DE69635436T2

DE69635436T2 - Videokamera mit auswechselbarer Linsenvorrichtung

Info

Publication number: DE69635436T2
Application number: DE69635436T
Authority: DE
Inventors: Hiroto Ohkawara; Hirofumi Suda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: DE69635436D1; EP1638318A2; EP0762742A2; EP0762742B1; EP0762742A3; EP1638318B1; EP1638318A3; US6683652B1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Videokamerasystem, dessen Objektiv auswechselbar ist.
Herkömmlicherweise wird ein sogenanntes Gradientenverfahren als bekanntes Verfahren einer automatischen Fokussiereinrichtung (AF-Einrichtung) in Videogeräten verwendet, wie beispielsweise in Videokameras. Das Verfahren führt das Fokussieren aus durch Auslesen einer Hochfrequenzkomponente aus einem Videosignal, das eine Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt, wie beispielsweise eine CCD, und durch Ansteuern des Aufnahmeobjektivs in der Weise, daß eine gebirgsartige charakteristische Kurve dieser Hochfrequenzkomponente ein Maximum zeigt.
Dieses automatische Fokussierverfahren erfordert keine speziellen optischen Fokussierglieder und hat den Vorteil, daß ein Gegenstand genau fokussiert werden kann, ungeachtet der Tatsache, ob die Entfernung zum Gegenstand groß oder kurz ist. Ein Beispiel, bei dem ein automatisches Fokussierverfahren der obigen Art bei einer Videokamera mit Wechselobjektiven angewandt wird, ist nachstehend anhand 24 beschrieben.
Unter Bezug auf 24 sind in einem Objektiv 816 eine variable Vergrößerungslinse 402 und eine Kompensationslinse 803 mit einem nicht dargestellten mechanischen Kamm verbunden. Wenn eine Zoomoperation manuell oder elektrisch zur Ausführung kommt, bewegt sich die variable Vergrößerungslinse 402 und die Kompensationslinse 803 einheitlich.
Die variable Vergrößerungslinse 802 und die Kompensationslinse 803 werden als Zoomlinsen bezeichnet. In diesem Objektiv ist eine Frontallinse 801 einem Gegenstand am nächsten, wenn eine Aufnahme bei Scharfeinstellung erfolgt. Die Scharfeinstellinse 801 bewegt sich in der Richtung der optischen Achse, um die Scharfeinstellung herbeizuführen.
Eine Abbildung von Licht, das durch diese Linsen gesendet wird, bildet sich auf der Bildaufnahmeoberfläche einer Bildaufnahmeeinrichtung 804 der Kamera 817 ab, wird photoelektrisch umgesetzt in ein elektrisches Signal und als Videosignal abgegeben.
Dieses Videosignal wird abgetastet und gehalten von einer CDS/AGC-Schaltung 805, die aufgebaut ist aus einer doppelt korrelierten Abtastschaltung und einer Regelschaltung, die auf einen vorbestimmten Pegel verstärkt und eine Umsetzung in Digitalvideodaten erfolgt in einem Analog/Digital-Umsetzer (A/D-Umsetzer 806). Die Digitalvideodaten werden einer nicht dargestellten Verarbeitungsschaltung der Kamera 817 eingegeben und umgesetzt in ein Normfernsehsignal. Die Daten werden auch einem Bandpaßfilter 807 zugeführt, das nachstehend als BPF bezeichnet wird.
Das BPF 807 liest eine Hochfrequenzkomponente aus, die sich entsprechend dem Scharfeinstellzustand vom Videosignal ändert. Eine Torschaltung 808 liest nur ein Videosignal entsprechend eines Abschnitts aus, der als Fokusfeststellbereich in einem Bildrahmen eingesetzt ist. Eine Spitzenhalteschaltung 809 hält den Spitzenwert des Videosignals in einem Intervall, das synchronisiert ist mit einem integralen Vielfach eines Vertikalsynchronsignals, wodurch ein Scharfeinstellzustandsbewertungswert erzeugt wird (ist nachstehend als AF-Beurteilungswert bezeichnet), der den Scharfeinstellgrad bei der automatischen Fokussieroperation darstellt.
Der AF-Beurteilungswert wird von einem AF-Steuermikrocomputer aufgenommen (wird nachstehend als Hauptgehäuse-AF-Mikrocomputer bezeichnet) 810 auf der Seite des Kamerahauptgehäuses 817. Der Hauptgehäuse-AF-Mikrocomputer 810 bestimmt die Fokussiergeschwindigkeit, das heißt, eine Fokusmotorgeschwindigkeit gemäß dem Scharfeinstellgrad und die Ansteuerrichtung des Fokusmotors, entlang der der AF-Beurteilungswert ansteigt. Der Hauptgehäuse-AF-Mikrocomputer 810 sendet die Geschwindigkeit und die Richtung vom Fokusmotor an einen Linsensteuermikrocomputer des Objektivs 816.
Ein Linsenmikrocomputer 811 steuert einen Fokusmotor 813 über einen Motortreiber 812 gemäß einem Befehl aus dem Hauptgehäuse-AF-Mikrocomputer 810, um die Fokuslinse 801 entlang ihrer optischen Achse anzusteuern, wodurch die Scharfeinstelloperation ausgeführt wird.
Der Hauptgehäuse-AF-Mikrocomputer 18 bestimmt auch die Ansteuerrichtungen und die Ansteuergeschwindigkeiten der variablen Vergrößerungslinse 802 und der Kompensationslinse 803, die die Zoomlinsen bilden, gemäß dem Betriebszustand eines Zoomschalters 818.
Der Hauptgehäuse-AF-Mikrocomputer 810 sendet diese Ansteuerrichtungen und Ansteuergeschwindigkeiten an einen Zoommotortreiber 814 des Objektivs 816. Die Objektivseite berechnet die Ansteuerinformation eines Zoommotors 815 gemäß der Zoomgeschwindigkeit und Richtungsinformation aus der Seite des Kamerahauptgehäuses und steuert den Zoommotor 815 über den Motortreiber 814 an, wodurch die Linse 802 mit variabler Vergrößerung und die Kompensationslinse 803 angesteuert werden.
Das Kamerahauptgehäuse 817 läßt sich mit dem Objektiv 816 und anderen Objektiven verbinden. Damit wird der Aufnahmebereich erweitert.
In den kürzlich populär gewordenen Kameras, die mit Videorekordern für die Verbraucher integriert sind, haben den obigen Aufbau, die Vorderlinse ist feststehend, während die Fokuslinse hinter der Linse variabler Vergrößerung angeordnet ist, und der Kamm zum mechanischen Verbinden der Kompensationslinse mit der Linse variabler Vergrößerung wird nicht weiter verwendet, um die Kamera klein zu halten und das Aufnehmen bei kurzer Entfernung zu ermöglichen, wie wenn ein Gegenstand direkt vor dem Objektiv ist. In diesen Kameras ist der Bewegungsort der Kompensationslinse zuvor als Linsenkammdaten in einem Mikrocomputer gespeichert, und die Kompensationslinse wird entsprechend diesen Linsenkammdaten angesteuert. Eine Scharfeinstelloperation erfolgt unter Verwendung dieser Kompensationslinse. Linsen dieser Art, das heißt, sogenannte Innenfokuslinsen (Hinterfokustyp) sind höchst populär geworden.
Eine Zoomoperation dieses Innenfokustyps ist nachstehend beschrieben.
25 ist eine Ansicht, die schematisch die Anordnung des Objektivs vom Innenfokustyp zeigt.
Unter Bezug auf 25 bedeutet Bezugszeichen 901 eine feststehende erste Linsengruppe; Bezugszeichen 902 bedeutet eine zweite Linsengruppe zum Ausführen der Zoomoperation; Bezugszeichen 903 bedeutet eine Blendenöffnung; Bezugszeichen 904 bedeutet eine feststehende dritte Linsengruppe; Bezugszeichen 905 bedeutet eine vierte Linsengruppe, die nachstehend als Fokussierlinse bezeichnet wird, sowohl mit einer Scharfeinstellfunktion als auch mit einer sogenannten Kompensationsfunktion, womit die Verschiebung des Brennpunkts aufgrund von Zoomen kompensiert wird; und Bezugszeichen 906 bedeutet eine Bildaufnahmeeinrichtung.
Wie allgemein bekannt, hat die Fokussierlinse 905 sowohl Kompensationsfunktion als auch die Scharfeinstellfunktion im Linsensystem, wie es in 25 dargestellt ist. Die Stellung der Fokuslinse 905 für die Scharfeinstellung eines Bildes auf der Bildaufnahmeoberfläche der Bildaufnahmeeinrichtung 906 ändert sich folglich entsprechend der Gegenstandsentfernung, selbst bei derselben Brennweite.
26 zeigt das Ergebnis des fortgesetzten Auftragens der Lage der Fokuslinse 905 zum Scharfeinstellen eines Bildes auf der Bildaufnahmeoberfläche, während die Entfernung zwischen der Fokuslinse 905 und dem Gegenstand bei unterschiedlichen Brennweiten verändert wird.
Während der Zoomoperation wird einer der in 26 gezeigten Orte entsprechend der Gegenstandsentfernung ausgewählt, und die Fokuslinse 905 wird verschoben, um dem Ort zu folgen. Dies ermöglicht eine Zoomoperation, die frei von Unschärfen ist.
In einem Objektiv der herkömmlichen Vorderfokuslinsenart ist eine Kompensationslinse vorgesehen, unabhängig von einer Linse variabler Vergrößerung, und die Linse variabler Vergrößerung und die Kompensationslinse sind durch einen mechanischen Kammring gekuppelt. Ein manueller Zoomknopf ist beispielsweise auf diesem Kamm vorgesehen, und die Brennweite wird manuell verändert. Selbst wenn der Knopf so schnell wie möglich bewegt wird, dreht sich der Kamm zum Folgen der Bewegung des Knopfes, und die Linse variabler Vergrößerung und die Kompensationslinse bewegen sich längs einer Kammrille, die den Kamm hält. Folglich wird keine Unschärfe durch die obige Operation verursacht, sofern die Fokuslinse auf einen Gegenstand scharf eingestellt ist.
Beim Steuern des Objektivs vom Innenfokustyp werden jedoch eine Vielzahl von Ortsinformationsstücken gespeichert, wie in 26 gezeigt, in einem gewissen Format (der Ort selbst oder die Funktion einer Linsenstellung ist variabel). Im allgemeinen wird einer der Orte ausgewählt entsprechend den Positionen der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung, und eine Zoomoperation erfolgt, währen der ausgewählte Ort aufgesucht wird.
28 ist ein Graph zur Erläuterung eines erfundenen Ortsfolgeverfahrens. In 28 bedeuten Bezugszeichen Z0, Z1, Z2, ..., Z6 die Positionen variabel vergrößerter Linsen; und Bezugszeichen a0, a1, a2, ..., a6 und b0, b1, b2, ..., b6 stellen im Mikrocomputer gespeicherte Orte dar.
Auch bedeuten Bezugszeichen p0, p1, p2, ..., p6 Orte, die auf der Grundlage der beiden obigen Orte berechnet wurden. Die Ortsberechnung erfolgt nach folgender Gleichung: p(n + 1) = |p(n) – a(n)|/|b(n) – a(n)|·|b(n + 1) – a(n + 1)| + a(n + 1) (1)
Wenn in Gleichung (1) beispielsweise die Fokuslinse auf p0 in 28 eingestellt ist, wird das Verhältnis berechnet, bei dem p0 intern ein Liniensegment b0 – a0 unterteilt, und der Punkt wird intern unterteilt durch dieses als p1 angegebene Verhältnis. Die Fokuslinsenverschiebungsgeschwindigkeit zum Beibehalten des Scharfeinstellzustands kann bekannt sein aus der Lagedifferenz (p1 – p0) und der erforderlichen Zeit, um die Linse variabler Vergrößerung von Z0 nach Z1 zu verschieben.
Wenn es eine Operation gibt, die keine solche Beschränkung hat, daß die Stopposition der Linse variabler Vergrößerung eine Grenze haben muß mit zuvor gespeicherten repräsentativen Ortsdaten, ist nachstehend beschrieben.
29 ist ein Graph zur Erläuterung des Interpolationsverfahrens längs der Richtung der Linsenstellung variabler Vergrößerung. 29 extrahiert einen Teil von
28, und die Lage der Linse variabler Vergrößerung ist nicht auf die zuvor gespeicherten Positionen beschränkt, so daß die Linse variabler Vergrößerung irgendeine beliebige Stellung einnehmen kann.
In 29 zeigt die Ordinate die Fokuslinsenlage auf, und die Abszisse zeigt die Lage der Linse variabler Vergrößerung auf. Die repräsentativen Ortslagen (die Fokuslinsenlagen in Hinsicht auf die Positionen der Linse variabler Vergrößerung), die gespeichert sind im Mikrocomputer, werden folgendermaßen für verschiedene Gegenstandsentfernungen in Hinsicht auf Positionen der Linse variabler Vergrößerung Z0, Z1, ..., Zk-1, Zk, ..., Zn dargestellt:
a0, a1, ..., ak-1, ak, ..., an
b0, b1, ..., bk-1, bk, ..., bn
Wenn die Position der Linse variabler Vergrößerung gleich Zx ist und keine Zoomgrenze darstellt und die Fokuslinsenstellung Px ist, dann werden ax und bx folgendermaßen berechnet: ax = ak – (Zk – Zx)·(ak – ak-1)/(Zk – Zk-1) (2) bx = bk – (Zk – Zx)·(bk – bk-1)/(Zk – Zk-1) (3)
Das heißt, ax und bx lassen sich durch internes Unterteilen von Daten berechnen, die dieselbe Gegenstandsentfernung von den vier gespeicherten Ortsdaten haben (ak, ak-1, bk und bk-1 in 29) durch das interne Verhältnis, das gewonnen wurde aus der aktuellen Position der Linse variabler Vergrößerung und den beiden Zoomgrenzstellungen (das heißt, Zk und Zk-1 in 29) auf den beiden Seiten der aktuellen Stellung der Linse variabler Vergrößerung.
In diesem Falle läßt sich pk und pk-1 berechnen, wie in Gleichung (1) gezeigt, durch internes Unterteilen von Daten mit derselben Brennweite von den vier gespeicherten repräsentativen Daten (ak, ak-1, bk und bk-1 in 29) durch das interne Verhältnis, das aus ax, px und bx gewonnen wurde.
Erfolgt das Zoomen von der Weitwinkelseite zur Teleseite hin, dann kann die Fokuslinsenverschiebegeschwindigkeit zum Beibehalten des Scharfeinstellzustands aus der Positionsdifferenz zwischen der Fokusposition pa, der zu folgen ist, und der aktuellen Fokusposition px sowie der zeit bekannt sein, die erforderlich ist, die Linse variabler Vergrößerung von Zx nach Zk zu verschieben.
Wenn das Zoomen von der Teleseite zur Weitwinkelseite erfolgt, kann die Fokuslinsenverschiebegeschwindigkeit zum Beibehalten des Scharfeinstellzustands bekannt sein aus der Lagedifferenz zwischen der Fokusposition pk-1, der zu folgen ist, und der aktuellen Fokusposition px und der erforderlichen Zeit, die Linse variabler Vergrößerung von Zx nach Zk-1 zu verschieben. Das Ortsfolgeverfahren ist wie es zuvor beschrieben wurde, gehört zur Erfindung.
Wird die AF-Steuerung ausgeführt, ist es erforderlich, dem Ort zu folgen, während der Scharfeinstellzustand beibehalten wird. Wenn die Linse variabler Vergrößerung in einer Richtung von der Teleseite zur Weitwinkelseite verschoben wird, konvergiert der divergierte Ort, wie aus 26 ersichtlich. Folglich kann der Scharfeinstellzustand nach dem obigen Ortsfolgeverfahren beibehalten werden.
In einer Richtung von Weitwinkel zur Telestellung ist jedoch ein Ort unbekannt, der die Fokuslinse in den Konvergenzpunkt bringt, dem zu folgen ist. Folglich kann der Scharfeinstellzustand nach dem Ortsfolgeverfahren, wie oben beschrieben, nicht beibehalten werden.
30A und 30B sind Graphen zur Erläuterung des Ortsfolgeverfahrens, das zur Erfindung gehört, wodurch das obige Problem gelöst wird. In beiden 30A und 30B zeigt die Abszisse die Lage der Linse variabler Vergrößerung auf. In
30A zeigt die Ordinate den Pegel der Hochfrequenzkomponente (des Schärfesignals) von einem Videosignal auf, wie ein AF-Bewertungssignal. In 30B zeigt die Ordinate die Lage der Fokuslinse auf.
In 30B wird angenommen, daß ein Fokussierkammort ein solcher 604 ist, wenn die Zoomoperation für einen gewissen Gegenstand durchgeführt wird.
Ebenfalls angenommen wird, daß eine Folgegeschwindigkeit in Hinsicht auf einen von den Linsenkammdaten aufgezeigten Ort weiter an einer Weitwinkelseite als eine Zoomposition 606 (Z14) liegt, die positiv ist (die Fokuslinse wird auf die kürzeste Fokusentfernung verschoben), und daß die Folgegeschwindigkeit in Hinsicht auf einen Ort, der durch die Linsekammdaten aufgezeigt ist, wenn die Fokuslinse in Richtung Unendlich auf einer Teleseite von der Position 606 verschoben wird, negativ ist.
Folgt die Fokuslinse dem Ort 604, während der Scharfeinstellzustand beibehalten wird, dann wird das Schärfesignal, das durch das Bezugszeichen 601 in 30A aufgezeigte. Allgemein bekannt ist, daß ein Zoomobjektiv, das im Scharfeinstellzustand gehalten wird, ein fast feststehendes Schärfesignalniveau hat.
In 30B wird angenommen, daß eine Fokuslinsenbewegungsgeschwindigkeit zum Folgen des Fokussierorts 604 während einer Zoomoperation gleich Vf0 ist. Ist eine aktuelle Fokuslinsenbewegungsgeschwindigkeit gleich Vf und eine Zoomoperation wird ausgeführt durch Erhöhen oder Verringern von Vf in Hinsicht auf Vf0 zum Folgen des Orts 604, dann wird der sich ergebende Ort zickzackförmig erreicht, wie mit Bezugszeichen 605 aufgezeigt.
Das Schärfesignal ändert sich folglich so, daß Spitzen und Täler gebildet werden, wie unter dem Bezugszeichen 603 aufgezeigt. Die Höhe des Pegels 603 ist ein Maximum an Stellen, bei denen die Orte 604 und 605 sich kreuzen (bei geradzahligen Punkten von Z0, Z1, ... Z16) und ist ein Minimum bei ungeradzahligen Punkten, bei denen die Bewegungsrichtungsvektoren und der Ort 605 umgeschaltet werden.
Bezugszeichen 602 bedeutet einen Minimalwert des Pegels 603. Wenn ein Pegel TH vom Wert 602 eingesetzt ist und die Bewegungsrichtungsvektoren vom Ort 605 jedesmal umgeschaltet werden, wenn die Stärke des Pegels 603 dem Pegel TH1 gleicht, dann kann die Fokuslinsenverschiebungsrichtung nach Umschalten in eine Richtung eingestellt werden, in der die Bewegung sich dem Scharfeinstellort 604 nähert.
Das heißt, jedesmal, wenn ein Bild durch die Differenz zwischen Schärfesignalpegeln 601 und 602 (TH1) sich ändert, werden Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit der Fokuslinse so gesteuert, daß sie die Unschärfe verringern. Eine Zoomoperation, durch die ein Grad (Betrag) der Unschärfe unterdrückt wird, kann folglich zur Ausführung kommen.
Die Anwendung des obigen Verfahrens ist effektiv selbst bei einer Zoomoperation von Weitwinkel zur Teleaufnahme, wie in
26 gezeigt, wobei konvergierte Orte divergieren. Das heißt, selbst wenn die Scharfeinstellgeschwindigkeit Vf0 unbekannt ist, wird die Umschaltoperation wiederholt, wie durch 605 aufgezeigt (entsprechend der Änderung des Schärfesignalpegels), während die Fokuslinsenbewegungsgeschwindigkeit Vf in Hinsicht auf die Folgegeschwindigkeit geändert wird (berechnet unter Verwendung von p(n+1), gewonnen aus Gleichung (1), wie zu 28 erläutert. Als Konsequenz ist es möglich, einen Scharfeinstellkammort durch Schärfesignalpegel einzustellen, der nicht unter den Pegel 602 (TH1) geht, das heißt, ein vorbestimmter Betrag oder ein größerer der Unschärfe wird nicht aufkommen.
Angenommen wird eine positive Kompensationsgeschwindigkeit mit Vf+ und eine negative Kompensationsgeschwindigkeit mit Vf–, und die Fokuslinsenverschiebegeschwindigkeit Vf wird bestimmt durch Vf = Vf0 + Vf+ (4) Vf0 + Vf– (5)
Damit keine Abweichung erzeugt wird, wenn der Folgeort nach dem obigen Verfahren der Zoomoperation ausgewählt ist, werden die Kompensationsgeschwindigkeiten Vf+ und Vf– so bestimmt, daß der Innenwinkel der beiden Vektoren Vf gewonnen aus den Gleichungen (4) und (5) unterteilt wird in zwei gleiche Teile durch den Richtungsvektor von Vf0.
31 ist eine Tabelle, die Tabellendaten der im Mikrocomputer gespeicherten Ortsinformation zeigt. 31 zeigt Scharfeinstellinsenpositionsdaten A(n, v, die sich abhängig von der Zoomlinseneinstellung bei unterschiedlichen Gegenstandsentfernungen ändern. Die Gegenstandsentfernung ändert sich in Spaltenrichtung einer Variablen n, und die Zoomlinsenposition (Brennweite) ändert sich in Zeilenrichtung einer Variablen v.
In diesem Falle stellt n = 0 eine Gegenstandsentfernung in Unendlichkeitsrichtung dar. Da die Variable n groß wird, ändert sich die Gegenstandsentfernung auf den kürzesten Brennweitenabstand, und n = m stellt eine Gegenstandsentfernung von 1 cm dar.
Andererseits stellt v = 0 eine Zoomlinsenposition auf der Weitwinkelseite dar. Da die Variable v groß wird, erhöht sich die Brennweite. Darüber hinaus stellt v = s eine Zoomlinsenposition auf der Teleseite dar.
Tabellendaten einer Spalte entsprechen folglich einem Kammort. Ortsinformation, wie sie in 31 gezeigt ist, wird aufbereitet als Zoomfolgedaten auf der Grundlage eines optischen Auslegungswerts. Mit einem aktuellen Objektiv kann ein Ort entsprechend dem Auslegewert nicht erzielt werden aufgrund eines Fehlers in der Brennweite einer jeden Linsengruppe.
Genauer gesagt, um die Ortsfolgeoperation verzerrungsfrei in der zuvor beschriebenen Weise auszuführen, müssen Koordinatenachsen der aktuellen Linse jenen der Tabellendaten entsprechen.
Eine aktuelle Videokamera führt eine Justieroperation aus, um die Teleseite und die Weitwinkelseite der variablen Vergrößerungslinse in im voraus gespeicherten Daten zu bestimmen.
Ein Fokussierjustierverfahren wird herkömmlicher Weise ausgeführt, bei dem der Betriebsanschlag einer Linse variabler Vergrößerung von der Teleseite zur Weitwinkelseite in einem vorgeplanten Wert gehalten wird. Die Scharfeinstellpositionsdifferenz (Abgleich) zwischen Fokuslinse bei der Teleseite und der Weitwinkelseite innerhalb einer Einstellentfernung (beispielsweise unendlich) wird auch eingestellt auf einen geplanten Wert, wodurch die Teleseite und die Weitwinkelseite festgelegt wird. Dieses Einstellverfahren wird als "Festanschlageinstellung" bezeichnet.
Ein anderes Scharfeinstellverfahren ist bekannt, bei dem die Differenz (Abgleich) zwischen der Scharfeinstellposition einer Scharfeinstellinse und der Teleseite und der Weitwinkelseite auf einen Planwert eingestellt wird. Darüber hinaus wird eine Position variabler Vergrößerungslinse erzielt, bei der die äußerste Position der Fokuslinse in der Mitte liegt (mittlere Brennweite) auf der in den 26 und 27 gezeigten Karte, und der Bewegungsbetrag der Fokuslinse von der Teleseite gleicht den Planwerten, und legt die Teleseite und die Weitwinkelseite der Linse variabler Vergrößerung fest. Dieses Verfahren wird als "Teleseitenmittenfolgejustierung" bezeichnet.
"Festanschlagseinstellung" und "Telemittenfolgeeinstellung", die ausgeführt werden unter Verwendung einer Linsengruppe mit einem Fehler in einer Richtung der Erhöhung der Lage der Fokuslinse, wenn die Telephotoendposition erreicht ist und die Weitwinkelposition eingestellt ist bei nicht geplanten Werten, aber anhand 27 beschrieben wird die Mittenbrennweite.
In 27 zeigt die Abszisse die Lage einer Linse variabler Vergrößerung auf (das heißt, die Brennweite), und die Ordinate zeigt die Position einer Fokuslinse auf. Ein Ort Sb entspricht einem Planort. Eine aktuelle Fokuslinse zeigt einen Ort Sa. Bei dieser Entfernung (beispielsweise unendlich) ist die Differenz zwischen der Scharfeinstellposition und der Fokuslinse am Teleende T und demjenigen beim Weitwinkelende W gleich null.
Wenn der Ort dem Planwert entspricht und die Telemittenfolgeeinstellung ausgeführt wird, ist Punkt ➀ auf der Karte der Startpunkt zum Einstellen. Die Fokuslinse wird nach unten verkleinert gemäß 27 um einen Planbewegungsbetrag A der Fokuslinse. Diese Position ist aufgezeigt mit ➁. Für diesen Zustand wird die Linse variabler Vergrößerung verschoben, um in eine Scharfeinstellposition ➄ zu kommen, der festgelegt ist als Linsenstellung Tb variabler Vergrößerung am Teleende.
In diesem Beispiel ist die Differenz zwischen der Scharfeinstellposition der Fokuslinse am Weitwinkelende und derjenigen am Teleende gleich Null, wie zuvor beschrieben.
Folglich wird die Linse variabler Vergrößerung in gleicher Weise verschoben, und eine Scharfeinstellposition ➅ wird festgelegt als Position Wb der Linse mit variabler Vergrößerung am Weitwinkelende.
Wenn die Telephotomittenfolgeeinstellung ausgeführt werden soll für eine Linse mit einem Ort Sa, der fehlerbehaftet ist, wird die Fokuslinse vom Startpunkt ➀' verringert zur Einstellung nach unten in 27 durch den Planwert A, wodurch die Position ➁' erzielt wird.
In gleicher Weise wird die Linse variabler Vergrößerung in eine Scharfeinstellposition verschoben. Ein Teleende Ta kann folglich bestimmt werden an einer Position ➂, und ein Weitwinkelende Wa kann bestimmt werden an einer Position ➃. In diesem Falle werden Variationen der Brennweite erzeugt. Da jedoch der Fehler vom Ort Sa während des Zoomens absorbiert werden kann, läßt sich eine Zoomoperation frei von Unschärfen realisieren.
Bei Festanschlagseinstellung werden der Anschlag und der Abgleich eingestellt, um auf vorbestimmte Werte, unabhängig davon, ob der Ort Sb entsprechend dem Planwert gezeigt wird oder der Ort Sa mit einem Fehler gewonnen wird. In beiden Fällen wird die Teleendposition ➄ und die Weitwinkelendposition ➅, so daß Variationen der Brennweite aufkommen. Der Fehler vom Ort Sa kann jedoch nicht vollständig absorbiert werden, und der Ort Sb wird während der Zoomoperation verfolgt, was zu einer Unschärfe entsprechend dem Fehler führt.
Das Kamerasystem, das zuvor beschrieben wurde, hat jedoch die Funktion automatischen Steuerns der Fokussierung im Kameragehäuse, und die Objektive sind auswechselbar. Wenn die Ansprechfähigkeit zum automatischen Fokussieren oder dergleichen bestimmt wird durch ein Optimum für eine spezifische Linse, können andere Linsen optimale Leistung zeigen. Von daher ist es schwierig, eine optimale Ausführart für alle Wechselobjektive einzustellen.
Eine Technik des Sendens eines erforderlichen Fokussignals zum Ausführen des Scharfeinstellens vom Kameragehäuse an das Objektiv, während die Funktion des Steuerns automatischer Scharfeinstellung der Objektivseite zugewiesen ist, ist schon vorgeschlagen worden.
In diesem Falle wird ein Mittel zum Bestimmen der Größe eines Auslesebereichs, bei dem ein Fokussignal aus einem Videosignal ausgelesen wird, auf der Objektivseite angeordnet, so daß das optimale Ansprechen zum automatischen Scharfeinstellen für alle Wechselobjektive bestimmt werden kann. Die Größeninformation wird an das Gehäuse gesandt, und eine passende Größe wird eingestellt mit der Brennweite eines jeden Objektivs, wodurch der Fokussignalpegel aus dem Kameragehäuse optimiert wird.
Angenommen wird, daß der Auslesebereich in Hinsicht auf die Bildgröße feststehend ist, unabhängig von der Objektivart. Für Weitwinkelobjektive werden verschiedene Gegenstände im Bereich präsent sein, so daß der Fokussignalpegel dazu neigt, hoch zu werden. Für einen hell beleuchteten Gegenstand wird das Signal, das von einer Bildaufnahmeeinrichtung erzielt wird, in die Sättigung gehen, so daß Scharfeinstellen kaum in geeigneter Form ausgeführt werden kann. Für ein Teleobjektiv wird ein Gegenstandsbild vergrößert, so daß der Fokussignalpegel dazu neigt, niedrig zu sein. Für einen schlecht beleuchteten Gegenstand zeigen die sich ergebenden AF-Kennlinien kein gewünschtes Ergebnis.
Jedoch bei einer Kamera, deren Objektive wechselbar sind und deren Funktion des automatischen Steuerns der Scharfeinstellung wie beim Stand der Technik im Objektiv vorgesehen ist, kann der Bildaufnahmezustand auf der Seite des Gehäuses nicht durch die automatische Fokussiereinrichtung und das Objektiv erkannt werden, was zu folgenden Problemen führt.
➀ Wenn eine Aufnahmeoperation unter Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung, wie einer Leuchtstofflampe erfolgt, die eine Entladungslichtquelle verwendet, tritt häufig ein Entladen auf oder hält an, abhängig von der Frequenz des Wechselstroms, mit dem die Lichtquelle betrieben wird, das heißt, ein sogenanntes Flimmern wird erzeugt, so daß der Ausgangspegel des Bildaufnahmesignals sich periodisch ändert. Jedoch kann die An-/Abwesenheit eines Flimmerns nicht auf der Objektivseite erkannt werden. Während des Scharfeinstellens kann kaum bestimmt werden, ob die Änderung des AF-Beurteilungswerts verursacht wird durch die Bewegung der Fokussierlinse oder durch Flimmern, und so kann die Scharfeinstellrichtung fehlerhaft eingestellt werden.
Wenn zum Beseitigen des Einflusses vom Flimmern die Zeitvorgabe zum Ansteuern der Linse oder zum Aufgreifen des AF-Beurteilungswerts immer eine Synchronisation mit der Flimmerperiode erfolgt, wird die AF-Ansprechgeschwindigkeit gering.
➁ Wenn ein schlecht beleuchteter Gegenstand aufgenommen werden soll, wird das Bildaufnahmesignal per AGC verstärkt. Gleichzeitig wird auch das Rauschen verstärkt, und viele Rauschkomponenten sind im AF-Beurteilungswert enthalten. Der Verstärkungsbetrag ist unbekannt auf der Seite des Objektivs, und so wird eine fehlerhafte Arbeitsweise verursacht durch den Einfluß des Rauschens als Reaktivationsbestimmung für eine Fokussieroperation oder Bestimmung einer Gradientenrichtung, die häufig zu einer Unschärfe führt.
➂ Bei einer Aufnahmeoperation, die einen sogenannten Programmodus verwendet, bei dem die Irisblende, der Verschluß, AGC und dergleichen automatisch eingestellt werden, um eine effektive Aufnahme zu realisieren, wird dann ein optimaler Aufnahmezustand geschaffen, und der Belichtungszustand ändert sich abhängig vom geänderten Modus. Die Änderung des Modus kann jedoch nicht auf der Objektivseite erkannt werden.
Wenn sich der Programmodus ändert, ändert sich auch der AF-Beurteilungswert, um zu einer fehlerhaften AF-Operation zu führen. Wenn insbesondere sich der Modus in einem Scharfeinstellzustand ändert, um zwangsweise die Irisblende für eine Photographie zu öffnen, wird die Tiefenschärfe gering. Wenn der Feldwinkel weit ist, oder wenn ein hell beleuchteter Gegenstand aufzunehmen ist, wird jedoch ein Überbelichtungszustand eingestellt, und der Bildaufnahmesignalpegel kann den Dynamikbereich der Bildaufnahmeeinrichtung überschreiten. Zu dieser Zeit ändert sich der AF-Beurteilungswert nicht vor und nach einer Modusänderung. Folglich kann ein Außerfokuszustand leicht erzeugt werden, weil die Tiefenschärfe verringert ist.
Das Objektiv selbst steuert die Irisblende an gemäß einem Steuerbefehl aus dem Kameragehäuse, so daß der Irisblendenzustand erkannt werden kann. Jedoch kann nicht bestimmt werden, ob der Irisblendenzustand die Belichtung optimiert oder eine photographische Wirkung anstrebt.
Wenn sich der Irisblendenzustand ändert, kann die Scharfeinstelloperation reaktiviert werden, um die obigen Nachteile zu beseitigen. Wenn jedoch die Reaktivierungsoperation jedesmal bei einer Änderung des Irisblendenzustands erfolgt, dann wird die AF-Operation pausenlos ausgeführt.
➃ Eine Aufnahme unter Verwendung eines sogenannten langsamen Verschlusses, das heißt, wenn die Ladeakkumulationszeit der Bildaufnahme verlängert ist auf ein ganzzahliges Vielfach der Normalakkumulationszeit und ein Bildsignal intermittierend ausgelesen wird, dann wird das Fokussignal auf dem Kameragehäuse nicht während einer Zeit aktualisiert, die der Leseperiode entspricht. Jedoch ist die Leseperiode auf der Objektivseite unbekannt. Da das Fokussignal sich für eine vorbestimmte Zeit nicht ändert, erfolgt einer fehlerhafte Bestimmung des Scharfeinstellzustands, oder die Gradientenrichtung wird fehlerhaft bestimmt.
➄ Bei der Aufnahme unter Verwendung einer Vergrößerungsfunktion, wie elektronisches Zoomen, kann die Vergrößerung und die Position der Vergrößerung eines Einzelfilmbilds auf der Objektivseite erkannt werden. In einigen Fällen wird der Fokussignalauslesebereich größer als der vergrößerte Bereich. Gleichzeitig wird das Fokussieren manchmal in Hinsicht auf einen Gegenstand außerhalb des Monitors ausgeführt.
Beim Vergrößern des Einzelfilmbilds wird selbst eine Unschärfe innerhalb der Tiefenschärfe sichtbar. Eine durch Feinansteueroperation hervorgerufene Unschärfe, wie bei einer Wobbeloperation, die ausgeführt wird zum Bestimmen eines Scharfeinstellzustands, wird folglich sichtbar.
Darüber hinaus muß der Planwert A erforderlicher Weise für die Fokussieroperation entsprechend eines jeden Wechselobjektivs eingestellt werden.
Wenn ein neues Objektiv entwickelt wird, kann ein altes Kameragehäuse keine hinreichende Steuerung ausführen.
Eine Hinterfokuslinse hat eine Vielzahl komplexer Kammorte, und die Linse muß genau diesen Orten folgen. Aus diesem Grund müssen die Positionen der Zoomlinse und der Fokuslinse genau erfaßt werden. Zu diesem Zweck ist eine Technik zum Ausführen einer Rückkoppelschleifensteuerung unter Verwendung eines Codierers zur Positionsfeststellung verfügbar. Jedoch ist ein hochpräziser Codierer teuer und erfordert viel Platz.
Eine Technik ist vorgeschlagen worden, bei der anstelle des Ansteuerns der Linse von einem Schrittmotor ein Bewegungsbetrag des Schrittmotors von einer Bezugsposition erfaßt wird durch Abzählen der angelieferten Schrittimpulse. Gemäß dieser Technik wird der Schrittmotor von einem Mikrocomputer gesteuert. Nur durch Erhöhen/Verringern des Zählwerts im Mikrocomputer kann folglich die Funktion des Codierers realisiert werden, obwohl es sich um eine Offenschleifensteuerung handelt.
Zur Startzeit muß eine Initialisierungsoperation ausgeführt werden, um zeitweilig die Linse für die Bezugsposition anzusteuern und den Zähler zurückzusetzen. Wenn der Strom abgeschaltet ist, erfolgt eine Rücksetzung des Mikrocomputers, die Inhalte vom Zähler werden gelöscht, so daß die Steuerinformation einschließlich der Absolutpositionen der Linse variabler Vergrößerung und der Kompensationslinse ebenfalls auf den Anfangswert zurückkehren.
Selbst wenn eine Fokussieroperation abgeschlossen ist, bevor der Strom abgeschaltet wird, kommt eine Abweichung vom Scharfeinstellzustand zur Zeit des Neueinschaltens auf.
Wenn darüber hinaus eine Zoomoperation in diesem Zustand erfolgt, wird ein Kammort verfolgt, der sich von demjenigen vor dem Ausschalten des Stroms unterscheidet, weil sich die Information über die Absolutlinsenstellung geändert hat. Aus diesem Grund muß die Fokussieroperation jedesmal neu ausgeführt werden, wenn der Strom eingeschaltet wird.
Um mit der Kompensationslinse und der Linse variabler Vergrößerung mit einem Computer zu Rande zu kommen, müssen die Positionen der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung immer als Absolutpositionen erkannt werden. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, muß folglich die Initialisierungsoperation erfolgen. Wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird, muß eine Nachverarbeitungsoperation erfolgen.
Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, wird die Fokuslinse oder die Linse variabler Vergrößerung auf unendlich gestellt oder auf das Weitwinkelende als vorbestimmte Stellung (Rückstellposition), und die Absolutposition wird vom Linsenmikrocomputer erkannt, so daß die Position P (0,0) in 26 paßt.
Dies ist die Initialisierungsoperation für die Fokuslinse und die Linse variabler Vergrößerung. Um die Initialisierungsoperation in Hochgeschwindigkeit auszuführen, wird die Position der Fokuslinse oder der Linse variabler Vergrößerung im Mikrocomputer als Nachverarbeitung zur Zeit des Stromabschaltens gespeichert, und die Fokuslinse oder die Linse variabler Vergrößerung wird nah an die Rücksetzposition gebracht. Zur Zeit des Wiedereinschaltens wird die Initialisierungsoperation ausgeführt, und dann wird die Fokuslinse oder die Linse variabler Vergrößerung erneut zur Position verschoben, die im Linsenmikrocomputer gespeichert ist. Mit dieser Operation kann das Aufnehmen gestartet werden in derselben Situation wie vor dem Abschalten der Stromversorgung.
Wenn jedoch die Stromversorgungsschaltung des Objektivs unmittelbar ein-/ausgeschaltet wird in einer Weise des EIN-AUS-Schaltens vom Strom, der vom Kameragehäuse geliefert wird, wenn ein Videosignal gleichzeitig mit der EIN-Operation der Stromversorgung vom Kameragehäuse abgegeben wird, oder wenn Betätigungsglieder, die objektivseitig angeordnet sind, gleichzeitig mit der Einschaltoperation der Stromversorgung vom Kameragehäuse betätigt werden, erfolgt das Aufnehmen, bevor die Objektivinitialisierungsoperation abgeschlossen ist, was zu einer Bildunschärfe und einer Verschlechterung der Bildqualität führt. Wenn darüber hinaus die Stromversorgung abgeschaltet wird, bevor die Nachverarbeitung abgeschlossen ist, erfolgt das Steuern in konfuser Art beim Wiedereinschalten, und eine lange Zeit ist erforderlich, um den erforderlichen Normalzustand wiederherzustellen.
Darüber hinaus offenbart das Dokument US-A-5 402 174 ein Kameragerät mit einer auf Absolutbrennweite basierenden Fokusfeststellempfindlichkeit, wobei die Betriebsbedingungen der Kamera sowie die Umgebungsbedingungen in Hinsicht auf Beleuchtung aufgenommen werden und die Grundlage bilden zur Steuerung der Kamera einschließlich einer Wechselobjektiveinheit. Zwischen Kameragehäuse und Objektiveinheit wird eine Datenübertragung ausgeführt, so daß eine Steuerung auf der Seite des Kameragehäuses gemeinsam für unterschiedliche Objektiveinheiten erfolgen kann, ungeachtet, welcher Art diese sind. Wenn ein Scharfeinstellzustand bestimmt ist, bildet ein Brennweitensignalerzeugungsmittel ein Fokusfeststellsignal, das den Fokussierzustand der Objektiveinheit gemeinsam mit einer Brennweiteninformation aufzeigt, einschließlich der Absolutbrennweiteninformation der Objektiveinheit. Diese Information wird zur weiteren Datenbewertung an die Kameraeinheit gesandt. Daraufhin wird eine Steuerung des Brennweitensignalerzeugungsmittels auf der Grundlage der Absolutbrennweiteninformation ausgeführt. Weiterhin wird die Absolutbrennweite unterteilt in eine Vielzahl von Bereichen für spezielle Steuerzwecke.
Das Dokument US-A-5 369 461 bezieht sich auf eine automatische Fokuseinstelleinrichtung in einem Kamerasystem, wobei die Information über den Betriebszustand der Fokuslinse, der Zoomlinse und der Blende erfaßt und dem objektivseitigen Mikrocomputer zugeführt werden. Danach wird die entsprechende Information an den kameraseitigen Mikrocomputer zur Weiterbewertung gesendet. Speziell speichert ein Speichermittel die Positionsinformation der Linsen in der Form optischer Kennliniendaten, und ein Steuermittel steuert den Objektivbetrieb auf der Grundlage der Lageinformation und der Brennweiteninformation, die von der Kamera kommen. Bis dahin werden Steuersignale an das Objektiv gesandt, um die Änderung der optischen Eigenschaften zum Ausführen einer genauen Einstellung der Kamera festzulegen, einschließlich der Wechselobjektiveinheit.
Das Dokument US-A-4 468 700 offenbart ein automatisches Blendensteuerlinsensystem, wobei ein Blendeneinstellmechanismus gesteuert wird auf der Grundlage eines Bildsignals, das ein Bildaufnahmemittel aufnimmt. Das Bildsignal wird im Kameragehäuse bewertet, und eine entsprechende Information wird an die Objektiveinheit gesandt.
Darüber hinaus offenbart das Dokument US-A-4 599 654 eine Dunkelstrombeseitigungseinrichtung, die zur automatischen Blendensteuerung nützlich ist, wobei ein Videosignal von einer Abbildungseinrichtung aufgenommen und bewertet wird, um ein Videosignal zu erhalten. Das Videosignal wird ebenfalls einer Modifizierschaltung zugeführt, die über Mittel verfügt zum Ändern des Durchschnittswerts vom Videosignal, das aus der Kamera kommt, und zum Einstellen von Austastabschnitten des Videosignals auf einen vorgegebenen Pegel. Aus diesem modifizierten Videosignal wird ein Steuersignal abgeleitet, das der automatischen Blendensteuerung unterzogen wird, die sich im Objektiv befindet, und speziell als Reaktion auf einen Spitzenpegel des Videosignals wird die Blende in einer degenerativen Rückkopplungsart gesteuert, um so die auf die Abbildungseinrichtung auftreffende Lichtmenge zu steuern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung entstand, um die obigen Probleme zu lösen, und sie hat zur Aufgabe, ein Kamerasystem mit Wechselobjektiv zu schaffen, das einen Zielgegenstand stabil unter allen Zuständen des Gegenstands oder der Umgebung fokussieren kann.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Kamera, ein Objektiv und ein Videokamerasystem mit Wechselobjektiv, wie in den anliegenden Patentansprüchen angegeben.
Das heißt, vorgesehen ist eine Kamera, die mit einem Wechselobjektiv versehen ist, das eine Linse zum Erzeugen einer Abbildung eines Gegenstands und eine Linsensteuerung enthält, die die Linse, die Kamera und die Linse steuert, die das Videokamerasystem mit Wechselobjektiv bilden.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich, in der gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile in allen Figuren bedeuten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die beiliegende Zeichnung, die einen Teil der Beschreibung bildet, veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung und dient gemeinsam mit der Beschreibung der Erläuterung des erfinderischen Prinzips.
1 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystems mit Wechselobjektiv nach einem erläuternden Beispiel zeigt, das zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
2 ist ein Blockdiagramm, das die detaillierte Innenanordnung einer AF-Signalverarbeitungsschaltung 113 und einer AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 in einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 sowie einen Gehäusemikrocomputer 114 zeigt;
3A und 3B sind Ansichten zur Erläuterung des elektronischen Zoomens und des Steuerns eines Entfernungsmeßbildes gemäß der elektronischen Zoomoperation;
4A bis 4C sind Ansichten zur Erläuterung einer Photometriebereichseinstelloperation;
5A bis 5C sind Graphen zur Erläuterung von Variationen im Bildaufnahmesignalpegel, die durch Flimmern verursacht werden;
6 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer AF-Steuerung mit dem Mikrocomputer 114 im Kameragehäuse;
7 ist ein Graph zur Erläuterung einer Wobbeloperation zum Bestimmen der Fokuslinsenansteuerrichtung bei der AF-Operation;
8A bis 8C sind Graphen zur Erläuterung der Wobbeloperation bezüglich einer Gegenmaßnahme zum Flimmern;
9 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung, die zur Ausführung kommt, wenn sich ein Programmodus während der AF-Operation ändern;
10 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystems mit Wechselobjektiv nach einem in der vorliegenden Erfindung nicht beanspruchten Beispiel zeigt;
11 ist ein Blockdiagramm, das die Innenanordnung einer AF-Signalverarbeitungsschaltung auf der Kameragehäuseseite zeigt;
12 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Betriebs und einer Zeitvorgabe des Auslesens verschiedener Fokusbeurteilungswerte;
13 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer AF-Operation;
14 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Scharfeinstellzustandsoperation;
15 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystem mit Wechselobjektiv nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist ein Blockdiagramm, das die Innenanordnung einer AF-Signalverarbeitungsschaltung auf Objektivseite im Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystems mit Wechselobjektiv als Abwandlung vom Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystems mit Wechselobjektiv nach einem in der vorliegenden Erfindung nicht beanspruchten Beispiel zeigt;
19 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs vom Objektivmikrocomputer der Videokamera mit Wechselobjektiv;
20 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Operation des Objektivmikrocomputers einer Videokamera mit Wechselobjektiv als erste Abwandlung des weiteren Beispiels nach der vorliegenden Erfindung;
21 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystems mit Wechselobjektiv als zweite Abwandlung vom weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 ist ein Blockdiagramm, das das die Anordnung eines Videokamerasystem mit Wechselobjektiv nach einem noch weiteren Beispiel zeigt, das in der Erfindung nicht beansprucht wird;
23 ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf des Ein-/Ausschaltens der Stromversorgung zeigt;
24 ist ein Blockdiagramm, das die typische Anordnung einer herkömmlichen Videokamera mit Wechselobjektiv zeigt;
25 ist eine Ansicht, die die grundlegende Anordnung eines Objektivs mit Innenfokussierung zeigt;
26 ist ein Graph, der Fokuslinsenverschiebungsorte (Linsenkammdaten) zum Korrigieren der Position des Brennpunkts zeigt, der entsprechend der Zoomoperation einer Linsen variabler Vergrößerung versetzt wird, um einen Scharfeinstellzustand beizubehalten;
27 ist ein Graph zur Erläuterung einer Justieroperation zum Korrigieren eines Fehlers zwischen einem Kammort, der in den Linsenkammdaten gespeichert ist, und einer aktuellen Linsenposition;
28 ist ein Graph zur Erläuterung des Berechnens zur Interpolation eines Kammorts, der nicht aus einer Vielzahl von Kammort-Informationen gemäß den Linsenkammdaten gespeichert ist;
29 ist ein Graph zur Erläuterung des Berechnens zur Interpolation eines Kammorts, der nicht aus einer Vielzahl von Kammort-Informationen gemäß den Linsenkammdaten gespeichert ist;
30A und 30B sind Graphen zur Erläuterung eines Algorithmus, der eine Fokuslinse veranlaßt, einem Ort zu folgen; und
31 ist eine Tabelle zur Erläuterung der Innenstruktur der Linsenkammdaten.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In der Erfindung nicht beanspruchte erläuternde Beispiele und bevorzugte Beispiele sind nachstehend detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
Erstes erläuterndes nicht beanspruchtes Beispiel
1 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Beispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Objektiv 127 läßt sich vom Kameragehäuse 128 trennen, um ein sogenanntes Wechselobjektivsystem zu bilden.
Licht aus einem Gegenstand durchläuft eine feststehende erste Linsengruppe 101, eine zweite Linsengruppe 102, die nachstehend als Linse variabler Vergrößerung bezeichnet wird, um eine Zoomoperation auszuführen, eine Einstellblende 103, eine feststehende dritte Linsengruppe 104 und eine vierte Linsengruppe 105, die nachstehend als Fokuslinse bezeichnet wird, mit sowohl einer Scharfeinstellfunktion als auch einer Kompensationsfunktion, mit der die Bewegung des Brennpunkts kompensiert wird, die die Zoomoperation hervorruft, erzeugt ein Bild auf den Bildaufnahmeoberflächen einer Bildaufnahmeeinrichtung 106, wie einer CCD zum Aufnehmen einer Rot-Komponente in den drei Primärfarben von Rot (R), Grün (G) und Blau (B), auf einer Bildaufnahmeeinrichtung 107, wie einer CCD zur Aufnahme einer Grün-Komponente, und auf einer Bildaufnahmeeinrichtung 108, wie einer CCD zur Aufnahme einer Blau-Komponente, und wird photoelektrisch umgesetzt. Bildaufnahmesignale gemäß den jeweiligen Farbkomponenten, das heißt der Komponenten für Rot, Grün und Blau, werden abgegeben.
Die Bildaufnahmesignale der jeweiligen Farbkomponenten aus den Bildaufnahmeeinrichtungen werden auf ihre optimalen Pegel von Verstärkern 109, 110 beziehungsweise 111 verstärkt, einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 eingegeben und umgesetzt in ein Normfernsehsignal. Die Bildaufnahmesignale werden ebenfalls einer AWB-Signalverarbeitungsschaltung (automatische Weißabgleichschaltung) 130, einer AE-Signalverarbeitungsschaltung (automatische Belichtungssignalverarbeitungsschaltung) 131, einer AF-Signalverarbeitungsschaltung (Autofokussignalverarbeitungsschaltung) 113 und einer Flimmerfeststellschaltung 115 in der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 eingegeben.
Farbdifferenzsignale SAWB, die die AWB-Signalverarbeitungsschaltung 130 erzeugt, werden an eine AWB/Belichtungssteuereinheit 135 in einem Mikrocomputer 114 zum Steuern des Kameragehäuses 128 geliefert. Die Verstärker 109, 110 und 111 werden so gesteuert, daß die Farbdifferenzsignale Null werden, so daß der Weißabgleich ausgeführt wird. Gleichzeitig wird die Steuerinformation an einen Mikrocomputer 116 im Objektiv 127 als Farbtemperaturinformation gesandt.
Ein Photometriesignal SAE, das die AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 erzeugt, wird an die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 gesendet und zur Belichtungssteuerung verwendet. Gleichzeitig wird ein Photometriebereichssteuerbefehl zum Ausführen der Photometrie in nur einem Teilbereich des Bildes an die AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 gesandt.
Die AWB-/Belichtungssteuereinheit 135 führt auch die Belichtungssteuerung aus. Die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 steuert eine CCD-Treiberschaltung 136 so an, daß ein Photometriesignal in einen gewünschten Belichtungszustand versetzt wird, und sendet die Akkumulationszeiten der Bildaufnahmeeinrichtungen 106, 107 und 108, die Verstärkungen der Verstärker 109, 110 und 111, oder einen Blendenöffnungsansteuerbefehl an eine Blendenöffnungssteuereinheit 120 des Objektivcomputers 116, wodurch die Rückkopplungssteuerung der Lichtmenge erfolgt, die die Blendenöffnung 103 durchläuft.
Das Steuern der Blendenöffnung 103 erfolgt auf nachstehende Weise. Die Blendenöffnungssteuereinheit 120 sendet ein Signal an einen Blendentreiber 124 entsprechend einem Blendenöffnungsansteuerbefehl, der vom Kameragehäuse 128 kommt, um ein IG-Meßgerät (Blendengalvanometer) 123 anzusteuern. Der Zustand der angesteuerten Blendenöffnung wird vom Codierer 129 erfaßt. Ein Ausgangssignal vom Codierer wird zur AWB/Belichtungssteuereinheit 135 im Mikrocomputer 114 durch die Blendenöffnungssteuereinheit 120 übertragen, wodurch die Blendenöffnung 103 gesteuert wird.
Die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 steuert ebenfalls einen Programmodus, während die Bedeutung bezüglich einer Belichtungssteuerung plaziert wird. Wenn ein Photograph eine Programmodusumschalteinheit 138 betätigt und einen Modus auswählt, dann steuert die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 Parameter, zu denen ein Blendenöffnungsmechanismus, ein AGC-Verstärker oder dergleichen, und ein elektronischer Verschluß entsprechend dem ausgewählten Modus gehören, wodurch ein Optimalbelichtungszustand für einen Gegenstand der Aufnahmesituation realisiert wird.
Die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 steuert auch eine Langsamverschlußfunktion zum Aufnehmen eines schlecht beleuchteten Gegenstands. Die Langsamverschlußfunktion ist eine solche, die gemäß der langsamen Verschlußzeit, die eine Umschalteinheit 139 für Langsamverschluß auswählt, die CCD-Treiberschaltung 136 steuert, um die Ladeakkumulationszeiten der Bildaufnahmeeinrichtungen 106, 107 und 108 zu verlängern und ein Bildaufnahmesignal intermittierend auszulesen, während die Leseperiode mit der Ladeakkumulationszeit synchronisiert wird (für einen elektronischen Verschluß ändert sich die Akkumulationszeit, obwohl sich die Leseperiode nicht ändert).
Das intermittierend ausgelesene Bildaufnahmesignal wird von einem Teilbildspeicher 132 durch die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 aufgenommen. Die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 steuert eine Speichersteuerungs-/-interpolationsschaltung 133, um gespeicherte Videoinformation an die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 zu übertragen, wodurch die Videoinformation von Teilbildern kompensiert wird, die aus der Leseperiode entfernt wurden.
Die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 führt die oben beschriebene Belichtungssteuerung, die Programmodussteuerung und die Langsamverschlußsteuerung aus und sendet auch eine elektronische Verschlußinformation als Belichtungsinformation, eine Verstärkungsfaktorinformation von AGC oder dergleichen, eine Blendenöffnungssteuerinformation, eine ausgewählte Programmodusinformation oder eine gelesene Periodeninformation bei Langsamverschlußsteuerung an den Objektivmikrocomputer 116 im Objektiv.
Eine AF-Beurteilungswert, erzeugt von der AF-Signalverarbeitungsschaltung 113, wird an den Objektivmikrocomputer 116 über den Mikrocomputer 114 gesandt. Die Information des Entfernungsmeßbereichs in einem Einzelfilmbild, welches als Einzelfilmbild zum Messen einer Entfernung zu einem Gegenstand durch eine Entfernungsmeßrahmengrößensteuereinheit 142 im Objektivmikrocomputer 113 bestimmt wurde, wird an die AF-Signalverarbeitungsschaltung 113 durch den Gehäusemikrocomputer 114 gesandt.
Die Entfernungsmeßrahmengrößensteuereinheit 142 bestimmt einen Entfernungsmeßbereich mit einer Optimalgröße, um die AF-Ausführung entsprechend der Brennweite des Objektivs 127 zu erreichen, das aufzusetzen ist. Der Grund, warum die Größe des Entfernungsmeßrahmens im Objektiv bestimmt wird, ist zuvor beschrieben worden.
Der Gehäusemikrocomputer 114 liest den Zustand einer Zoomumschalteinheit 137 (eine Einheit zur Abgabe einer Spannung entsprechend einem Widerstandswert, der sich gemäß dem Betrieb eines Drehbetätigungsglieds ändert: wenn die Ausgangsspannung A/D-umgesetzt ist, können Richtung und Betrag der Drehung vom Betätigungsglied als Digitalsignale erzielt werden) und den Zustand eines AF-Schalters 141 aus und sendet die Zustände der Schalter an den Objektivmikrocomputer 116.
Nach Empfang der Information aus dem Gehäusemikrocomputer 114, die aufzeigt, daß der AF-Schalter 141 AUS (manueller Fokussiermodus) und die Zoomumschalteinheit 137 betätigt ist, sendet der Objektivmikrocomputer 116 ein Steuersignal an einen Zoommotortreiber 122, während durch Ablauf eines AF/Computerzoomsteuerprogramms 117 Bezug genommen wird auf Linsenkammdaten 119, so daß das Objektiv in einer Richtung entsprechend dem Betätigungszustand des Schalters angesteuert wird, das heißt, auf die Teleseite oder auf die Weitwinkelseite. Mit dieser Operation wird die Linse 102 variabler Vergrößerung durch einen Zoommotor 121 so angesteuert, daß die Zoomoperation zur Ausführung kommt. Ein Steuersignal wird ebenfalls an einen Fokusmotortreiber 126 gesandt. Mit dieser Operation wird die Fokuslinse 105 über einen Fokusmotor 125 so angesteuert, daß eine Verschiebung der Brennweitenposition durch die Zoomoperation kompensiert wird.
Wenn der AF-Schalter 141 EIN ist (automatischer Fokussiermodus) und wenn die Zoomumschalteinheit 137 betätigt ist, dann muß der Scharfeinstellzustand sowohl für die Zoomoperation als auch für eine Entfernungsänderung beibehalten werden. Der Objektivmikrocomputer 116 führt die Zoomoperation aus, während er durch Ablauf eines AF/Computerzoomsteuerprogramms 117 Bezug nimmt auf ein AF-Beurteilungswertsignal, das vom Mikrocomputer 114 kommt, und eine Position beibehält, bei der der AF-Beurteilungswert maximal ist.
Ist der AF-Schalter 141 EIN und ist die Zoomumschalteinheit 137 nicht betätigt, dann sendet das AF/Computerzoomsteuerprogramm 117 ein Signal an den Fokusmotortreiber 126, um die Fokuslinse 105 über den Fokusmotor 125 so anzusteuern, daß das vom Gehäusemikrocomputer 114 gesandte AF-Beurteilungswertsignal maximal wird, wodurch eine automatische Scharfeinstelloperation ausgeführt wird.
Ein Flimmersignal SFL, das die Flimmerfeststellschaltung 115 in der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 im Kameragehäuse 128 erzeugt, wird an den Gehäusemikrocomputer 114 gesandt. Die An-/Abwesenheit von Flimmern wird bestimmt und eine Flimmeran-/-abwesenheitsinformation wird dem Objektivmikrocomputer 116 zugeführt.
Das Flimmersignal SFL wird nachstehend anhand der 5A bis 5C beschrieben. Die 5A bis 5C sind Graphen, die Flimmern aufzeigen, das zu beobachten ist, wenn die Frequenz einer Wechselstromquelle 50 Hz beträgt und das Ausgangssignal der Videokamera auf der NTSC-Norm, das heißt, die Vertikalsynchronfrequenz beträgt 60 Hz, und einer Änderung im Ausgangssignal aus der Bildaufnahmeeinrichtung basiert.
5A zeigt eine Änderung des Absolutwerts einer Wechselstromversorgung in Hinsicht auf die Zeit. Die Wechselstromversorgungswellenlänge ist eine Sinuswelle. Folglich wird bei der Absolutspannung die Wellenform des positiven Abschnitts der Sinuswelle alle 100 Hz wiederholt.
5B zeigt das Entladewiederholphänomen einer Leuchtstofflampe. Eine Leuchtstofflampe startet die Entladung, wenn der Absolutwert der Stromversorgungsspannung einen bestimmten Wert überschritten hat, das heißt, VTH in 5A, und endet die Entladung, wenn die Absolutspannung kleiner als der Wert VTH ist. Folglich ändert sich die Lichtemissionsmenge in einer Periode von 100 Hz, wie aus 5B ersichtlich.
5C zeigt die Änderung der Ladungsmenge, die in einer Bildaufnahmeeinrichtung alle 1 V (Vertikalabtastperiode) akkumuliert wird. Die Bildaufnahmeeinrichtung wiederholt die Ladeakkumulation alle 1 V, das heißt mit einer Periode von 60 Hz.
Für eine Periode V1, gezeigt in 5C, führt die Leuchtstofflampe die Entladeoperation fast zweimal aus. Für eine Periode V2 wird die Entladeoperation jedoch ein- und 2/3-mal ausgeführt. Für eine Periode V3 wird die Entladeoperation ein- und 1/3-mal ausgeführt. Da sich die Lichtmenge auf diese Weise ändert, ändert sich auch die Ladeakkumulationszeit, wie in 5C gezeigt.
Die in 1 dargestellte Flimmerfeststellschaltung 115 kann eine Änderung im Bildaufnahmesignalpegel feststellen, wie in 5C gezeigt, oder kann eine Komponente von 20 Hz entsprechend der Lichtmengenänderungsperiode, wie in 5C gezeigt, unter Verwendung eines Bandpaßfilters oder dergleichen auslesen.
Wenn ein Flimmersignal wie das frühere festgestellt wird, dann erfaßt der Gehäusemikrocomputer 114 die Signaländerungsperiode zum Bestimmen der An-/Abwesenheit von Flimmern. Wird ein Flimmersignal wie das letztere festgestellt, das heißt das Pegelsignal einer spezifischen Frequenzkomponente, dann bestimmt der Gehäusemikrocomputer 114, ob der Pegel des Flimmersignals gleich oder höher als ein vorbestimmter Pegel ist, wodurch die An-/Abwesenheit von Flimmern erfaßt wird.
Ein Videosignal, das die in 1 gezeigte Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 verarbeitet hat, wird im Teilbildspeicher 132 gespeichert. Die Speichersteuerungs-/-interpolationsschaltung 133 steuert den Speicher zum Auslesen des gespeicherten Bildes und gibt ein Vergrößerungssignal ab, das gewonnen wird durch Vergrößern der Bilds längs der Vertikal- und Horizontalrichtung, während die Interpolation zwischen den Abtastzeilen und zwischen den Pixeln erfolgt.
Das aus dem Teilbildspeicher 132 unter Steuerung der Speichersteuerungs-/-interpolationsschaltung 133 ausgelesene Vergrößerungssignal wird von der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 erneut der Farbverarbeitung unterzogen und in ein Normfernsehsignal umgesetzt.
Die Speichersteuerungs-/-interpolationsschaltung 133 führt das Steuern entsprechend der Vergrößerungsinformation aus einer elektronischen Zoomsteuereinheit 134 im Gehäusemikrocomputer 114 aus. Die elektronische Zoomvergrößerungsinformation aus der elektronischen Zoomsteuereinheit 134 wird dem Objektivmikrocomputer 116 zugeführt.
Die Entfernungsmeßrahmengrößensteuereinheit 142 im Objektivmikrocomputer 116 ändert die Größe des Entfernungsmeßrahmens auf der Grundlage der aus dem Gehäusemikrocomputer 114 gesandten Vergrößerungsinformation (ist später detailliert anhand 3 zu beschreiben). Die Größeninformation wird durch den Gehäusemikrocomputer 114 an die AF-Signalverarbeitungsschaltung 113 gesandt.
Die AF-Signalverarbeitungsschaltung 113 und die AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 sind nachstehend anhand 2 detailliert beschrieben. Die Bildaufnahmeeinrichtung gibt Signal von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) ab, die von den Verstärkern 109, 110 beziehungsweise 111 auf Optimalpegel verstärkt und von den A/D-Umsetzern 206, 207 beziehungsweise 208 in Digitalsignale umgesetzt und dann an die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 112 gesandt werden. Diese Signal werden in geeigneter Weise von den Verstärkern 209, 210 beziehungsweise 211 verstärkt und in einem Addierer 212 zum Erzeugen eines Leuchtdichtesignals S5 addiert.
Das Leuchtdichtesignal S5 wird einem Bandpaßfilter 213 eingegeben, und nur eine Hochfrequenzkomponente, deren Signalpegel sich entsprechend dem Scharfeinstellzustand ändert, wird ausgelesen. Nur das Signal von Abtastzeilen in einem spezifischen Bildbereich (Bereich im Entfernungsmeßrahmen) in einem Einzelfilmbild wird durch eine Torschaltung 214 geführt, und der Spitzenwert wird von einer Spitzenwerthalteschaltung 215 gehalten. Nach Abschluß des Führungsprozesses in einem Teilbild wird ein Spitzenwert S6 eines Fokussignals zum Objektivmikrocomputer 116 durch den Gehäusemikrocomputer 114 übertragen, so daß die Spitzenwerthalteschaltung 215 initialisiert ist.
Das EIN-/AUS-Steuern der Torschaltung 214 wird von einer Torzeitvorgabeerzeugungsschaltung 222 und einer Torimpulssteuerschaltung 216 ausgeführt. Auf der Grundlage der Information S10 aus der Entfernungsmeßrahmengrößensteuereinheit 142 im Objektivmikrocomputer 116 bestimmt der Gehäusemikrocomputer 114 eine Auslesestartposition CR1 und eine Endposition IR1 eines Entfernungsmeßrahmens, wie mit Bezugszeichen 303 in 3A aufgezeigt. Das EIN-/AUS-Steuern der Torschaltung erfolgt auf der Grundlage der Information S12.
Das Leuchtdichtesignal S5 wird auch der AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 eingegeben. Das Leuchtdichtesignal S5, das der AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 eingegeben wurde, wird unterteilt in ein Durchschnittsgesamtlichtlesesignal S7a, das gewonnen wird durch Feststellen des Gesamtvideobereichs, wie in 4A gezeigt, und ein mittengewichtetes Lichtlesesignal S7b, gewonnen durch Feststellen lediglich des Mittelabschnitts vom Videobereich, wie in 4B gezeigt. Diese Signale gewichten die Gewichtungsschaltungen 217 beziehungsweise 219, werden vom Addierer 221 addiert und als photometrischer Beurteilungswert S8 an eine Belichtungssteuerrecheneinheit 231 in der AWB/Belichtungssteuereinheit 135 gesandt. Das Steuern der EIN/AUS-Zeit oder das Gewichtungsverhältnis einer Torschaltung 218 zum Ausführen der mittleren gewichteten Lichtlesung auf der Grundlage der Information aus der Belichtungssteuerrecheneinheit 231 erfolgt.
Eine Belichtungssteueroperation ist nachstehend unter Verwendung eines Beispiels einer Belichtungssteuerung in einem Programmodus beschrieben. Steuerparameter zum Bestimmen der Belichtung enthalten Parameter des Blendenöffnungsmechanismus AGC und den elektronischen Verschluß. Daten mit diesen Parametern, die eingesetzt sind in Programmodieinheiten gemäß einem Gegenstand oder gemäß einer Aufnahmesituation, werden als Nachschlagetabellen (LUT) in der AWB/Belichtungssteuereinheit 135 aufbereitet. Es gibt LUT 1 (227) entsprechend dem Programmodus 1, LUT 2 (228) entsprechend dem Programmodus 2, LUT 3 (229) entsprechend dem Programmodus 3 und LUT 4 (230) entsprechend dem Programmodus 4.
Die AWB/Belichtungssteuereinheit 135 liest die Daten der Nachschlagetabelle aus entsprechend dem von der Programmodusumschalteinheit 38 eingestellten Programmodus in eine LUT-Datensteuereinheit 126 und steuert die Parameter auf der Grundlage der Daten, wodurch der Programmodus aktiviert wird.
Bewegt sich der Gegenstand mit hoher Geschwindigkeit, dann steuert eine elektronische Verschlußsteuereinheit 224 die Bildaufnahmeeinrichtungsansteuerschaltung (CCD-Ansteuerschaltung) 136 so, daß der elektronische Verschluß zum Steuern der Akkumulationszeit einer Bildaufnahmeeinrichtung auf Hochgeschwindigkeit mit Priorität eingestellt ist. Mit dieser Verarbeitung kann ein Aufnahmemodus eingestellt werden, der in der dynamischen Auflösung hervorragend ist, das heißt, ein sogenannter Sportmodus.
Wenn eine Blendeneinstellsteuereinheit 225 einen Blendeneinstellansteuerbefehl an den Objektivmikrocomputer 116 überträgt, um den Blendeneinstellmechanismus zur Öffnungsseite mit Priorität einzustellen und die Belichtungssteuerung auf der Grundlage der restlichen Parameter erfolgt, wird die Tiefenschärfe gering. Mit dieser Verarbeitung wird ein Vignettierungseffekt vom Hintergrund erzielt. Das heißt, ein sogenannter "Portraitmodus", der geeignet ist zur Aufnahme einer Person oder dergleichen, kann eingestellt werden.
Auf diese Weise kann Aufnahmeoperationsoptimum für die Aufnahmesituation realisiert werden.
Wenn die AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 die photometrische Verteilung steuert durch Einstellen des Feststellbereichs oder der Feststellposition vom Videosignal zur Belichtungssteuerung, die die Torimpulssteuerschaltung 220 eingestellt hat, läßt sich eine optimalere Aufnahmeoperation ausführen.
Sogenannte Durchschnittsgesamtlichtlesung, bei der der gesamte Bildbereich festgestellt wird, wie in 4A als Beispiel gezeigt ist, und die Belichtungssteuerung so erfolgt, daß das Feststellsignal einen vorbestimmten Pegel erreicht, oder das Mittengewichtungslichtlesen erfolgt, in dem nur der Mittenbereich des Bildbereichs erfaßt wird, wie in 4B gezeigt, wird eine Belichtungssteuerung so ausgeführt, daß das Feststellsignal einen vorbestimmten Pegel erreicht, der ausführbar ist.
In der AE-Signalverarbeitungsschaltung 131 werden die Feststelldaten des Gesamtlichtlesebereichs und des Feststellbereichs vom mittengewichteten Lichtlesebereich gewichtet von den Gewichtungsschaltungen 217 beziehungsweise 219. Belichtungssteuerung erfolgt auf der Grundlage der Feststelldaten, die gewonnen sind durch Addieren der obigen Daten zu einem vorbestimmten Verhältnis. Mit dieser Verarbeitung kann die Belichtungssteuerung auf der Grundlage der Photometrie, die Durchschnittsgesamtlichtlesen mit mittengewichteter Lichtlesung kombiniert, zur Ausführung kommen.
Ändert sich das Gewichtungsverhältnis für jeden Programmodus gemäß einem Gegenstand oder gemäß der Aufnahmesituation, kann eine optimalere Belichtungssteuerung unter Verwendung der Vorteile der beiden Photometrietechniken ausgeführt werden.
Für einen Gegenstand, der mit einer Spotbeleuchtung und bei dunklem Hintergrund beleuchtet oder für einen von hinten beleuchteten Gegenstand wird als Beispiel die Gewichtung der mittengewichteten Lichtlesung erhöht zum Einstellen des Verhältnisses zur Durchschnittsgesamtlichtlesung. Mit dieser Verarbeitung kann eine genaue Belichtungssteuerung nicht nur für den Hauptgegenstand erfolgen, sondern auch für den Gegenstand, der sich im Hintergrund befindet.
Das Einzelfilmbild wird unterteilt, wie in 4C gezeigt, und die Bilderfassung erfolgt in jedem Bereich. Der Bereich der Feststelldaten, verwendet zur Belichtungssteuerung, ist begrenzt, oder die Gewichtung wird geändert in Programmodieinheiten gemäß dem Gegenstand oder der Aufnahmesituation. Mit dieser Verarbeitung kann eine Feinbelichtungssteuerung realisiert werden.
Ein Beispiel automatischer Fokussiersteuerung eines Objektivs ist nachstehend anhand 6 beschrieben. Das Ablaufdiagramm von 6 zeigt einen Algorithmus für die automatische Fokussieroperation des AF/Computerzoomsteuerprogramms 117, das ausgeführt wird, wenn der Objektivmikrocomputer 116 im Objektiv keine Zoomoperation ausführt.
Unter Bezug auf 6 wird eine AF-Steuerverarbeitung in Schritt S601 gestartet. In Schritt S602 wird die zuvor beschriebene Wobbeloperation zum Bestimmen einer Gradientenrichtung durchgeführt. Die Wobbeloperation ist nachstehend anhand 7 beschrieben.
7 ist ein Graph, der eine Änderung der charakteristischen Kurve 701 eines AF-Beurteilungswerts zeigt, der gewonnen wird, wenn die Fokussierlinse relativ zu einem gewissen Gegenstand von der Unendlichkeitsseite zur kürzesten Fokussierentfernung eingestellt wird. Die Abszisse zeigt die Position der Fokuslinse, und die Ordinate zeigt einen AF-Beurteilungswertpegel an.
Bezugszeichen 702 bedeutet einen Scharfeinstellpunkt, bei dem der AF-Beurteilungswertpegel maximal ist (eine Linsenscharfeinstellung ist aufgezeigt mit Bezugszeichen 708). Die Fokuslinsenposition wird so gesteuert, daß der AF-Beurteilungswertpegel immer maximal ist.
Bei der Wobbeloperation wird die Fokuslinse letztlich in Schwingungen versetzt und bestimmt aus der Variation im Signalpegel, ob der Scharfeinstellpunkt in Richtung der kürzesten Fokussierentfernung oder auf der Richtung Unendlichkeit in Hinsicht auf die aktuelle Fokuslinsenposition gegeben ist.
Bei der Wobbeloperation wird der AF-Beurteilungswert aufgegriffen, während letztlich die Fokuslinse angesteuert wird, wodurch bestimmt ist, ob der aktuelle Zustand ein Scharfeinstellzustand oder ein Unschärfezustand ist (wenn es eine Unschärfe gibt, wird bestimmt, ob der Fokuspunkt vom Scharfeinstellzustand in Richtung unendlich oder in Richtung kürzester Fokussierentfernung abweicht).
Wenn beispielsweise die aktuelle Fokusposition auf der Unendlichkeitsseite in Hinsicht auf den Scharfeinstellpunkt ist (beispielsweise an einer Stelle, die mit Bezugszeichen 709 in 7 versehen ist), wird eine Wobbeloperation ausgeführt, um letztlich die Linse von der Unendlichkeitsrichtung (die Fokuslinsenposition wird verschoben, wie mit Bezugszeichen 703 aufgezeigt: die Zeitachse wird von der Oberseite zur Unterseite in Hinsicht auf die Blattoberfläche verschoben). Eine Änderung beim AF-Beurteilungswertpegel, beobachtet zu dieser Zeit, ist mit Bezugszeichen 704 aufgezeigt.
Wenn die Fokuslinsenposition auf der kürzesten Fokussierentfernungsseite in Hinsicht auf den Scharfeinstellpunkt liegt (das heißt, eine mit Bezugszeichen 710 in 7 versehene Position) wird die Linse letztlich angesteuert, wie mit Bezugszeichen 705 aufgezeigt. Eine Änderung im AF-Beurteilungswertpegel ist mit Bezugszeichen 706 versehen.
Die Phase der Änderung vom AF-Beurteilungswertpegel, aufgezeigt mit Bezugszeichen 704, steht demjenigen gegenüber, der mit Bezugszeichen 706 versehen ist. Durch Bestimmen dieser Phase wird die Seite, auf der sich die Fokuslinse befindet, in Hinsicht auf den Scharfeinstellpunkt positioniert, das heißt, die Richtung, in der sich die Fokuslinse bewegen muß, wird bekannt.
Wenn die Linse letztlich an die Spitze der gebirgsartigen charakteristischen Kurve 701 vom AF-Beurteilungswert (711) verschoben ist, hat eine sich ergebende Änderung im AF-Beurteilungswertpegel (712) eine geringe Amplitude und eine andere Gestalt, so daß eine Unschärfe oder ein Scharfeinstellzustand festgestellt werden kann.
Bei der Wobbeloperation nahe dem Scharfeinstellpunkt wird eine Unschärfe für den Photographen sichtbar, abhängig vom Ansteueramplitudenbetrag (a in 7) der letztlichen Ansteuerung der Fokuslinse. Ein Minimalamplitudenbetrag zum Erzielen eines hinreichenden Beurteilungswerts muß folglich eingestellt werden.
Nahe der Basis der gebirgsartigen charakteristischen Kurve 701, selbst wenn die Fokuslinse letztlich angesteuert wird, kann die Amplitude vom AF-Beurteilungswert in einigen Fällen nicht hinreichend gewonnen werden, so daß sich die Richtung nicht bestimmen läßt. Folglich wird die Linsenansteueramplitude vorzugsweise auf einen relativ hohen Wert eingestellt.
Bei der aktuellen Wobbeloperation wird die Position 709 angesteuert durch den Abstand in Richtung unendlich, anstelle des Ansteuerns der Linse längs einer Sinuswelle, wie mit den Bezugszeichen 703, 711 und 705 aufgezeigt wird für die Fokuslinse, und der AF-Beurteilungswert wird angenommen (der Beurteilungswertpegel entspricht Punkt 714). Danach wird die Linse angesteuert durch 2a, was dem Fokussierabstand am nächsten liegt, aufgezeigt durch Bezugszeichen 715, und ein Beurteilungswert wird bei Position 715 angenommen (der Pegel entspricht Punkt 716). Die Pegeldifferenz wird festgelegt als Ansteuerrichtungsbeurteilungswert. Wenn der Ansteuerrichtungsbeurteilungswert einen Absolutwertbetrag hat, der größer als das Rauschen ist, wird die Gradientenrichtung gemäß dem Vorzeichen vom Richtungsbeurteilungswert bestimmt.
Mit der Wobbeloperation nahe dem Scharfeinstellpunkt, das heißt, der Position 702, kann der Pegel vom erzielten Ansteuerrichtungsbeurteilungswert ungenügend sein. Da jedoch der Differenzbetrag zwischen dem Beurteilungswert vor dem Start der Wobbeloperation und dem AF-Beurteilungswert festgestellt werden kann, der während der Wobbeloperation erzielt wird, und der Beurteilungswertpegel zu dieser Zeit hoch ist, läßt sich bestimmen, ob sich die Linse im Scharfeinstellpunkt befindet (da der Beurteilungswertpegel hoch ist, wird der Einfluß der Rauschkomponente minimiert, so daß der zuvor beschriebene signifikante Signaländerungsbetrag kleiner werden kann als bei der Basis vom Gebirge).
Unter Rückbezug auf das Ablaufdiagramm von 6 wird in Schritt S603 aus dem Ergebnis der Wobbeloperation in Schritt S602 bestimmt, ob der aktuelle Aufnahmezustand ein Scharfeinstellzustand oder ein Unscharfzustand ist. Wenn bestimmt ist, daß ein Scharfeinstellzustand eingestellt ist, wird die Fokuslinse angehalten, und der Ablauf schreitet fort zu einer Reaktivierungsmonitorverarbeitungsroutine, die bei Schritt S609 beginnt.
In Schritt S603 wird bestimmt, daß ein Unscharfzustand eingestellt ist, eine Wobbeloperation wird in Schritt S604 ausgeführt, um die Richtung des Scharfeinstellpunkts herauszufinden, und eine Gradientenverarbeitung erfolgt in Richtung des Bestimmungsergebnisses (Schritt S605).
In Schritt S606 wird bestimmt, ob die Spitze des Scharfeinstellpunkts, das heißt, das Scharfeinstellbewertungssignal durchgekommen ist. Wenn NEIN in Schritt S606, dann wird die Gradientenverarbeitung fortgesetzt. Wenn JA in Schritt S606, wird die Fokuslinse zur Spitze zurückgebracht (Schritte S607 und S608).
Während dieser Gradientenoperation wird die Gradientengeschwindigkeit entsprechend der Gestalt des Gebirges gesteuert, während immer die Form überwacht wird (die Linse wird mit Hochgeschwindigkeit nahe der Basis vom Gebirge angesteuert, obwohl die Antriebsgeschwindigkeit graduell hin zur Spitze verringert wird).
Wenn die Fokuslinse zur Spitze zurückgekehrt ist, ändert sich manchmal der Gegenstand aufgrund von Schwenken oder dergleichen. wenn folglich die Fokuslinse an der Spitze angekommen ist, dann kehrt der Ablauf zu Schritt S602 zurück, um zu bestimmen, ob die Fokuslinse genau an der Spitze ist, das heißt, genau im Scharfeinstellpunkt ist, so daß die Wobbeloperation erneut ausgeführt werden muß.
Wenn in Schritt S603 bestimmt ist, daß der Scharfeinstellzustand erreicht ist, dann schreitet der Ablauf fort zur Reaktivierung der Überwachungsroutine, die bei Schritt S609 beginnt. In Schritt S609 wird der AF-Beurteilungswertpegel im Scharfeinstellzustand gespeichert.
In Schritt S610 wird eine Reaktivierungsbestimmung durchgeführt.
Die Verarbeitung ist detailliert anhand 7 beschrieben. Wie in 7 gezeigt, wird angenommen, daß die Fokuslinse an der Stelle 708 ist, und der AF-Beurteilungspegel zu dieser Zeit durch das Bezugszeichen 702 aufgezeigt ist. Dieser Pegel 702 entspricht dem in Schritt S609 gespeicherten AF-Beurteilungswertpegel.
Es wird angenommen, daß der Beurteilungswertpegel von 702 auf 707 verringert ist aufgrund einer Änderung beim Gegenstand oder dergleichen. Ob eine Reaktivierung auszuführen ist, wird dann auf folgende Weise bestimmt.
Wenn sich der Beurteilungswertpegel von Pegel 702 durch einen Reaktivierungsbestimmungsschwellwert β ändert oder auch darüber hinaus, wie in 7 gezeigt, wird bestimmt, daß eine Abweichung vom Scharfeinstellzustand aufgekommen ist, und eine Reaktivierung erfolgt. Wenn ein Änderungsbetrag des Beurteilungswerts kleiner als der Reaktivierungsbestimmungsschwellwert β ist, dann wird bestimmt, daß die Reaktivierung nicht ausgeführt wird.
Unter Rückbezug auf das Ablaufdiagramm von 6 wird das Bestimmungsergebnis in Schritt S610 von 6 in Schritt S611 bestimmt. Wenn die Reaktivierung nicht zur Ausführung kommt, wird die Fokuslinse angehalten (Schritt S612), und der Ablauf kehrt zurück zu Schritt S610, um erneut die Reaktivierungsüberwachung durchzuführen.
Wenn bestimmt ist, daß die Reaktivierung nicht auszuführen ist, dann kehrt der Ablauf zurück zu Schritt S602. Die Wobbeloperation erfolgt erneut zum Bestimmen der Fokuslinsenbewegungsrichtung: Durch Wiederholen dieser Operationen wird die Fokuslinse so behandelt, daß der Scharfeinstellzustand immer beibehalten wird.
In der Schleife der automatischen Fokussieroperation wird der AF-Beurteilungswert normalerweise synchron mit der Vertikalsynchronsignalperiode erzeugt. Die AF-Steuerroutine wird folglich ebenfalls synchron mit der Vertikalsynchronsignalperiode durchgeführt.
Der Grund hierfür liegt darin, daß die letzte Fokussignalinformation in effektiver Weise zum Erhöhen der AF-Ansprechfähigkeit verwendet werden kann.
Der Algorithmus aus der Fokussieroperation durch eine spezielle Linse ist vorher beschrieben worden. Für andere Linsen kann der Grad der Geschwindigkeitssteuerung, der Wobbelamplitudenbetrag oder Parameter für die Scharfeinstellbestimmung/Reaktivierungsbestimmung optimiert werden entsprechend den Eigenschaften der individuellen Linsen. Unter verschiedenen Bedingungen des Gegenstands oder der Umgebung kann folglich eine stabile AF-Operation für den Hauptzielgegenstand realisiert werden.
Ein kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, das heißt, eine Technik des Verwendens einer Aufnahmezustandsinformation, die der Gehäusecomputer 114 an die Seite des Objektivs 127 für die AF-Steuerung überträgt, ist nachstehend beschrieben.
Entsprechend der Flimmeran-/-abwesenheitsinformation (wenn das Kameragehäuse keine Flimmerschaltung besitzt, kann die An-/-Abwesenheit von Flimmern aus Farbtemperaturinformation und elektronischer Verschlußinformation erkannt werden), die Linsenansteuerzeitvorgabe und der AF-Beurteilungswertempfangszeitvorgabe geändert werden, um den Einfluß des Flimmerns zu beseitigen, womit eine fehlerhafte AF-Operation vermieden wird.
Die Verarbeitung des Verhinderns einer fehlerhaften AF-Operation ist nachstehend anhand der 8A bis 8C beschrieben unter Verwendung beispielsweise einer Wobbeloperation, die gemäß 6 in Schritt S602 ausgeführt wird. 8A entspricht 5C mit einer Zeitachse, die sich erstreckt und eine periodische Änderung im Pegel zeigt, die durch Flimmern hervorgerufen wird.
8C zeigt eine Zeitänderung der Fokusposition, die beobachtet wird, wenn eine normale Wobbeloperation wiederholt wird. Wie in 8C gezeigt, wird bei der Wobbeloperation die Fokuslinse an die kürzeste Fokussierentfernung angesteuert mit einer vorbestimmten Amplitude. Wenn die Fokuslinse eine vorbestimmte Fokusposition 801 erreicht, wird das Ansteuern beendet. Wenn die Fokuslinse in einem Ruhezustand eingestellt ist, werden Ladungen in einer Bildaufnahmeeinrichtung für eine Dauer von 1 V akkumuliert. Für die nächste Vertikalsynchronsignalperiode wird das Videosignal für Periode V1 aus der Bildaufnahmeeinrichtung ausgelesen, womit der AF-Beurteilungswert bei der Fokusposition 801 erzielt wird.
Die Fokuslinse wird auf eine vorbestimmte Fokusposition 802 in Richtung unendlich angesteuert. Gleichermaßen werden für eine Periode V4 Ladungen für eine Periode V3 akkumuliert und ausgelesen, wodurch der AF-Beurteilungswert bei der Fokusposition 802 gewonnen wird.
Wenn die Wobbeloperation ausgeführt ist, wie in 8C gezeigt und ein Flimmern vorhanden ist, variiert der erzielte AF-Beurteilungswert aufgrund des Einflusses von Flimmern, so daß die Richtung des Scharfeinstellpunkts nicht genau bestimmt werden kann.
Nur wenn Flimmern vorhanden ist, wird die Wobbeloperationsperiode mit der Flimmerperiode synchronisiert, wie in 8B gezeigt. Durch Empfangen des AF-Beurteilungswerts, verwendet zum Bestimmen der Richtung der Zeitvorgaben von V1, V4, V7, V10, ..., V2, V5, V8, V11, ..., oder von V3, V6, V9, V12, änderungsfrei in der Lichtmenge, wird der Einfluß eines Flimmerns eliminiert.
In 8B werden AF-Beurteilungswerte für die Perioden V2 und V5 empfangen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das Bestimmen kann ebenfalls erfolgen unter Verwendung der Kombinationen V1 + V2 oder V4 + V5.
In 8 ist die Wobbeloperationsperiode mit 3 V dargestellt. Um jedoch den Einfluß von Flimmern zu beseitigen, kann eine beliebige Periode verwendet werden, sofern diese ein ganzzahliges Vielfach der Periode der Videosignalausgangsänderung ist, die von Flimmern verursacht wurde.
Ist Flimmern vorhanden, dann wird die in 8B gezeigte Steuerung ausgeführt, wie oben beschrieben. Mit dieser Verarbeitung wird eine genaue Richtungsbestimmung durchgeführt, während die Einflüsse vom Flimmern eliminiert werden. Wenn kein Flimmern festgestellt wird, wird die Wobbeloperation so schnell wie möglich abgeschlossen, wie in 8C gezeigt, womit die AF-Reaktion verbessert wird.
Als Zweites wird die Verstärkerfaktorinformation von AGC oder dergleichen herangezogen. In der in 7 gezeigten Wobbeloperation ist ein Ansteuerrichtungsbeurteilungswertpegel höher als der Rauschpegel und gültig als Zustand für die Richtungsbestimmung. Da sich der Verstärkungsbetrag der Rauschkomponente abhängig von dem Verstärkungsfaktor von AGC ändert, wird der Ansteuerrichtungsbeurteilungswertpegel, der zu vernachlässigen ist, ebenfalls entsprechend dem Verstärkungsfaktor geändert, womit eine fehlerhafte AF-Operation verhindert wird.
Als Drittes wird eine Programmodusinformation herangezogen. Wenn der Programmodus während der Gradientenoperation (Schritte S605 und S606) oder während der Reaktivierungsbestimmung (Schritte S610, S611 und S612) geändert wird, wird in 6 gezeigt, dann ändert sich auch der Belichtungszustand, und der AF-Beurteilungswert wird ebenfalls entsprechend geändert, was zu einer fehlerhaften Arbeitsweise führt.
Wenn als Mittel zum Lösen dieses Problems der Programmodus geändert wird, dann kehrt der Ablauf zu Schritt S602 im Ablaufdiagramm von 6 zurück. Die Verarbeitung mit der Wobbeloperation beginnend wird erneut gestartet, wodurch das Ansteuern in einer fehlerhaften Richtung vermieden wird, die Unschärfen hervorruft.
9 zeigt den verbesserten Teil des Algorithmus im Ablaufdiagramm von 6. Eine detaillierte Beschreibung ist hier fortgelassen. Schritte S1001, S1002, S1003 und S1004 werden den Schritten S605 und S610 in 6 hinzugefügt. Wenn eine Änderung im Programmodus festgestellt wird (Schritt S1001), dann wartet die Verarbeitung auf das Stabilisieren des Belichtungszustands (Schritte S1002 und S1003). Danach wird die Verarbeitung mit der Wobbeloperation (Schritt S602) beginnend erneut gestartet.
In dieser Serie der Verarbeitung überschreitet ein Wartezeitzähler C in Schritt S1002 einen vorbestimmten C0 der Wartezeit nicht, weil der nicht dargestellte RAM im Objektivmikrocomputer 116 durch die Initialisierungsoperation des Objektivmikrocomputers 116 gelöscht ist.
Als Viertes wird eine Leseperiodeninformation für Langzeitverschlußsteuerung verwendet. Bei der Langzeitverschlußsteuerung kann der AF-Beurteilungswert nicht bei jeder 1V-Synchronisationsperiode erzielt werden. Wenn die Langzeitgeschwindigkeit beispielsweise 1/15 beträgt, dann wird der AF-Beurteilungswert nur alle 4V-Synchronisationsperioden gewonnen. Wenn die AF-Steuerung, wie sie in 6 gezeigt ist, unter der Annahme erfolgt, daß der AF-Beurteilungswert alle V aktualisiert wird, dann wird ein Scharfeinstellzustand irrtümlicherweise bestimmt, weil selbst in einem Unscharfzustand kein Unterschied zwischen den Beurteilungswertpegeln als Wobbelergebnisse vorliegt. Aus diesem Grund wird die AF-Operation im Unscharfzustand beendet.
Um eine derartige Fehloperation zu vermeiden, wird angenommen, daß bei Langzeitverschlußsteuerung der AF-Beurteilungswert nur bei der Leseperiode aktualisiert wird. Gebirgsformbestimmung oder die Reaktivierungsoperation während des Wobbelns oder die Gradientenoperation werden synchron mit der Leseperiode ausgeführt, wodurch eine Fehloperation vermieden wird.
Als Fünftes wird eine Bildvergrößerungsinformation des elektronischen Zoomens verwendet. Dies ist nachstehend anhand der 3A und 3B beschrieben. Unter Bezug auf die 3A und 3B bedeutet Bezugszeichen 301 einen Aufnahmerahmen; Bezugszeichen 302 bedeutet einen Entfernungsmeßbereich (Entfernungsmeßrahmen) zum Auslesen eines AF-Beurteilungswerts, der bereits zuvor beschrieben worden ist.
Es wird angenommen, daß ein Gegenstand 304 in naher Entfernung und ein entfernter Gegenstand 305 im Aufnahmebild vorhanden sind. In diesem Ausführungsbeispiel wird der AF-Beurteilungswert festgelegt als Spitzenwert einer Hochfrequenzkomponenten eines Videosignals im Entfernungsmeßrahmen. Wenn der hintere Gegenstand 305 eine Leuchtdichte hat, die höher als diejenige des Gegenstands 304 ist, dann wird folglich eine AF-Steuerung ausgeführt, um den Linsenfokus auf den Gegenstand 305 zu richten.
Es wird angenommen, daß der Bereich 302 durch elektronisches Zoomen oder dergleichen vergrößert wird, wie in 3B gezeigt. Zu dieser Zeit sieht der Photograph auf den Bildschirm des Monitors, der mit Bezugszeichen 306 versehen ist, bei dem der Gegenstand 304 vergrößert ist, wie in 3B gezeigt (3B zeigt die Darstellung auf dem Monitor, obwohl 3A das Einzelfilmbild zeigt, das die Bildaufnahmevorrichtung aufnimmt).
Wenn der AF-Entfernungsmeßrahmen in der Größe gehalten wird, die durch Bezugszeichen 302 gekennzeichnet ist, kann das Objektiv 305 fokussieren, der nicht auf dem Monitor dargestellt ist. In diesem Falle wird das Bild auf dem Monitor, auf das der Photograph sieht, verzerrt gehalten.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird die Größe des Entfernungsmeßrahmens entsprechend der Vergrößerungsinformation des elektronischen Zoomens geändert. In diesem Falle wird der Entfernungsmeßrahmen beim elektronischen Zoomen eingestellt, wie beispielsweise mit Bezugszeichen 303 aufgezeigt.
Wenn die Größe des Entfernungsmeßrahmens entsprechend der Bildvergrößerungsinformation geändert wird, kann eine AF-Steuerung realisiert werden, indem verhindert wird, daß sich der Fokussierzustand des vom Photographen beabsichtigten Hauptgegenstands verschiebt.
Da beim elektronischen Zoomen der Gegenstand vergrößert wird, ändert sich der AF-Beurteilungswert in großem Umfang aufgrund einer Gegenstandsänderung, der Kamerabetätigung oder aufgrund Verwackelns. Um den AF-Betrieb zu stabilisieren, wird der Entfernungsmeßrahmen vorzugsweise so groß wie möglich eingestellt (in diesem Beispiel ist der Entfernungsmeßrahmen der vergrößerten Bildgröße angeglichen).
Wird ein Gegenstand vergrößert, wird gelegentlich sogar eine Unschärfe im Tiefenschärfenbereich sichtbar. Daher ist es vorzuziehen, den Feinantriebsbetrag α der Fokuslinse in einer Wobbeloperation oder dergleichen so einzustellen, daß er kleiner als beim Normalmodus ist.
Das Ändern der Größe vom Entfernungsmeßrahmen entsprechend dem ausgewählten Programmodus ist nützlich zur Aufnahme, die die Absicht des Photographen wiedergibt. Beispielweise zielt ein Portraitmodus auf eine Wirkung der Vignettierung vom Hintergrund. Der Hauptgegenstand ist in der Mitte des Bildrahmens und in einem teilweise abgeschnittenen Zustand vorhanden. Folglich ist es vorzuziehen, daß nur die Mittenposition des Bildrahmens als Entfernungsmeßrahmen eingesetzt wird, der kleiner als beim Normalmodus ist.
Beim Landschaftsmodus zur Landschaftsphotographie wird der obere Abschnitt des Bildrahmens hauptsächlich vom Himmel belegt. Der Zielgegenstand ist häufig auf der unteren Seite des Bildrahmens vorhanden, so daß sich der Scharfeinstellpunkt manchmal aufgrund der Bewegung vom Gegenstand verschiebt. Folglich ist ein relativ großer Entfernungsmeßrahmen vorzuziehen, der hauptsächlich auf die untere Seite des Bildrahmens eingestellt wird, um zu vermeiden, daß der Gegenstand den Entfernungsmeßrahmen verläßt und aufgrund einer Kameraverwacklung in diesen eintritt.
Typische Beispiele der Aufnahmezustandsinformation, die vorn Kameragehäuse auf das Objektiv übertragen werden, sind zuvor beschrieben worden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Eine beliebige Information kann auf das Objektiv übertragen werden, sofern die Information einen Aufnahmezustand darstellt, wie beispielsweise einen Kamerasignalverarbeitungszustand, das heißt Gammakorrektur oder einen Blendenzustand.
Ein Beispiel, bei dem der AF-Beurteilungswert vom Kameragehäuse auf das Objektiv übertragen wird, ist zuvor beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung kann auf ein System angewandt werden, das eine Linsensteuereinrichtung besitzt, um das Objektiv zu fokussieren. Anstelle des AF-Beurteilungswerts kann ein Videosignal selbst übertragen werden, und der AF-Beurteilungswert kann im Objektiv mit der AF-Signalverarbeitungsschaltung 113 erzeugt werden.
Zweites nicht beanspruchtes Beispiel
Das zweite in der vorliegenden Erfindung nicht beanspruchte Beispiel ist nachstehend detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In diesem Beispiel wird eine AF-Steuerverarbeitung des Justierens einer Verschiebung zwischen aktueller Linsenposition und Ortsdaten als Planwert beschrieben, der im voraus gespeichert worden ist. Darüber hinaus wird die Arbeitsweise einer AF-Signalverarbeitungsschaltung in mehr Einzelheiten als im ersten Beispiel beschrieben. 10 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Videokamerasystems mit Wechselobjektiv zeigt.
Unter Bezug auf 10 ist ein Wechselobjektiv 1127 in ein Kameragehäuse 1128 eingesetzt, um ein sogenanntes Wechselobjektivsystem zu bilden.
Licht von einem Gegenstand erzeugt Abbildungen auf den Bildaufnahmeoberflächen der Bildaufnahmeeinrichtungen 1106 bis 1108, beispielsweise CCD, im Kameragehäuse durch eine feststehende erste Linsengruppe 1101, eine zweite Linsengruppe 1102, die nachstehend als Linsen variabler Vergrößerung bezeichnet wird, um eine Zoomoperation auszuführen, eine Irisblendeneinstellung 1103, eine feststehende dritte Linsengruppe 1104 und eine vierte Linsengruppe 1105, die nachstehend als Fokuslinse bezeichnet wird, im Objektiv 1127. Die vierte Linsengruppe 1105 hat sowohl eine Fokussierfunktion als auch eine Kompensationsfunktion für die Verschiebung einer Brennweite aufgrund des Zoomens.
Die Bildaufnahmeeinrichtungen im Kameragehäuse 1128 sind für die drei Primärfarben Rot (R), Grün (G) beziehungsweise Blau (B) vorgesehen, die ein sogenanntes Dreisensorbildaufnahmesystem bilden.
Bilder der drei Primärfarben Rot, Grün und Blau werden auf den Bildaufnahmeeinrichtungen 1106, 1107 beziehungsweise 1108 erzeugt.
Die auf den Bildaufnahmeeinrichtungen 1106, 1107 und 1108 erzeugten Bilder werden photoelektrisch umgesetzt und von den Verstärkern 1109, 1110 beziehungsweise 1111 auf ihre jeweiligen Optimalpegel verstärkt. Diese Bilder werden dann an eine Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1112 abgegeben und in ein Normfernsehsignal umgesetzt. Dieses Signal wird beispielsweise an einen Videorekorder abgegeben, der nicht dargestellt ist, und auch einer AF-Signalverarbeitungsschaltung 1113 eingegeben.
Ein Fokusbeurteilungswert (AF-Beurteilungswert) wird von der AF-Signalverarbeitungsschaltung 1113 gemäß dem Fokuszustand erzeugt und zu einer Periode, die ein ganzes Vielfaches eines Vertikalsynchronsignals ist, durch ein Datenleseprogramm 1115 von einem Mikrocomputer 1114 im Kameragehäuse 1128 ausgelesen. Der ausgelesene AF-Beurteilungswert wird dann übertragen an einen Objektivmikrocomputer 1116 auf der Seite des Objektivs 1127.
In der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1112 werden die Pegel der Leuchtdichtesignale der Ausgangsbildaufnahmesignal aus den Bildaufnahmevorrichtungen festgestellt und über den Mikrocomputer 1114 an den Objektivmikrocomputer 1116 im Objektiv 1127 übertragen. Auf der Grundlage dieser Leuchtdichtesignalinformation wird ein Irisblendentreiber 1124 gesteuert, ein IG-Meßgerät 1123 wird angesteuert und die Irisblende 1103 wird gesteuert.
Der Öffnungswert der Irisblende 1103 wird von einem Codierer 1129 erfaßt, an den Objektivmikrocomputer 1116 geliefert und als Tiefenteilbildinformation verwendet.
Der Mikrocomputer 1114 vom Kameragehäuse 1128 liest die Zustände eines Zoomschalters 1130 und eines AF-Schalters 1131 aus (wenn EIN, dann wird eine AF-Operation ausgeführt; wenn AUS, dann ist eine manuelle Scharfeinstellung eingestellt) und die ausgelesenen Zustände der Schalter werden an den Objektivmikrocomputer 1116 gesandt. Mit dieser Operation wird ein Motortreiber 1122 gemäß dem Betriebszustand des Zoomschalters 1130 gesteuert, um einen Zoommotor 1121 anzusteuern und um die Zoomlinse 1102 in der Richtung anzusteuern, die mit dem Zoomschalter betätigt wurde, wodurch die Zoomoperation ausgeführt wird.
Im Objektivmikrocomputer 1116 wird ein AF-Programm 1117 betrieben, und der Stand des AF-Schalters 1131 und der AF-Beurteilungswert aus dem Mikrocomputer 1114 werden aufgenommen. Ist der AF-Schalter 1131 auf EIN, dann wird ein Motorsteuerprogramm 1118 auf der Grundlage des AF-Beurteilungswerts in Betrieb genommen, um einen Fokusmotor 1125 über einen Fokusmotortreiber 1126 anzusteuern und um die Fokuslinse 1105 längs der optischen Achse zu verschieben, wodurch die Fokussierung erfolgt.
Ein Einstellstartschalter 1135 ist auf der Seite des Kameragehäuses 1128 vorgesehen, um die Einstelloperation auf der Seite des Objektivs 1127 zu starten, damit der Ort der Linsenkammdaten, die im voraus gespeichert wurden, und ein aktueller Objektivansteuerort justiert werden. Der Betriebszustand dieses Schalters wird über den Mikrocomputer 1114 auch auf die Seite des Objektivs 1127 gesendet. Wenn der Justierschalter 1135 EIN ist, wird ein Justierprogramm 1132 entsprechend einer Justiereinrichtung im Objektivmikrocomputer 1116 in Betrieb genommen (ist später zu beschreiben), um die Linsengruppe unter Bezug auf den AF-Beurteilungswert anzusteuern. Mit dieser Operation wird das Einstellen für das aktuelle Linsensystem und für die Linsenkammdaten 1120 aus der Speichereinrichtung ausgeführt.
Nachstehend beschrieben ist eine Operation, die sich abhängig von den Einstellungen des Justierschalters 1135, des AF-Schalters 1131 und des Zoomschalters 1130 ändert.
Der Justierschalter 1135 kann willkürlich ein-/ausgeschaltet werden. Wenn der Justierschalter 1135 jedoch automatisch in einer verriegelten Weise mit der Betätigung des Einsetzens vom Objektiv auf das Kameragehäuse eingeschaltet wird, kann das Justieren automatisch jedesmal erfolgen, wenn das auf das Kameragehäuse aufgesetzte Objektiv ausgetauscht wird, was zu einer verbesserten Handhabbarkeit führt. Darüber hinaus kann eine Justieroperation erfolgen, während die Bedienperson nicht darauf achtet. Folglich kann das Objektiv immer mit optimalen Eigenschaften gesteuert werden.
Der Justierschalter 1135 läßt sich mechanisch nach Ansetzen einer Fassung steuern, oder er kann gesteuert werden unter Verwendung von Software, wie durch eine Initialübertragung zwischen Objektivmikrocomputer und Gehäusemikrocomputer vom Kameragehäuse.
Ist der Justierschalter 1135 AUS, dann wird eine Normalaufnahmeoperation auf der Grundlage der Zustände vom AF-Schalter 1131 und vom Zoomschalter 1130 ausgeführt, wie sie nachstehend beschrieben ist.
Ist der AF-Schalter 1131 auf AUS (manuelle Scharfeinstellung) und ist der Zoomschalter 1130 betätigt, dann wird Computerzoomprogramm 1119 in Betrieb gesetzt, das als Zoomsteuermittel dient. Gemäß der Information der Zoomrichtung, betätigt über den Zoomschalter 1130, und der Positionsinformation aus dem Feststellen der Positionen der Zoomlinse und der Fokuslinse aus den jeweiligen Motoransteuerbeträgen oder unter Verwendung eines Codierers spezifiziert das Computerzoomprogramm 1119 den Scharfeinstellort, entlang dem die Fokuslinse während der Zoomoperation zu führen ist, und die Folgerichtung. Die Computerzoomprogramm 1119 liest den spezifizierten Ort und die Folgerichtung aus den Linsenkammdaten 1120 aus und berechnet die Kompensationsgeschwindigkeit und Kompensationsrichtung der Fokuslinse gemäß der Zoomoperation.
Das Rechenergebnis wird als Signal an den Zoommotortreiber 1122 übertragen, um die Linse variabler Vergrößerung über den Zoommotor 1121 anzusteuern. Das Signal wird auch dem Fokusmotortreiber 1126 zugeführt, um die Fokuslinse 1105 über den Fokusmotor 1125 anzusteuern, wodurch eine Zoomoperation ausgeführt wird.
Als Linsenkammdaten 1120 werden Ortdaten, gewonnen durch Speichern eines Scharfeinstellzustands, der eine Änderung der Scharfeinstellposition der Fokuslinse in Hinsicht auf eine Lageänderung der Linse variabler Vergrößerung darstellt, wie in 26 gezeigt, für jede Gegenstandsentfernung im nicht dargestellten ROM im Objektivmikrocomputer 1116 gespeichert. Mit dem Betrieb des Computerzoomprogramms 1119 wird ein Linsenkammort, dem von der Fokuslinse zu folgen ist, aus den Linsenkammdaten 1120 bei der Zoomoperation ausgelesen, wodurch die Fokuslinse gesteuert wird.
Ist der AF-Schalter 1131 EIN und ist der Zoomschalter 1130 betätigt, dann ist es erforderlich, den Scharfeinstellzustand zu halten, selbst wenn sich der Gegenstand bewegt. Folglich arbeitet das Computerzoomprogramm 1119 nicht nur zum Ausführen des Steuerns auf der Grundlage der Linsenkammdaten 1120, die im Objektivmikrocomputer 1116 gespeichert sind, wie zuvor beschrieben, sondern auch gleichzeitig unter Bezug auf das AF-Beurteilungswertsignal, das der Gehäusemikrocomputer 1114 auf der Kameraseite gesendet hat, wodurch eine Zoomoperation ausgeführt wird, während die Lage beibehalten wird, bei der der AF-Beurteilungswert maximal ist.
Das heißt, die Ansteuergeschwindigkeit und die Ansteuerrichtung der Fokuslinse 1105 werden berechnet durch Addieren der Information aus der Kompensationsgeschwindigkeit und der Kompensationsrichtung der Fokuslinse, gewonnen durch das Computerzoomprogramm 1119 gemäß der Zoomoperation, und der Information der Ansteuergeschwindigkeit und der Ansteuerrichtung der Fokuslinse auf der Grundlage der Unschärfeinformation aus der Operation des AF-Programms 1117. Die Ansteuergeschwindigkeit und die Richtung des solchermaßen errechneten Wertes werden an den Fokusmotortreiber 1126 geliefert.
Ist der AF-Schalter 1131 auf EIN und ist der Zoomschalter 1130 nicht betätigt, dann empfängt das AF-Programm 1117 im Objektivmikrocomputer 1116 den AF-Beurteilungswert, den der Mikrocomputer 1114 gesandt hat. Auf der Grundlage dieses AF-Beurteilungswerts wird das Motorsteuerprogramm 1118 betrieben. Der Fokusmotor 1125 wird vom Fokusmotortreiber 1126 angesteuert, und ein Signal wird an den Fokusmotortreiber 1126 gesandt, um die Fokuslinse 1105 über den Fokusmotor 1125 so anzusteuern, daß der AF-Beurteilungswert maximal wird, wodurch die automatische Fokussieroperation erfolgt.
Der Öffnungswert der Irisblendeneinstellung 1103 wird vom Codierer 1129 festgestellt, an den Objektivmikrocomputer 1116 geliefert und als Tiefenschärfeninformation verwendet, um beispielsweise die Verschlußzeit zu kompensieren.
Die AF-Signalverarbeitungsschaltung 1113 in der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1112 ist nachstehend anhand 11 beschrieben. Die Bildaufnahmeeinrichtung gibt Ausgangssignale von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) ab, die auf ihre jeweiligen Optimalpegel von den Verstärkern 1109, 1110 und 1111 verstärkt und an die AF-Signalverarbeitungsschaltung 1113 geliefert werden. Die Ausgangssignale werden von den A/D-Umsetzern 1206, 1207 und 1208 umgesetzt in Digitalsignale und an die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1112 geliefert. Gleichzeitig werden diese Digitalsignale auf ihre jeweils optimalen Pegel von den Verstärkern 1209, 1210 und 1211 verstärkt und von einem Addierer 1208 zusammengefügt, womit ein automatisches Fokussierleuchtdichtesignal S15 erzeugt wird.
Das Leuchtdichtesignal S15 wird an eine Gamma-Schaltung 1213 abgegeben und gemäß einer voreingestellten Gamma-Kurve umgesetzt, womit ein Signal S16 erzeugt wird, dessen Leuchtdichtekomponente erhöht und dessen Spitzenleuchtdichtekomponente verringert ist. Das Gammaumgesetzte Signal S16 wird an ein Tiefpaßfilter (wird nachstehend als LPF bezeichnet) mit einer hohen Grenzfrequenz angelegt, das heißt an ein TE-LPF 1214, und an ein FE-LPF 1215, welches ein Tiefpaßfilter mit einer niedrigen Grenzfrequenz ist. Das TE-LPF 1214 und das FE-LPF 1215 filtern Niederfrequenzkomponenten auf der Grundlage der jeweiligen Filterkennlinie aus, die vom Gehäusemikrocomputer 1114 über eine Mikrocomputerschnittstelle 1253 bestimmt wird. Folglich erzeugt das TE-LPF 1214 ein Ausgangssignal S17, und das FE-LPF erzeugt ein Ausgangssignal S18.
Der Mikrocomputer 1114 erzeugt ein Zeilen-E/O-Signal, um herauszufinden, ob die Horizontalzeile eine gradzahlige Zeile oder eine ungradzahlige Zeile ist. Auf der Grundlage dieses Signals werden die Signale S17 und S18 in selektiver Weise von einem Schalter 1216 umgeschaltet und an ein Hochpaßfilter 1217 gelegt, das nachstehend als HPF bezeichnet ist.
Das heißt, das Signal S17 wird an das Hochpaßfilter 1217 geliefert, wenn die Horizontalzeile eine gradzahlige Zeile ist, und das Signal S18 wird an das Hochpaßfilter 1217 geliefert, wenn die Horizontalzeile eine ungradzahlige Zeile ist.
Das Hochpaßfilter 1217 läßt nur eine Hochfrequenzkomponente entsprechend der Filterkennlinie durch, die für die gradzahligen und ungradzahligen Zeilen vom Gehäusemikrocomputer 1114 über die Mikrocomputerschnittstelle 1253 bestimmt werden. Eine Absolutwertschaltung 1218 erzielt einen Absolutwert des Filtersignals, um ein positives Signal S19 zu erzeugen. Das heißt, Das Signal S19 zeigt abwechselnd die Pegel der Hochfrequenzkomponenten auf, die das Filter mit den unterschiedlichen Filterkennlinien für gradzahlige und ungradzahlige Zeilen durchgelassen hat. Unterschiedliche Frequenzkomponenten können folglich durch Abtasten eines Bildrahmens erzielt werden.
Entsprechend einem Befehl, den der Mikrocomputer 1114 über die Mikrocomputerschnittstelle 1253 absetzt, erzeugt eine Einzelfilmbilderzeugungsschaltung 1254 Torsignale L, C und R, um Einzelfilmbilder L, C beziehungsweise R an Stellen der in 12 gezeigten Bildaufnahmeoberfläche zu erzeugen.
Die Zeitvorgaben, zu denen verschiedene Informationsarten in die AF-Signalverarbeitungsschaltung 1113 eingeholt werden, ist nachstehend anhand 12 beschrieben, die die Anordnung von Fokusfeststellbereichen in der Bildaufnahmeoberfläche zeigt.
12 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweisen und der Zeitvorgaben des Auslesens verschiedener Fokusbeurteilungswerte im zweiten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung. Unter Bezug auf 12 ist der Außenrahmen eine effektive Bildoberfläche des Ausgangssignals aus den Bildaufnahmeeinrichtungen 1106, 1107 und 1108.
Drei unterteilte innenseitige Rahmen sind Fokusfeststelltorrahmen. Der linke Rahmen L, der Mittenrahmen C und der rechte Rahmen R sind entsprechend dem Rahmen-L-Erzeugungstorsignal, dem Rahmen-C-Erzeugungstorsignal beziehungsweise dem Rahmen-R-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254 entstanden.
Zu den Startpositionen dieser Rahmen L, C und R werden Rücksetzsignale für die Rahmen L, C und R abgegeben, um die Initialisierungssignale (Rücksetzsignale) LR1, CR1 beziehungsweise RR1 zu erzeugen, wodurch die Integrierschaltungen 1232 bis 1237 und die Spitzenhalteschaltungen 1219 bis 1221, 1225 bis 1227 und 1247 bis 1249 zurückgesetzt werden.
Auch wenn der Fokusfeststellbereich, der aus den Rahmen L, C und R besteht, vollständig abgetastet ist, werden ein Datenübertragungssignal IR1 zum Übertragen der Integralwerte aus den Integrierschaltungen und die Spitzenhaltewerte aus den Spitzenhalteschaltungen an ihre jeweiligen Puffer übertragen.
Unter Bezug auf 12 ist ein gradzahliges Teilbild durch durchgehende Linien aufgezeigt, und die Abtastung eines ungradzahligen Teilbilds ist durch Punktlinien aufgezeigt. Sowohl in den gradzahligen als auch in den ungradzahligen Teilbildern wird das TE-LPF-Ausgangssignal einer gradzahligen Zeile ausgewählt, und das FE-LPF-Ausgangssignal wird aus einer ungradzahligen Zeile ausgewählt.
Eine automatische Fokussieroperation erfolgt vom Mikrocomputer unter Verwendung eines TE-FE-Spitzenbeurteilungswerts, eines TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts, eines FE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts, eines Y-Signalspitzenbeurteilungswerts und eines Max-Min-Beurteilungswerts in jedem Rahmen und ist nachstehend beschrieben. Angemerkt sei, daß diese Beurteilungswerte an den Mikrocomputer 1116 im Objektiv übertragen werden und daß der Mikrocomputer 1116 die aktuelle Steuerung ausführt.
Das Signal S19 wird an die Spitzenhalteschaltungen 1225, 1226 und 1227 gesandt, um die Signalspitzenwerte im linken, mittleren und rechten Rahmen (sind nachstehend als Rahmen L, C und R bezeichnet) in der Bildaufnahmeoberfläche festzustellen. Diese Spitzenhalteschaltungen stellen die Spitzenwerte von Hochfrequenzkomponenten in ihren jeweiligen Rahmen fest. Das Signal S19 wird auch an eine Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 gesandt, um den Spitzenwert jeder Horizontalzeile zu erfassen.
Die Spitzenhalteschaltung 1225 empfängt das Ausgangstorsignal L, um den Rahmen L aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254, das Signal S19 und das Zeilen-E/O-Signal zu erzeugen. Wie in 12 gezeigt, wird die Spitzenhalteschaltung 1225 in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei LR1, welches die Startposition des Fokussierrahmens L ist. Die Spitzenhalteschaltung 1225 hält den Spitzenwert vom Signal S19 im Rahmen L von entweder einer gradzahligen oder einer ungradzahligen Zeile, die der Mikrocomputer 1114 benennt, und zwar über die Mikrocomputerschnittstelle 1253. In der unteren rechten Ecke IR1, das heißt, wenn der gesamte Fokussierbereich vollständig abgetastet ist, wird der Spitzenhaltewert im Rahmen L übertragen auf einen Bereichspuffer 1228, um einen TE/FE-Spitzenbeurteilungswert zu erzeugen.
Gleichermaßen empfängt die Spitzenhalteschaltung 1226 das Ausgangsrahmen-C-Signal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254, das Zeilen-E/O-Signal und das Signal S19. Wie in 12 wird die Spitzenhalteschaltung 1226 in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei CR1, welches die Startposition für den Fokussierrahmen C ist. Die Spitzenhalteschaltung 1226 hält einen Spitzenwert des Signals S19 im Rahmen C von entweder einer gradzahligen oder von einer ungradzahligen Zeile, die der Mikrocomputer 1114 über die Mikrocomputerschnittstelle 1253 benennt. Bei IR1, das heißt, wenn der gesamte Fokussierbereich vollständig abgetastet ist, wird der Spitzehaltewert im Rahmen C übertragen auf einen Bereichspuffer 1229, um einen TE/FE-Spitzenbeurteilungswert zu erzeugen.
Gleichermaßen empfängt die Spitzenhalteschaltung 1227 das Ausgangsrahmen-R-Signal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254, das Zeilen-E/O-Signal und das Signal S19. Wie in 12 wird die Spitzenhalteschaltung 1227 in der oberen linken Ecke, das heißt bei RR1, initialisiert, welches die Startposition des Fokussierrahmens R ist. Die Spitzenhalteschaltung 1227 hält einen Spitzenwert vom Signal S19 im Rahmen R von entweder einer gradzahligen oder einer ungradzahligen Zeile, die der Mikrocomputer 1114 über die Mikrocomputerschnittstelle 1253 benannt hat. Wenn in IR1 der gesamte Fokussierbereich vollständig abgetastet ist, dann wird der Spitzenhaltewert im Rahmen R an einen Puffer 1230 übertragen, um einen TE/FE-Spitzenbeurteilungswert zu erzeugen.
Die Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 empfängt das Signal S19 und Ausgangstorsignale zum Erzeugen der Rahmen L, C und R aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254. Die Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 wird am Startpunkt in Horizontalrichtung eines jeden Rahmens initialisiert und hält einen Spitzenwert einer jeden Zeile in der Horizontalzeile vom Signal S19 in jedem Rahmen.
Die Integrierschaltungen 1232, 1233, 1234, 1235, 1236 und 1237 empfangen das Ausgangssignal der Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 und das Zeilen-E/O-Signal, das identifiziert, ob die Horizontalzeile eine gradzahlige oder eine ungradzahlige Zeile ist. Die Integrierschaltungen 1232 und 1235 empfangen das Rahmen-L-Erzeugungstorsignal, das die Rahmenerzeugungsschaltung 1254 liefert. Die Integrierschaltungen 1233 und 1236 empfangen das Rahmen-C-Erzeugungstorsignal, das die Rahmenerzeugungsschaltung 1254 liefert. Die Integrierschaltungen 1234 und 1237 empfangen das Rahmen-R-Erzeugungstorsignal, das die Rahmenerzeugungsschaltung 1254 liefert.
Die Integrierschaltung 1232 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei LR1, die die Startposition für den Fokussierrahmen L ist. Die Integrierschaltung 1232 fügt das Ausgangssignal aus der Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 einem internen Register unmittelbar vor dem Ende einer gradzahligen Zeile in jedem Bild hinzu. In IR1 überträgt die Integrierschaltung 1232 den Spitzenhaltewert an einen Bereichspuffer 1238, um einen TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswert zu erzeugen.
Die Integrierschaltung 1233 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei CR1, die die Startposition des Fokussierrahmens C ist. Die Integrierschaltung 1233 fügt das Ausgangssignal aus der Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 einem internen Register unmittelbar vor dem Ende einer gradzahligen Zeile in jedem Bild hinzu. In IR1 überträgt die Integrierschaltung 1233 den Spitzenhaltewert an einen Puffer 1239, um einen TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswert zu erzeugen.
Die Integrierschaltung 1234 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei RR1, die die Startposition des Fokussierrahmens R ist. Die Integrierschaltung 1234 fügt das Ausgangssignal aus der Zeilenspitzenhalteschaltung 1231 einem internen Register unmittelbar vor dem Ende einer gradzahligen Zeile in jedem Bild hinzu. In IR1 überträgt die Integrierschaltung 1234 den Spitzenhaltewert an einen Bereichspuffer 1240, um einen TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswert zu erzeugen.
Die Integrierschaltungen 1235, 1236 und 1237 führen dieselben Operationen aus wie die Integrierschaltungen 1232, 1233 beziehungsweise 1234, mit der Ausnahme, daß die Integrierschaltungen 1235, 1236 und 1237 die Addition ungradzahliger Zeilendaten anstelle der Addition gradzahliger Zeilendaten ausführen, wie es bei den Integrierschaltungen 1232, 1233 und 1234 erfolgt. Die Integrierschaltungen 1235, 1236 und 1237 übertragen die Ergebnisse an die Bereichspuffer 1241, 1242 beziehungsweise 1243, die FE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerte erzeugen.
Das Signal S17 wird den Spitzenhalteschaltungen 1219, 1220 und 1221, einer Zeilenmaximalwerthalteschaltung 1244 und einer Zeilenminimalwerthalteschaltung 1245 eingegeben.
Die Spitzenhalteschaltung 1219 empfängt das Rahmen-L-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254. Die Spitzenhalteschaltung 1219 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei LR1, welches die Startposition des Rahmens L ist, und hält einen Spitzenwert vom Signal S17 in jedem Bild. In IR1 überträgt die Spitzenhalteschaltung 1219 das Spitzenhalteergebnis an den Puffer 1222, um einen Spitzenbeurteilungswert eines Leuchtdichtepegels zu erzeugen, der nachstehend als Y-Signal bezeichnet wird.
Die Spitzenhalteschaltung 1220 empfängt in analoger Weise das Rahmen-C-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254. Die Spitzenhalteschaltung 1220 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei CR1, welches die Startposition des Rahmens C ist, und hält einen Spitzenwert vom Signal S17 in jedem Bild. In IR1 überträgt die Spitzenhalteschaltung 1220 das Spitzenhalteergebnis an den Puffer 1223, um einen Y-Signalspitzenbeurteilungswert zu erzeugen.
Die Spitzenhalteschaltung 1221 empfängt gleichermaßen das Rahmen-R-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254. Die Spitzenhalteschaltung 1221 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei RR1, welches die Startposition des Rahmens R ist, und hält den Spitzenwert vom Signal S17 in jedem Bild. In IR1 überträgt die Spitzenhalteschaltung 1221 das Spitzenhalteergebnis an den Puffer 1224, um einen Y-Signalspitzenbeurteilungswert zu erzeugen.
Die Zeilenmaximalwerthalteschaltung 1244 und die Zeilenminimalwerthalteschaltung 1245 empfangen die Rahmen-L-, Rahmen-C- und die Rahmen-R-Erzeugungstorsignale aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254. Die Zeilenmaximalwerthalteschaltung 1244 und die Zeilenminimalwerthalteschaltung 1245 werden initialisiert am Startpunkt der Horizontalrichtung in jedem Bild und halten den Maximalwert beziehungsweise den Minimalwert des Y-Signals auf einer Horizontalzeile des Signals S17 in jedem Bild.
Die Maximal- und die Minimalwerte des Y-Signals, die die Zeilenmaximalwerthalteschaltung 1244 und die Zeilenminimalwerthalteschaltung 1245 halten, werden einem Subtrahierer 1246 eingegeben. Der Subtrahierer 1246 berechnet ein (Maximalwert – Minimalwert)-Signal, das heißt ein Signal S20, das den Kontrast aufzeigt, und gibt das Signal an die Spitzenhalteschaltungen 1247, 1248 und 1249 ab.
Die Spitzenhalteschaltung 1247 wird mit dem Rahmen-L-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254 beaufschlagt. Die Spitzenhalteschaltung 1247 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei LR1, welches die Startposition vom Rahmen L ist, und hält einen Spitzenwert des Signals S20 in jedem Bild. Bei IR1 überträgt die Spitzenhalteschaltung 1247 das Spitzenhalteergebnis an einen Puffer 1250, um einen Max-Min-Beurteilungswert zu erzeugen.
Die Spitzenhalteschaltung 1248 empfängt gleichermaßen das Rahmen-C-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254. Die Spitzenhalteschaltung 1248 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei CR1, welches die Startposition vom Rahmen C ist, und hält einen Spitzenwert des Signals S20 in jedem Bild. Bei IR1 überträgt die Spitzenhalteschaltung 1248 das Spitzenhalteergebnis an einen Puffer 1251, um einen Max-Min-Beurteilungswert zu erzeugen.
Die Spitzenhalteschaltung 1249 wird in analoger Weise mit dem Rahmen-R-Erzeugungstorsignal aus der Rahmenerzeugungsschaltung 1254 beaufschlagt. Die Spitzenhalteschaltung 1249 wird in der oberen linken Ecke initialisiert, das heißt bei RR1, welches die Startposition vom Rahmen R ist, und hält einen Spitzenwert des Signals S20 in jedem Bild. Bei IR1 überträgt die Spitzenhalteschaltung 1249 das Spitzenhalteergebnis an einen Puffer 1252, um einen Max-Min-Beurteilungswert zu erzeugen.
Wenn in IR1 der gesamte Fokussierbereich, bestehend aus den Rahmen L, C und R, vollständig abgetastet ist, werden die Daten dieser Rahmen in die Puffer 1222, 1223, 1224, 1228, 1229, 1230, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1250, 1251 und 1252 übertragen. Gleichzeitig sendet die Rahmenerzeugungsschaltung 1254 ein Interruptsignal an den Mikrocomputer 1114 und überträgt die Daten, die diesen Puffer zugeführt wurden, in den Mikrocomputer 1114.
Das heißt, nach Empfang des Interruptsignals liest der Mikrocomputer 1114 die Daten aus (Fokusbeurteilungswerte) aus den Puffern 1222, 1223, 1224, 1228, 1229, 1230, 1238, 1239, 1240, 1241, 1242, 1243, 1250, 1251 und 1252 über die Mikrocomputerschnittstelle 1253 aus, bevor die nachfolgende Abtastung der Rahmen L, C und R abgeschlossen ist und die Daten in diese Puffer übertragen worden sind. Wie später zu beschreiben ist, überträgt der Mikrocomputer 1114 die Daten an den Mikrocomputer 1116 synchron mit einem Vertikalsynchronsignal.
Der Mikrocomputer 1116 und das Objektiv 1127 stellt den Fokuszustand durch Berechnungsausführung unter Verwendung dieser übertragenen Fokusbeurteilungswerte fest. Der Mikrocomputer 1116 berechnet dann beispielsweise die Antriebsgeschwindigkeit und die Antriebsrichtung des Fokusmotors 1125 und steuert den Fokusmotor 1125, wodurch die Fokussierlinse 1105 angetrieben wird.
Die Eigenschaften und Anwendungen der obigen Beurteilungswerte sind nachstehend beschrieben.
Der TE/FE-Spitzenbeurteilungswert stellt einen Scharfeinstellgrad und einen Spitzenhaltewert dar. Folglich wird der Beurteilungswert weniger durch Kameraverwackelung beeinflußt und vergleichsweise weniger abhängig vom Zustand eines Gegenstands. Aus diesem Grund ist dieser Beurteilungswert optimal für die Scharfeinstellgradbestimmung und die Reaktivierungsbestimmung.
Der TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswert und der FE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswert stellen ebenfalls einen Scharfeinstellzustandsgrad dar. Jedoch sind diese Beurteilungswerte ein Optimum zur Richtungsfeststellung, da sie wenig Rauschen haben und als Ergebnis der Integration stabil sind.
Von den obigen Spitzenbeurteilungswerten und den Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerten wird jeder TE- Beurteilungswert durch Herausfiltern höherer Frequenzen gebildet und ist von daher ein Optimum als Beurteilungswert nahe dem Scharfeinstellpunkt. Im Gegensatz dazu ist jeder FE-Beurteilungswert optimal, wenn ein Bild starke Unschärfen an einer Stelle sehr nahe vom Scharfeinstellpunkt aufweist. Durch Addieren dieser Signale oder durch selektives Umschalten der Signale entsprechend dem TE-Pegel ist es folglich möglich, eine AF über einen weiten Dynamikbereich von einem Zustand auszuführen, bei dem eine starke Verzerrung in der Nähe des Scharfeinstellpunkts vorliegt.
Der Y-Signalspitzenbeurteilungswert und der Max-Min-Beurteilungswert hängen nicht so stark vom Scharfeinstellzustand ab, sondern vom Zustand eines Gegenstands. Folglich sind diese Beurteilungswerte optimal zum Überprüfen der Bewegungsänderung eines Gegenstands, um in zuverlässiger Weise die Scharfeinstellgradbestimmung vorzunehmen, die Reaktivierungsbestimmung und die Richtungsbestimmung. Diese Werte werden ebenfalls zur Normierung zur Beseitigung des Einflusses einer Helligkeitsänderung verwendet.
Genauer gesagt, der Y-Signalspitzenbeurteilungswert wird verwendet zum Überprüfen, ob der Gegenstand eine Spitzenlichthelligkeit hat oder ein schlecht beleuchteter Gegenstand ist. Der Max-Min-Beurteilungswert wird verwendet zum Überprüfen, ob der Kontrast stark oder schwach ist. Des weiteren kann eine optimale AF-Steuerung durch Vorhersagen und Kompensieren der Spitzenwerte erfolgen, das heißt, der Spitzenhöhen auf den charakteristischen Kurven des TE/FE-Spitzenbeurteilungswerts, des TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts und des FE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts.
Diese Beurteilungswerte werden vom Kameragehäuse 1128 zum Objektiv 1127 übertragen und an den Objektivmikrocomputers 1116 des Objektivs 1127 geliefert, und es erfolgt die automatische Fokussieroperation.
Der Algorithmus einer automatischen Fokussieroperation, die der Objektivmikrocomputer 1116 vom Objektiv 1127 ausführt, ist nachstehend anhand 13 beschrieben.
Beginnt die Verarbeitung, dann aktiviert der Mikrocomputer 1116 in Schritt S1301 die AF-Operation, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S1302. In Schritt S1302 überprüft der Mikrocomputer 1116 den Abstand vom Scharfeinstellpunkt durch Vergleichen des Pegels der TE- oder FE-Spitze mit einem vorbestimmten Schwellwert und führt die Zeitsteuerung aus.
Ist der TE-Pegel niedrig, das heißt, wenn der aktuelle Fokuspunkt nahe vom Scharfeinstellpunkt liegt und folglich das Bild als weitestgehend unscharf vorhergesagt wird, führt der Mikrocomputer 1116 eine Gradientensteuerung für die Fokuslinse aus durch Steuern der Richtung der Linse unter primärer Verwendung des FE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts. Wenn der TE-Pegel auf einen gewissen Grad angestiegen ist nahe der Spitze der charakteristischen Kurve, dann führt der Mikrocomputer 1116 die Gradientensteuerung für die Fokuslinse aus unter Verwendung des TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts. Auf diese Weise kann der Mikrocomputer 1116 die Steuerung so ausführen, daß der Scharfeinstellpunkt genau feststellbar ist.
Wenn die Linse nahe an den Scharfeinstellpunkt gekommen ist, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S1303, und der Mikrocomputer bestimmt die Spitze der charakteristischen Kurve unter Verwendung des Absolutwerts vom TE- oder FE-Spitzenbeurteilungswert oder einer Änderung des TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswerts. Wenn der Mikrocomputer 1116 bestimmt, daß der Pegel des Beurteilungswerts an der Spitze am höchsten ist, das heißt im Scharfeinstellpunkt, dann stoppt der Mikrocomputer 1116 die Fokuslinse in Schritt S1304 und schreitet fort zur Reaktivierungserwartung in Schritt S1305.
Wenn in der Reaktivierungserwartung der Mikrocomputer 1116 feststellt, daß der Pegel des TE- oder des FE-Spitzenbeurteilungswerts um einen bestimmten Betrag oder mehr vom Spitzenwert sinkt, der erzielt wird, wenn der Scharfeinstellpunkt festgestellt ist, dann reaktiviert der Mikrocomputer 1116 die Operation in Schritt S1306.
In der Schleife automatischer Scharfeinstelloperation, wie sie zuvor beschrieben wurde, wird die Geschwindigkeit der Fokuslinse unter Verwendung der TE/FE-Spitze gesteuert. Der Pegel des Absolutwerts zur Bestimmung der Spitze der charakteristischen Kurve und der Änderung beim TE-Zeilenspitzenintegralbeurteilungswert werden bestimmt durch Vorhersage der Höhe und des Tals durch Überprüfung vom Gegenstand unter Verwendung des Y-Spitzenbeurteilungswerts oder des Max-Min-Beurteilungswerts. Die AF-Operation läßt sich immer ausführen durch Wiederholen der obigen Verarbeitung.
Eine Scharfeinstellzustandsbeurteilungsoperation, die ausgeführt wird, wenn der Justierschalter 1135 eingeschaltet ist, wird nachstehend beschrieben.
14 zeigt den Algorithmus einer Einstelloperation, die vom Justierprogramm 1132 im Objektivmikrocomputer 1116 zur Ausführung kommt, wenn das Fokussieren als charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Die Verarbeitung beginnt in Schritt S1401. In Schritt S1402 wird die Position der Linse variabler Vergrößerung auf der optischen Achse an eine Zoomposition gebracht (Position ➀' in 27) entsprechend der Nähe der Spitze vom Ort der Fokuslinse.
In Schritt S1403 wird die Fokuslinse 1105 vom Fokusmotor verschoben, um das Fokussieren auszuführen.
Die Gegenstandsentfernung wird eingestellt als Justierabstand (∞). Ein Gegenstand, beispielsweise ein Diagramm, ist eingerichtet zur Justage, und die Justierentfernung wird eingestellt.
In Schritt S1404 wird überprüft, ob die Linse in Scharfeinstellposition ist. Die Fokuslinse 1105 wird verschoben, bis der Scharfeinstellzustand erreicht ist.
Bei der aktuellen Fokussierung wird das AF-Programm 1117, das in 27 gezeigt ist, zum Feststellen der Fokuslinsenposition betrieben, wobei der AF-Beurteilungswert maximal ist, womit die Scharfeinstellposition festgestellt wird.
In Schritt S1404 wird bestätigt, daß die Linse in der Scharfeinstellposition ist, die Fokuslinse wird um A auf der Grundlage des Planwerts dieser Linse in Schritt S1405 verringert ("Verringern bedeutet, daß die Linse zu der unteren Seite von 27 verschoben wird: tatsächlich wird die Zoomlinse auf die Gegenstandsseite ausgeweitet oder auf die Bildebenenseite zurückgezogen, abhängig von der Zoomart).
In Schritt S1406 wird die Linse variabler Vergrößerung in diesem Zustand auf die Teleseite T verschoben. In Schritt S1407 wird bestimmt, ob der Scharfeinstellzustand erreicht ist.
Wenn die Bewegung der Linse variabler Vergrößerung abgeschlossen ist und ein Scharfeinstellzustand an dieser Stelle festgestellt ist, dann entspricht die Position der Linse variabler Vergrößerung der Linsenposition variabler Vergrößerung auf der Teleseite.
In Schritt S1408 wird die Position des Zoomcodierers in diesem Zustand in Vta als Wert des Festlegens der Position auf der Teleseite gespeichert.
In Schritt S1409 wird die Fokuslinse längs der optischen Achse um einen Ausgleichbetrag entsprechend der Differenz zwischen der Scharfeinstellposition der Fokuslinse auf der Teleseite und derjenigen bei der Weitwinkelseite innerhalb der Einstellentfernung verschoben.
Wenn jedoch dieser Abgleich null ist, wie in 27, dann braucht die Fokuslinse nicht verschoben zu werden. In den Schritten S1410 und S1411 wird danach die Linse variabler Vergrößerung wie bei der Bestimmung auf der Teleseite verschoben, wodurch die Bezugsposition der Linse variabler Vergrößerung auf der Weitwinkelseite bestimmt wird.
In Schritt S1412 wird die Position des Zoomcodierers, die der Position der Linse variabler Vergrößerung entspricht, in Vwa als Position der Linse variabler Vergrößerung mit einem Fokusbezugswert gespeichert. In Schritt S1413 wird diese Scharfeinstellposition als Bezugsposition der Fokuslinse eingesetzt. In Schritt S1414 endet die Einstelloperation.
Wie zuvor beschrieben, werden Vwa, Vta und die Fokuslinsenbezugsposition, die gewonnen werden bei der Einstelloperation in 14, jeweils der Weitwinkelseite v = 0 entsprechen, der Teleseite v = s und den Scharfeinstellpositionsdaten A00 in Richtung Unendlichkeit auf der Weitwinkelseite (= A0s: in diesem Ausführungsbeispiel ist die Abgleichdifferenz zwischen der Weitwinkelseite und der Teleseite gleich Null), wie in 31 gezeigt.
Durch Anpassen der Koordinatenachsen der aktuellen Linsenposition mit jenen der Ortstabellendaten als Plandaten, die im voraus gespeichert wurden, wird das Zoomen frei von Unschärfen realisiert. Wenn darüber hinaus das Objektiv 1127 das in 14 gezeigte Programm beinhaltet, kann Wechselobjektivsystem realisiert werden, bei dem nicht nur die Vorderfokuslinse, sondern auch die Linsen verschiedener Arten, einschließlich eines Innenfokusobjektivs, eingesetzt werden.
Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend beschrieben.
15 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung vom Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Grundanordnung ist dieselbe wie diejenigen beim zweiten Beispiel. von daher wird hier auf eine detaillierte Beschreibung desselben verzichtet (dieselben Bezugszeichen wie im zweiten Beispiel bedeuten dieselben Elemente im Ausführungsbeispiel), und abweichende Abschnitte sind nachstehend beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel überträgt ein Kameragehäuse keinen AF-Beurteilungswert, sondern ein Videosignal an ein Objektiv 1127. Auf der Grundlage eines AF-Beurteilungswerts, der im Objektiv 1127 erzeugt wird, läßt sich eine Linsenfokussierung oder eine AF/Zoomoperation realisieren.
Gegenstandsbilder, die auf Bildaufnahmeeinrichtungen 1106, 1107 und 1108 erzeugt werden, erfahren eine photoelektrische Umsetzung und werden verstärkt auf ihre jeweilig optimalen Pegel von Verstärkern 1209, 1210 und 1211, die einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1112 zugeführt werden, und dann umgesetzt werden in ein Normfernsehsignal. Gleichzeitig wird ein Videosignal S13 abgegeben, das durch Mischen von Signalen R, G und B ohne Gammaumsetzung abgegeben und einer Videosignalnormierschaltung 1601 eingegeben wird.
Wenn alle Kameras denselben Gegenstand aufnehmen, normiert die Videosignalnormierschaltung 1601 das Videosignal auf denselben Pegel, so daß ein normiertes Videosignal S14 abgegeben wird.
Das normierte Videosignal wird vom Kameragehäuse 1128 an das Objektiv 1127 über eine Objektivfassung übertragen. Das Objektiv 1127 gibt das normierte Videosignal S14 vom Kameragehäuse 1128 an eine AF-Signalverarbeitungsschaltung 1602 ab.
Ein AF-Beurteilungswert, den die AF-Signalverarbeitungsschaltung 1602 erzeugt, wird ausgelesen durch Betrieb eines Datenleseprogramms 1603 im Objektivmikrocomputer 1116B.
Ein Gehäusemikrocomputer 1114B liest die Zustände des Zoomschalters 1130 aus, eines AF-Schalters 1131 und eines Justierstartschalters 1135 und sendet die Zustände der Schalter an den Objektivmikrocomputer 1116B, wodurch dieselbe Steuerung wie beim oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt.
Die AF-Signalverarbeitungsschaltung 1602 hat die in 16 gezeigte Anordnung. Das normierte Videosignal S14, das vom Kameragehäuse 1128 kommt, wird umgesetzt in ein Digitalsignal durch einen A/D-Umsetzer 1701, um ein Automatikfokussierleuchtdichte S15 zu erzeugen.
Das Signal S15 wird einer Gammaschaltung 1213 eingegeben und derselben Verarbeitung wie beim zweiten Beispiel unterzogen, das zuvor anhand 11 beschrieben wurde, um einen AF-Beurteilungswert zu erzeugen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das normierte Videosignal S14 ein Analogsignal, das in ein Digitalvideosignal von einer AF-Signalverarbeitungsschaltung 1113 umgesetzt wird. Jedoch kann das Digitalsignal aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 1112 normiert sein und ohne Umsetzen vom Kameragehäuse 1128 zum Objektiv 1127 übertragen werden. Wenn das Einstellen eines Scharfeinstellzustands nicht erforderlich ist, kann die Verarbeitung über den Einstellstartschalter 1135 vom Kameragehäuse 1128 und die zugehörige Verarbeitung vom Mikrocomputer 1605 entfallen. Darüber hinaus kann das Einstellprogramm für das Objektiv 1127 entfallen, um eine in 17 gezeigte Systemkonfiguration zu realisieren. In diesem Beispiel hat die AF-Signalverarbeitungsschaltung eine in 15 gezeigte Anordnung.
Drittes nicht beanspruchtes Beispiel
18 ist ein Blockdiagramm eines Wechselobjektivkamerasystems nach dem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung. Die Grundanordnung ist dieselbe wie diejenigen beim zweiten Beispiel, mit der Ausnahme, daß der Justierstartschalter 1135 und das in 10 gezeigte Einstellprogramm 1132 fortgelassen sind. Von daher entfällt auch eine detaillierte Beschreibung dieser, und nur abweichende Abschnitte sind nachstehend beschrieben.
In diesem Beispiel hat ein Objektivmikrocomputer 1116D in einem Objektiv 1127 eine Linsendatenspeichereinheit 1133, die gesichert ist durch eine Speicherhaltestromversorgung 1135. Eine Linsenortapplikation, gespeichert in der Linsendatenspeichereinheit 1133, ist nachstehend beschrieben. Angenommen wird, daß eine Stromversorgung des Systems mit der in 18 gezeigten Anordnung ausgeschaltet ist, und das System wird nun neu eingeschaltet. Um dem Scharfeinstellort zu folgen, dem zuvor gefolgt wurde, müssen zu dieser Zeit repräsentative Ortsdaten, die die Fokuslinse verfolgt hat, im internen Verhältnis der Lage einer Fokuslinse 1105 und der Position einer Linse 1102 variabler Vergrößerung, zuvor durch Stromabschaltung bedingt, im Objektivmikrocomputer 1116D gespeichert und wiedergegeben werden.
Ein Algorithmus zur Wiedergabe der Daten zur Zeit der Stromeinschaltung ist nachstehend anhand 19 beschrieben. Wenn die Stromversorgung in Schritt S1901 eingeschaltet wird, bezieht sich der Objektivmikrocomputer 1116D auf den Sicherungsspeicher im Objektivmikrocomputer, um zu bestimmen, ob das Objektiv in das Kameragehäuse eingesetzt ist.
Wenn in Schritt S1902 aus dem Zustand vor dem Abschalten der Stromversorgung bestimmt ist, daß das Objektiv gewechselt wurde, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S1903, um zu bestätigen, ob die Linsendaten in der Linsendatenspeichereinheit 1133 im Objektivmikrocomputer 1116D gespeichert sind.
Diese Bestätigung erfolgt auch zur Bestimmung, ob die Speicherhaltestromversorgung 1135 der Linsendatenspeichereinheit 1133 im Objektivmikrocomputer 1116D vor der Stromabschaltung normal gearbeitet hat.
Wenn NEIN in Schritt S1903, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S1905. Wenn JA in Schritt S1903, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S1904, und Ortsdaten einschließlich Positionsdaten der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung, der zu verwendende repräsentative Ort und das Innenverhältnis werden aus der Linsendatenspeichereinheit 1133 in ein Fokussteuerprogramm 1117 und in ein Computerzoomprogramm 1119 vom Objektivmikrocomputer 1116D gelesen. Auf der Grundlage dieser Sicherungsdaten werden die Positionen der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung sowie der Ort, dem zu folgen ist, bestimmt. Die Positionen der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung und der Steuerzustand werden zurückgegeben zu jenen vor der Stromabschaltung, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S1906.
Wenn NEIN in Schritt S1902 oder wenn NEIN in Schritt S1903, dann werden die Linsenpositionen und der Ort im Objektiv in Schritt S1905 initialisiert, um die Fokuslinse und die Linse variabler Vergrößerung auf ihre Anfangspositionen zu bringen, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S1906.
Wenn die Einschaltsequenz abgeschlossen ist und ein Normalbetrieb beginnt, werden die aktuellen Linsenpositionen und der Ort im Objektivmikrocomputer 1116D in die Linsendatenspeichereinheit 1133 zu einer vorbestimmten Periode geschrieben (das heißt, in der eine Periode ein ganzes Vielfaches des Vertikalsynchronsignals eines Videosignals ist), so daß Daten gespeichert werden können, selbst wenn die Stromversorgung abgeschaltet ist.
Wenn mit dieser Anordnung ein Abnehmen oder eine Wechseloperation des Objektivs vor oder nach Abschalten der Stromversorgung erfolgt, wird die Initialisierungsoperation für die Fokuslinse und die Linse variabler Vergrößerung nach Neueinschaltung ausgeführt. Wenn die Abnehm- oder Wechseloperation des Objektivs nicht erfolgt vor oder nach Abschalten der Stromversorgung, wird der Zustand vor Abschalten der Stromversorgung von der Linsendatenspeichereinheit ausgelesen, so daß der Zustand vor Abschalten der Stromversorgung neu wiederhergestellt werden kann.
Selbst wenn die Stromversorgung abgeschaltet ist, kann der Zustand vor Abschalten der Stromversorgung zur Zeit des Neueinschaltens wiederhergestellt werden. Der Zustand wird nicht jedesmal beim Ein-Ausschalten zurückgesetzt, so daß der Erfassungszustand vor der Abschaltung der Stromversorgung beibehalten werden kann.
20 ist ein Ablaufdiagramm, das die erste Abwandlung vom dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im dritten Beispiel, das in 19 dargestellt ist, erfolgt das Initialisieren, wenn das Objektiv eingesetzt/abgenommen wird, vor oder nachdem die Stromversorgung abgeschaltet ist. Wenn das Objektiv nicht eingesetzt/herausgenommen wird, dann wird der Zustand vor dem Ausschalten der Stromversorgung auf der Grundlage der Daten wiederhergestellt, die in der Objektivdatenspeichereinheit gespeichert sind. Bei dieser Abwandlung wird eine Identifikationsinformation für das verwendete Kameragehäuse vor Ausschalten der Stromversorgung gespeichert. Wenn das Objektiv am selben Kameragehäuse zur Zeit der Neueinschaltung angebracht ist, dann wird die Initialisierungsoperation nicht ausgeführt. Der Zustand vor Abschalten der Stromversorgung wird auf der Grundlage der in der Objektivdatenspeichereinheit gespeicherten Daten zurückgesetzt. Ist ein anderes Objektiv eingesetzt, dann wird die Initialisierungsoperation ausgeführt.
Wie in 18 ist die Anordnung dieser Abwandlung dieselbe wie diejenige beim vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und eine detaillierte Beschreibung und Darstellung ist hier fortgelassen. Nur die Verarbeitung des Objektivmikrocomputers 1116D ist im Ablaufdiagramm von 20 gezeigt.
Als Mittel zum Herausfinden, ob das Kameragehäuse ein anderes als dasjenige vor Abschalten der Stromversorgung ist, wird eine Identifikationsinformation, wie die einigartige Nummer vom Kameragehäuse (eine beliebige einzigartige Information für das Kameragehäuse, wie Seriennummer, verwendet) bei Anfangsübertragung zwischen Kameragehäuse und Objektiv empfangen und in den Speicher im Objektivmikrocomputer 1116D geschrieben.
Der Algorithmus zum Steuern des Objektivs zur Zeit der Stromeinschaltung in dieser Abwandlung wird nachstehend anhand 20 beschrieben.
Wenn in Schritt S2001 die Stromversorgung eingeschaltet wird, dann bestimmt der Objektivmikrocomputer 1116D auf der Grundlage der Identifikationsinformation aus dem Kameragehäuse, ob das vor Stromausschaltung verwendete Kameragehäuse durch ein anderes Kameragehäuse ausgetauscht wurde.
Wenn JA in Schritt S2002, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S2003, um zu bestätigen, ob die Objektivdaten in der Objektivdatenspeichereinheit 1133 des Mikrocomputers 1116D gespeichert sind.
Diese Bestätigung erfolgt auch zur Bestimmung, ob die Speicherhaltestromversorgung 1135 der Objektivdatenspeichereinheit 1133 vom Objektivmikrocomputer 1116D normal betrieben wurde.
Wenn NEIN in Schritt S2003, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S2005. Wenn JA in Schritt S2003, dann schreitet der Ablauf fort zu Schritt S2004, und die Ortsdaten, einschließlich der Positionsdaten der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung, der repräsentativ verwendete Ort und das interne Verhältnis werden aus der Objektivdatenspeichereinheit 1133 in ein Fokussteuerprogramm 1117 ausgelesen und in ein Computerzoomprogramm 1119 des Objektivmikrocomputers 1116D eingelesen. Auf der Grundlage dieser Sicherungsdaten werden die Positionen der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung und der zu verfolgende Ort bestimmt. Die Positionen der Fokuslinse und der Linse variabler Vergrößerung und der Steuerzustand werden an jene zurückgegeben, bevor die Stromversorgung abgeschaltet wurde, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S2006.
Wenn NEIN in Schritt S2002 oder wenn NEIN in Schritt S2003, dann werden die Linsenpositionen und der Kammort im Objektiv initialisiert, um die Fokuslinse und die Linse variabler Vergrößerung auf ihre Anfangspositionen zu setzen, und der Ablauf schreitet fort zu Schritt S2006.
Wenn die Stromeinschaltsequenz abgeschlossen ist und ein Normalbetrieb beginnt, werden in Schritt S2006 die aktuellen Linsenpositionen und der -orte im Objektivmikrocomputer 1116D in die Objektivdatenspeichereinheit 1133 zu einer vorbestimmten Periode geschrieben (beispielsweise ein ganzzahliges Vielfaches des Vertikalsynchronsignals eines Videosignals), so daß die Daten gespeichert werden können, selbst wenn die Stromversorgung abgeschaltet ist.
Wenn mit dieser Anordnung eine Wechseloperation zwischen dem Objektiv und dem Kameragehäuse vor oder nach dem Abschalten der Stromversorgung erfolgt, dann wird die Initialisierungsoperation für die Fokuslinse und die Linse variabler Vergrößerung nach dem Wiedereinschalten des Stroms ausgeführt. Wenn die Wechseloperation nicht dem Objektiv und dem Kameragehäuse vor oder nach dem Abschalten der Stromversorgung nicht erfolgt, dann wird der Zustand vor Abschalten der Stromversorgung aus der Objektivdatenspeichereinheit 1133 gelesen, so daß der Zustand vor dem Abschalten der Stromversorgung wiederhergestellt werden kann.
Auch wenn die Stromversorgung abgeschaltet wird, kann der Zustand vor Abschalten zur Zeit der Neueinschaltung wiederhergestellt werden, sofern sich die Kombination des Objektivs und des Kameragehäuses nicht geändert hat. Der Zustand wird nicht jedesmal zurückgesetzt, wenn die Stromversorgung ein-/ausgeschaltet wird, so daß der Aufnahmezustand vor Abschalten der Stromversorgung beibehalten werden kann.
Sofern das Objektiv nicht gewechselt wird, ist die Initialisierungsoperation für das Objektiv nicht auszuführen, ungeachtet der EIN-/AUS-Operation der Stromversorgung. Die Aufnahmeoperation läßt sich fortsetzen, während der Zustand vor Abschalten der Stromversorgung als Anfangszustand eingesetzt wird, was zu einer Verbesserung der Handhabbarkeit führt. Da darüber hinaus die EIN-/AUS-Operation der Stromversorgung den Aufnahmezustand nicht berührt, kann die Stromversorgung häufig ein-/ausgeschaltet werden, und somit läßt sich ein Stromspareffekt erzielen.
21 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung des zweiten Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie im vierten Ausführungsbeispiel bedeuten dieselben Elemente in der zweiten Abwandlung, und eine detaillierte Beschreibung dieser ist hier fortgelassen.
In dieser Abwandlung wird der Datenhaltestrom zum Speichern der Objektivdaten im vierten Ausführungsbeispiel aus dem Kameragehäuse geliefert. Selbst wenn mit dieser Anordnung die Stromversorgung des Kameragehäuses oder des Objektivs abgeschaltet wird, kann die Objektivdatenspeichereinheit gesichert sein, sofern das Objektiv nicht abgenommen wird, so daß die Daten gehalten werden.
Im vierten Ausführungsbeispiel und in der ersten Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels wird eine Speicherhaltebatterie verwendet, um die Objektivdaten im Objektivmikrocomputer zu halten. Statt dessen kann auch ein EEPROM oder ein nichtflüchtiger Speicher, wie ein Flash-Speicher, verwendet werden.
Viertes Beispiel
Das vierte in der vorliegenden Erfindung nicht beanspruchte Beispiel ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. 22 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung bei einer Wechselobjektivvideokamera angewandt wird. Die AF-Steuerung und Zoomoperation in diesem Beispiel sind dieselben wie jene des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels und der Beispiele. Von daher ist eine detaillierte erneute Beschreibung fortgelassen, und nur Unterschiedliches wird beschrieben.
Licht von einem Gegenstand durchläuft eine feststehende erste Linsengruppe 2101, eine zweite Linsengruppe, die nachstehend als Linse variabler Vergrößerung bezeichnet wird und das Bezugszeichen 2102 hat, um eine Zoomoperation auszuführen, eine Irisblendeneinstellung 2103, eine feststehende dritte Linsengruppe 2104 und eine vierte Linsengruppe 2105, die nachstehend als Fokuslinse bezeichnet wird, mit sowohl einer Fokussierfunktion als auch einer Funktion zum Kompensieren der Verschiebung einer Brennweite aufgrund des Zoomens. Die Komponenten für Rot, Grün und Blau in den drei Primärfarben erzeugen Bilder auf den Bildaufnahmeoberflächen der Bildaufnahmeeinrichtungen 2106, 2107 beziehungsweise 2108, wie beispielsweise CCD.
Die Bilder der jeweiligen Farbkomponenten, die auf den Bildaufnahmeoberflächen erzeugt werden von den Bildaufnahmeeinrichtungen, erfahren eine photoelektrische Umsetzung, werden verstärkt auf ihre jeweilig optimalen Pegel von Verstärkern 2109, 2110 beziehungsweise 2111, einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 2112 eingegeben und in ein Normfernsehsignal umgesetzt.
Das Videosignal aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 2112 wird an einen Videorecorder geliefert, und auch an einen elektronischen Sucher (nichts davon ist dargestellt), über einen Schalter 2114, so daß die Aufzeichnung und das Überwachen aktiviert werden.
Durch Betätigen des Umschalters 2140 kann eine unmittelbar zuvor aufgezeichnete Bildinformation mit dem Videorecorder wiedergegeben werden, um den Aufzeichnungszustand zu überprüfen (sog. "Aufzeichnungsrevision").
Das Leuchtdichtesignal, das die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 2112 erzeugt, wird einer AF-Signalverarbeitungsschaltung 2113 eingegeben. Obwohl nicht in der 22 dargestellt, wird die zum Leuchtdichtesignalpegel gehörige Information an die Kamerasignalverarbeitungsschaltung 2112, an einen Objektivmikrocomputer 2116 im Objektiv gesandt. Auf der Grundlage dieser Information wird die Steuerung zum Schließen/Öffnen des Verschlusses 2103 ausgeführt, und ein vorbestimmter Leuchtdichtesignalpegel wird beibehalten. Der Betrag der Blendenöffnung der Irisblendeneinstellung wird von einem Codierer 2129 festgestellt und als Tiefenschärfeinformation für eine AF-Steuerung oder eine manuelle Irisblendeneinstellungssteuerung verwendet.
Die Signalverarbeitungsschaltung 2113 stellt die Hochfrequenzkomponente im Leuchtdichtesignal fest, die sich entsprechend dem Fokuszustand ändert, wie bei einem AF-Beurteilungswert. Der AF-Beurteilungswert wird von einem Datenleseprogramm 2115 im Gehäusecomputer 2114 im Kameragehäuse ausgelesen und an den Objektivmikrocomputer 2116 übertragen.
Der Mikrocomputer 2114 lädt die Information eines Betriebsschalters 2138 der Kamera. Wenn der Betriebsschalter 2138 eingeschaltet ist, dann steuert der Gehäusecomputer einen Schalter 2139 zur Stromlieferung auf einer nicht dargestellten Batterie, die sich im Kameragehäuse befindet, auf die Seite des Objektivs 2127.
Zusätzlich zum AF-Beurteilungswert werden ein Linsen-EIM/AUS-Anforderungssignal 2142 zum Ausführen der EIN/AUS-Steuerung auf der Objektivseite ausgeführt, ein Tastensperrsignal 2145 zum Sperren des Betriebs der Betätigungstasten auf der Objektivseite und dergleichen, vom Mikrocomputer 2114 auf die Objektivseite gesendet.
Das Kameragehäuse empfängt aus der Seite des Objektivs 2127 ein Bildanzeigezulassungssignal 2143, das das Anliefern eines Videosignals aus der Kamerasignalverarbeitungsschaltung an den elektronischen Sucher gestattet, oder den Videorecorder und Anzeigen eines Bildes, und ein Objektiv-AUS-Zulassungssignal 2144, das darstellt, daß die objektivseitige Stromversorgung abgeschaltet werden kann, wodurch die Steuerung gemäß dem Betriebszustand des Objektivs zur Ausführung kommt.
Der Objektivmikrocomputer 2116 lädt die Zustände eines AF-Schalters 2131, wenn EIN, wird eine AF-Operation ausgeführt; wenn AUS, wird ein Manuellmodus eingestellt, ein Zoomschalter 2136 zum Betätigen der Linse variabler Vergrößerung auf die Teleseite (T) oder auf die Weitwinkelseite (W), um eine Zoomoperation auszuführen, und ein Betriebsfokusschalter 2137 zum Operieren der Fokuslinse auf die kürzeste Scharfstellentfernung oder in Richtung Unendlichkeit, wenn der AF-Schalter in den manuellen Scharfeinstellzustand umgeschaltet ist, so daß die Steuerung gemäß den Betriebszuständen des Schalters erfolgt.
Ist der AF-Schalter 2131 ausgeschaltet, und es wird dann der Zoomschalter 2136 niedergedrückt, dann sendet der Objektivmikrocomputer 2116 ein Signal an einen Zoommotortreiber 2122, so daß die Linse variabler Vergrößerung in der betätigten Richtung von einem Computerzoomprogramm 2119 angesteuert wird, das heißt, auf die Teleseite oder die Weitwinkelseite, wodurch die Linse variabler Vergrößerung 2102 durch einen Zoommotor 2121 verschoben wird. Zur selben Zeit wird der Fokusmotor 2125 von einem Fokusmotortreiber 2126 auf der Grundlage von Linsenkammdaten (22) angesteuert, um die Lage der Brennweite entsprechend der Verschiebung der Linse variabler Vergrößerung zu kompensieren, wie im Objektivmikrocomputer 2116 im voraus gespeichert, um die Fokuslinse 2105 anzusteuern.
Wenn der AF-Schalter 2131 eingeschaltet ist (AF-Modus) und der Zoomschalter 2136 betätigt ist, wird es erforderlich, den Scharfeinstellzustand beizubehalten, während der Versatz der Brennebene aufgrund der Zoomoperation kompensiert wird, und eine gemäß der Verschiebung der Linse relativ zum Gegenstand verursachte Verzerrung kompensiert wird. Folglich arbeitet das Computerzoomprogramm 2119 nicht nur zur Steuerung auf der Grundlage der Linsenkammdaten 2120, die im Objektivmikrocomputer 2116 im voraus gespeichert sind, sondern bezieht sich auch gleichzeitig auf das AF-Beurteilungswertsignal aus dem Gehäusemikrocomputer 2114, wodurch eine Zoomoperation zur Ausführung kommt, während die Lage beibehalten wird, bei der der AF-Beurteilungswert maximal ist.
Steht der AF-Schalter 2131 auf EIN und der Zoomschalter 2136 ist nicht betätigt, dann sendet das AF-Programm 2117 ein Signal an den Fokusmotortreiber 2126, so daß das AF-Beurteilungswertsignal aus dem Gehäusemikrocomputer 2114 maximiert wird, um die Fokuslinse 2105 über den Fokusmotor 2125 anzusteuern, womit eine automatische Fokussieroperation ausgeführt wird.
Wenn der AF-Schalter 2131 ausgeschaltet ist (manueller Modus) und der Zoomschalter 2136 nicht betätigt ist, dann wird ein Signal an den Fokusmotortreiber 2126 gesandt, um die Fokuslinse 2105 in der Richtung anzusteuern, die über den Betriebsfokusschalter eingestellt wurde (manueller Fokusschalter 2137, das heißt, der kürzeste Fokussierabstand in Richtung Unendlichkeit, wodurch das manuelle Fokussieren erfolgt.
Die Sequenz vom Einschalten oder Ausschalten der Kamera ist nachstehend anhand der 22 und 23 beschrieben.
Wenn der Betriebsschalter 2138 der Kamera zur Zeit t0 eingeschaltet ist, wird der Gehäusemikrocomputer 2114 in Gang gesetzt. Zur Zeit t1 wird der Betriebsschalter 2139 zur Stromlieferung an das Objektiv eingeschaltet, und zur selben Zeit geht das Linsen-EIN/AUS-Anforderungssignal 2142 auf H.
Mit dieser Operation initialisiert der Objektivmikrocomputer 2116 das Objektiv (Linsenrücksetzung). Zur Zeit t2 ist die Initialisierung abgeschlossen, und das Bildanzeigezulassungssignal 2143 geht auf H. Abschluß der Initialisierung des Objektivs wird entsprechend an die Kamera 2128 gesandt.
Nach Empfang des Anzeigezulassungssignals 2143 setzt der Gehäusemikrocomputer 2114 auf der Kameraseite das Linsentastensperrsignal 2145 von L auf H (Betriebsschalter auf der Objektivseite werden deaktiviert). Gleichzeitig wird ein Videosignal von der Kamerasignalverarbeitungsschaltung 2112 an den elektronischen Sucher oder an den Videorecorder abgegeben.
Von Zeit t0 bis zur Zeit t2 sperrt der Mikrocomputer 2116 den Betrieb der AF-Schalter 2131, den manuellen Fokusschalter 2137 und den Zoomschalter 2136 (das Linsentastensperrsignal 2145 wird auf L gesetzt). Wenn jedoch das Linsentastensperrsignal 2145 auf H geht, werden der AF-Schalter 2131, der manuelle Fokusschalter 2137 und der Zoomschalter 2136 aktiviert.
Zur Zeit t3 geht das Aufnahmebetrachtungssignal 2147 auf H. Der Schalter 2140 wird umgeschaltet auf die Videorecorderseite, und das unmittelbar vorangehende Aufzeichnungsvideosignal aus der Wiedergabeeinheit wird an den Sucher 2148 geliefert. Gleichzeitig geht das Linsentastensperrsignal 2145 auf L.
Mit dieser Operation sperrt der Objektivcomputer 2116 den AF-Schalter 2131, den manuellen Fokusschalter 2137 und den Zoomschalter 2136. Genauer gesagt, während der Wiedergabe einer solchen Aufzeichnungsrevision ist das Ansteuern der Linsen auf der Objektivseite gesperrt, um nicht die Zustände der jeweiligen Schalter zu verändern.
Zur Zeit t4 geht das Aufzeichnungsrevisionssignal 2147 auf L, und zur selben Zeit wird der Schalter 2140 so umgeschaltet, daß das Videosignal aus der Kamerasignalverarbeitungsschalter 2112 an den Sucher 2148 geliefert wird. Das Linsentastensperrsignal 2145 geht auf H. Mit dieser Operation aktiviert der Objektivmikrocomputer 2116 den AF-Schalter 2131, den manuellen Fokusschalter 2137 und den Zoomschalter 2136.
Wenn der Kamerabetriebsschalter 2138 ausgeschaltet ist, setzt der Gehäusemikrocomputer 2114 das Linsen-EIN/AUS-Anforderungssignal 2142 zur Zeit t5 auf L. Gleichzeitig geht auch das Linsentastensperrsignal 2145 auf L.
Mit dieser Operation startet der Objektivmikrocomputer 2116 die Vorbereitung zum Abschalten der Stromversorgung für das Objektiv. Die Fokuslinse 2105 und die Zoomlinse 2102 werden als Beispiel auf vorbestimmte Positionen gebracht. Gleichzeitig geht das Linsenanzeigezulassungssignal auf L, um die Anzeige eines Kamerabildes zu sperren. Darüber hinaus werden der AF-Schalter 2131, der manuelle Fokusschalter 2137 und der Zoomschalter 2136 deaktiviert.
Das heißt, bevor die Stromversorgung abgeschaltet wird, werden die beweglichen Einheiten, wie die Linsen im Objektiv auf vorbestimmte Positionen verbracht, bevor die Stromversorgung abgeschaltet wird. Darüber hinaus kann ein Bild mit schlechter Qualität während dieser Operation daran gehindert werden, im elektronischen Sucher dargestellt zu werden oder in den Videorecorder zu gelangen.
Der Objektivmikrocomputer 2116 setzt das Linsen-AUS-Zulassungssignal 2144 zur Zeit t6 auf H, zu der die Vorbereitung zum Abschalten der Stromversorgung dann abgeschlossen ist. Wenn das Linsen-AUS-Zulassungssignal 2114 auf H geht, schaltet der Mikrocomputer 2114 den Schalter 2139 aus, um die Stromversorgung für die Objektivseite zu stoppen. Danach ist die Stromversorgung der Kamera 2128 abgeschaltet.
In diesem Beispiel werden der AF-Beurteilungswert 2141, das Linsen-EIM/AUS-Anforderungssignal 2142, das Anzeigezulassungssignal 2143, das Linsen-AUS-Signal 2144, das Linsentastensperrsignal 2145 und dergleichen zwischen Kameragehäuse 2128 und Objektiv 2127 über hierfür vorgesehene Leitungen vermittelt. Die bidirektionale serielle oder parallele Datenübertragung läßt sich jedoch zwischen dem Gehäusemikrocomputer 2114 und dem Objektivmikrocomputer 2116 so gestalten, daß die jeweiligen Inhalte zu vorbestimmten Positionen der Datenübertragung gesendet werden. Darüber hinaus können die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, das heißt, die Scharfeinstellzustandsverarbeitung, das Einsetzen einer AF-Signalverarbeitungsschaltung in das Objektiv oder das Halten eines Scharfeinstellzustands zur Zeit des Neueinschaltens kombiniert werden mit der Verarbeitung dieses Beispiels.
Bei einem Wechselobjektiv (127), das in eine Kamera (128) zur photoelektrischen Umsetzung einfallenden Lichts zum Aufnehmen eines Bildes und Abgeben eines Bildsignals eingesetzt ist, werden eine Zoomlinse (102) und eine Fokuslinse (105) auf der Grundlage eines AF-Beurteilungswerts und von Belichtungsdaten gesteuert, die die Kamera (128) empfängt, während Bezug genommen wird auf eine Linsenkammdateneinheit (119), die Ortsinformationen von der Zoomlinse (102) und der Fokuslinse (105) im voraus speichert.

Claims

Kamera (1128), an die eine Objektivanordnung (1127) einschließlich eines Objektivs zur Erzeugung eines Bilds eines Objekts und einer Objektivsteuerungseinrichtung zur Steuerung des Objektivs abnehmbar angebracht werden kann, wobei die Kamera gekennzeichnet ist durch: eine Bilderfassungseinrichtung (1112, 1106 – 1108) zum Umwandeln des Bilds des Objekts in ein Videosignal und Ausgeben des Videosignals, einer Normiereinrichtung (1601) zum Normieren des durch die Bilderfassungseinrichtung (1112) ausgegebenen Videosignals, sodass das normierte Videosignal den selben Pegel aufweist, wenn ein vorbestimmtes Objekt erfasst wird, und einer Steuerungseinrichtung zum Übertragen des normierten Videosignals zu der Objektivanordnung zur Erzeugung eines Fokussierungsverarbeitungssignals in der Objektiveinheit auf der Basis des normierten Videosignals.
Kamera nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (1114B) eine Bildvergrößerungsänderungseinrichtung (1130) zum Vergrößern oder Verkleinern eines Teils des Bildfelds, und eine Übertragungseinrichtung aufweist zum Übertragen der Bildvergrößerungsinformation der Bildvergrößerungsänderungseinrichtung (1130).
Objektivanordnung (1127), die abnehmbar an einer Kamera (1128) mit einer Bilderfassungseinrichtung (1112, 1106 – 1108) zum photoelektrischen Umwandeln von einfallendem Licht zum Aufnehmen eines Bilds und zum Ausgeben eines Videosignals anbringbar ist, wobei die Objektivanordnung gekennzeichnet ist durch: ein Objektiv (1102, 1105) zur Erzeugung eines Bilds eines Objekts, eine Speichereinrichtung (1120) zum Speichern einer Ortsinformation des Objektivs (1102, 1105) im Voraus, und einer Objektivsteuerungseinrichtung (1116B) zum Empfangen des normierten Videosignals von der Kamera (1128), die ein Fokussierungsbearbeitungssignal auf der Basis des normierten Videosignals erzeugt und das Objektiv (1102, 1105) auf der Basis der gespeicherten Ortsinformation und des Fokussierungsverarbeitungssignals zur Angabe eines Fokussierungszustands des Videosignals steuert.
Objektivanordnung nach Anspruch 3, wobei das Objektiv eine Linse (1102) mit einer variablen Brennweite zur Durchführung eines Zoomvorgangs und eine Fokussierungslinse (1105) zur Durchführung eines Fokussierungsvorgangs aufweist.
Objektivanordnung nach Anspruch 4, wobei die Speichereinrichtung (1120) im Voraus eine Designpositionsinformation der Linse (1102) mit variabler Brennweite und der Fokussierungslinse (1105) speichert, und wobei die Steuerungseinrichtung (1112) ferner eine Anpassungseinrichtung (1132) aufweist zum Anpassen eines Betriebs der Fokussierungslinse (1105) auf der Basis der Positionsinformation zur Kompensation einer Bewegung eines Fokussierungspunkts infolge des Zoomvorgangs der Linse (1102) mit variabler Brennweite.
Linsenanordnung nach Anspruch 5, wobei die Anpassungseinrichtung (1132) einen Betätigungsvorgang der Linse (1102) mit variabler Brennweite zur Änderung einer Telebereichsendposition und einer Weitwinkelendposition anpasst.
Objektivanordnung nach Anspruch 6, wobei die Anpassungseinrichtung (1132) eine Position der Linse (1102) mit variabler Brennweite berechnet, bei der eine Fokussierungsposition der Fokussierungslinse (1105) und ein Bewegungsbetrag der Fokussierungslinse (1105) von der Telebereichsendposition gleich derjenigen der Designpositionsinformation ist, wobei eine Änderung der Telebereichsendposition und der Weitwinkelendposition geändert wird.
Objektivanordnung nach Anspruch 3, die abnehmbar an eine Kamera (1128) mit einer Bilderfassungseinrichtung (1112) zum Erfassen eines Bilds eines Objekts und Ausgeben eines Videosignals anbringbar ist, wobei die Objektivanordnung (1127) ferner umfasst: eine Linse (1102) mit veränderlicher Brennweite zur Durchführung eines Zoomvorgangs, eine Fokussierungslinse (1105) zur Durchführung eines Fokussierungsvorgangs und zur Kompensation einer Bewegung eines Fokussierungspunkts infolge des Zoomvorgangs der Linse (1102) mit variabler Brennweite, eine Speichereinrichtung (1120) zum Speichern einer Positionsinformation der Linse (1102) mit variabler Brennweite und der Fokussierungslinse (1105), eine Fokuserfassungseinrichtung (1601) zum Empfangen des Videosignals und Herausgreifen einer Verarbeitungsinformation aus dem Videosignal, die sich in Abhängigkeit von einem Fokussierungszustand ändert, und eine Steuerungseinrichtung (1116C) zur Steuerung der Linse (1102) mit variabler Brennweite und der Fokussierungslinse (1105) auf der Basis der in der Speichereinrichtung (1120) gespeicherten Positionsinformation und der durch die Fokussierungserfassungseinrichtung (1602) erhaltenen Verarbeitungsinformation.
Objektivanordnung nach Anspruch 8, wobei die Fokussierungserfassungseinrichtung (1602) eine in dem Videosignal enthaltene Hochfrequenzkomponente herausgreift.
Objektivanordnung nach Anspruch 8, wobei die Fokussierungserfassungseinrichtung (1602) lediglich ein Videosignal entsprechend einem Bereich für eine Entfernungsmessung aus dem Videosignal herausgreift.
Objektivanordnung nach Anspruch 8, wobei die Speichereinrichtung (1120) eine Designpositionsinformation der Linse (1102) mit variabler Brennweite und der Fokussierungslinse (1105) im Voraus speichert, und die Steuerungseinrichtung (1116C) ferner eine Anpassungseinrichtung (1132) aufweist zum Anpassen eines Betriebs der Fokussierungslinse (1105) auf der Basis der Positionsinformation zur Kompensation einer Bewegung eines Fokussierungspunkts infolge des Zoomvorgangs der Linse (1102) mit variabler Brennweite.
Objektivanordnung nach Anspruch 11, wobei die Anpassungseinrichtung (1132) einen Betätigungsvorgang der Linse (1102) mit variabler Brennweite zur Änderung einer Telebereichsendposition und einer Weitwinkelendposition anpasst.
Objektivanordnung nach Anspruch 12, wobei die Anpassungseinrichtung (1132) eine Position der Linse (1102) mit variabler Brennweite berechnet, bei der eine Fokussierungsposition der Fokussierungslinse (1105) und ein Bewegungsbetrag der Fokussierungslinse (1105) von der Telebereichendposition gleich derjenigen der Designpositionsinformation ist, wobei die Telebereichsendposition und die Weitwinkelendposition geändert werden.
Wechselobjektiv-Videokamerasystem, bestehend aus einer Kamera (1128) gemäß einem der Patentansprüche 1 und 2 und einer Wechselobjektivanordnung (1127) gemäß Patentanspruch 3.
System nach Anspruch 14, wobei die Fokuserfassungseinrichtung (1602) eine in dem Videosignal enthaltene Hochfrequenzkomponente extrahiert.
System nach Anspruch 14, wobei die Fokuserfassungseinrichtung (1602) lediglich ein Videosignal entsprechend einem Bereich zur Entfernungsmessung aus dem Videosignal extrahiert.
System nach Anspruch 14, wobei die Kamera (1128) ferner eine erste Schalteinrichtung (1131) zum Ein- und Ausschalten eines Betriebs der Fokuserfassungseinrichtung (1602) aufweist.
System nach Anspruch 14, wobei die Speichereinrichtung (1120) eine Designpositionsinformation der Linse (1102) mit variabler Brennweite und der Fokussierungslinse (1105) im Voraus speichert, und die Steuereinrichtung (1116C) ferner eine Anpassungseinrichtung (1132) aufweist zum Anpassen eines Betriebs der Fokussierungslinse (1105) auf der Basis der Positionsinformation zur Kompensation einer Bewegung eines Fokussierungspunkts infolge des Zoombetriebs der Linse (1102) mit variabler Brennweite, und wobei die Kamera (1128) ferner eine zweite Schalteinrichtung (1135) aufweist zum Ein- und Ausschalten eines Betriebs der Anpassungseinrichtung (1132).
System nach Anspruch 18, wobei die Anpassungseinrichtung (1132) einen Betätigungsbetrieb der Linse (1102) mit variabler Brennweite zur Änderung einer Telebereichsendposition und einer Weitwinkelendposition anpasst.
System nach Anspruch 19, wobei die Anpassungseinrichtung (1132) eine Position der Linse (1102) mit variabler Brennweite berechnet, bei der eine Fokussierungsposition der Fokussierungslinse (1105) und ein Bewegungsbetrag der Fokussierungslinse (1105) von der Telebereichsendposition gleich derjenigen der Designpositionsinformation sind, wobei die Telebereichsendposition und die Weitwinkelendposition geändert werden.