu gestaltet ist, aus der Vielzahl von Teilblöcken einen Teilblock zu wählen, welcher der Information über die Einstellung der ersten Linsengruppe (2) und der Information über die Stellung der zweiten Linsengruppe (3) entspricht, und die zweite Linsengruppe (3) gemäß der in dem Teilblock gespeicherten Geschwindigkeitsinformation zu betreiben und zu steuern.

7. Kamera mit einer Objektiveinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6.

8. Kamera nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch eine Bildsensorvorrichtung zum Erzeugen eines Bildsignals durch photoelektrisches Wandeln eines Objektbildes, das daran durch die Linsengruppen (2, 3) hindurch erzeugt ist, wobei die Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung (6, 7, 9, 10) dazu gestaltet ist, den Scharfeinstellungsgrad entsprechend einer Signalkomponente zu erfassen, die in dem Bildsignal enthalten ist und die sich entsprechend dem Scharfeinstellungsgrad ändert.