ES2293170T3 - Camara digital con procedimiento de enfoque dependiente de la distancia. - Google Patents

Abstract

Un aparato de captación de imágenes (100), que comprende: un sistema óptico fotográfico (21) destinado a proyectar una imagen de un objeto; un dispositivo de formación de imágenes (24) destinado a convertir la imagen proyectada en una señal imagen y a entregarla a su salida; un dispositivo de mando de enfoque (25) que cambia una situación de enfoque de la imagen proyectada en dicho dispositivo de formación de imágenes (24) mediante el movimiento relativo de por lo menos uno de una parte o una totalidad de dicho sistema óptico fotográfico (21) y dicho dispositivo de formación de imágenes (24) hacia el otro; un primer dispositivo de enfoque automático (82) que evalúa en secuencia dicha señal imagen obtenida en cada situación de enfoque al tiempo que cambia posteriormente dicha situación de enfoque mediante el control de dicho dispositivo de mando de enfoque (25), y que obtiene una situación de enfoque predeterminada basada en la evaluación; un dispositivo de control (83) destinado acontrolar una operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático (82), y un dispositivo de medición de distancias (31) destinado medir una distancia del objeto que es la distancia respecto a dicho objeto, caracterizado porque dicho dispositivo de medición de distancias (31) mide la distancia respecto a cada una de una pluralidad de diferentes áreas de dicho objeto, respectivamente, y dicho dispositivo de control (83) controla la operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) según la diferencia entre un valor máximo y un valor mínimo de dichas distancias medidas obtenidas por dicho dispositivo de medición de distancias (31) a fin de dar prioridad bien a la precisión de enfoque, o bien a la velocidad de enfoque.

Description

Cámara digital con procedimiento de enfoque dependiente de la distancia.

La presente invención se refiere a un aparato de captación de imágenes tal como un dispositivo de cámara equipado con un dispositivo de AF mediante un procedimiento denominado de AF de contraste.

De manera convencional, un aparato de captación de imágenes tal como una cámara fotográfica y una cámara de vídeo está equipado con un dispositivo de AF (enfoque automático) destinado a ajustar automáticamente de manera óptima una situación de enfoque de una imagen de un objeto.

Un dispositivo de enfoque automático, en un aparato tradicional de captación de imágenes que graba la imagen del objeto en un soporte de grabación, tal como una película y una cinta de vídeo y similares como una imagen y una vista, está provisto de un dispositivo de medición de distancias destinado a obtener una distancia respecto al objeto, y emplea un AF que controla un dispositivo de mando de enfoque para mover una lente hasta una posición focal que corresponde a la distancia obtenida por el dispositivo de medición de distancias. Tal AF se denomina AF por luz exterior, a diferencia de un AF por contraste, que se describirá más tarde.

El AF por luz exterior se clasifica en líneas generales en un AF pasivo y un AF activo, en función de un procedimiento de medición de distancia efectuado por el dispositivo de medición de distancias. En el AF pasivo, se efectúa una medición de distancias sobre la base de una diferencia de fase de una pluralidad de imágenes del objeto proyectado sobre el dispositivo de medición de distancias, al atravesar un camino óptico que es diferente de un camino óptico que atraviesa un sistema óptico fotográfico. En el AF activo, por ejemplo se radia hacia el objeto un rayo de infrarrojo próximo o una onda supersónica o similares y la medición de distancias se lleva a cabo sobre la base de un tiempo o un ángulo de una onda reflejada desde el objeto que ha de regresar al dispositivo de medición de dis-
tancias.

Entretanto, si bien existe un caso en el AF activo en que no se puede detectar con precisión la distancia respecto al objeto puesto que, por ejemplo, en un caso de toma de fotos del objeto atravesando un cristal de ventana, el rayo de infrarrojo próximo y similares radiados hasta el objeto son reflejados por el cristal de ventana, es difícil que el AF pasivo sea influido, incluso por tal caso en que el objeto atraviesa un cristal de ventana. Por lo tanto, existe una tendencia en la que se emplea el AF pasivo para un aparato de captación de imágenes que tiene una relativa exigencia de precisión.

Por otra parte, en un nuevo aparato de captación de imágenes tal como una cámara digital y similares, que proyectan la imagen del objeto sobre un dispositivo de formación de imágenes tal como un CCD a través del sistema óptico fotográfico, y recuperan la imagen proyectada del objeto en forma de señal eléctrica, dado que una señal imagen de la imagen del objeto se puede recuperar de forma prácticamente simultánea con la proyección de la imagen del objeto sobre el CCD, es posible efectuar una operación de AF utilizando esta señal imagen.

Más específicamente, este AF mueve una lente de enfoque del sistema óptico fotográfico y evalúa el contraste (tal como nitidez de la imagen) de la imagen proyectada sobre el dispositivo de formación de imágenes en tiempo real, basándose en la señal imagen a cada momento del movimiento de la lente de enfoque mientras se mueve la lente de enfoque, y detiene el movimiento del sistema óptico fotográfico en una posición en la que un valor de esta evaluación pasa a ser el mayor. Este AF se denomina AF por contraste y también se denomina AF CCD, en el que se usa el CCD como dispositivo de formación de imágenes.

El AF por contraste tiene la característica de que una precisión de enfoque es extremadamente alta, puesto que el AF por contraste se lleva a cabo evaluando la imagen que se proyecta realmente sobre el dispositivo de formación de imágenes, en lugar de obteniendo la distancia respecto al objeto.

Asimismo, puesto que el AF por contraste se lleva a cabo comparando los valores de evaluación en cada posición del movimiento de la lente de enfoque mientras se mueve la lente de enfoque, es posible mejorar la precisión de enfoque si se llevan a cabo más números repetidos de una serie de operaciones que incluyen acumulación de las imágenes, transferencia de las mismas, cómputo de los valores de evaluación y comparación de los valores computados.

Por otra parte, existe el problema de que, si se repiten las muchas operaciones, se alarga un tiempo requerido para una determinación de una posición de enfoque (conclusión de la operación de AF). En la circunstancia en que el tiempo requerido desde el comienzo de la operación de AF hasta la conclusión de la operación de AF, a saber un retardo de tiempo, influye significativamente en una operación de enfoque y, en consecuencia, en un caso de toma de fotos del objeto que se mueve a alta velocidad, por ejemplo puede darse un caso de que la toma de fotos no se pueda efectuar con una temporización deseada.

Igualmente, en el AF por contraste no tiene lugar una diferencia considerable del valor de evaluación en una circunstancia de oscuridad en la que todo el contraste es bajo, con lo que incluso se da un caso de que no se puede efectuar la operación de enfoque apropiada.

\newpage

Al contrario, si bien el AF por luz exterior es inferior al AF por contraste en cuanto a precisión de enfoque, el AF por luz exterior puede seguir perfectamente un objeto dinámico, puesto que el retardo de tiempo requerido para la operación de AF es inferior, por lo que se puede evitar una pérdida de temporización para la toma de fotos.

Asimismo, el AF por luz exterior tiene la característica de que, por lo general, es difícil que la luz exterior sea influenciada por el contraste del objeto.

Por lo tanto, en la patente japonesa abierta a consulta por el pública n.º 2001-255456, se propone un AF híbrido (HBAF) provisto del dispositivo de AF para efectuar una operación del AF por luz exterior y del dispositivo de AF para efectuar una operación del AF por contraste, según se ha mencionado anteriormente, y apto para conmutar en alternancia ambos AF por luz exterior y AF por contraste según una situación de toma de fotos y similares.

Asimismo, el Solicitante de la presente solicitud también ha propuesto, en las solicitudes de patente japonesa sin publicar n.º 2002-175297 y 2002-231065, un HBAF apto para conmutar al AF por contraste en una situación predeterminada mientras se basa en el AF por luz exterior dentro de un margen de una operación de toma de fotos normal.

A este propósito, se puede obtener un margen en el que una determinada resolución se estima como un margen admisible de enfoque del aparato de captación de imágenes, y el margen del que se puede obtener determinada resolución se decide mediante una anchura de una diferencia entre una superficie de CCD y una superficie efectiva de formación de imágenes. Más específicamente, el aparato de captación de imágenes controla la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes de manera que obtiene la resolución. En la práctica, el aparato de captación de imágenes está adaptado para ajustar la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes mediante el movimiento de la lente de enfoque.

Las Figs. 6 y 7 son diagramas destinados a explicar el control de la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes en este aparato de captación de imágenes. La Fig. 6 muestra un caso en el que el objeto está a una larga distancia del aparato de captación de imágenes y la Fig. 7 muestra un caso en el que el objeto está a una corta distancia del aparato de captación de imágenes. En esta invención, puesto que una profundidad del plano de imagen (un margen admisible de la diferencia entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes) es idéntica en ambos casos en que el objeto está a larga distancia y en que el objeto está a corta distancia del aparato de captación de imágenes, y una anchura de movimiento de la lente de enfoque que corresponde al ajuste de la anchura de la diferencia entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes también es prácticamente la misma en ambos casos en que el objeto está a larga distancia y en que el objeto está a corta distancia del aparato de captación de imágenes, se establece una relación de X1 = X2 entre una anchura de movimiento X1 de la lente de enfoque en el caso de la distancia larga y una anchura de movimiento X2 de la lente de enfoque en el caso de la distancia corta.

Por lo tanto, puede decirse que, teóricamente, la precisión de enfoque no cambia en el caso de la larga distancia, ni siquiera en el caso de la corta distancia.

Sin embargo, una distancia desde una posición del objeto hasta una posición enfocada, cuando la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes es la misma, difiere en gran medida entre el caso de la distancia larga y el caso de la distancia corta. Más específicamente, como se muestra en un dibujo central de la Fig. 6, en el caso de la distancia larga, la distancia desde la posición del objeto hasta la posición enfocada es \Delta1 cuando la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes es \delta1. Por el contrario, en el caso de la distancia corta, como se muestra en el diagrama central de la Fig. 7, la distancia desde la posición del objeto hasta la posición enfocada es \Delta2 cuando la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes es \delta2 (=\delta1). Se establece por tanto una relación de \Delta1 \may{3} \Delta2. Más específicamente, puede decirse que una profundidad de campo hasta una determinada profundidad del plano de imagen es más profunda en el caso de la distancia larga en comparación con el caso de la distancia corta.

En un ejemplo concreto, cuando se efectúa la toma de fotos mediante una lente telescópica, si bien en el caso de la distancia larga la profundidad del campo correspondiente a una determinada profundidad del plano de imagen es, por ejemplo, 16 m - 30 m, con lo que existe una anchura de 14 m, en el caso de la distancia corta la profundidad del campo es, por ejemplo, 0,6 m - 0,613 m, con lo que existe una anchura de sólo 0,013 m. Esto implica que, por ejemplo, una situación en que un árbol completamente delante de un objeto pasa a estar enfocado cuando se fija como objeto un edificio a 30 m delante, y una situación en que el flequillo de una persona a 0,613 m delante pasa a estar enfocado en lugar de resultar enfocados los ojos de esa persona cuando se fija como objeto a la persona a 0,613 delante, se producen mediante la misma anchura de diferencia entre la superficie de CCD y el plano efectivo de la imagen.

En estas situaciones, puede decirse que la anchura del movimiento de la lente de enfoque es prácticamente la misma siempre que la anchura diferente entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes sea la misma, así que la precisión de enfoque entre el caso de la distancia larga y el caso de la distancia corta se reconoce como la misma en el aparato de captación de imágenes.

Sin embargo, estas situaciones son difíciles de reconocer como la misma precisión de enfoque por la sensibilidad de un usuario que ve fotos tomadas. Más específicamente, en la misma precisión de enfoque, aunque el usuario reconozca simplemente por una sensación que el caso de la distancia corta está ligeramente desenfocado, existe el problema de que se reconozca el caso de la distancia larga como manifiestamente desenfocado.

Asimismo, en un caso en que un objeto se mezcla con la distancia larga y la distancia corta con respecto al aparato de captación de imágenes, en función de un hecho de que es difícil evitar que el enfoque quede más o menos desenfocado, puesto que en tal caso es difícil estimar ante todo dónde enfocar de forma óptima, puede decirse que hay un margen amplio de que sea reconocido como enfocado por la sensación del usuario en comparación con el objeto que está a una determinada distancia (distancia única).

Como se ha expuesto anteriormente, la sensación que percibe realmente el usuario varía entre el caso en que el objeto está a corta distancia y el caso en que el objeto está a larga distancia con respecto al aparato de captación de imágenes y, asimismo, el caso en que el objeto está a determinada distancia y el caso en que el objeto se mezcla con las distancias larga y corta con respecto al aparato de captación de imágenes, aunque la precisión de enfoque sea la misma.

El documento US2001/0026683 desvela una cámara digital que tiene un sistema de lentes, un sensor de imagen, un motor de enfoque, un controlador para efectuar el enfoque automático y un sensor para la medida de distancia.

La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias mencionadas anteriormente. Por lo tanto, la presente invención tiene por objeto proporcionar un aparato de captación de imágenes capaz de llevar a cabo una operación de AF, que adquiera precisión apropiadamente según una distancia respecto a un objeto o una distancia respecto a cada área del objeto.

Para conseguir el objeto mencionado anteriormente, un aparato de captación de imágenes según la presente invención comprende un sistema óptico fotográfico destinado a proyectar una imagen de un objeto; un dispositivo de formación de imágenes destinado a convertir la imagen proyectada en una señal imagen y a entregarla a su salida; un dispositivo de mando de enfoque que cambia una situación de enfoque de la imagen proyectada en dicho dispositivo de formación de imágenes mediante el movimiento relativo de por lo menos uno de una parte o una totalidad de dicho sistema óptico fotográfico y dicho dispositivo de formación de imágenes hacia el otro; un primer dispositivo de enfoque automático que evalúa en secuencia dicha señal imagen obtenida en cada situación de enfoque al tiempo que cambia posteriormente dicha situación de enfoque mediante el control de dicho dispositivo de mando de enfoque, y que obtiene una situación de enfoque predeterminada basada en la evaluación; un dispositivo de control destinado a controlar una operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático, y un dispositivo de medición de distancias destinado a medir una distancia del objeto que es la distancia respecto a dicho objeto, caracterizado porque dicho dispositivo de medición de distancias mide la distancia respecto a cada una de una pluralidad de diferentes áreas de dicho objeto, respectivamente, y dicho dispositivo de control controla la operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático según la diferencia entre un valor máximo y un valor mínimo de dichas distancias medidas obtenidas por dicho dispositivo de medición de distancias, a fin de dar prioridad bien a la precisión de enfoque, o bien a la velocidad de enfoque.

El dispositivo de control controla la operación del primer dispositivo de enfoque automático según la distancia del objeto obtenida por el dispositivo de medición de distancias, a fin de dar prioridad bien a una precisión de enfoque, o bien a una velocidad de enfoque.

En esta invención, el aparato de captación de imágenes incluye varios dispositivos de formación de imágenes tales como una cámara fotográfica electrónica y una cámara de vídeo similar a la cámara fotográfica electrónica, y un dispositivo que forma la imagen del objeto mediante el manejo de un obturador, y así sucesivamente.

Asimismo, el dispositivo de formación de imágenes representa un dispositivo de formación de imágenes de estado sólido tal como un CCD y un CMOS y similares, y un sensor formador de imágenes en el que está dispuesto otro dispositivo de conversión fotoeléctrica y similares, e implica un dispositivo que puede recuperar la imagen proyectada en forma de señal imagen, tal como una señal eléctrica, prácticamente en tiempo real.

El sistema óptico fotográfico representa un sistema óptico tal como un grupo de lentes de enfoque que proyecta la imagen del objeto en el dispositivo de formación de imagen y forma la imagen, y también está incluido en el mismo un sistema óptico fotográfico provisto de un sistema óptico tal como un grupo de lentes de desplazamiento gradual del foco.

El dispositivo de medición de distancias puede ser un módulo usado para un AF activo, o puede ser un módulo usado para un AF pasivo.

Por lo menos uno de la parte o la totalidad del sistema óptico fotográfico y del dispositivo de formación de imágenes representa una de las cinco siguientes situaciones, y las situaciones se pueden seleccionar según la composición del sistema óptico fotográfico y del dispositivo de formación de imágenes; las situaciones son:

1.

sólo parte del sistema óptico fotográfico,

2.

sólo la totalidad del sistema óptico fotográfico,

3.

sólo el dispositivo de formación de imágenes,

4.

parte del sistema óptico fotográfico y del dispositivo de formación de imágenes, y

5.

la totalidad del sistema óptico fotográfico y del sistema de formación de imágenes.

Igualmente, la evaluación en secuencia de la señal imagen implica obtener un valor (tal como un valor derivado de la señal imagen) correspondiente a la situación de enfoque de la imagen del objeto, es decir, por ejemplo, contraste y nitidez de la imagen del objeto, sobre cada señal imagen obtenida en cada situación de enfoque, y obtener un valor máximo o el mayor valor entre cada uno de los valores obtenidos.

Más específicamente, por ejemplo la nitidez de la imagen del objeto se puede representar mediante el valor derivado de la señal imagen sobre un área de perfil del objeto, y puede decirse que la imagen del objeto está en una situación apropiadamente formada sobre el dispositivo de formación de imágenes, es decir, en una situación de enfocada, cuando el valor derivado pasa a ser el mayor.

Por lo tanto, el primer dispositivo de enfoque automático es un dispositivo que controla el dispositivo de mando de enfoque mediante una operación denominada de AF por contraste (AF CCD).

El control de la operación del primer dispositivo de enfoque automático puede ser controlar un contenido de la operación del propio primer dispositivo de enfoque automático y, en un caso de un aparato de captación de imágenes provisto de otro dispositivo de enfoque automático que es diferente del primer dispositivo de enfoque automático en un tipo de operación de enfoque automático, éste puede ser controlar la conmutación para conmutar entre la operación del primer dispositivo de enfoque automático y la operación del otro dispositivo de enfoque automático.

De acuerdo con la presente invención, mediante el dispositivo de control que controla la operación del primer aparato de enfoque automático conforme a la distancia del objeto obtenida por el dispositivo de medición de distancias, la operación del primer dispositivo de enfoque automático se controla según la distancia desde el aparato de captación de imágenes hasta el objeto, con lo que la operación de AF por el primer dispositivo de enfoque automático se puede llevar a cabo con una precisión apropiada.

A continuación se describirá la invención a título de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que:

la Fig. 1 es un diagrama de bloques que representa una cámara digital correspondiente a una forma de realización de la presente invención.

La Fig. 2A es un diagrama que representa un ejemplo de una relación entre un margen de exploración de una lente de enfoque y un contraste C en una operación de AF CCD, y se representa un caso en que el margen de exploración se fija como un margen completo de un margen desplazable (XS - XE).

la Fig. 2B es un diagrama que representa un ejemplo de la relación entre el margen de exploración de la lente de enfoque y el contraste C en la operación de AF CCD, y se representa un caso en que el margen de exploración se fija como un margen que está limitado (XA - \DeltaX - XA + \DeltaX).

La Fig. 3 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento de control y ejecución por AF de una toma de fotos en la cámara digital de la forma de realización.

La Fig. 4A es un diagrama que representa una tabla de referencia en la que se ponen en correspondencia entre sí una posición de desplazamiento de foco, un número de abertura y un modo de calidad de la imagen, como ejemplo de ajuste de un valor predeterminado D1.

La Fig. 4B es un diagrama que representa una tabla de referencia en la que se ponen en correspondencia entre sí la posición de desplazamiento de foco, el número de abertura y el modo de calidad de la imagen, como ejemplo de ajuste de una distancia predeterminada L1.

La Fig. 5 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento de un control y ejecución por AF de una toma de fotos en una cámara digital modificada.

La Fig. 6 es un diagrama destinado a explicar un control de una anchura de una diferencia entre una superficie de CCD y una superficie efectiva de formación de imágenes en un aparato de captación de imágenes, cuando un objeto está a larga distancia del aparato de captación de imágenes.

La Fig. 7 es un diagrama destinado a explicar un control de la anchura de diferencia entre la superficie de CCD y la superficie efectiva de formación de imágenes en el aparato de captación de imágenes, cuando el objeto está a corta distancia del aparato de captación de imágenes.

\newpage

En lo sucesivo se describirán formas de realización de la presente invención con referencia a los dibujos que se adjuntan.

La Fig. 1 es un diagrama de bloques que representa una cámara digital como aparato de captación de imágenes que corresponde a formas de realización de la presente invención.

En el interior de una armazón 10 de una cámara digital 100 mostrada en la Fig. 1, están contenidas una sección de manejo de la cámara 91, una sección de visualización 92, una sección emisora de luz estroboscópica 41, una unidad de tubo para montar lentes 20, un controlador del sistema 80, una sección de pulsación de disparador (botón disparador del obturador) 61 y un sensor de medición de distancias 31 (medios de medición de distancias) como dispositivo de medición de distancias, y similares.

La unidad de tubo para montar lentes 20 está provista de un sistema óptico fotográfico 21, un CCD (medios de formación de imágenes) 24 como dispositivo de formación de imágenes, que es un elemento formador imágenes sobre el que se proyecta una imagen de un objeto introducido a través del sistema óptico fotográfico 21, y un filtro paso bajo (LPF) 23 dispuesto entre el sistema óptico fotográfico 21 y el CCD 24. Asimismo, la unidad de tubo para montar lentes 20 está provista de un sistema de mando de enfoque (medios de mando de enfoque) 25 como dispositivo de mando de enfoque, que mueve un grupo de lentes de enfoque 22 en el sistema óptico fotográfico 21 hacia una dirección de un eje óptico, un sistema de mando de modificación óptica variable (zoom) 26 que mueve un grupo de lentes de desplazamiento de foco 28 en el sistema óptico fotográfico 21 hacia la dirección del eje óptico, un diafragma de abertura 29 dispuesto entre el grupo de lentes de desplazamiento de foco 28 y la lente de enfoque 22, y un sistema de mando de obturador/diafragma de abertura 27 para reglar el grado de abertura (número de abertura, por ejemplo, abertura abierta y pequeña y similares) del diafragma de abertura 29.

En esta invención, una distancia de movimiento \DeltaX del grupo de lentes de enfoque 22 se ajusta correspondiendo al número de impulsos M que oscila con una frecuencia predeterminada, y la distancia de movimiento \DeltaX se hace mayor a medida que el número de impulsos M se hace mayor.

Un convertidor A/D 51 destinado a digitalizar una señal eléctrica aplicada en salida desde el CCD 24 está conectado con el CCD 24. Igualmente, una sección de procesamiento de imágenes 52 que efectúa el procesamiento de imágenes en una señal imagen digitalizada está conectada con el convertidor A/D 51, y una señal digital cuyo procesamiento de señal se procesa en la sección de procesamiento de imágenes 52 se estructura para su entrada en el controlador del sistema 80.

La sección emisora de luz estroboscópica 41 está conectada, a través de una sección de control de luz estroboscópica 42, con el controlador del sistema 80.

Previstas en la sección de pulsación de disparador 61, están una sección de detección de semi-apriete 62, destinada a detectar una situación de semi-apriete en una posición de semi-apriete y una posición de apriete completo de la sección de pulsación de disparador 61, y una sección de detección de apriete completo 63, destinada a detectar una situación de apriete completo de la sección de pulsación de disparador 61 en una posición de apriete completo de la sección de pulsación de disparador 61.

Asimismo, esta sección de detección de semi-apriete 62 y sección de detección de apriete completo 63 están conectadas respectivamente con el controlador del sistema 80, y una señal de detección de la situación de semi-apriete (instrucción destinada a iniciar una operación de AF) se estructura para su aplicación a la entrada del controlador del sistema 80, y una señal de detección de la situación de apriete completo (instrucción destinada a ejecutar la toma de fotos) se estructura para su aplicación a la entrada del controlador del sistema 80.

La sección de manejo de la cámara 91 sirve para que un usuario efectúe varios ajustes o similares, tales como seleccionar una función, y está estructurada por un botón y similares. En particular, la sección de manejo de la cámara 91 incluye un botón de desplazamiento de foco para ajustar una posición del desplazamiento de foco (ángulo de campo) del grupo de lentes de desplazamiento de foco 28 (por ejemplo, Tele (teleobjetivo) - MT (tele medio) - Medio - WM (angular medio) - Gran angular); y un botón de un modo de calidad de la imagen para ajustar el modo de calidad de la imagen (por ejemplo, baja calidad de imagen, alta calidad de imagen y similares) que cambia la calidad de la imagen mediante, por ejemplo, el número de píxeles que forman la imagen y la tasa de compresión de imagen, y similares.

En la sección de visualización 92 se visualiza una imagen visible que representa la señal digital procesada con el procesamiento de señales en la sección de procesamiento de imágenes 52 y aplicada a la entrada del controlador del sistema 80, y diversa información ajustada en la sección de manejo de la cámara 91 y similares.

El sensor de medición de distancias 31 es un sensor que obtiene una distancia respecto al objeto para una operación de AF por luz exterior, que se describirá más tarde, y está conectado a través de una sección de control del sensor de medición de distancias 32 con el controlador del sistema 80.

Un grupo de memorias 85 está conectado con el controlador del sistema 80 y este grupo de memorias 85 incluye una memoria tal como una Smart Media y una Compact Flash (marca registrada) que están previstas para agregarlas y desprenderlas del armazón 10 con una situación de almacenamiento de una señal digital que representa una imagen fotografiada.

Asimismo, en el grupo de memorias 85 se incluyen también una memoria flash, que almacena información temporalmente y con capacidad de reescritura acerca del reglaje fijado en la sección de manejo de la cámara 91 e información enviada desde el controlador del sistema 80, y una ROM en la que está escrita información y que no es apta para la reescritura.

Mientras tanto, un valor predeterminado D1, que es un valor de una diferencia entre un valor máximo de una distancia respecto a cada área del objeto y un valor mínimo de la distancia respecto a cada una de las áreas del objeto, que distingue entre un margen en que el objeto está en una situación de mezclado con una distancia larga y una distancia corta desde la cámara digital 100 y un margen en que el objeto está a una determinada distancia (margen en que el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta) desde la cámara digital 100, y una distancia predeterminada L1 que distingue entre un margen de larga distancia y un margen de corta distancia del objeto con respecto a una distancia del objeto, y similares, están configurados para almacenarse en la memoria flash después de ajustarse en la etapa 4 (#4), que se describirá más tarde, mediante el controlador del sis-
tema 80.

En esta invención, la distancia predeterminada L1 (distancia predeterminada que se ajusta previamente) representa un valor de una distancia que distingue entre el margen en que se requiere una precisión de enfoque elevada, es decir, el margen de larga distancia, y un margen en que no se requiere necesariamente la precisión de enfoque elevada, es decir, el margen de corta distancia, con respecto a la distancia del objeto.

En particular, si la distancia predeterminada (distancia predeterminada ajustada previamente) es L1, el margen en que no se requiere necesariamente la precisión de enfoque elevada es el margen de corta distancia (0 \leq L < L1) que va desde una posición de la cámara digital (aparato de captación de imágenes) 100 (L = 0) hasta una posición alejada una corta distancia de la posición de la cámara digital 100 (L < L1). Además, si la distancia predeterminada (distancia predeterminada ajustada previamente) es L1, el margen en que se requiere la precisión de enfoque elevada es el margen de larga distancia (L1 \leq L), que está a una posición alejada una distancia tan larga de la posición de la cámara digital 100 que está por encima del margen de corta distancia.

Se obtiene igualmente un resultado acerca de si el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, sobre la base de la distancia respecto a cada una de las áreas del objeto obtenido por el sensor de medición de distancias (dispositivo de medición de distancias) 31. Por ejemplo, si un valor de una diferencia entre un valor máximo y un valor mínimo en una pluralidad de distancias respecto a cada una de las áreas, obtenidas por el sensor de medición de distancias 31, es mayor que el valor predeterminado D1 que está fijado previamente, se determina que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta. Si el valor de la diferencia es menor que el valor predeterminado D1, se determina que el objeto no está en la condición de mezclado con las distancias larga y corta. En esta invención, el valor predeterminado D1, que está fijado previamente, representa el valor de la diferencia entre el valor máximo de la distancia respecto a cada una de las áreas del objeto y el valor mínimo de la distancia respecto a cada una de las áreas del objeto, que distingue entre el margen en que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta y el margen en que el objeto está a la distancia determinada de la cámara digital 100 (margen en que el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta). Como alternativa, se puede estimar una presencia o una ausencia de mezcla del objeto con las distancias larga y corta usando una extensión de distribución de la distancia respecto a cada una de las áreas (por ejemplo, un valor o similares que sea equivalente a la dispersión de la distancia del objeto). En estos casos, no es necesario usar todas las distancias respecto a cada una de las áreas obtenidas por el sensor de medición de distancias 31. Se desea usar solamente la distancia respecto a cada una de las áreas, que está en el contorno de un centro del objeto.

El controlador del sistema 80 incluye además una sección de AF por luz exterior (segundos medios de enfoque automático) 81 como segundo dispositivo de enfoque automático, una sección de AF CCD (primeros medios de enfoque automático) 82 como primer dispositivo de enfoque automático, y una sección de control de AF (medios de control) 83 como dispositivo de control.

La sección de control de AF 83 lleva a cabo el control de la conmutación entre la operación de AF por luz exterior accionada por la sección de AF por luz exterior 81 y una operación de AF CCD accionada por la sección de AF CCD 82, según la detección de la situación de semi-apriete de la sección de pulsación de disparador 61 detectada por la sección de detección de semi-apriete 62, la detección de la situación de apriete completo detectada por la sección de detección de apriete completo 63, y las detecciones de esta situación de semi-apriete y esta situación de apriete completo tras la detección de la situación de semi-apriete.

La sección de AF por luz exterior 81 es una sección de AF que controla el sistema de mando de enfoque 25 de manera que permite que el sistema de mando de enfoque 25 mueva el grupo de lentes de enfoque 22 a una posición en la que se corresponde con la distancia respecto al objeto (la distancia del objeto) introducida desde el sensor de medición de distancias 31 a través de la sección de control del sensor de medición de distancias 32.

La sección de AF por luz exterior 81 controla igualmente el sistema de mando de enfoque 25 de manera que permite que el sistema de mando de enfoque 25 mueva el grupo de lentes de enfoque 22 a una posición focal constante cuando la medición de distancia de la distancia del objeto por el sensor de medición de distancias 31 no se efectúa apropiadamente.

En esta invención, el segundo dispositivo de enfoque automático en forma de sección de AF por luz exterior 81 puede ser un dispositivo que controla el sistema de mando de enfoque (dispositivo de mando de enfoque) 25 de manera que obtiene directamente una situación de enfoque predeterminada basada en la distancia obtenida por el sensor de medición de distancias (dispositivo de medición de distancias) 31. Por ejemplo, el segundo dispositivo de enfoque automático puede ser un dispositivo de enfoque automático que efectúe la denominada operación de AF por luz exterior.

Más específicamente, el segundo dispositivo de enfoque automático calcula directamente una distancia entre el sistema óptico fotográfico 21 y el CCD (dispositivo de formación de imágenes) 24 necesaria para la formación de la imagen del objeto que corresponde a la distancia del objeto sobre el CCD 24 con la situación de enfoque predeterminada, sobre la base de la distancia del objeto obtenida por el sensor de medición de distancias 31, y controla el sistema de mando de enfoque 25 de modo que la distancia entre el sistema óptico fotográfico 21 y el CCD 24 pase a ser la distancia calculada.

Por otra parte, la sección de AF CCD 82 es una sección de AF que evalúa en secuencia la señal digital que se proyecta sobre el CCD 24 a través del grupo de lentes de enfoque 22 y el LPF 23 y se aplica a la entrada del controlador del sistema 80 al tiempo que mueve el grupo de lentes de enfoque 22, y controla el sistema de mando de enfoque 25 de manera que permite que el sistema de mando de enfoque 25 detenga el grupo de lentes de enfoque 22 en una posición de enfoque basada en la evaluación.

Más específicamente, según se muestra en la Fig. 2A, la sección de AF CCD 82 lleva a cabo un AF CCD que calcula un contraste C de la imagen del objeto en cada posición del grupo de lentes de enfoque 22 al tiempo que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 en un margen completo (XS - XE) de un margen desplazable del grupo de lentes de enfoque 22 como margen de exploración, decide una posición XB donde se puede obtener un contraste C máx. como posición de una situación de enfoque sumamente apropiada, es decir, la posición de enfoque, después de explorar todo el margen, y controla el sistema de mando de enfoque 25 de manera que permite que el sistema de mando de enfoque 25 mueva de nuevo el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XB. Sin embargo, el margen de exploración del grupo de lentos de enfoque 22 queda limitado por la sección de control de AF 83 del controlador del sistema 80 en comparación con todo el margen del margen desplazable del grupo de lentes de enfoque 22.

Más específicamente, según se muestra en la Fig. 2B, la sección de control de AF 83 calcula una posición XA (una posición que cumple la distancia del objeto) del grupo de lentes de enfoque 22 que corresponde a la distancia respecto al objeto (la distancia del objeto) obtenida por el sensor de medición de distancias 31 y, en el momento de llevar a cabo el AF CCD mencionado anteriormente, ajusta un margen de exploración (XA - \DeltaX - XA + \DeltaX) de \pm \DeltaX como margen de enfoque periférico ajustando la posición XA que cumple la distancia del objeto como centro, y controla la sección de AF CCD 82 de modo que la sección de AF CCD 82 determina el margen de enfoque periférico como margen de exploración del grupo de lentes de enfoque 22.

El margen de exploración mencionado anteriormente (XA - \DeltaX - XA + \DeltaX) que ajusta la sección de control de AF 83 varía según un resultado de una estimación acerca de si la medición de distancia en la etapa 5 (#5), que se describirá más tarde, se efectúa o no de forma apropiada.

A continuación se describirá una operación de la cámara digital 100 según la presente invención, con referencia a un diagrama de flujo representado en la Fig. 3.

Antes que nada, el usuario de la cámara digital 100 conmuta a "ENCENDIDO" una alimentación de energía, que no está mostrada, de la cámara digital 100, y se prepara por parte del usuario una preparación para tomar fotos (#1).

Posteriormente, se dirige el sistema óptico fotográfico 21 hacia el objeto, que no está mostrado, y se pulsa la sección de pulsación de disparador 61 para efectuar la toma de fotos. Mientras tanto, en el momento de llevar a cabo el desplazamiento de foco del objeto, si fuera necesario, se maneja la sección de manejo de la cámara 91 de modo que el controlador del sistema 80 controle el sistema de mando de modificación óptica variable 26 y, de este modo, se manda el grupo de lentes de desplazamiento de foco 28 mediante el sistema de mando de modificación óptica variable 26.

En esta invención, en un momento en que se pulsa la sección de pulsación de disparador 61 hasta la posición de semi-apriete (#2), la sección de detección de semi-apriete 62 detecta que se pulsa la sección de pulsación de disparador 61 hasta una posición de semi-apriete, y la sección de detección de semi-apriete 62 entrega en salida una señal de comienzo que representa la instrucción para iniciar la operación de AF para el controlador del sistema 80.

La sección de control de AF 83 del controlador del sistema 80 lee la posición de desplazamiento de foco del grupo de lentes de desplazamiento de foco 28, el grado de abertura (el número de abertura) del diafragma de abertura 29 y el modo de calidad de la imagen ajustado mediante la sección de manejo de la cámara 91 (#3).

Posteriormente, la sección de control de AF 83 fija el valor predeterminado D1 y la distancia predeterminada L1 basándose en la posición de desplazamiento de foco, el número de abertura y el modo de calidad de la imagen leídos, y almacena el valor predeterminado D1 y la distancia predeterminada L1 en la memoria flash (#4). Mientras tanto, la sección de control de AF 83 obtiene el valor predeterminado D1 y la distancia predeterminada L1 mediante, por ejemplo, referencia a tablas de referencia representadas en las Figs. 4A y 4B en las que se ha puesto en correspondencia previamente la posición de desplazamiento de foco, el número de abertura y el modo de calidad de la imagen unos con otros, y que están almacenadas en la ROM.

A este propósito, conviene entender que el valor predeterminado D1 y la distancia predeterminada L1, que se obtienen a partir de la posición de desplazamiento de foco, el número de abertura y el modo de calidad de la imagen leídos, no están limitados por los valores numéricos representados en las Figs. 4A y 4B.

Además, la sección de control de AF 83, a cuya entrada se aplica la señal de comienzo, controla la sección de AF por luz exterior 81 de manera que permite que la sección de AF por luz exterior 81 lleve a cabo la operación de medición de distancia.

Mediante este control de la sección de AF por luz exterior 81 por la sección de control de AF 83, la sección de AF por luz exterior 81 controla la sección de control del sensor de medición de distancias 32 para accionar el sensor de medición de distancias 31.

Asimismo, la sección de AF por luz exterior 81 controla la sección de control de luz estroboscópica 42 de forma simultánea con el control de la sección de control del sensor de medición de distancias 32 para que emita una luz de la luz estroboscópica como luz exterior para la medición de distancia a partir de la sección emisora de luz estroboscópica 41.

Una luz reflejada de la luz estroboscópica se emite desde el objeto que ha recibido la luz estroboscópica, y la luz reflejada se aplica a la entrada del sensor de medición de distancias 31. La sección de control del sensor de medición de distancias 32 calcula entonces, mediante un principio de triangulación, la distancia del objeto y la distancia respecto a cada una de las áreas del objeto en una pluralidad de diferentes áreas del objeto.

La distancia del objeto y la distancia respecto a cada una de las áreas se aplican a la entrada de la sección de control de AF 83 a través de la sección de AF por luz exterior 81.

Por otra parte, se puede dar un caso de que no se pueda llevar a cabo apropiadamente la medición de distancia cuando el objeto tiene, por ejemplo, patrones repetidos tales que la distancia no se puede calcular apropiadamente por el principio de la triangulación. En tal caso, se aplica a la entrada de la sección de control de AF 83, desde la sección de control del sensor de medición de distancias 32 a través de la sección de AF por luz exterior 81, una señal de "medición de distancia inadecuada".

En este momento, la sección de control de AF 83 estima si la medición de distancia se efectúa o no apropiadamente (#5).

Cuando la medición de distancia se efectúa apropiadamente, se obtiene la posición XA en la que se cumple la distancia del objeto del grupo de lentes de enfoque 22, que corresponde a la distancia del objeto introducida, mediante referencia a la tabla de referencia en la que previamente se ha puesto en correspondencia la distancia del objeto y la posición del grupo de lentes de enfoque 22 una con otra y que está almacenada en la ROM, y la posición obtenida XA se almacena en la memoria flash.

La sección de control de AF 83 estima si el valor de la diferencia entre el valor máximo (distancia del objeto más alejada) y el valor mínimo (distancia del objeto más cercana) dentro de la pluralidad de distancias respecto a cada una de las áreas es o no mayor que el valor predeterminado D1 (#6).

Cuando el valor de la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo es menor que el valor predeterminado D1, la sección de control de AF 83 determina que el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta (más específicamente, el objeto está a una distancia única de la cámara digital 100) y, de este modo, estima si la distancia del objeto es o no mayor que la distancia predeterminada L1 (#7).

Cuando la distancia del objeto es mayor que la distancia predeterminada L1, la sección de control de AF 83 determina que el objeto está a larga distancia, y controla la sección de AF CCD 82 de manera que permite que la sección de AF CCD 82 efectúe la operación de AF CCD.

La sección de AF CCD 82 entrega en salida una orden al sistema de mando de enfoque 25 para que mueva el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XA (la posición del grupo de lentes de enfoque 22 obtenida por la operación de medición de distancia) en la que cumple la distancia del objeto almacenada en la memoria flash. El sistema de mando de enfoque 25 efectúa un mando que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XA (posición pertinente de la distancia medida) que cumple la distancia del objeto ordenada.

La sección de AF CCD 82 evalúa el contraste C de la imagen proyectada sobre el CCD 24 basándose en la señal imagen a medida que la sección de AF CCD 82 mueve el grupo de lentes de enfoque 22 en una periferia de la posición XA (margen de enfoque periférico) en la que cumple la distancia del objeto ordenada como posición inicial de operación del grupo de lentes de enfoque 22 (#8).

Cuando se obtiene el valor máximo (pico) C máx. del contraste C (#9), la sección de AF CCD 32 entrega en salida una orden al sistema de mando de enfoque 25 para que mueva el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XB en la que se obtiene el valor máximo C máx. del contraste C. El sistema de mando de enfoque 25 efectúa el mando que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XB donde ha ordenado la sección de AF CCD 82 (#10).

Por otra parte, cuando se da uno de los casos de que el valor de la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo dentro de la pluralidad de distancias respecto a cada una de las áreas es mayor que el valor predeterminado D1 en la etapa 6 (#6) (el caso en que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta), o la distancia del objeto es menor que la distancia predeterminada L1 en la etapa 7 (#7) (el caso de que el objeto está a corta distancia), o no se puede obtener el valor máximo C máx. del contraste C en la etapa 9 (#9), la sección de control de AF 83 controla la sección de AF por luz exterior 81 para permitir que la sección de AF por luz exterior 81 lleve a cabo la operación de AF por luz exterior, a fin de dar prioridad a una velocidad de enfoque, o debido al motivo de que es imposible obtener la situación de enfoque más apropiada mediante la operación de AF CCD.

La sección de AF por luz exterior 81 entrega en salida una orden al sistema de mando de enfoque 25 para que mueva el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XA (la posición del grupo de lentes de enfoque 22 obtenida por la operación de medición de distancia) en la que cumple la distancia del objeto almacenada en la memoria flash. El sistema de mando de enfoque 25 efectúa el mando de enfoque que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XA en la que cumple la distancia del objeto ordenada.

Asimismo, cuando no se lleva a cabo apropiadamente la medición de distancia en la etapa 5 (#5), la sección de control de AF 83 controla la sección de AF CCD 82 para permitir que la sección de AF CCD 82 efectúe la operación de AF CCD. La sección de AF CCD 82 entrega en salida una orden al sistema de mando de enfoque 25 para que mueva el grupo de lentes de enfoque 22 por todo el margen (XS - XE) del margen desplazable del grupo de lentes de enfoque 22. El sistema de mando de enfoque 25 efectúa el mando que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 en todo el margen del margen desplazable del grupo de lentes de enfoque 22 donde ha ordenado la sección de AF CCD 82.

La sección de AF CCD 82 evalúa el contraste C de la imagen proyectada sobre el CCD 24 basándose en la señal imagen a medida que la sección de AF CCD 82 mueve el grupo de lentes de enfoque 22 (#12).

Cuando se obtiene el valor máximo (pico) C máx. del contraste C (#13), la sección de AF CCD 82 entrega en salida la orden al sistema de mando de enfoque 25 para que mueva el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XB en la que se obtiene el valor máximo C máx. del contraste C. El sistema de mando de enfoque 25 efectúa el mando que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición XB donde ha ordenado la sección de AF CCD 82 (#14).

Por el contrario, cuando no se puede obtener el valor máximo C máx. del contraste C, la sección de control de AF 83 controla la sección de AF por luz exterior 81 para permitir que la sección de AF por luz exterior 81 efectúe la operación de AF por luz exterior, puesto que es imposible obtener la situación de enfoque más apropiada mediante la operación de AF CCD. La sección de AF por luz exterior 81 entrega en salida una orden al sistema de mando de enfoque 25 para que mueva el grupo de lentes de enfoque 22 a una posición focal constante (una posición donde una profundidad de campo adquiere profundidad) almacenada previamente en la ROM. El sistema de mando de enfoque 25 efectúa el mando que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 hasta la posición focal constante donde ha ordenado la sección de AF por luz exterior 81 (#15).

Según se ha descrito anteriormente, después de completarse el movimiento del grupo de lentes de enfoque 22 en cada etapa 10 (#10), etapa 11 (#11), etapa 14 (#14) o etapa 15 (#15), se determina como posición de enfoque la posición donde se completa el movimiento del grupo de lentes de enfoque 22 (la posición XA, la posición XB o la posición focal constante) y, cuando no se detecta, a partir de la sección de detección de apriete completo 63 (#16), la detección del apriete completo de la sección de pulsación de disparador 61, el controlador del sistema 80 confirma a la sección de detección de semi-apriete 62 si se mantiene o no la situación de semi-apriete de la sección de pulsación de disparador 61 (#18).

Si no se mantiene la situación de semi-apriete, el procedimiento regresa a la etapa 2 (#2), puesto que está en una situación en que la sección de pulsación de disparador 61 no se aprieta en absoluto, lo que da como resultado que la operación de preparación para la propia toma de fotos se anula.

Por el contrario, cuando se mantiene la situación de semi-apriete, el procedimiento regresa a la etapa 16 (#16).

Asimismo, cuando se detecta el apriete completo de la sección de pulsación de disparador 61 (#16), esto da como resultado que se ejecuta la operación de toma de fotos y, por lo tanto, el controlador del sistema 80 lleva a cabo el control para ejecutar la operación de toma de fotos en la posición donde está ubicado el grupo de lentes de enfoque 22 (#17), y se convierte fotoeléctricamente la imagen del objeto que se proyecta sobre el CCD 24. La imagen del objeto se transforma entonces en la señal digital mediante el convertidor A/D 51 y se aplica a la señal digital de la imagen del objeto, mediante la sección de procesamiento de imágenes 52, un procesamiento de señal predeterminado 52. Asimismo, la señal digital procesada con el procesamiento de señal predeterminado mediante la sección de procesamiento de imágenes 52 se aplica a la entrada del controlador del sistema 80, se almacena en la memoria separable como señal imagen y el procedimiento regresa a la etapa 2 (#2).

En la cámara digital 100 según esta forma de realización, la operación de la sección de AF CCD 82 se controla conforme a la distancia desde la cámara digital 100 hasta el objeto mediante el control por la sección de control de AF 83 de la operación de la sección de AF CCD 82 conformemente con la distancia del objeto obtenida por el sensor de medición de distancias 31. En consecuencia, la operación de AF llevada a cabo por la sección de AF CCD 82 se puede efectuar con una precisión apropiada.

Por ejemplo, dado que la sección de control de AF 83 lleva a cabo la conmutación entre la operación de la sección de AF CCD 82 y la operación de la sección de AF por luz exterior 81 de acuerdo con la distancia del objeto obtenida por el sensor de medición de distancias 31, la operación se conmuta a la operación de la sección de AF CCD 82 cuya precisión de enfoque es elevada para efectuar una operación de AF por contraste en el caso de que el objeto esté a larga distancia de la cámara digital 100 y, de este modo, se requiera la precisión de enfoque elevada. Por el contrario, en el caso de que el objeto esté a corta distancia de la cámara digital 100 y, de este modo, no se requiera necesariamente la precisión de enfoque elevada, la operación se conmuta a la operación de la sección de AF por luz exterior 81 para efectuar la operación de AF por luz exterior. En consecuencia, es posible llevar a cabo la operación de AF que adquiere apropiadamente la precisión conforme a la distancia del objeto.

Particularmente, mediante el accionamiento de la sección de AF CCD 82, cuya precisión de enfoque es elevada, cuando la distancia del objeto es mayor que la distancia predeterminada previamente establecida L1 y mediante el accionamiento de la sección de AF por luz exterior 81, cuya velocidad de enfoque es alta, cuando la distancia del objeto es menor que la distancia predeterminada L1, es posible llevar a cabo la operación de AF con la precisión apropiada que satisfaga la exigencia en un margen en que se requiere la precisión de enfoque elevada, así como una exigencia en un margen en que no se requiere necesariamente la precisión de enfoque elevada. En consecuencia, es posible equilibrar la precisión de enfoque con la velocidad de enfoque.

Asimismo, mediante el control por parte de la sección de control de AF 83, de la operación de la sección de AF CCD 82 basándose en la pluralidad de distancias respecto a cada una de las áreas obtenidas por el sensor de medición de distancias 31, la operación de la sección de AF CCD 82 se controla conforme a la presencia o ausencia de mezcla del objeto con las distancias larga y corta. En consecuencia, la operación de AF llevada a cabo por la sección de AF CCD 82 se puede efectuar con la precisión apropiada.

Por ejemplo, dado que la sección de control de AF 83 lleva a cabo la conmutación entre la operación de la sección de AF CCD 82 y la operación de la sección de AF por luz exterior 81 conforme a la presencia o la ausencia de mezcla del objeto con las distancias larga y corta, la operación se conmuta a la operación de la sección de AF CCD 82 cuya precisión de enfoque es elevada para efectuar una operación de AF por contraste en el caso de que el objeto no esté en la situación de mezclado con las distancias larga y corta y, de este modo, se requiera la precisión de enfoque elevada. Por el contrario, en el caso de que el objeto esté en la situación de mezclado con las distancias larga y corta y, de este modo, no se requiera necesariamente la precisión de enfoque elevada, la operación se conmuta a la operación de la sección de AF por luz exterior 81 para efectuar la operación de AF por luz exterior. En consecuencia, es posible llevar a cabo la operación de AF que adquiere apropiadamente la precisión conforme a la distancia del objeto.

Particularmente, mediante el accionamiento de la sección de AF CCD 82, cuya precisión de enfoque es elevada, cuando el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta y mediante el accionamiento de la sección de AF por luz exterior 81, cuya velocidad de enfoque es alta, cuando el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, es posible llevar a cabo la operación de AF con la precisión apropiada que satisfaga la exigencia en el margen en que se requiere la precisión de enfoque elevada, así como la exigencia en el margen en que no se requiere necesariamente la precisión de enfoque elevada. En consecuencia, es posible equilibrar la precisión de enfoque con la velocidad de enfoque.

Asimismo, dado que está previsto que la posición de desplazamiento de foco (el ángulo de campo), el número de abertura y una calidad de imagen de la formación de imágenes (el modo de calidad de la imagen) sean variables y está previsto que la distancia predeterminada L1 y el valor predeterminado D1 sean aptos para obtenerse correspondiendo a la posición de desplazamiento de foco, el número de abertura y la calidad de imagen de la formación de imágenes, respectivamente, la operación de AF se puede llevar a cabo con la precisión apropiada conforme a las situaciones de ajuste de la posición de desplazamiento de foco, el número de abertura y la calidad de imagen de la formación de imágenes. Atendiendo a la posición de desplazamiento de foco, por ejemplo cuando se ajusta para la posición de desplazamiento de foco una proximidad de "Gran angular" en la que el desenfoque tiende a ser claramente visible, es posible destacar la precisión de enfoque, más que la velocidad de enfoque, llevando a cabo la operación de AF en la que se realza más la precisión de enfoque en comparación con un caso en que se ajusta una proximidad de "Tele" para la posición de desplazamiento de foco. Atendiendo al número de abertura, por ejemplo cuando el diafragma de abertura está en una situación de abierto en la que el desenfoque tiende a ser claramente visible, es posible destacar la precisión de enfoque, más que la velocidad de enfoque, llevando a cabo la operación de AF en la que se realza más la precisión de enfoque en comparación con un caso en que el diafragma de abertura está en una situación de pequeña abertura. Atendiendo a la calidad de imagen de la formación de imágenes, por ejemplo cuando se ajusta para la calidad de imagen de la formación de imágenes un modo de imagen de alta calidad en el que el desenfoque tiende a ser claramente visible, es posible destacar la precisión de enfoque, más que la velocidad de enfoque, llevando a cabo la operación de AF en la que se realza más la precisión de enfoque en comparación con un caso en que se ajusta un modo de baja calidad de imagen para la calidad de imagen de la formación de imágenes.

A continuación, se describirá en lo sucesivo una cámara digital 100' como modificación de la cámara digital 100.

La cámara digital 100' está configurada para ser capaz de variar el margen de exploración (el margen de enfoque periférico), que es el margen para efectuar el movimiento del grupo de lentes de enfoque 22 según una situación tal como la distancia del objeto y similares en la operación de AF CCD de la etapa 8 (#8). Más específicamente, en la cámara digital 100, si bien el margen de exploración mencionado anteriormente (XA - \DeltaX - XA + \DeltaX), que sólo ajusta la sección de control de AF 83, varía según el resultado de la estimación acerca de si la medición de distancia en la etapa 5 (#5) se efectúa o no apropiadamente, en la cámara digital 100', el margen de exploración en la operación de AF CCD de la etapa 8 (#8) también varía según el resultado de la estimación acerca de si el objeto está o no en la situación de mezclado con las distancias larga y corta de la etapa 6 (#6) y el resultado de la estimación acerca de si el objeto está en la distancia larga de la etapa 7 (#7), además de la variación del margen de exploración en la etapa 5 (#5).

Para explicar la variación del margen de exploración en la operación de AF CCD llevada a cabo en la etapa 8 (#8) mediante referencia a la Fig. 5, cuando el valor de la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo es menor que el valor predeterminado D1 dentro de la pluralidad de distancias respecto a cada una de las áreas en la etapa 6 (#6), la sección de control de AF 83 determina que el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, y, de este modo, estima si la distancia del objeto es o no mayor que la distancia predeterminada L1 (#7).

Cuando la distancia del objeto es mayor que la distancia predeterminada L1, la sección de control de AF 83 determina que el objeto está a larga distancia y controla la sección de AF CCD 82 de manera que permite que la sección de AF CCD 82 efectúe la operación de AF CCD.

Cuando, por el contrario, el valor de la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo es mayor que el valor predeterminado D1 en la etapa 6 (#6), la sección de control de AF 83 determina que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, y controla la sección de AF CCD 82 de manera que permite que la sección de AF CCD 82 efectúe la operación de AF CCD. Igualmente, cuando la distancia del objeto es menor que la distancia predeterminada L1 en la etapa 7 (#7), la sección de control de AF 83 determina que el objeto está a corta distancia y controla la sección de AF CCD 82 de manera que permite que la sección de AF CCD 82 efectúe la operación de AF CCD.

En ese momento, el margen de exploración (el margen de enfoque periférico), en el caso en que el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, además de estar el objeto a larga distancia de la cámara digital 100, se ajusta para ser más amplio en comparación con el caso en que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta o el caso en que el objeto está a corta distancia de la cámara digital 100 (#8', #8''). El ajuste específico del margen de exploración se lleva a cabo con el número de impulsos M del que depende la distancia de movimiento \DeltaX del grupo de lentes de enfoque 22. El número de impulsos M cuando el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, así como a larga distancia, se ajusta a \pm10 impulsos (#8'), y el número de impulsos M cuando el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, o cuando está a corta distancia, se ajusta a \pm6 impulsos (#8'').

Sin embargo, los valores específicos que definen la amplitud y la estrechez del margen de exploración no se limitan al número de impulsos.

Por lo tanto, en la etapa 8 (#8), la sección de AF CCD 82 evalúa el contraste C de la imagen proyectada sobre el CCD 24 basándose en la señal imagen a medida que mueve el grupo de lentes de enfoque 22 con el margen de exploración ajustado en la etapa 8' (#8') o la etapa 8' (#8').

Mientras tanto, puesto que las demás etapas son similares al caso de la cámara digital 100, dándoles los mismos números de referencia se omiten sus explicaciones en esta invención.

En la cámara digital 100' de la presente modificación, dado que la sección de AF CCD 82 se controla para llevar a cabo la evaluación en el margen de enfoque periférico de la situación de enfoque que corresponde a la distancia del objeto obtenida por el sensor de medición de distancias 31, se puede limitar al margen de enfoque periférico un margen en el que la sección de AF CCD 82 explora para buscar la situación de enfoque predeterminada. En consecuencia, es posible acortar un tiempo empleado para la operación de AF.

Asimismo, dado que la amplitud y la estrechez del margen de enfoque periférico se ajustan según la distancia del objeto, por ejemplo, en un caso en que el objeto está a larga distancia de la cámara digital 100', con lo que se requiere la precisión de enfoque elevada, es posible evitar una búsqueda errónea de la situación de enfoque predeterminada potenciando la precisión de enfoque, por medio del ajuste del margen de enfoque periférico explorado a fin de buscar la situación de enfoque predeterminada amplia, y evaluando el margen de enfoque periférico. Por otra parte, por ejemplo en un caso en que el objeto está a corta distancia de la cámara digital 100', con lo que no se requiere necesariamente la precisión de enfoque elevada, es posible acortar un tiempo requerido para la búsqueda ajustando el margen de enfoque periférico que ha de explorarse para que sea estrecho y evaluando el margen de enfoque periférico.

Mientras tanto, la sección de control de AF (dispositivo de control) 83 puede estar prevista no sólo para controlar la amplitud y la estrechez del margen de enfoque en el que está un objeto cuando la sección de AF CCD (primer dispositivo de enfoque automático) 82 lleva a cabo la evaluación, sino también para controlar una amplitud y una estrechez de un margen de movimiento del sistema óptico fotográfico 21 y similares que se desplaza mediante el sistema de mando de enfoque (dispositivo de mando de enfoque) 25, además del control de la amplitud y la estrechez del margen de enfoque.

En el caso en que el margen de movimiento del sistema óptico fotográfico 21 y similares se ajusta a estrecho mediante el control de la amplitud y la estrechez del margen de enfoque, además de controlar simultáneamente la amplitud y la estrechez del sistema óptico fotográfico 21 y similares, según se ha expuesto anteriormente, se puede acortar un tiempo que se emplea para el movimiento del sistema óptico fotográfico 21 y similares, con lo que es posible reducir un retardo de tiempo, que es un tiempo que se emplea desde el comienzo hasta la conclusión de la operación de AF.

Particularmente, cuando la distancia del objeto es mayor que la distancia predeterminada establecida previamente L1, se puede potenciar la precisión de enfoque ajustando el margen de enfoque periférico incluso a más amplio y evaluando ese margen de enfoque periférico en comparación con el caso del momento en que la distancia del objeto es menor que la distancia predeterminada L1. En consecuencia, incluso en un margen en que se requiere la precisión de enfoque elevada, es posible llevar a cabo la operación de AF con una precisión suficiente que cumpla la exigencia de precisión de enfoque elevada.

Es más, dado que la sección de AF CCD 82 se controla para llevar a cabo la evaluación en el margen de enfoque periférico de la situación de enfoque que corresponde a la distancia del objeto obtenida por el sensor de medición de distancias 31, se puede limitar al margen de enfoque periférico el margen en el que la sección de AF CCD 82 explora para buscar la situación de enfoque predeterminada. En consecuencia, es posible acortar el tiempo que se emplea para la operación de AF.

Igualmente, dado que la amplitud y la estrechez del margen de enfoque periférico se ajustan según la presencia o la ausencia de mezcla del objeto con las distancias larga y corta, que está basada en la distancia respecto a cada una de las áreas, por ejemplo en el caso en que el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, con lo que se requiere la precisión de enfoque elevada, es posible evitar la búsqueda errónea de la situación de enfoque predeterminada potenciando la precisión de enfoque, por medio del ajuste del margen de enfoque periférico explorado para buscar la situación de enfoque predeterminada amplia, y evaluando ese margen de enfoque periférico. Por otra parte, por ejemplo en el caso en que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, con lo que no se requiere necesariamente la precisión de enfoque elevada, es posible acortar el tiempo requerido para la búsqueda ajustando a estrecho el margen de enfoque periférico que ha de explorarse y evaluando ese margen de enfoque periférico.

Particularmente, cuando el objeto no está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta, se puede potenciar la precisión de enfoque ajustando el margen de enfoque periférico incluso a más amplio y evaluando ese margen de enfoque periférico en comparación con el caso del momento en que el objeto está en la situación de mezclado con las distancias larga y corta. En consecuencia, incluso en el margen en que se requiere la precisión de enfoque elevada, es posible llevar a cabo la operación de AF con la precisión suficiente que cumpla la exigencia de precisión de enfoque elevada.

Mientras tanto, conviene entender que el aparato de formación de imágenes de la presente invención no queda limitado dentro de las formas de realización descritas anteriormente y pueden emplearse varias formas de realización con ámbitos descritos en las reivindicaciones.

Por ejemplo, aunque se haya explicado de forma concreta que la operación de AF activo se lleva a cabo como AF por luz exterior en las presentes formas de realización, el AF por luz exterior se puede llevar a cabo mediante una operación de AF pasivo.

Asimismo, por ejemplo, el sistema de mando de enfoque 25 puede estar configurado para mandar el CCD 24 en lugar de mandar el grupo de lentes de enfoque 22, disponiendo el grupo de lentes de enfoque 22 en posición fija y proporcionando el CCD 24 de modo que sea capaz de moverse en dirección al eje óptico del sistema óptico fotográfico 21.

Asimismo, como temporización para la operación de medición de distancia, se puede emplear el denominado AF continuo que efectúa constantemente la operación de medición de distancia con un determinado intervalo de tiempo cuando la alimentación de energía de la cámara digital 100 o la cámara digital 100' está en estado "ENCENDIDO".

Igualmente, el sistema de mando de enfoque 25 puede estar configurado no sólo para mandar solamente el grupo de lentes de enfoque 22, sino también todo el sistema óptico fotográfico 21.

Dado que el aparato de captación de imágenes según la presente invención está estructurado según se ha descrito anteriormente, se puede llevar a cabo la operación de AF destinada a adquirir apropiadamente la precisión según la distancia del objeto y la distancia respecto a cada área del objeto.

Claims (7)

1. Un aparato de captación de imágenes (100), que comprende:

un sistema óptico fotográfico (21) destinado a proyectar una imagen de un objeto;

un dispositivo de formación de imágenes (24) destinado a convertir la imagen proyectada en una señal imagen y a entregarla a su salida;

un dispositivo de mando de enfoque (25) que cambia una situación de enfoque de la imagen proyectada en dicho dispositivo de formación de imágenes (24) mediante el movimiento relativo de por lo menos uno de una parte o una totalidad de dicho sistema óptico fotográfico (21) y dicho dispositivo de formación de imágenes (24) hacia el otro;

un primer dispositivo de enfoque automático (82) que evalúa en secuencia dicha señal imagen obtenida en cada situación de enfoque al tiempo que cambia posteriormente dicha situación de enfoque mediante el control de dicho dispositivo de mando de enfoque (25), y que obtiene una situación de enfoque predeterminada basada en la evaluación;

un dispositivo de control (83) destinado a controlar una operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático (82), y

un dispositivo de medición de distancias (31) destinado medir una distancia del objeto que es la distancia respecto a dicho objeto,

caracterizado porque dicho dispositivo de medición de distancias (31) mide la distancia respecto a cada una de una pluralidad de diferentes áreas de dicho objeto, respectivamente, y dicho dispositivo de control (83) controla la operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) según la diferencia entre un valor máximo y un valor mínimo de dichas distancias medidas obtenidas por dicho dispositivo de medición de distancias (31) a fin de dar prioridad bien a la precisión de enfoque, o bien a la velocidad de enfoque.

2. El aparato de captación de imágenes (100) según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo de control (83) controla dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) de manera que lleva a cabo dicha evaluación en un margen de enfoque periférico de una situación de enfoque que corresponde a la distancia del objeto obtenida por dicho dispositivo de medición de distancias (31), y ajusta una amplitud y una estrechez de dicho margen de enfoque periférico según que exista la presencia o ausencia de mezcla de dicho objeto con una distancia larga y una distancia corta, que está basada en la distancia respecto a cada dicha área.

3. El aparato de captación de imágenes (100) según la reivindicación 2, en el que dicho dispositivo de control (83) ajusta a más amplio dicho margen de enfoque periférico cuando dicho objeto no está en una situación de mezclado con la distancia larga y la distancia corta en comparación con un caso en que el objeto está en la situación de mezclado con la distancia larga y la distancia corta.

4. El aparato de captación de imágenes (100) según la reivindicación 1, 2 ó 3, que comprende además un segundo dispositivo de enfoque automático (81) que obtiene una situación de enfoque predeterminada mediante el control de dicho dispositivo de mando de enfoque (25) basándose en la distancia del objeto obtenida por dicho dispositivo de medición de distancias (31),

en el que dicho dispositivo de control (83) conmuta entre la operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) y una operación de dicho segundo dispositivo de enfoque automático (81) según que exista la presencia o ausencia de mezcla de dicho objeto con una distancia larga y una distancia corta, que está basada en la distancia respecto a cada dicha área.

5. El aparato de captación de imágenes (100) según la reivindicación 4, en el que dicho dispositivo de control (83) conmuta entre la operación de dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) y la operación de dicho segundo dispositivo de enfoque automático (81) a fin de accionar dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) cuando dicho objeto no está en una situación de mezclado con la distancia larga y la distancia corta y a fin de accionar dicho segundo dispositivo de enfoque automático (81) cuando dicho objeto está en una situación de mezclado con la distancia larga y la distancia corta.

6. El aparato de captación de imágenes (100) según la reivindicación 5, en el que dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) es de elevada precisión de enfoque con respecto a dicho segundo dispositivo de enfoque automático (81), y dicho segundo dispositivo de enfoque automático (81) es de alta velocidad de enfoque con respecto a dicho primer dispositivo de enfoque automático (82).

7. El aparato de captación de imágenes (100) según la reivindicación 6, en el que dicho primer dispositivo de enfoque automático (82) es un dispositivo de enfoque automático por CCD y dicho segundo dispositivo de enfoque automático (81) es un dispositivo de enfoque automático por luz exterior.