DE69030677T2

DE69030677T2 - Vorrichtung zur Feststellung des Fokussierungszustandes

Info

Publication number: DE69030677T2
Application number: DE69030677T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Kusaka; Shigeyuki Uchiyama
Original assignee: Nikon Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2010-02-10
Also published as: JPH02297514A; EP0382564A2; DE69030677D1; EP0382564A3; EP0382564B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen des Fokussierzustandes unter Verwendung von Bildsensorfeldern, insbesondere eine automatische Fokussierzustands-Feststellvorrichtung zur Verwendung bei der automatischen Fokussiersteuerung einer Kamera.

Zugehöriger Stand der Technik

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Feststellen eines Fokussierzustandes dieser Art bekannt, bei der ein Bild des Objekts, welches von einem Objektiv (einem Bildaufnahmeobjektiv) erzeugt wird, von einem erneut abbildenden optischen System noch einmal fokussiert wird dergestalt, daß zwei Bilder auf einem Paar von Bildsensor-feldern erzeugt werden, und der Fokussierzustand berechnet wird aus den Aus-gangssignalen der Bildsensorfelder, um die Positionsabweichung der beiden Bilder zu bestimmen und dadurch den Fokussierzustand des Objektivs nachzuweisen.
Wenn allerdings bei einer mit einer derartigen Vorrichtung zum Feststellen des Fokussierzustandes ausgestatteten Kamera mehrere Objekte in unterschiedlichen Entfernungen sich innerhalb einer in dem Sucherrahmen definierten Abstandsmeßzone befinden, gibt es häufig Schwierigkeiten dahingehend, daß ein Zwischenabstand solcher Objekte als die beste Fokuseinstellung erkannt wird, oder daß der Nachweis eines Fokussierzustandes unmöglich ist.
Aus diesem Grund gibt es bereits ein Verfahren, bei dem die Abstandsmeßzone in mehrere Blöcke aufgeteilt und das Objektiv basierend auf den Ergebnissen des in diesen mehreren Blöcken durchgeführten Fokuszustand-Nachweises fokussiert wird.
Beispielsweise offenbaren die japanischen Patent-Offenlegungsschriften Sho 60-262004, Sho 61-55618, Sho 62-163007 und Sho 62-155608 ein Verfahren zum Unterteilen des Objektbildes dadurch, daß die paarweisen Bildsensorfelder in mehrere Blöcke aufgeteilt werden, der Nachweis des Fokussierzustandes in jedem der mehreren Blöcke vorgenommen wird, ein Block ausgewählt wird, der das nächste Objekt oder das Objekt mit dem größten Kontrast enthält, basierend auf dem Ergebnis der mehreren Fokussierzustand-Nachweise, und das Objektiv entsprechend dem Ergebnis des Fokussierzustand-Nachweises in dem derart ausgewählten Block fokussiert wird.
Die paarweisen Bildsensorfelder bestehen im allgemeinen aus CCD-Bildsensoren.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, um die Funktion eines CCD-Bildsensors zu erläutern.
Fig. 1A zeigt den Aufbau eines CCD-Bildsensors, der sich aus einem Photosensorfeld 10 aus mehreren Photosensoren zur photoelektrischen Umwandlung, einem Schieberegister 40 für den Ladungstransfer und einem Schiebegatter 30 zum Übertragen der in den Photosensoren des Feldes 10 generierten und angesammelten Ladungen zu dem Schieberegister 40 zusammensetzt.
Das Schieberegister 40, welches ein zweiphasiges Taktsignal, bestehend aus einem Taktsignal CLK1 und einem in der Phase umgekehrten Taktsignal CLK2, empfängt, ist über eine Spannungswandlereinheit 41 und einen Puffer 42 an einem Ausgangsanschluß OUT angeschlossen.
Das Photosensorfeld 10 empfängt einen Löschimpuls CLR, der den Akkumulationsvorgang steuert, über einen Anschluß CLR. Das Schiebegatter 30 befindet sich zwischen dem Photosensorfeld 10 und dem Schieberegister 40 und ist an einen Anschluß SH angeschlossen.
Die Arbeitsweise eines solchen CCD-Bildsensors wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1B erläutert.
Zu einem Zeitpunkt T1 verschiebt sich das Signal am Anschluß CLR vom H-Pegel zum L-Pegel, wodurch damit begonnen wird, die in dem Photosensorfeld 11 generierten Ladungen in den jeweiligen Photosensoren anzusammeln. Zu einem Zeitpunkt T2 nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne wird an den Anschluß SH ein L-Pegel gegeben, wodurch die in den Photosensoren des Feldes 10 innerhalb einer Zeitspanne von T1 bis T2 erzeugten Ladungen parallel zum Schieberegister 40 übertragen werden. Das Schieberegister 40 überträgt diese Ladungen von links nach rechts mit Hilfe der zweiphasigen Taktsignale bestehend aus dem Taktsignal CLK1 und dem gegenüber diesem in der Phase umgekehrten Taktsignal. Die Ladungen werden von der Spannungswandlereinheit 41 in Spannungen umgesetzt und über den Puffer 42 zeitlich seriell an den Anschluß OUT gegeben.
Die vorbestimmte Zeitspanne von T1 bis T2 wird als Akkumulationszeit bezeichnet, die abhängig davon, ob die Objekthelligkeit stärker oder schwächer ist, kürzer bzw. länger gewählt wird, um einen den Nachweis des Fokussierzustands ermöglichenden Kontrast zu erhalten und dadurch ein praktisch konstantes Ausgangssignal zu gewinnen, unabhängig von der Objekthelligkeit.
Allerdings war dieser Stand der Technik dann mit den unten angegebenen Nachteilen behaftet, wenn sich in der Entfernungsmeßzone mehrere Objekte unterschiedlicher Helligkeit befänden.
Fig. 2A zeigt ein Beispiel für das Objektfeld innerhalb des Suchers, der eine Entfernungsmeßzone 50 enthält. Das Bild des Objekts in der Zone 50 wird auf die Bildsensorfelder projiziert, und die Zone 50 wird in drei Blöcke 50a, 50b und 50c aufgeteilt.
Wir wollen nun ein Beispiel eines Objekts A in dem Block 50a und eines weiter entfernten Objekts B im Block 50b betrachten. Angenommen, der Hintergrund sei der Himmel mit größter Helligkeit, und die Helligkeit werde in der Reihenfolge des Objekts B und dann des Objekts A geringer. Wenn solche Objekte A und B und der Hintergrund-Himmel auf die Bildsensoren projiziert werden, läßt sich die Auswahl der Akkumulationszeit nur schwierig vornehmen.
Wenn die Akkumulationszeit auf der Grundlage der Objekthelligkeit B festgelegt wird, liefert das Bildsensorfeld ein Ausgangssignal, wie es in Fig. 2B gezeigt ist, bei dem das Ausgangssignal des Blocks 50a zu gering für den Nachweisvorgang des Fokussierzustandes ist. Während der Block 50b ein Ausgangssignal liefert, welches sich für den Nachweis des Fokussierzustands eignet, liefert der Block 50c, der lediglich den Himmel enthält, ein Ausgangssignal, jedoch aufgrund mangelnden Kontrasts der Nachweisvorgang für den Fokussierzustand nicht möglich. Möglich ist in diesem Fall der Nachweisvorgang des Fokussierzustands nur für das im Block 50b befindliche Objekt B, so daß das Objektiv derart angetrieben wird, daß es scharf auf das Objekt B eingestellt wird.
Wenn die Ansammlungszeit basierend auf der Helligkeit des Objekts A so bestimmt wird, daß sie länger ist als im Fall der Fig. 2B, liefert das Bildsensorfeld das in Fig. 2C gezeigte Ausgangssignal, bei dem der Block 50a ein Ausgangssignal mit einem Kontrast liefert, der sich für den Nachweis des Fokussierzustands eignet, während die Blöcke 50b und 50c jedoch gesättigte Ausgangssignale oder Kontrast liefern, bedingt durch die im Vergleich zu der Akkumulationszeit extrem hohe Helligkeit. Folglich wird das Objektiv derart angetrieben, daß es auf das im Block 50a befindliche Objekt A scharf eingestellt wird.
Wenn andererseits die Akkumulationszeit entsprechend der Helligkeit des Hintergrund-Himmels bestimmt wird, so erhält man ein Ausgangssignal, wie es in Fig. 2D gezeigt ist, bei dem der Nachweis des Fokussierzustandes innerhalb des Blocks 50a wegen des geringen Ausgangssignals unmöglich ist. Möglich ist der Vorgang im Block 50B, aufgrund des geringen Ausgangssignals jedoch instabil, im Block 50c ist der Vorgang wegen mangelnden Kontrasts unmöglich. Folglich wird das Objektiv so angetrieben, daß es auf das Objekt B in Block 50b fokussiert wird, jedoch läßt sich eine exakte Fokussierung deshalb nicht erreichen, weil das niedrige Ausgangssignal ein instabiles Ergebnis beim Fokussierzustands-Nachweis liefert.
Wenn sich also innerhalb der Entfernungsmeßzone mehrere Objekte mit signifikanter Helligkeitsdifferenz befinden, wird möglicherweise das fokussierte Objekt nicht richtig ausgewählt, oder die Präzision bei der Scharfeinstellung ist unzulänglich, abhängig vom Verfahren der Auswahl der Akkumulationszeit für die Bildsensorfelder. Wenn beispielsweise der Wunsch besteht, das Objektiv auf das nächstliegende Objekt innerhalb der Entfernungsmeßzone zu fokussieren, wird der Nachweis des Fokussierzustands für ein derartiges Objekt dann unmöglich, wenn man eine nur für ein anderes Objekt geeignete Akkumulationszeit auswählt.
Die US-A-4 636 624 offenbart eine Fokussiernachweisvorrichtung, bei der Pegel von Ausgangssignalen eines CCD-Bauelements nach Maßgabe der Stärke einfallenden Lichts variiert werden.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Feststellen der Fokussierung geschaffen, welche aufweist: Mehrere Gruppen von Photosensoren, von denen jede Gruppe derart ausgebildet ist, daß sie Licht von einem zugehörigen Teil eines Bildfeldes empfängt und einen entsprechenden Satz von Ausgangssignalen ausgibt; eine Reguliereinrichtung zum Regulieren der Ausgangssignale nach Maßgabe der Helligkeit des auf die Photosensoren fallenden Lichts; eine Fokusinformations-Erzeugungseinrichtung zum Empfangen der regulierten Ausgangssignale und zum Erzeugen von Fokusinformation aus diesen, und eine Einrichtung zum Auswählen optimaler Fokusinformation aus der von den regulierten Sätzen von Ausgangssignalen abgeleiteten Fokusinformation; dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung eine Detektiereinrichtung aufweist, um mehrere Pegel zu detektieren, die jeweils einem der Sätze von Ausgangssignalen entsprechen, und daß die Reguliereinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Pegel jedes Satzes von Ausgangssignalen nach Maßgabe des entsprechenden Pegels der nachgewiesenen Pegel derart reguliert, daß die Pegel jedes regulierten Satzes zum Erzeugen von Fokusinformation durch die Fokusinformations-Erzeugungseinrichtung geeignet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Nachweisen eines Fokussierzustandes unter Verwendung von Gruppen von Photosensoren geschaffen, von denen jede Gruppe Licht von einem zugehörigen Teil eines Bildfeldes empfängt und einen entsprechenden Satz von Ausgangssignalen ausgibt, wobei das Verfahren aufweist: Regulieren der Ausgangssignale nach Maßgabe der Helligkeit des auf die Photosensoren fallenden Lichts; Empfangen der regulierten Ausgangssignale, Generieren von Fokusinformation aus den Signalen und Auswählen optimaler Fokusinformation aus der von den regulierten Sätzen von Ausgangssignalen abgeleiteten Fokusinformation; gekennzeichnet dürch den Nachweis mehrerer Pegel, von denen jeder einem der Sätze von Ausgangssignalen entspricht, wobei jeder Satz von Ausgangssignalen nach Maßgabe, des entsprechenden Pegels der nachgewiesenen Pegel derart reguliert wird, daß die Pegel jedes regulierten Satzes geeignet sind zum Erzeugen von Fokusinformation.
Auf diese Weise kann man eine Vorrichtung zum Feststellen des Fokussierzustandes erhalten, die in der Lage ist, das Objektiv sicher auf ein gewünschtes Objekt scharf einzustellen, selbst dann, wenn sich innerhalb der Entfernungsmeßzone mehrere Objekte mit deutlich unterschiedlicher Helligkeit befinden.
Die Erfindung ist zunächst anwendbar auf eine Vorrichtung zum Feststellen des Fokussierzustandes, bei der das Bild des Objekts innerhalb der Entfernungsmeßzone aufgeteilt wird in zwei Bilder mit Hilfe eines optischen Neuabbildungssystems einschließlich eines Objektivs, um auf diese Weise jeweilige Lichtbündel von Bildern, die aus unterschiedlichen Austrittspupillen des Objektivs austreten, auf ein Paar Bildsensorfelder vom Ladungsansammlungstyp (lineare CCDs) zu projizieren, die Entfernungsmeßzone zu unterteilen in mehrere Blöcke, und die Fokussierinformation in jedem der Blöcke basierend auf den Ausgangssignalen der Bildsensorfelder zu berechnen.
Die folgenden drei Einrichtungen können in einer solchen Vorrichtung zum Feststellen des Fokussierzustandes enthalten sein.

[Akkumulationszeit-Steuerverfahren]

Es gibt eine Pegeldiskriminiereinrichtung zum Unterscheiden, ob die Ausgangssignale jedes Blocks der Bildsensorfelder einen Signalpegel aufweisen, der sich zum Berechnen von Fokussierinformation eignet; eine Akkumulationszeit-Steuereinrichtung zum Auswählen einer Akkumulationszeit, um Ausgangssignale eines geeigneten Pegels für einen Block zu erhalten, dessen Signalpegel als von der Pegeldiskriminiereinrichtung ungeeignet ermittelt wurde, um dadurch die Ausgangssignale erneut von den Bildsensorfeldern zu erhalten; und eine Operationseinrichtung zum Erhalten der Fokusnachweisinformation aus den Ausgangssignalen, die als von der Pegeldiskriminiereinrichtung ermittelt wurden.

[Verstärkungssteuerverfahren]

Es gibt einen Verstärker mit steuerbarer Verstärkung zum Verstärken der Ausgangssignale der Bildsensorfelder, eine Pegeldiskriminiereinrichtung zum Unterscheiden, ob die Ausgangssignale des Verstärkers einen Signalpegel aufweisen, der sich zum Berechnen der Fokussierinformation eignet; eine Verstärkungssteuereinrichtung zum Berechnen einer Verstärkung, um einen geeigneten Pegel für einen Block zu erhalten, der als von der Pegeldiskriminiereinrichtung ungeeignet ermittelt wurde, um dadurch erneut die Ausgangssignale von den Bildsensorfeldern zu erhalten, nachdem die ausgewählte Verstärkung in dem Verstärker eingestellt wurde; und eine Operationseinrichtung zum Berechnen der Fokussierinformation anhand derjenigen Ausgangssignale, die als von der Pegeldiskriminiereinrichtung geeignet ermittelt wurden.

[Filterkoeffizienten-Steuerverfahren]

Dieses Verfahren basiert auf der Berechnung der Fokussierinformation aus einer neuen Serie von Daten, die durch einen gewissen Filterprozeß erhalten wurden, der auf die Ausgangssignale jedes Blocks der Bildsensorfelder angewendet wurde.
Bei dem vorliegenden Filterkoeffizienten-Steuerverfahren gibt es eine Pegeldiskriminiereinrichtung zum Unterscheiden, ob die Ausgangssignale jedes Blocks von Bildsensorfeldern einen Signalpegel aufweisen, der sich zur Berechnung der Fokussierinformation eignet; eine Filtersteuereinrichtung zum Bestimmen von Koeffizienten für den Filterprozeß, um einen geeigneten Signalpegel für einen Block zu erhalten, der als von der Pegeldiskriminiereinrichtung ungeeignet ermittelt wurde, um dadurch den Filterprozeß erneut durchzuführen und eine neue Serie von Daten zu erhalten; und eine Operationseinrichtung zum Berechnen der Fokussierinformation anhand der Ausgangssignale, die als von der Pegeldiskriminiereinrichtung geeignet ermittelt wurden.
Bei jedem Verfahren wird, falls die willkürlich aus mehreren als erstes erhaltenen Informationen ausgewählte Fokussierinformation einen Unschärfezustand anzeigt, der einen weiteren Fokussierzustandsnachweis nach dem Fokussiervorgang erfordert, eine Akkumulationszeit entsprechend dem ausgewählten Ergebnis für den nächsten Akkumulationszyklus festgelegt, und beim nächsten sowie den nachfolgenden Zyklen wird der Nachweis des Fokussierzustandes nur innerhalb des ausgewählten Blocks durchgeführt, wodurch die Steuerung der Akkumulationszeit, der Verstärkung oder der Filterkoeffizienten entfällt.
Die vorliegende Erfindung kann auf das in Fig. 2 dargestellte Beispiel folgendermaßen angewendet werden.
Als erstes wird beim Akkumulationszeit-Steuerverfahren die Ladungsansammlung dreimal durchgeführt, und zwar mit Akkumulationszeiten, die sich jeweils eignen für die Helligkeit des Objekts A, des Objekts B und den Hintergrund-Himmel, so daß das für den Nachweis des Fokussierzustandes geeignete Ausgangssignal für sämtliche Objekte erhalten werden kann.
Bei dem Verstärkungssteuerverfahren wird die Akkumulationszeit so gewählt, daß ein Ausgangssignal erhalten wird, wie es in Fig. 2B zu sehen ist, und die Verstärkung des Verstärkers wird beim Transfer des Ausgangssignals für das Objekt A höher gewählt als beim Transfer des Ausgangssignals für das Objekt B oder den Hintergrund-Himmel, wodurch ein Ausgangssignal für sämtliche Objekte erhalten wird, welches sich für den Nachweis des Fokussierzustandes eignet.
Bei dem Filterkoeffizienten-Steuerverfahren wird zunächst die Akkumulationszeit derart gewählt, daß man ein Ausgangssignal erhält, wie es in Fig. 2B dargestellt ist, und zumindest zwei Ausgangssignale (ein Paar Ausgangssignale, welches erhalten wird durch Unterteilen des Objektbildes in zwei Bilder mit Hilfe des optischen Neuabbildungssystems) innerhalb jedes Blocks der CCD-Bildsensorfelder werden synthetisiert durch Korrelationsberechnung, um eine neue Serie von Daten zu erhalten. Die bei diesem Vorgang verwendeten Filterkoeffizienten werden für das Ausgangssignal entsprechend dem Objekt A höher gewählt als für das Objekt B oder den Hintergrund-Himmel, um auf diese Weise neue Daten zu erhalten, die sich zum Nachweis des Fokussierzüstandes für sämtliche Objekte eignen.
Dann wird aus den durch die Fokussierzustands-Nachweise gemäß jedem dieser Verfahren erhaltenen Ergebnissen ein Ergebnis ausgewählt, welches gewisse Bedingungen erfüllt, und die nächste Akkumulationszeit wird von dem Ausgangssignal eines Blocks festgelegt, der das ausgewählte Ergebnis geliefert hatte, wodurch bei der nachfolgenden Ladungsansammlung das in dem ausgewählten Block vorhandene Objekt einen optimalen Ausgangspegel für den Nachweis des Fokussierzustandes liefert.
Aus diesem Grund wird die Beziehung zwischen den Entfernungen der Objekte innerhalb der Entfernungsmeßzone bei der ersten Ladungsansammlung geklärt, und wenn - beispielsweise - das nächste Objekt gewählt wird, werden die Ladungsakkumulation und die Berechnung in dem zweiten und in den nachfolgenden Zyklen ünter Bevorzugung des so ausgewählten, nächstliegenden Objekts durchgeführt, mit der Folge, daß das Objektiv mit ausreichender Genauigkeit auf dieses Objekt scharf eingestellt werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden werden spezielle Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B schematische Darstellungen eines konventionellen CCD- Bildsensors;
Fig. 2A bis 2D Ansichten, die die Änderung des Ausgangssignals für den Fall zeigen, daß sich mehrere Objekte mit deutlichen Helligkeitsunterschieden in der Entfernungsmeßzone befinden;
Fig. 3 ein Blockdiagramm der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Bildsensortyps, wie er erfindungsgemäß verwendet wird;
Fig. 5 ein Impulsdiagramm, welches die Funktion des in Fig. 4 gezeigten Bildsensorfeldes veranschaulicht;
Fig. 6A und 6B Schaltungsskizzen einer zweiten Steuerung gemäß Fig. 3;
Fig. 7A und 7B schematische Ansichten, die die Blockaufteilung des Bildsensorfeldes gemäß der Erfindung veranschaulichen;
Fig. 8A und 8B Ablaufdiagramme, die den Vorgang des Fokussierzustands- Nachweises gemäß der Erfindung darstellen;
Fig. 9 ein Flußdiagramm der Steuerungssequenz bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ein Flußdiagramm der Steuerungssequenz bei einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 11 ein Flußdiagramm, welches die Verstärkungsänderung eines eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 10 darstellt;
Fig. 12 ein Flußdiagramm der Steuerungssequenz einer dritten Ausführungsform;
Fig. 13 ein Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 eine Schaltungsskizze der vierten Ausführungsform;
Fig. 15 ein Flußdiagramm der Steuerungssequenz der vierten Ausführungsform;
Fig. 16 ein Blockdiagramm einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 17 eine Schaltungsskizze einer dort verwendeten vierten Steuerung; und
Fig. 18 ein Flußdiagramm der Steuerungssequenz der fünften Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Vorrichtung ausgestattet mit einem Bildsensorchip 3, welches Bildsensorfelder enthält, einem optischen Fokusnachweissystem 2 zum Projizieren des von einem (Aufnahme-)Objektiv 1 durchgelassenen Lichts auf die Bildsensorfelder, einem Motor 3 zum Antreiben des Objektivs 1, einem Mikroprozessor 6 zum Durchführen der Fokussierzustands-Nachweisoperation und zum Steuern der Akkumulationszeit der Bildsensorfelder und des Motors 7 und einer ersten Steuerung 4 sowie einer zweiten Steuerung 5 zum Steuern der Signale zwischen dem Bildsensorchip 3 und dem Mikroprozessor 6.
Das Bildsensorchip 3 besitzt Eingangsanschlüsse TR, TR1, TR2, CLR und CLK1 sowie Ausgangsanschlüsse OUT0, OUT1, OUT2. Die Ausgangsanschlüsse OUT0, OUT1 und OUT2 sind an die zweite Steuerung 5 angeschlossen; die Anschlüsse CLR, CLK1 an den Mikroprozessor 6 und die Eingangsanschlüsse TR, TR2 und TR1 sind an die erste Steuerung 4 angeschlossen.
Von der Steuerung 4 an die Anschlüsse TR, TR1 und TR2 gelieferte Signale werden auch an die zweite Steuerung 5 gegeben. Der Ausgangsanschluß TRR des Mikroprozessors 6 ist an die erste Steuerung 4 angeschlossen, ein Ausgangsanschluß GC und ein Eingangsanschluß IN sind beide mit der Steuerung 5 verbunden und ein Ausgangsanschluß MC ist mit dem Motor 7 verbunden.
Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 4 der Aufbau des in Fig. 3 gezeigten Bildsensorchips erläutert.
Wie in Fig. 4 zu sehen ist, besitzt das Bildsensorchip 3 ein Paar Bildsensorfelder a und b, die in seitlicher Richtung angeordnet sind, während zwei weitere Bildsensorfelder c und d senkrecht zu den Feldern a und b orientiert sind. Die vertikalen Bildsensorfelder c und d dienen zum Nachweis eines Fokussierzustands in vertikaler Richtung auch für ein Objekt, welches Kontrast nur in vertikaler Richtung aufweist, beispielsweise eine horizontale Linie.
Parallel zu den Bildsensorfeldern a, b, c und d gibt es ein erstes, ein zweites und ein drittes Schieberegister 111, 112 bzw. 113 zum Abgeben der Ausgangssignale der Bildsensorfelder von den Ausgangsanschlüssen OUT0, OUT1 und OUT2. Zwischen den Bildsensorfeldern c und d und den Schieberegistern 112, 113 gibt es Speichereinheiten 116 und 119 zum vorübergehenden Speichern der Ladungssignale, die den Photosensoren der Bildsensorfelder c und d entsprechen, sowie zum Übertragen dieser Signale zu den Schieberegistern 112, 113 nach einer vorbestimmten Zeit.
Es gibt ein Schiebegatter 114 zum Transferieren der in den Photosensoren der Bildsensorfelder a und b angesammelten Ladungen zu dem Schieberegister 111, Schiebegatter 115, 118 zum Transferieren der in den Photosensoren der Bildsensorfelder c und d angesammelten Ladungssignale zu den Speichereinheiten 116 und 119, und Transfergatter 117 und 110 zwischen den Speichereinheiten 116, 119, und den Schieberegistern 112 und 113 zum Transferieren der in den Speicherelementen der Speichereinheiten 116 und 119 angesammelten Ladungssignale zu den Schieberegistern 112, 113.
Der Eingangsanschluß CLR ist mit sämtlichen Bildsensorfeldern a, b, c und d verbunden und veranlaßt die Photosensoren, Ladungen entsprechend dem einfallenden Licht nur während der Zeitspanne anzusammeln, in der das Eingangssignal auf L-Pegel liegt. Der Eingangsanschluß CLK1 ist mit sämtlichen Schieberegistern 111, 112 und 113 verbunden, um die Register zu veranlassen, daß die Ausgangsladungen von den Bildsensorfeldern a, b, c und d ansprechend auf Transferimpulse transferiert werden.
Die erste Steuerung 4 liefert ansprechend auf Signale, die von dem Anschluß TRR des Mikroprozessors 6 eingegeben werden, digitale Triggerimpulse an die Anschlüsse TR, TR1 und TR2. Der an den Anschluß TR gegebenen Triggerimpuls wirkt gleichzeitig auf die Schiebegatter 114, 115 und 118 ein und bewirkt damit den Transfer der in den Bildsensorfeldern a, b, c und d angesammelten Ladungssignale. Die an die Anschlüsse TR1 und TR2 gegebenen Triggerimpulse wirken auf die Transfergatter 117 und 110 zu unterschiedlichen Zeitpunkten ein und veranlassen dabei den Transfer der in den Speichereinheiten 116 und 119 gespeicherten Ladungen.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des in Fig. 4 gezeigten Bildsensorchips unter Bezugnahme auf das in Fig. 5 gezeigte Impulsdiagramm erläutert.
Die Bildsensorfelder a, b, c und d begegnen gleichzeitig zum Zeitpunkt t1 mit der Ladungsansammlung, wenn sich das digitale Signal am Einganganschluß CLR auf L-Pegel ändert, zum Zeitpunkt t2 sendet die erste Steuerung 4 einen Impuls über den Anschluß CR an das Schiebegatter 114, wodurch die Ladungssignale der Bildsensorfelder a und b zu dem Schieberegister 111 transferiert werden und ansprechend auf die Transferimpulse von dem Ausgangsanschluß OUT0 als zeitserielles Signal PH abgegeben werden. Zur gleichen Zeit t2 werden die Ladungssignale der Bildsensorfelder c und d über die Schiebegatter 115 und 118 zu den Speichereinheiten 116 bzw. 119 transferiert.
Wenn die erste Steuerung 4 zum Zeitpunkt t3, zu dem der Ladungstransfer von den Bildsensorfeldern a und b. zum Schieberegister 111 abgeschlossen ist, einen Impuls an den Anschluß TR1 gibt, um dadurch die Ladungssignale des Bildsensorfeldes c, die in der Speichereinheit 116 gespeichert sind, zum Schieberegister 112 zu übertragen, werden die Signale von dem Ausgangsanschluß OUT1 als zeitlich serielles Signal PV1 abgegeben.
Ferner sendet nach dem Signaltransfer von dem Bildsensorfeld c die erste Steuerung 4 zu einem Zeitpunkt t4 einen Impuls an den Anschluß TR2, um dadurch die in der Speichereinheit 112 gespeicherten Ladungssignale des Feldes d an das Schieberegister 114 zu übertragen und diese Signale als zeitlich serielles Signal PV2 vom Ausgangsanschluß OUT2 abzugeben.
Das Bildsensorfeld-Chip 3 mit dem oben erläuterten Aufbau ermöglicht es daher, Ladungssignale, die parallel von den Bildsensorfeldern a, b, c und d abgegeben werden, in der Form von zeitlich seriellen Signalen ohne gegenseitige Überlappung an den Ausgangsanschlüssen OUT0, OUT1 und OUT2 bereitzustellen.
Nunmehr auf Fig. 6 bezugnehmend, wird der Aufbau der in Fig. 3 gezeigten zweiten Steuerung 5 erläutert.
Die zweite Steuerung 5 dient dazu, durch den Mikroprozessor 6 festgelegte Verstärkungen auf die Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen OUT0, OUT1 und OUT2 des Bildsensorfeld-Chips 3 anzuwenden und diese drei Ausgangssignale vereint an einen Eingangsanschluß IN des Mikroprozessors 6 zu geben.
Die Ausgangsanschlüsse OUT0, OUT1 und OUT2 des Chips 3 werden auf in Fig. 6B dargestellte Schalter S1, S2 und S3 gegeben, die von Signalen α, β und γ gesteuert werden, die auf Steueranschlüsse J1, J2, J3 gelegt werden. Die Ausgangsanschlüsse der Schalter S1, S2 und S3 werden zusammengeführt und über einen Verstärker mit veränderlicher Verstärkung G, dessen Verstärkung durch mehrere,digitale Signale oder ein Analogsignal seitens eines Anschlusses GC des Mikroprozessors 6 eingestellt wird, gekoppelt.
Fig. 6A zeigt eine Steuerschaltung zum Erzeugen der Steuersignale für die Steueranschlüsse J1, J2 und J3 der Schalter, basierend auf den Signalen, die von der ersten Steuerung 4 an die Anschlüsse TR, TR1 und TR2 des Bildsensorfeld-Chips 3 gegeben werden, die Steuerschaltung setzt sich zusammen aus NOR-Gattern N1, N2, N3 und N4, sowie UND-Gattern A1 und A2.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der zweiten Steuerung 5 erläutert.
Der von der ersten Steuerung 4 an den Anschluß TR angelegte Impuls zum Beenden der Ladungsakkumulation in den Bildsensorfeldern a, b, c und d wird auch an die in Fig. 6A gezeigte Steuerschaltung gegeben, wodurch das Steuersignal α an den Steueranschluß J1 als einziges Signal auf den H-Pegel verschoben wird. Damit wird nur der Schalter S1 geschlossen, so daß das Signal der Bildsensorfelder a und b nur von dem Anschluß OUT0 über den Verstärker G veränderlicher Verstärkung an dem Anschluß IN des Mikroprozessors 6 geliefert wird.
Ferner wird der von der ersten Steuerung 4 an den Anschluß TR1 bei Beendigung der Signale der Bildsensorfelder a und b gelieferte Impuls auch an die in Fig. 6A gezeigte Steuerschaltung gegeben, wodurch das Steuersignal B am Steueranschluß J2 als einziges auf den H-Pegel verschoben wird. Damit wird nur der Schalter S2 eingeschaltet, mit der Folge, daß das Signal des Bildsensorfeldes c von dem Anschluß OUT1 ausschließlich über den Verstärker veränderlicher Verstärkung, G, an den Anschluß IN des Mikroprozessors 6 geliefert wird.
Außerdem wird der von der ersten Steuerung 4 an den Anschluß TR2 bei Beendigung des Signaltransfers von dem Bildsensorfeld c gelieferte Impuls auch an die in Fig. 6A gezeigte Steuerschaltung gegeben, wodurch an dem Steueranschluß J3 nur das Steuersignal γ auf den H-Pegel verschoben wird. Damit wird lediglich der Schalter S3 eingeschaltet, und das Signal des Bildsensorfeldes d wird über den Verstärker veränderlicher Verstärkung G an den Anschluß IN des Mikroprozessors 6 gegeben. Die Verstärkungseinstellung des Verstärkers G wird weiter unten erläutert.
Nunmehr auf Fig. 7 bezugnehmend, wird das Verfahren der Blockaufteilung der Bildsensorfelder nach Fig. 4 erläutert.
In Fig. 4 sind die Bildsensorfelder c und d, die innerhalb des Aufnahmerahmens vertikal angeordnet sind, nicht in Blöcke unterteilt, sie enthalten weniger Photosensoren im Vergleich zu den horizontalen Bildsensorfeldern a und b. Somit sind nur die Bildsensorfelder a und b in Blöcke aufgeteilt.
Fig. 7 veranschaulicht eines der paarweisen Bildsensorfelder a und b; das Verfahren der Blockaufteilung gilt gleichermaßen für die Felder a und b.
Grundsätzlich gibt es zwei Verfahren zur Blockaufteilung, entweder das in Fig. 7A gezeigte Verfahren, bei dem Blöcke 31, 32 und 33 sich nicht gegenseitig überlappen, oder das Verfahren nach Fig. 7B, bei dem benachbarte Blöcke 31 und 32 bzw. 32 und 33 sich gegenseitig überlappen.
Auf diese Weise werden die Bildsensorfelder a und b in drei Blöcke 31a, 32a und 33a bzw. 31b, 32b und 32c aufgeteilt. Die ungeteilten Bildsensorfelder c und d werden als Blöcke 34c bzw. 34d bezeichnet, die einen Block 34 bilden.
Anschließend erfolgt die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis innerhalb des Mikroprozessors 6 unter Verwendung paarweiser Daten der Blöcke 31a, 31b; 32a, 32b; 33a, 33b und 34c, 34d. Die Ausgangssignale der Bildsensorfelder werden in der Reihenfolge a, b, c und d an den Mikroprozessor 6 gesendet, so daß dieser die Daten der Blöcke in der Reihenfolge 31a, 32a, 33a, 31b, 32b, 33b, 34c und 34d empfängt.
Im folgenden wird die Funktion des Mikroprozessors 6 nach Fig. 3 erläutert.
Der Mikroprozessor 6 liefert an das Bildsensorchip 3 das Signal zum Starten der Ladungsakkumulation, wie dieses in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, und zwar über den Anschluß TLR und die Transfergatter 111, 112 und 113 mit dem Taktsignal CLK1. Er liefert außerdem an die erste Steuerung 4 das Signal zum Beendigen der Ladungsakkumulation des Bildsensorchips 3 über den Anschluß TRR, und er stellt die Verstärkung des eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers der zweiten Steuerung 5 ein, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
Außerdem empfängt der Mikroprozessor 6 die Daten von den Bildsensorfeldern von der zweiten Steuerung 5 über den Anschluß IN, wandelt die Daten mit Hilfe eines internen A/D-Wandlers in digitale Daten um und speichert die so umgewandelten Daten in einem internen Speicher. Der A/D-Wandler kann auch außerhalb des Mikroprozessors 6 angeordnet sein, jedoch wird im Hinblick auf das begrenzte Platzangebot in einer Kamera ein interner Wandler bevorzugt. Wenn ein Signal angegeben wird, welches die obere Grenze des A/D-Wandlers übersteigt, werden die Daten nach der A/D-Umsetzung gesättigt, so daß das auf die Bildsensorfelcier projizierte Objektbild nicht reproduziert werden kann.
Der Mikroprozessor führt die Berechnung für den Fokussierzustandsnachweis unter Verwendung der paarweisen Daten aus, die in dem Speicher gespeichert sind. Da das Verfahren zur Berechnung bereits offenbart ist, beispielsweise in dem US-Patent 4 561 749 der Anmelderin, wird es im folgenden nur kurz umrissen.
Die Daten
a(1), ..., a(n) und
b(1), ..., b(n)
eines Paares Bildsensorfeldern dienen zur Bestimmung des Korrelationskoeffizienten C(L) mit einer gegenseitigen Verschiebung L der Daten gemäß einer Gleichung:
wobei j - i = L und
L = -Lm, ..., -2, -1, o, 1, 2, ..., Lm.
L ist eine ganze Zahl entsprechend dem Ausmaß der Verschiebung der Gruppe von Daten, und der Anfangsterm k sowie der Endterm r können abhängig von dem Verschiebungsmaß L verändert werden. Der In-Fokus-Punkt wird durch ein Verschiebungsmaß L angegeben, welches die minimale Korrelation C(L) liefert.
Allerdings ist die Korrelation C(L) in Form von Streuwerten gegeben, wie diese in Fig. 8A gezeigt ist, und der nachweisbare Minimumwert wird begrenzt durch den Rasterabstand der Bildsensorfelder. Deshalb hat die Anmelderin in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Sho 60-37513 ein Verfahren zum detaillierteren Fokussierzustands-Nachweis offenbart, bei dem ein neuer Minimumwert Cex mittels Interpolation basierend auf den Streuwerten der Korrelation C(L) bestimmt wird.
Durchgeführt wird diese Interpolation gemäß Fig. 8B ausgehend von der Minimumkorrelation C&sub0; und den Korrelationen C&submin;&sub1;, C&sub1; an den benachbarten Verschiebungen auf beiden Seiten, wobei die In-Fokus-Position Fm oder das Verschiebungsausmaß, welches den Minimumwert Cex liefert, durch folgenden Gleichungen gegeben ist:
DL = (C&submin;&sub1;, - C&sub1;)/2,
Cex = C&sub0; - DL ,
E = MAX{C&sub1; - C&sub0;, C&submin;&sub1;, - C&sub0;}
Fm = L + DL/E ... (2)
wobei MAX{Ca, Cb} bedeutet, daß der größere Wert von Ca und Cb auszuwählen ist.
Wenn die Notwendigkeit besteht, zu unterscheiden, ob der so erhaltene Minimumwert Cex tatsächlich die In-Fokus-Position angibt oder aber verursacht wird durch eine Fluktuation der Korrelation, die beispielsweise durch Rauschen verursacht wird, wird der Minimumwert Cex dann als zuverlässig anerkannt, wenn folgende Bedingung erfüllt und die Berechnung für den Fokussierzustands- Nachweis abgeschlossen ist:
E > Est und Cex/E < Cst
wobei Est und Cst vorbestimmte Werte sind.
Bei der vorstehenden Erläuterung werden die Daten der Bildsensorfelder direkt für die Berechnung herangezogen, jedoch offenbart die japanische Patent-Offenlegungsschrift 61-245123 ein Verfahren zum Aufbereiten eines Paares neuer Daten durch Anwenden eines Filterprozesses in der Weise, daß höchfrequente oder niederfrequente Komponenten der Daten der Bildsensorfelder eliminiert und die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis mit den so verarbeiteten Daten durchgeführt wird.
Die Daten nach der Beseitigung von hochfrequenten Komponenten
a'(1), ..., a'(m),
b'(1), ..., b'(m)
können aus den ursprünglichen Daten
a(1), ..., a(n),
b(1), ..., b(n)
gemäß folgenden Gleichungen berechnet werden:
a'(1) = {a(2i - 1) + 3 x a(2i) + 4 x a(2i + 1) + 3 x a(2i + 2) + a(2i + 3)}1/2
b'(1) = {b(2i - 1) + 3 x b(2i) + 4 x b(2i + 1) + 3 x b(2i + 2) + b(2i + 3)}1/2 ... (3)
Auch die Daten nach Beseitigung niederfrequenter Komponenten
a"(1), ..., b"(q),
b"(1), ..., b"(q)
lassen sich durch folgende Gleichungen ermitteln:
a"(1) = -a(i) + 2 x a(i + h) - a(i + 2h) + offset,
b"(1) = -b(i) + 2 x b(i + h) - b(i + 2h) + offset ... (4)
wobei h und offset vorbestimmte natürliche Zahlen sind.
In den Gleichungen (4) wird der "offset" addiert, damit a"(i) und b"(i) nicht negativ werden. Die Beseitigung der niederfrequenten Komponenten läßt sich anwenden auf die Ausgangsdaten a(i), b(i) der Bildsensorfelder, die in (4) gezeigt sind, oder auf die Daten a'(i), b'(i) nach der Beseitigung der hochfrequenten Komponenten. Die Verwendung derart gefilterter Daten bei der Berechnung für den Nachweis des Fokussierzustandes liefert eine verbesserte Genauigkeit im Vergleich mit der Berechnung der nicht bearbeiteten Daten der Bildsensorfelder.
Die oben erläuterte Berechnung für den Nachweis des Fokussierzustandes liefert maximal vier Ergebnisse, und dann wird beispielsweise ein den kürzesten Abstand angebendes Ergebnis aus diesen Ergebnissen ausgewählt. Der Motor 7 wird entsprechend dem so ausgewählten Ergebnis angetrieben, um das Objektiv 1 in die Fokusposition zu treiben.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung basierend aüf der Vorrichtung zum Nachweisen des Fokussierzustandes gemäß oben erläutertem Aufbau beschrieben.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung soll die Ladungsakkumulation der Bildsensorfelder mit einer Akkumulationszeit durchführen, die sich für einen Block eignet, der das Objekt größter Helligkeit in der Entfernungsmeßzone enthält, und soll erneut die Ladungsakkumulation für einen Block durchführen, in welchem kein geeignetes Ausgangssignal bei der zuerst erwähnten Ladungsakkumulation in einer für einen solchen Block geeigneten Akkumulationszeit erhalten werden konnte, um auf diese Weise Daten zu erhalten, die sich für die Berechnung des Fokussierzustands-Nachweises eignen.
Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird durch den Mikroprozessor 6 entsprechend dem in Fig. 9 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt. Der in Fig. 9 dargestellte Ablauf beginnt mit dem Einschalten der Spannungsquelle, beispielsweise durch halbes Niederdrücken einer Verschlußauslösetaste der Kamera. Bei einem ersten Schritt 1 wird die Ladungsakkumulation der Bildsensorfelder ausgeführt, um den Kontrast des auf die Felder projizierten Objektbildes zu ermitteln. Die Akkumulationszeit für diesen Zweck läßt sich derart wählen, daß es zu keiner Sättigung in dem A/D-Umsetzer kommt und man kein übermäßig niedriges Ausgangssignal erhält, und man kann sie beispielsweise entsprechend dem Ausgangssignal eines nicht dargestellten Monitor- Photosensors festlegen.
Nach Beendigung der Ladungsansammlung im Schritt 1 holt ein Schritt 2 die Signalladungen aus den Bildsensorfeldern und speichert die erhaltenen Daten in den Blöcken entsprechenden Speicherbereichen, wobei in jedem Block ein Nachweis folgender Spitzenwerte erfolgt:
Spitzenwert P1 der Blöcke 31a, 31b;
Spitzenwert P2 der Blöcke 32a, 32b;
Spitzenwert P3 der Blöcke 33a, 33b; und
Spitzenwert P4 der Blöcke 34c, 34d.
Dann ermittelt ein Schritt 3 den Spitzenwert oder die Spitzenwerte eines für die Berechnung des Fokussierzustands-Nachweises, der im Schritt 8 ausgeführt wird, ungeeigneten Pegels von den im Schritt 2 ermittelten Spitzenwerten. Dieser ungeeignete Pegel bedeutet beispielsweise einen Pegel außerhalb eines Bereiches von ± 15 % des vorbestimmten Wertes Ps im Schritt 1.
Dann ermittelt ein Schritt 4 das Vorhandensein eines ungeeigneten Spitzenwertes und falls es einen solchen Spitzenwert gibt, berechnet ein Schritt 5 die Akkumulationszeit, mit der ein vorbestimmter Spitzenwert Ps aus dem Block erhalten wird, bei dem der vorhergehende Spitzenwert als ungeeignet ermittelt wurde. Die Akkumulationszeiten T31, T32, T33 und T34, die für die Blöcke 31, 32, 33 und 34 geeignet sind, werden folgendermaßen bestimmt:
T31 = Tr1 x Ps/P1,
T32 = Tr2 x Ps/P2,
T33 = Tr3 x Ps/P3,
T34 = Tr4 x Ps/P4, ... (5)
wobei Tr1, Tr2, Tr3 und Tr4 Akkumulationszeiten der Blöcke in dem vorhergehenden Zyklus sind. Somit gilt:
Tr1 = Tr2 = Tr3 = Tr4 = T0,
wobei T0 die Akkumulationszeit im Schritt 1 ist.
Nach der Berechnung der Akkumulationszeit im Schritt 6 setzt der Schritt die Akkumulationszeit erneut und bewirkt eine Ladungsansammlung der Bildsensorfelder. Anschließend speichert ein Schritt 7 die Daten aus den Bildsensorfeldern in zugehörigen Speicherbereichen mit dem Nachweis des Spitzenwertes für jeden Block, wie im Schritt 2 gezeigt. In dem Schritt 7 werden die Daten sämtlicher Blöcke 31, 32, 33 und 34 von den Bildsensorfeldern über die zweite Steuerung 5 zum Mikroprozessor 6 übertragen, wenn allerdings die Ladungsansammlung mit einer geeigneten Zeit für beispielsweise den Block 32 durchgeführt wird, bei dem der Spitzenwert im vorhergehenden Zyklus als ungeeignet erkannt wurde, werden die Daten der Blöcke 31, 33 und 34 ohne Speicherung im Speicher fallengelassen, und die Daten der Blöcke 32a, 32b werden allein in dem entsprechenden Speicher abgespeichert. Die Zeit, die für diesen Vorgang notwendig ist, läßt sich dadurch verkürzen, daß man die wegzulassenden Daten mit einer erhöhten Frequenz des Taktsignals CLK1 transferiert und die für den benötigten Block geltenden Daten mit normaler Frequenz des Taktsignals transferiert.
Wenn geeignete Daten im Schritt 7 erhalten werden, indem die Akkumulationszeit für den Block zurückgesetzt werden, bei dem die Daten im vorausgehenden Zyklus als ungeeignet erkannt wurden, kehrt der Ablauf zum Schritt 3 zurück, um den Block mit dem ungeeigneten Spitzenwert nachzuweisen. Wenn noch ein derartiger Block vorhanden ist, werden die Schritte 4 bis 7 ausgeführt, um die Berechnung und die Einstellung der Akkumulationszeit auszuführen, ebenso wie die Ladungsansammlung und die Dateneingabe. Wenn die Spitzenwerte sämtlicher Blöcke einen geeigneten Pegel aufweisen, geht der Ablauf weiter zum Schritt 8, um den Nachweis des Fokussierzustandes auszuführen mit Hilfe von vier Sätzen paarweiser Daten, die in dem Speicher gespeichert sind und als den geeigneten Pegel darstellend ermittelt wurden.
Die Berechnung im Schritt 8 zum Nachweis des Fokussierzustandes liefert maximal vier Ergebnisse. Dann wählt ein Schritt 9 ein Ergebnis aus, welches beispielsweise den kürzesten Abstand angibt, und ein Schritt 10 treibt das Objektiv 1 in die Scharfeinstellungs-Position mit Hilfe des Motors 7, abhängig von dem so ausgewählten Ergebnis. Wenn ein nächster Schritt 11 den In-Fokus- Zustand feststellt, wird der Vorgang zur Feststellung des Fokussierzustandes beendet. Wenn andererseits ein unscharfer Zustand festgestellt wird, geht der Ablauf zum Schritt 1 zurück, um die Vorgänge der Ladungsansammlung, der Datenspeicherung und des Fokussierzustands-Nachweises in der oben erläuterten Weise zu wiederholen.
Die Unterscheidung des Schrittes 11 bezüglich des Fokussierzustands des Objektivs 1 erfolgt in der Weise, daß beispielsweise ein In-Fokus-Zustand dadurch gekennzeichnet wird, daß der Antriebshub des Motors 1 im Schritt 10 einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt.
Die zweite Akkumulationszeit T wird, wenn der Ablauf vom Schritt 11 zum Schritt 2 zurückkehrt, folgendermaßen berechnet:
T = Tr x Ps/Pm ... (6)
wobei Tr die Akkumulationszeit im Schritt 1 des vorausgehenden Zyklus ist. Pm wird als Spitzenwert des im Schritt 9 ausgewählten Blocks ausgewählt, um den Nachweis des Fokussierzustandes mit Bevorzugung des Objekts in dem ausgewählten Block in dem zweiten und den nachfolgenden Zyklen auszuführen, wenn das zur Scharfeinstellung vorgesehene Objekt sich in dem ausgewählten Block befindet, entsprechend dem Ergebnis der Berechnung basierend auf dem vorausehenden Akkumulationszyklus.
Bei dem zweiten und bei den nachfolgenden Zyklen, bei denen der einen Fokussierzustands-Nachweis erfordernde Block bereits spezifiziert ist, besteht nicht die Notwendigkeit, die für den Fokussierzustands-Nachweis in all den Blöcken geeigneten Ausgangssignale zu erhalten. Daher ist es möglich, nach der Datenspeicherung im Schritt 2 die Schritte 3 und 4 zu überspringen und unmittelbar den Schritt 8 zur Fokussierzustands-Feststellung auszuführen.
Auch für Pm in der Gleichung (6) kann der jüngste Spitzenwert unter den Werten P1, P2, P3 und P4 verwendet werden, die im Schritt 2 ermittelt wurden.
Die Verstärkung des eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers der zweiten Steuerung 5 der ersten Ausführungsform kann im Zuge der normalen Akkumulation und des normalen Datenauslesens konstant sein, sie wird hingegen nur in einem Spezialfall unter schwierigen Aufnahmebedingungen gesteuert. Genauer gesagt, wird die Verstärkung höher oder niedriger beispielsweise dann eingestellt, wenn das Gesamtobjektfeld sehr dunkel bzw. sehr hell ist.
Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Die zweite Ausführungsform ist so ausgebildet, daß sie die Verstärkung des veränderlichen Verstärkers der zweiten Steuerung 5 im Verlauf des Transfers der Daten der Bildsensorfelder während des Datentransfers für einen Block, der ein Objekt relativ geringer Helligkeit innerhalb der Entfernungsmeßzone enthält, stärker variiert, hingegen während des Datentransfers für einen Block; der ein Objekt relativ hoher Helligkeit enthält, langsamer variiert, um dadurch das für den Fokussierzustandsnachweis in sämtlichen Blöcken geeignete Ausgangssignal zu erhalten.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert. Zunächst sendet ein Schritt 1 ein vorbestimmtes Signal vom Anschluß GC an die zweite Steuerung 5, um damit die Verstärkung des eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers auf einen Anfangsgrundwert G0 einzustellen, der als die kleinstmögliche Verstärkung für den Verstärker ausgewählt ist, da eine höhere Verstärkung den Rauschabstand der Ausgangssignale der Bildsensorfelder verringert.
Dann führt ein Schritt 2 die Ladungsakkumulation der Bildsensorfelder aus, und ein Schritt 3 speichert die Daten in den Blöcken entsprechenden Speichern, wobei der Spitzenwert in jedem Block ermittelt wird. Die Ladungsansammlung im Schritt 2 dient dazu, den Kontrast des auf die Bildsensorfelder projizierten Objektbildes zu ermitteln, so daß die Akkumulationszeit derart ausgewählt werden kann, daß es zu keiner Sättigung des A/D-Wandlers kommt und man kein übermäßig schwaches Ausgangssignal erhält; festgestellt werden kann dies beispielsweise entsprechend dem Ausgangssignal eines nicht dargestellten Monitor-Photosensors.
Dann berechnet ein Schritt 4 die Akkumulationszeit T des nächsten Zyklus nachfolgender Gleichung:
T = Tr x Ps/Pm ... (7)
wobei Pm der größte der Spitzenwerte P1, P2, P3 und P4 ist, die im Schritt 2 ermittelt werden, und Tr die Akkumulationszeit des vorhergehenden Zyklus ist.
Die Ladungsansammlung der Bildsensorfelder mit der so berechneten Akkumulationszeit liefert einen größten Wert, annähernd gleich Ps, sämtlicher Ausgangssignale der Bildsensorfelder.
Dann berechnet ein Schritt 5 eine Verstärkung, die für die Ausgabe jedes Blocks geeignet ist. Diese Verstärkung wird berechnet bezüglich des Spitzenwerts jedes Blocks, der Akkumulationszeit Tr im vorausgehenden Zyklus, der Verstärkung im vorausgehenden Zyklus und der Akkumulationszeit des nächsten Zyklus, berechnet im Schritt 4, so daß ein Spitzenwert gleich dem vorbestimmten Wert Ps in diesem Block erhalten wird. Genauer gesagt, die geeigneten Verstärkungen G1, G2, G3 und G4 der Blöcke 31, 32, 33 bzw. 34 lassen sich berechnen aus den Verstärkungen Gr1, Gr2, Gr3 und Gr4 des vorhergehenden Zyklus gemäß folgenden Gleichungen:
G1 = Gr1 x Ps/P1 x Tr/T
G2 = Gr2 x Ps/P2 x Tr/T
G3 = Gr3 x Ps/P3 x Tr/T
G4 = Gr4 x Ps/P4 x Tr/T ... (8)
In dem ersten Prozeß ist die Verstärkung des vorausgehenden Zyklus G0, ausgewählt im Schritt 1, so daß der Schritt 4 liefert:
Gr1 = Gr2 = Gr3 = Gr4 = G0
Dann geht der Ablauf weiter zum Schritt 6, um die Ladungsakkumulation der Bildsensorfelder mit der im Schritt 4 berechneten Akkumulationszeit auszuführen. Ein Schritt 7 stellt dann beim Datentransfer von den Bildsensorfeldern nach der Ladungsansammlung im Schritt 6 die für den Block der transferierten Daten geeignete Verstärkung in dem eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärker ein.
Die Verstärkungsumschaltung im Schritt 7 erfolgt gemäß Fig. 11 zu dem Zweck, eine Verstärkung G1 für die Daten des ersten transferierten Blocks 31a auszuwählen, dann eine Verstärkung G2 für den Block 32a, G3 für den Block 33a und G4 für den Block 34c. Außerdem wird eine Verstärkung G1 für den Block 31b ausgewählt, G2 für den Block 32b, G3 für den Block 33b und G4 für den Block 34d.
Dann speichert ein Schritt 8 die zu dem Mikroprozessor 6 transferierten Daten in den Blöcken entsprechenden Speichern, während der Spitzenwert innerhalb jedes Blocks ermittelt wird. Ein nachfolgender Schritt 9 ermittelt, ob die Eingabe sämtlicher Daten vollständig ist, und falls sie nicht vollständig ist, kehrt der Ablauf zum Schritt 7 zurück, um die Einstellung der Verstärkung für den nächsten Block und die Speicherung der Daten in dem Speicher zu wiederholen. Ist die Dateneingabe für sämtliche Blöcke abgeschlossen, geht der Ablauf zu einem Schritt 10.
Der Schritt 10 führt die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis bezüglich vier Sätzen paarweiser Daten, die in den Speichern abgespeichert sind, durch, um maximal vier Ergebnisse zu liefern. Dann wählt ein Schritt 11 ein Ergebnis aus, welches beispielsweise den kürzesten Abstand darstellt, und ein Schritt 12 treibt das Objektiv 1 in die In-Fokus-Stellung mit Hilfe des Motors 7, abhängig von dem so ausgewählten Ergebnis.
Wenn ein nachfolgender Schritt 13 den In-Fokus-Zustand des Objektivs 1 erkennt, wird der Fokussierzustands-Nachweisvorgang abgeschlossen. Wenn andererseits ein Unschärfezustand erkannt wird, kehrt der Ablauf zurück zum Schritt 4, um die Ladungsakkumulation, die Verstärkungseinstellung des veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers, die Datenspeicherung in den Speichern und den Fokussierzustands-Nachweis zu wiederholen.
Der Schritt 13 ermittelt, daß das Objektiv sich im In-Fokus-Zustand befindet, beispielsweise wenn der Hub des Motors 7 im Schritt 12 einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
Wenn der Ablauf zum Schritt 4 zurückkehrt, wird die Akkumulationszeit T für den nächsten Zyklus gemäß folgender Gleichung bestimmt.
T = Tr x Ps/Pm x Grm /G0 ... (9)
In diesem Zustand ist das Objekt für die Fokussierung ein im Schritt 11 ausgewählter Block, und der Fokussierzustands-Nachweis im nächsten Zyklus und danach sollte mit der besten Genauigkeit für das Objekt des ausgewählten Blocks durchgeführt werden. Deshalb wird als Pm der Spitzenwert des im Schritt 11 ausgewählten Blocks verwendet, und die in dem vorausgehenden Zyklus im ausgewählten Block verwendete Verstärkung wird als Grm verwendet. Dadurch können während der nächsten Ladungsansammlung Daten mit einer Verstärkung von annähernd gleich G0 für die Berechnung des Fokussierzustands-Nachweises verwendet werden, so daß dieser Nachweis mit zufriedenstellender Genauigkeit für das in dem ausgewählten Block vorhandene Objekt erfolgen kann.
Auch bei der Berechnung der Gleichung (9) kann man als Pm den Spitzenwert eines Blocks verwenden, bei dem:
(der im Schritt 7 nachgewiesene Spitzenwert)/(die im Schritt 5 berechnete Verstärkung)
am größten ist, nämlich ein Block, der das Objekt größter Helligkeit enthält, und als Grm die in dem ausgewählten Block in dem vorausgehenden Zyklus verwendete Verstärkung.
Wenn die Verstärkung des eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers der zweiten Steuerung 5 sich nicht kontinuierlich ändern läßt, so kann die Verstärkungstellung im Schritt 7 auf einen Wert erfolgen, der der nächste verfügbare Wert bezüglich der im Schritt 5 berechneten Verstärkung ist.
Die zweite Ausführungsform nach Fig. 10 kann nicht auf eine Blockaufteilung angewendet werden, bei der benachbarte Blöcke einander überlappen, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist, sondern sollte auf eine überlappungsfreie Blockteilung angewendet werden, wie sie in Fig. 7A dargestellt ist.
Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung erläutert, bei der die Koeffizienten eines Filterprozesses, der vor der Berechnung der Korrelation bezüglich der Ausgangsdaten von den Bildsensorfeldern durchgeführt wird, entsprechend dem Spitzenwert jedes Blocks variiert werden, um dadurch Daten zu generieren, die sich für die Berechnung zum Fokussierzustands-Nachweis in sämtlichen Blöcken eignen.
Dies geschieht beispielsweise in der obigen Gleichung (3) dadurch, daß man den Nenner "12" variiert, oder in der Gleichung (4) den anderen Teil als den "offset" mit einem Koeffizienten multipliziert, welcher durch den Spitzenwert bestimmt wird.
Die Funktion der dritten Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auf ein in Fig. 12 dargestelltes Ablaufdiagramm erläutert.
Zunächst führt ein Schritt 1 eine Ladungsakkumulation in der Weise durch, daß der Spitzenwert in sämtlichen Daten annähernd gleich einem vorbestimmten Wert Ps ist, und ein Schritt 2 speichert die Daten in den entsprechenden Speichern, während in jedem Block der Spitzenwert ermittelt wird. Die Akkumulationszeit bei dem oben erläuterten Vorgang wird entweder aus dem Ausgangssignal eines nicht dargestellten Monitor-Photosensors ermittelt, oder aus dem Ausgangssignal einer Nach-Ladungsansammlung, die zu geeigneter Zeit erfolgt.
Dann bestimmt ein Schritt 3 die Koeffizienten des Filterprozesses basierend auf den Spitzenwerten P1, P2, P3 und P4 der Blöcke, die im Schritt 2 ermittelt wurden.
Wenn die Filterung nur für die Hochfrequenzkomponenten-Ausfilterung gemäß Gleichung (3) durchgeführt wird, werden die entsprechenden Koeffizienten H1, H2, H3 und H4 für die Blöcke 31, 32, 33 und 34 folgendermaßen bestimmt:
H1 = P1 x 12/Ps
H2 = P2 x 12/Ps
H3 = P3 x 12/Ps
H4 = P4x 12/Ps ... (10)
Folglich können die Gleichungen (3) folgendermaßen transformiert werden:
a'(i) = {2(2i - 1) + 3 x a(2i) + 4 x a(2i + 1) + 3 x a(2i + 2) + a(2i + 3)}/Hx
b'(i) = {2(2i - 1) + 3 x b(2i) + 4 x b(2i + 1) + 3 x b(2i + 2) + b(2i + 3)}/HX ... (11)
wobei x = 1,2,3 oder 4.
Wenn andererseits die Filterung nur für die Ausfilterung der niederfrequenten Komponenten gemäß den Gleichungen (4) erfolgt, sind die Koeffizienten H1, H2, H3 und H4 folgendermaßen gegeben:
H1 = Ps/P1
H2 = Ps/P2
H3 = Ps/P3
H4 = Ps/P4 ... (12)
Damit lassen sich die Gleichungen (4) folgendermaßen transformieren:
a"(i) = {-a(i) + 2 x a(i + h) - a(i + 2h)} x Hx + offset
b"(i) = {-b(i) + 2 x b(i + h) - b(i + 2h)} x Hx + offset ... (13)
wobei h und offset vorbestimmte natürliche Zahlen und x = 1, 2, 3 oder 4.
Wenn die Filterung für das Ausfiltern der hochfrequenten Komponenten und das Ausfiltern der niederfrequenten Komponenten erfolgt, brauchen die Koeffizienten nur für den jeweils einen Filtervorgang geändert zu werden. Außerdem wird vorzugsweise eine Obergrenze für den Koeffizienten H festgelegt, da ein übermäßig hoher Wert die Genauigkeit des Fokussierzustands-Nachweises beeinträchtigt.
Dann führt ein Schritt 4 die Filterung mit modifizierten Koeffizienten für jeden Block aus und speichert die so gefilterten Daten in zugehörigen Speichern, und ein Schritt 5 führt die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis mit den gefilterten Daten für jeden Block durch.
Die Berechnung des Schrittes 5 liefert maximal vier Ergebnisse, und dann wählt ein Schritt 6 daraus ein Ergebnis aus, welches beispielsweise die kürzeste Entfernung angibt, und ein Schritt 7 treibt das Objektiv 1 mit Hilfe des Motors 7 anhand des so ausgewählten Ergebnisses in die Scharfeinstellung. Dann ist, falls ein Schritt 8 den In-Fokus-Zustand des Objektivs 1 feststellt, der Fokussierzustands-Nachweis beendet. Wenn andererseits ein unscharfer Zustand ermittelt wird, geht der Ablauf zu einem Schritt 9.
Der Schritt 9 berechnet die Akkumulationszeit T für den nächsten Zyklus folgendermaßen:
T = Tr x Ps/Pm ... (14)
wobei Tr die Akkumulationszeit in dem vorausgehenden Zyklus und Pm der im Schritt 6 ausgewählte Spitzenwert des Blocks ist. Wenn der Spitzenwert des bereits gewählten Blocks für Pm verwendet wird, wie es oben ausgeführt ist, kann der bei der nächsten Akkumulation in den Block, der für den vorausgehenden Zyklus ausgewählt wurde, und f(ir den fokussiert werden soll, erhaltene Spitzenwert annähernd gleich dem vorbestimmten Wert s gemacht werden, der sich für die Berechnung zwecks Fokussierzustands-Nachweis eignet. Außerdem wird der Filterkoeffizient H nicht erhöht, so daß der Fokussierzustands-Nachweis mit zufriedenstellender Genauigkeit erfolgen kann.
Außerdem kann als Wert Pm der Gleichungen (14) der größte der Spitzenwerte P1, P2, P3 und P4 verwendet werden, die in Schritt 2 ermittelt wurden.
Ein nächster Schritt 10 führt die Ladungsakkumulation der Bildsensorfelder mit der im Schritt 9 berechneten Akkumulationszeit T aus, und dann kehrt der Ablauf zum Schritt 2 zurück, um die oben erläuterte Prozedur zu wiederholen.
Bei dieser dritten Ausführungsform kann die Verstärkung des eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkers der zweiten Steuerung 5 bei der normalen Ladungsakkumulation oder dem Datentransfer konstant gehalten werden, wird aber bei schwierigen Aufnahmebedingungen gesteuert. Beispielsweise wird eine hohe bzw. niedrige Verstärkung ausgewählt, wenn das gesamte Objektfeld sehr dunkel bzw. sehr hell ist.
Im folgenden wird der Grund dafür erläutert, daß bei der dritten Ausführungsform eine Korrektur nicht bezüglich individueller Daten erfolgt, sondern bezüglich des Filterprozesses.
Der A/D-Umsetzer innerhalb des Mikroprozessors 6 besitzt im allgemeinen ein Auflösungsvermögen von 8 oder 10 Bits, und üblicherweise ist ein Byte (8 Bits) des Speichers einer Dateneinheit der Bildsensorfelder zugeordnet, da die Speicherkapazität innerhalb des Mikroprozessors 6 beschränkt ist. Damit können die 8-Bit-Daten der Bildsensorfelder ganzzahlige Werte von 0 bis 255 annehmen.
Folglich wird eine Bruchzahl, die sich möglicherweise aus einer Division oder einer Multiplikation mit einer einen Bruchteil enthaltenden Zahl ergibt, unberücksichtigt gelassen, und in dem Speicher verbleibt nur der ganzzahlige Teil.
Wenn auf sämtliche Daten der Bildsensorfelder also eine Koeffizienten-Multiplikation angewendet wird, entsteht in diesem Stadium ein Fehler, so daß die erhaltenen Daten gegenüber dem auf den Bildsensorfeldern gebildeten Objektbild verzerrt sind.
Wenn die Filterung zum Ausschalten von hochfrequenten Komponenten gemäß Gleichung (3) auf Daten angewendet wird, die einen solchen Fehler beinhalten, wird bei dem Divisionsvorgang ein zusätzlicher Fehler erzeugt, so daß die Genauigkeit des Fokussierzustands-Nachweises durch Doppelfehler beträchtlich eingeschränkt ist.
Bei der oben erläuterten dritten Ausführungsform jedoch wird, da die Koeffizienten der Filterung entsprechend dem Spitzenwert in jedem Block variiert werden, der Fehler nur einmal generiert, auch nach der Filterung zum Eliminieren von Hochfrequenzkomponenten. Auch bezüglich der Filterung zum Ausschließen von niederfrequenten Komponenten sind Additionen und Subtraktionen, gefolgt von einer Multiplikation, wie es bei der dritten Ausführungsform der Fall ist, vorteilhafter insofern, als die Additionen und Subtraktionen mehrerer Daten bereits Fehler durch die Multiplikation beinhälten.
Im folgenden wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 13 erläutert, die sich von den obigen drei Ausführungsformen nach Fig. 3 etwas unterscheidet. In Fig. 13 sind gleiche Komponenten wie in Fig. 3 mit entsprechenden Bezugszahlen versehen und werden nicht weiter erläutert. Der in Fig. 13 dargestellte Aufbau unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 dadurch, daß der Mikroprozessor 6' in Fig. 13 mit mehreren Anschlüssen GC und IN ausgestattet ist, und daß die zweite Steuerung 5 mit einem veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärker 5 ersetzt ist durch eine dritte Steuerung 8 mit mehreren jeweils eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkern.
Zunächst wird die dritte Steuerung 8 unter Bezugnahme auf Fig. 14 erläutert, die der Fig. 6B entspricht, welche die zweite Steuerung 5 zeigt. Der in Fig. 6A dargestellte Teil ist der gleiche und wird daher nicht noch einmal gezeigt.
Die dritte Steuerung 8 dient zum Vereinen von drei Ausgängen OUT0, OUT1, OUT2 des Bildsensorfeld-Chips 3, und sie sendet das vereinte Ausgangssignal parallel zu vier jeweils eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärkern AG1, AG2, AG3 und AG4 zum Weiterleiten an Eingangsanschlüsse IN1 - IN4 des Mikroprozessors 6'. Die Ausgangsanschlüsse OUT0, OUT1, OUT2 des Bildsensorfeld-Chips 3 sind mit Schaltern S1, S2 und S3 verbunden, die von Signalen an Anschlüssen J1, J2 und J3 gesteuert werden. Die Ausgangsanschlüsse der Schalter sind vereint und parallel an jeweils eine veränderliche Verstärkung aufweisende Verstärker AG1 - AG4 angeschlossen, deren Verstärkungen durch mehrere digitale Signale oder ein Analogsignal gesteuert werden, die von Anschlüssen GC1 - GC4 des Mikroprozessors 6' geliefert werden. Die in den Verstärkern AG1 - AG4 mit unterschiedlichen Verstärkungsgraden verstärkten Daten werden über die Eingangsanschlüsse IN1 - IN4 an den Mikroprozessor 6' geliefert. Folglich wird das Ausgangssignal jedes Pixels in den Bildsensorfeldern dem Mikroprozessor 6' gleichzeitig mit vier unterschiedlichen Verstärkungen zugeführt.
Abweichend von dem oben erläuterten Mikroprozessor 6 weist der Mikroprozessor 6' Funktionen für die Einstellung der Verstärkungen der vier eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärker und zum Empfangen der Daten von vier Eingangsanschlüssen auf. Die Verstärkungen der vier veränderlichen Verstärkern AG1 - AG4 werden jeweils so gewählt, daß die Daten von den Blöcken 31 bis 34 sich für die Berechnung des Fokussierzustands- Nachweises eignen. Unter den vier Sätzen von Daten mit unterschiedlichen Verstärkungen, die gleichzeitig an die Eingangsanschlüsse IN1 bis IN4 gegeben werden, werden die Daten von einem Eingangsanschluß ausgewählt, der dem gewünschten Block entspricht, und werden in dem Speicher abgespeichert. Die Daten des Blocks 31a oder 31b werden von dem Eingangsanschluß IN1 abgenommen. In ähnlicher Weise werden die Daten vom Block 32a oder 32b; 33a oder 33b; oder 34c oder 34c von dem Eingangsanschluß IN2, IN3 bzw. IN4 abgenommen. Wenn die Blöcke in einander überlappender Weise gemäß Fig. 78 gebildet sind, werden die Daten des Überlappungsbereiches von zwei Eingangsanschlüssen abgenommen, die den Blöcken entsprechen, denen der Bereich zugeordnet ist, und sie werden zum Fokussierzustands-Nachweis in den jeweiligen Blöcken herangezogen. Der Fokussierzustands-Nachweis liefert maximal vier Ergebnisse, und dann wird ein Ergebnis, welches beispielsweise in der oben erläuterten Weise der kürzesten Entfernung entspricht, hergenommen, und das Objektiv 1 wird von dem Motor 7 entsprechend dem so ausgewählten Ergebnis angetrieben.
Im folgenden wird die Funktionsweise der vierten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert. Bei der Ausführungsform werden geeignete Verstärkungen auf die Ausgangssignale der Blöcke angewendet, um Daten zu erhalten, die sich für den Fokussierzustands-Nachweis in sämtlichen Blöcken eignen.
Als erstes werden vorbestimmte Signale von den Anschlüssen GC1 - GC4 an die dritte Steuerung 8 gesendet, um die Verstärkungen der veränderlichen Verstärker auf einen Grundwert G0 einzustellen (Schritt 1). Dieser Wert G0 ist vorzugsweise auf die niedrigstmögliche Verstärkung der Verstärker eingestellt, da eine übermäßig hohe Verstärkung den Rauschabstand der Ausgangssignale der Bildsensorfelder beeinträchtigt. Dann erfolgt eine Ladungsakkumulation in den Bildsensorfeldern (Schritt 2), und die erhaltenen Daten werden in den Speichern abgespeichert, die den Blöcken entsprechen, wobei in jedem Block der Spitzenwert ermittelt wird (Schritt 3). Die Ladungsansammlung erfolgt mit dem Ziel, den Kontrast des Objektbildes, welches auf die Bildsensorfelder projiziert wird, auszuwerten, so daß die entsprechende Akkumulationszeit so ausgewählt wird, daß es zu keiner Sättigung bei der A/D-Umsetzung kommt und außerdem nicht übermäßig niedrige Ausgangssignale erhalten werden, was beispielsweise anhand des Ausgangssignals eines nicht dargestellten Monitor-Photosensors festgestellt werden kann. Dann bestimmt ein Schritt 4 die Akkumulationszeit T für den nächsten Zyklus entsprechend folgender Gleichung:
T = Tr x Ps/Pm ... (15)
wobei Pm der größte der Spitzenwerte P1, P2, P3 und P4 ist, die im Schritt 2 ermittelt wurden, und Tr die Akkumulationszeit des vorausgehenden Zyklus ist. Die in den Bildsensorfeldern mit der so berechneten Akkumulationszeit vorgenommene Ladungsansammlung liefert einen Spitzenwert, der etwa dem vorbestimmten Wert Ps unter sämtlichen Ausgangssignalen der Felder gleicht.
Ein Schritt 5 bestimmt die Verstärkung, die auf das Ausgangssignal für jeden Block anzuwenden ist, und zwar aus dem Spitzenwert innerhalb dieses Blocks, der Akkumulationszeit Tr im vorausgehenden Zyklus und der Akkumulationszeit T im nächsten Zyklus, berechnet im Schritt 4, so daß der Spitzenwert des genannten Blocks dem vorbestimmten Wert Ps gleicht. Die Verstärkungen G1 G2, G3 und G4 der veränderlichen Verstärker AG1, AG2, AG3 und AG4, die sich für die Blöcke 31, 32, 33 und 34 eignen, werden aus den Verstärkungen Gr1, Gr2, Gr3, Gr4 im vorausgehenden Zyklus ermittelt, und zwar gemäß folgenden Gleichungen:
G1 = Gr1 x Ps/P1 x Tr/T
G2 = Gr2 x Ps/P2 x Tr/T
G3 = Gr3 x Ps/P3 x Tr/T
G4 = Gr4 x Ps/P4 x Tr/T. ... (16)
Da im Schritt 1 als die vorausgehenden Verstärkung G0 gewählt wird, erhält man:
Gr1 = Gr2 = Gr3 = Gr4 = G0.
Diese Werte werden von den Anschlüssen GC1 - GC4 abgegeben, um die Verstärkungen der veränderlichen Verstärker AG1 - AG4 der dritten Steuerung 8 einzustellen. Dann erfolgt die Ladungsakkumulation in den Bildsensorfeldern mit der im Schritt 4 berechneten Akkumulationszeit (Schritt 6). Beim Datentransfer von den Bildsensorfeldern nach der Ladungsakkumulation werden die Daten von einem Eingangsanschluß empfangen, welcher dem Block der übertragenen Daten entspricht (Schritt 7). Somit werden die Daten von dem Eingangsanschluß IN1 für die Daten des ersten übertragenen Blocks 31a empfangen, IN2 empfängt für den Block 32a, IN3 für den Block 33a und IN4 für den Block 34c. In ähnlicher Weise wird der Eingangsanschluß IN1 für den Block 31b verwendet, IN2 für den Block 32b, IN3 für den Block 33b und IN4 für den Block 34d. Die so an den Mikroprozessor 6' übertragenen Daten werden in dem jedem Block entsprechenden Speicher abgespeichert, wobei in jedem Block der Spitzenwert ermittelt wird (Schritt 8). Dann stellt ein Schritt 9 fest, ob die Eingabe für sämtliche Daten abgeschlossen ist, und falls nicht, geht der Ablauf zu?ück zum Schritt 7, um die Dateneingabe und -speicherung in den Speicher zu wiederholen. Wenn die Eingabe vollständig ist, führt ein Schritt 10 die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis bezüglich jedes der vier Sätze paarweiser Blöcke aus. Diese Berechnung liefert. maximal vier Ergebnisse, und es wird ein Ergebnis ausgewählt, welches beispielsweise der k(irzesten Entfernung entspricht (Schritt 11). Der Motor 7 wird entsprechend dem ausgewählten Ergebnis angetrieben, um das Objektiv 1 zu bewegen (Schritt 12). Wenn in einem Schritt 13 der In- Fokus-Zustand erkannt wird, wird der Fokussierzustands-Nachweis abgeschlossen, andernfalls kehrt der Ablauf zum Schritt 4 zurück, um die Ladungsansammlung, die Verstärkungseinstellung für die veränderlichen Verstärker, die Datenabspeicherung in dem Speicher und den Fokussierzustands- Nachweis in der oben erläuterten Weise zu wiederholen. Das Objektiv wird als scharf eingestellt erkannt, wenn der Antriebshub des Motors 7 in Schritt 12 nicht einen vorbestimmten Wert übersteigt. Für den Fall, daß der Ablauf zum Schritt 4 zurückkehrt, wird die Akkumulationszeit des nächsten Zyklus entsprechend der nächsten Gleichung bestimmt:
T = Tr x Ps/Pm x Grm/G0 (17)
In diesem Zustand ist bereits aus der Ladungsakkumulation und Berechnung im vorhergehenden Zyklus festgestellt worden, daß das zu fokussierende Objekt sich in einem Block befindet, der als Ergebnis im Schritt 11 ausgewählt wurde, und der Fokussierzustands-Nachweis im nächsten und in den nachfolgenden Zyklen sollten für das so ausgewählte Objekt mit bestmöglicher Genauigkeit erfolgen. Damit hat der Spitzenwert desjenigen Blocks, der das im Schritt 11 ausgewählte Ergebnis geliefert hatte, als Pm gedient, und die in dem Block im vorhergehenden Zyklus verwendete Verstärkung wird als Grm verwendet, wodurch der Block bei der nächstfolgenden Ladungsakkumulation Daten liefert, die sich für die Berechnung beim Fokussierzustands-Nachweis mit einer Verstärkung von annähernd G0 eignen, wobei der Fokussierzustands-Nachweis mit zufriedenstellender Genauigkeit für ein in dem Block vorhandenes Objekt durchgeführt werden kann. Es ist auch möglich, als Pm den Spitzenwert eines Blocks zu verwenden, in welchem
(im Schritt 8 ermittelter Spitzenwert)/(im Schritt 5 berechnete Verstärkung)
am größten ist, nämlich ein Block, der ein Objekt größter Helligkeit enthält, und als Grm wird die Verstärkung verwendet, die für diesen Block im vorhergehenden Zyklus hergenommen wurde. Wenn die Verstärkung der veränderlichen Verstärkung der dritten Steuerung 8 sich nicht kontinuierlich verändern läßt, so kann die Verstärkungseinstellung im Schritt 5 so erfolgen, daß der Wert hergenommen wird, der dem berechneten Wert am nächsten kommt.
In vorstehender Beschreibung ist der Mikroprozessor mit veränderlichen Verstärkern und Eingangsanschlüssen in einer Anzahl entsprechend der Anzahl der Blöcke ausgestattet, jedoch ist die Zahl nicht beschränkend zu verstehen. Beispielsweise kann man einen ausreichenden Effekt mit zwei veränderlichen Verstärkern und zwei Eingangsanschlüssen erhalten. In diesem Fall werden die Verstärkungen der beiden eine veränderliche Verstärkung aufweisenden Verstärker so gewählt, daß man geeignete Daten von einem Block mit dem höchsten Spitzenwert und einem Block mit dem niedrigsten Spitzenwert erhalten kann. Für diese zwei Blöcke werden die Daten eines Eingangsanschlusses entsprechend einem veränderlichen Verstärker mit einer für jeden der Blöcke geeigneten Verstärkung ausgewählt. Für die übrigen Blöcke werden die Daten eines Eingangsanschlusses ausgewählt, der einem veränderlichen Verstärker entspricht, dessen Verstärkung näher an dem geeigneten Pegel liegt.
Im folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 16 erläutert, wobei gleiche Bauteile wie in Fig. 13 entsprechende Bezugszeichen tragen und nicht noch einmal erläutert werden. Der Unterschied zwischen den Fig. 16 und 13 liegt in dem Umstand, daß ein Mikroprozessor 6" in Fig. 16 nicht mit den Anschlüssen GC ausgestattet ist, und daß die dritte Steuerung 8 mit mehreren veränderlichen Verstärkern ersetzt ist durch eine vierte Steuerung 9 mit mehreren eine feste Verstärkung aufweisenden Verstärkern.
Zunächst wird die vierte Steuerung unter Bezugnahme auf Fig. 17 erläutert, die der Fig. 6B der zweiten Steuerung 5 entspricht. Ein in Fig. 6A dargestellter Teil ist identisch und wird deshalb nicht weiter erläutert.
Die vierte Steuerung 9 dient zum Vereinen der von den drei Ausgangsanschlüssen OUT0, OUT1 und OUT2 abgegebenen Signale des Bildsensorfeld- Chips 3, und zum Senden des vereinten Signals parallel zu vier Verstärkern A1, A2, A3 und A4 zwecks Signalzuführung zu den Eingangsanschlüssen IN1 - IN4 des Mikroprozessors 6". Die Ausgangsanschlüsse OUT0, OUT1 und OUT2 des Bildsensorfeld-Chips 3 sind mit Schaltern S1, S2 und S3 gemäß Fig. 17 verbunden, die von Signalen gesteuert werden, die über Anschlüsse J1, J2 und J3 geliefert werden. Die Ausgangsanschlüsse der Schalter sind zusammengeführt und auf Verstärker A1 - A4 geschaltet. Bezüglich der Verstärkung ka des Verstärkers A1 haben die Verstärker A2 - A4 Verstärkungen von 2ka, 4ka und 8ka. Die in den Verstärkern A1 - A4 mit den jeweils unterschiedlichen Verstärkungen verstärkten Daten werden über die Eingangsanschlüsse IN1 - IN4 an den Mikroprozessor 6" gegeben. Folglich wird ein Pixel in dem Bildsensorfeld gleichzeitig mit vier unterschiedlichen Verstärkungen an den Mikroprozessor 6" gegeben.
Der Mikroprozessor 6" steuert die Ladungsansammlung in der Weise, daß der Spitzenwert unter den Ausgangsdaten einen vorbestimmten Wert annimmt, wenn er in dem Verstärker A1 mit der niedrigsten Verstärkung verstärkt wird. Bei dem Datentransfer wird von den vier Sätzen Daten, die mit verschiedenen Verstärkungen gleichzeitig an die Eingangsanschlüsse IN1 - IN4 gegeben werden, das Ausgangssignal eines Verstärkers mit einer Verstärkung ausgewählt, welches zu dem Spitzenwert des Blocks geführt hat, der dem vorbestimmten Wert am nächsten kommt. Für den Fall, daß die Blöcke einander überlappen, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist, können die Daten des Überlappungsbereiches über zwei Eingangsanschlüsse eingegeben werden, die den geeigneten zwei Blöcken entsprechen und beim Fokussierzustands-Nachweis in den jeweiligen Blöcken verwendet werden. Die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis liefert maximal vier Ergebnisse, und dann wird ein Ergebnis ausgewählt, welches beispielsweise der kürzesten Entfernung entspricht, und entsprechend dem ausgewählten Ergebnis wird der Motor 7 angetrieben, der wiederum das Objektiv 1 bewegt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der fünften Ausführungsform in Verbindung mit Fig. 18 erläutert. Diese fünfte Ausführungsform dient dazu, die am besten geeigneten Daten für jeden Block aus den Ausgangssignalen der unterschiedlichen Verstärkungen aufweisenden Verstärker auszuwählen, um dadurch die Ausgangsgrößen zu erhalten, die sich in sämtlichen Blöcken für einen Fokussierzustands-Nachweis eignen.
Zunächst wird die Ladungsansammlung der Bildsensorfelder durchgeführt (Schritt 1), und die Daten werden über den Eingang IN1 eingegeben, der das Ausgangssignal des Verstärkers A1 mit der geringsten Verstärkung empfängt, und die Daten werden in den Blöcken entsprechend gespeichert, wobei der Spitzenwert in jedem Block ermittelt wird (Schritt 2). Die Datenansammlung wird durchgeführt, um den Kontrast des auf die Bildsensorfelder projizierten Objektbildes zu ermitteln, damit die Akkumulationszeit so ausgewählt wird, daß bei der A/D-Umsetzung keine Sättigung stattfindet und man nicht zu geringe Ausgangssignale erhält, was beispielsweise durch das Ausgangssignal eines nicht dargestellten Monitor-Photosensors ermittelt wird. Dann berechnet ein Schritt 3 die Akkumulationszeit T des nächsten Zyklus entsprechend der Gleichung:
T = Tr x Ps/Pm ... (18)
wobei Pm der größte der Spitzenwerte P1, P2, P3 und P4 ist, die in Schritt 2 ermittelt wurden, und Tr die Akkumulationszeit des vorhergehenden Zyklus ist. Die Ladungsakkumulation der Bildsensorfelder der so berechneten Akkumulationszeit T liefert einen Spitzenwert, der unter sämtlichen Ausgangssignalen der Felder annähernd dem Wert Ps gleicht.
Ein Schritt 4 berechnet die ideale Verstärkung des Verstärkers, um einen vorbestimmten Spitzenwert Ps in jedem Block aus dem Spitzenwert in dem Block, der Akkumulationszeit Tr im vorausgehenden Zyklus, der Verstärkung im vorausgehenden Zyklus und der Akkumulationszeit T des nächsten Zyklus, berechnet im Schritt 4, zu erhalten. Die Verstärkungen G1, G2, G3 und G4 für die Blöcke 31, 32, 33 und 34 können aus den nachfolgenden Gleichungen basierend auf den in den jeweiligen Blöcken im vorhergehenden Zyklus ausgewählten Verstärkungen Gr1, Gr2, Gr3 und Gr4 ermittelt werden:
G1 = Gr1 x Ps/P1 x Tr/T
G2 = Gr2 x Ps/P2 x Tr/T
G3 = Gr3 x Ps/P3 x Tr/T
G4 = Gr4 x Ps/P4 x Tr/T
Da die niedrigste Verstärkung ka im vorausgehenden Zyklus ausgewählt wurde, gilt:
Gr1 = Gr2 = Gr3 = Gr4 = ka
Dann erfolgt die Ladungsansammlung der Bildsensorfelder mit der im Schritt 3 berechneten Akkumulationszeit (Schritt 5). Beim Datentransfer nach der Ladungsakkumulation werden die Daten von einem Eingangsanschluß, der das Ausgangssignal eines Verstärkers mit einer für jeden Block von Daten geeigneten Verstärkung empfängt, eingegeben (Schritt 6). Anders ausgedrückt: Es wird ein Ausgangsanschluß gewählt, der das Ausgangssignal eines Verstärkers mit einer Verstärkung empfängt, die der im Schritt 4 berechneten idealen Verstärkung am nächsten kommt. Die so zum Mikroprozessor 6" übertragenen Daten werden in den den Blöcken entsprechenden Speichern abgespeichert, wobei der Spitzenwert in jedem Block ermittelt wird (Schritt 7). Ein Schritt 8 stellt fest, ob die Eingabe sämtlicher Daten abgeschlossen ist, und falls nicht, kehrt der Ablauf zum Schritt 6 zurück, um die Dateneingabe und -speicherung in den Speichern zu wiederholen. Wenn die Eingabe abgeschlossen ist, geht der Ablauf zu einem Schritt 9, um die Berechnung für den Fokussierzustands-Nachweis bezüglich vier Sätzen paarweiser Blöcke durchzuführen. Die Berechnung liefert maximal vier Ergebnisse, und es wird ein Ergebnis ausgewählt, welches beispielsweise der kürzesten Entfernung entspricht (Schritt 10). Dann wird der Motor 7 entsprechend dem so ausgewählten Ergebnis angetrieben, so daß er das Objektiv 1 bewegt (Schritt 11). Wenn das Objektiv 1 die In-Fokus-Stellung erreicht hat, wird der Fokussierzustands-Nachweis abgeschlossen, falls nicht, kehrt der Ablauf zum Schritt 3 zurück (Schritt 12), um die Ladungsansammlung, die Berechnung der idealen Verstärkerverstärkungen, der Datenabspeicherung in den Speichern und des Fokussierzustands-Nachweises in der oben erläuterten Weise zu wiederholen. Erkannt wird der Zustand der Scharfeinstellung des Objektivs dadurch, daß der Antriebshub des Motors 1 im Schritt 11 einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt. Wenn der Ablauf zum Schritt 3 zurückkehrt, wird die Akkumulationszeit T für den nächsten Zyklus nach folgender Gleichung berechnet:
T = Tr x Ps/Pm x Grm/ka ... (20)
In diesem Zustand ist bereits aus der Ladungsakkumulation unter Berechnung des vorausgehenden Zyklus bekannt, daß das zu fokussierende Objekt sich in einem Block befindet, der das im Schritt 10 ausgewählte Ergebnis geliefert hat, und der Fokussierzustands-Nachweis im nächsten Zyklus und daran anschließend sollte mit bester Genauigkeit für das so ausgewählte Objekt erfolgen. Indem bei der nächsten Ladungsakkumulation der Spitzenwert des Blocks als Pm verwendet wird, der das im Schritt 10 ausgewählte Ergebnis geliefert hat, und die in dem Block im vorausgehenden Zyklus verwendete Verstärkung als Grm herangezogen wird, liefert dieser Block Daten, die sich für den Fokussierzustands-Nachweis mit einer Verstärkung ka eignen, so daß der Nachweis mit zufriedenstellender Genauigkeit für ein in diesem Block befindliches Objekt durchgeführt werden kann. Man kann auch als Pm den Spitzenwert eines Blocks verwenden, in welchem
(der im Schritt 7 ermittelte Spitzenwert)/(die im Schritt 6 ausgewählte Verstärkung)
am größten wird, oder ein Block, der das Objekt mit der höchsten Helligkeit aufweist, während als Grm die in diesem Block im vorhergehenden Zyklus angewendete Verstärkung verwendet wird.
Im Gegensatz zu der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung verwendenden vierten Ausführungsform ist es bei der Verstärker mit fixer Verstärkung verwendenden fünften Ausführungsform nicht möglich, geeignete Daten in sämtlichen Blöcken bereitzustellen, sie hat jedoch den Vorteil, daß der Mikroprozessor weniger belastet wird, bedingt durch das Fehlen der Anschlüsse für die Verstärkungseinschlüsse.
Wie oben ausgeführt wurde, ermöglicht die Erfindung die sichere Fokussierung des Objektivs auf das gewünschte Objekt mit hoher Genauigkeit, da für den Fokussierzustands-Nachweis geeignete Daten in jedem Block der Entfernungsmeßzone auch dann erhalten werden können, wenn sich in dieser Zone mehrere Objekte mit unterschiedlichen Helligkeiten befinden.

Claims

1. Vorrichtung zum Feststellen des Fokussierzustandes, umfassend:

- mehrere Gruppen (31, 32, 33, 34) Photosensoren, von denen jede Gruppe dazu angeordnet ist, Licht von einem zugehörigen Teil eines Bildfeldes zu empfangen und einen entsprechenden Satz von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) auszugeben;

- eine Reguliereinrichtung (4, 5; 8; 9) zum Regulieren der Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) nach Maßgabe der Helligkeit des auf die Photosensoren fallenden Lichts;

- eine Fokusinformations-Erzeugungseinrichtung (6; 6'; 6") zum Empfangen der regulierten Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) und zum Erzeugen von Fokusinformation daraus, und eine Einrichtung (6; 6'; 6") zum Auswählen optimaler Fokusinformation aus der aus den regulierten Sätzen von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) abgeleiteten Fokusinformation; dadurch gekennzeichnet, daß

die Reguliereinrichtung (4, 5; 8; 9) eine Detektiereinrichtung (6; 6'; 6") aufweist zum Nachweisen mehrerer Pegel, die jeweils einen der Sätze von Ausgangssignalen entsprechen, und daß die Reguliereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Pegel jedes Satzes von Ausgangssignalen nach Maßgabe des entsprechenden Pegels der nachgewiesenen Pegel zu regulieren, so daß die Pegel jedes regulierten Satzes geeignet sind zum Erzeugen von Fokus- Information durch die Fokusinformations-Erzeugungseinrichtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Detektiereinrichtung (6) derart ausgebildet ist, daß sie Sätze mit nachgewiesenen Pegeln auswählt, die aus einem vorbestimmten Pegelbereich herausfallen, und die Reguliereinrichtung (4, 5, 6) dazu ausgebildet ist, jeden der ausgewählten Sätze derart zu regulieren, daß ein Pegel des, regulierten, ausgewählten Satzes, welcher dem nachgewiesenen Pegel des nicht-regulierten ausgewählten Satzes entspricht, in den vorbestimmten Pegelbereich fällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Photosensoren vom Ladungsansammlungstyp sind und die Reguliereinrichtung (4, 5, 6; 8, 6'; 9, 6") dazu ausgebildet ist, eine Ladungsansammlungszeit für den Satz von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) aus jeder Gruppe (31, 32, 33, 34) Photosensoren nach Maßgabe des entsprechenden Pegels der nachgewiesenen Pegel zu bestimmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Reguliereinrichtung (4, 5, 6; 8, 6'; 9, 6") weiterhin dazu ausgebildet ist, die Ladungsansammlungszeit für einen nachfolgenden Fokussiervorgang auf der Basis eines der Sätze von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) zu bestimmen, von denen die optimale Fokusinformation abgeleitet wurde.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Reguliereinrichtung (4, 5, 6; 8, 6') einen Verstärker (G; AG1-4) für veränderliche Vestärkung enthält, um die Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) zu verstärken, ferner eine Verstärkungssteuereinrichtung (6; 6') zum Steuern der Verstärkung (G1-4) des Verstärkers (G; AG1-4) in Abhängigkeit der nachgewiesenen Pegel.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Verstärkungssteuereinrichtung (6; 6') weiterhin dazu ausgebildet ist, die Verstärkung (G1-4) des Verstärkers (G; AG 1-4) für einen nachfolgenden Fokusnachweiszyklus auf der Grundlage eines der Sätze von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;), aus denen die optimale Fokusinformation abgeleitet wird, zu steuern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung (6) zum Anwenden eines Filterprozesses mit vorbestimmem Filterkoeffizienten auf die Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;), wobei die Reguliereinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, die Filterkoeffizienten nach Maßgabe der nachgewiesenen Pegel festzulegen, um die jeweiligen Sätze von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) zu regulieren.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Reguliereinrichtung (4, 5, 6) weiterhin dazu ausgebildet ist, die Filterkoeffizienten für einen nachfolgenden Fokussiervorgang auf der Grundlage eines der Sätze von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;), aus denen die optimale Fokusinformation abgeleitet wird, festzulegen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Reguliereinrichtung (6', 8) aufweist:

- eine Mehrzahl Verstärker (AG 1-4) veränderlicher Verstärkung zum Verstärken der Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;);

- eine Einrichtung zum Festlegen der Verstärkung der Verstärker (AG1-4) veränderlicher Verstärkung in Abhängigkeit der nachgewiesenen Pegel; und

- eine Einrichtung zum Auswählen eines der Verstärker (AG1-4) veränderlicher Verstärkung, um jeden der Sätze von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) zu verstärken und dadurch die regulierten Sätze zu erzeugen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Reguliereinrichtung (6", 9) aufweist:

- mehrere Verstärker (A1-4) mit jeweiligen unterschiedlichen Verstärkungen, um die Ausgangssignale zu verstärken, und

- eine Einrichtung zum Auswählen eines der Verstärker entsprechend den nachgewiesenen Pegeln.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, ausgebildet zum gleichzeitigen Zuführen jedes Satzes der Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) zu jedem der Verstärker (AG1-4; A1-4), um dadurch jeden verstärkten Satz von Verstärkungen jedes der Verstärker (AG1-4; A1-4) veränderlicher Verstärkung zu generieren.

12. Verfahren zum Feststellen des Fokussierzustandes unter Verwendung von Gruppen (31, 32, 33, 34) Photosensoren, von denen jede Gruppe Licht von einem zugehörigen Teil eines Blickfeldes empfängt und einen entsprechenden Satz von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) ausgibt, umfassend:

- Regulieren der Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) entsprechend der Helligkeit des auf die Photosensoren fallenden Lichts;

- Empfangen der regulierten Ausgangssignale (PH, PV&sub1;, PV&sub2;), Erzeugen von Fokusinformation aus den Signalen und, Auswählen der optimalen Fokusinformation aus der von den regulierten Sätzen von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) abgeleiteten Fokusinformation,

gekennzeichnet durch

- Nachweisen mehrerer Pegel, die jeweils einem der Sätze von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) entsprechen; und

- wobei jeder Satz von Ausgangssignalen (PH, PV&sub1;, PV&sub2;) nach Maßgabe des entsprechenden Pegeis der nachgewiesenen Pegel derart reguliert wird, daß die Pegel jedes regulierten Satzes sich zum Erzeugen von Fokusinformation eignen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Nachweisschritt beinhaltet:

Auswählen von Sätzen mit nachgewiesenen Pegeln, die aus einem vorbestimmten Pegelbereich herausfallen, wobei jeder der ausgewählten Sätze derart reguliert wird, daß ein Pegel des regulierten ausgewählten Satzes, welcher dem nachgewiesenen Pegel des nicht-regulierten ausgewählten Satzes entspricht, in den vorbestimmten Pegelbereich fällt.