MXPA97010453A - Metodo de enfoque y aparato para una camara - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de enfoque especial para variar la distancia virtual a un objeto en donde la cámara tiene un barril de lente de enfoque que se mueve en cuando menos dos direcciones. El sistema de enfoque comprende un conmutador para seleccionar una operación de enfoque de la cámara. Un codificador detecta una posición del barril de lente de enfoque y genera una señal de posición de enfoque que representa la posición de enfoque detectada. Una memoria almacena los datos de error de foco para cada posición de enfoque y para cada dirección de enfoque en cada posición de enfoque. Un impulsor de motor de enfoque impulsa a un motor de enfoque que mueve el barril del lente de enfoque en las direcciones de enfoque. Finalmente, un controlador controla la cámara al impulsar al motor de enfoque en una dirección del motor en tanto que el conmutador estáaccionado, impulsa al motor de enfoque durante un período de tiempo predeterminado en la dirección del motor después que se ha soltado el conmutador, y calcula un valor de corrección autoenfocante basado en la posición de enfoque detectada y en los datos de error de foco correspondiente a la posición de enfoque detectada.

Description

MÉTODO DE ENFOQUE Y APARATO PARA UNA CÁMARA. DESCRIPCIÓN DE LA INVECNION: La presente invención se refiere a un método y aparato para el enfoque de una cámara con un lente especial para variar la distancia virtual de un objeto. Más particularmente la invención ee refiere a un método y aparato de enfoque para reducir el amarre trasero y el error de foco durante una operación de enfoque de acuerdo con lo anterior. Muchas cámaras que tienen un sistema de enfoque (zooming system) incluyen un interruptor de enfoque. El interruptor incluye un interruptor de ángulo de telefoto y un interruptor de ángulo amplio , que se establecen por el usuario para mover un barril de lente de enfoque especial durante el enfoque. El interruptor de ángulo telefoto opera la cámara para enfocar desde una posición de ángulo amplio a una posición de ángulo telefoto. El interruptor de ángulo amplio mueve la cámara desde un ángulo de telefoto a una posición de ángulo amplio. Durante la operación los interruptores de ángulo amplio o telefoto envían una señal al motor que impulsa el barril del lente de enfoque especial. Un codificador detecta entonces el movimiento del barril del lente y genera una señal de posición de enfoque. Cada posición es una posición discreta que corresponde a una longitud focal predeterminada. Estas posiciones pueden ser por ejemplo 38mm, 45mm, 55mm, 60mm, 65mm, 75mm, 80mm, 90mm lOOmm, 105mm y 115mm. Así, cuando un usuario detiene la operación del interruptor de enfoque, la posición se detiene en una de las zonas discretas anteriores de acuerdo a una señal de posición recibida del decodificador. Sin embargo, el movimiento del barril de lente de enfoque será diferente al enfocar desde una posición de ángulo telefoto a una de ángulo amplio en comparación a cuando se afoque inversamente, la diferencia en el movimiento del lente especial de enfoque se debe al amarre trasero o anterior ocasionado por los engranajes del motor que impulsa al barril del lente y puede así resultar causa de error en el foco, un error de foco también puede presentarse debido a inexactitudes en la plantilla decodificadora. Por lo tanto la longitud focal ( por ejemplo 90mm) será diferente al enfocar de 80mm a 90mm en comparación al enfocar de 100 a 90mm. Una técnica de impulsión anterior se presenta en la patente estadounidense 5, 280,317. Esta 317, presenta que cuando un ángulo de telefoto se activa, el sistema impulsor actúa un motor de enfoque en una dirección hacia adelante y continua haciéndolo aun después de que el interruptor del ángulo de telefoto se ha desactivado. El sistema se detiene en impulsar al motor únicamente después de que ha pasado un período de tiempo predeterminado. Similarmente cuando se activa un ángulo amplio, el sistema impulsa al motor en una dirección hacia atrás y continua haciéndolo hasta que ha pasado un cierto tiempo después de la desactivación del ángulo amplio. El sistema de impulsión entonces impulsa al motor de enfoque en una dirección hacia adelante hasta que una señal del decodificador de una posición de enfoque destinada llega . La Figura 5 es un diagrama que ilustra la operación de enfoque especial desde una posición de telefoto a una posición de ángulo amplio usando el sistema de la patente 317. Por ejemplo al enfocar desde la posición de lOOmm a la de 80mm, el sistema impulsor impulsa al motor en una dirección hacia atrás desde la posición de lOOmm hasta la posición de 75 mm con el objeto de leer desde un decodificador un limite o frontera entre 80mm y 75mm. Entonces el sistema invierte al motor e moverse hacia adelante para mover el barril del lente a la posición de 80mm. La Fig. 6 es una tabla que ilustra las posiciones de partida y de detención correspondientes a una pluralidad de longitudes focales del sistema de enfoque de la técnica anterior. El método de la 317, sin embargo , sufre del hecho de que no puede eliminar un error de foco debido a las inexactitudes de la lentilla decodificadora. Un segundo problema es el impulsar al motor en ambas direcciones al cambiar las posicionee de enfoque lo que causa incomodidad visual al usuario. Por lo tanto , existe necesidad de un sietema de enfoque especial amable que pueda eliminar las inexactitudes de la plantilla codificadora. Los sistemas de enfoque y los métodos consistentes con esta invención reducen los errores focales y eliminan la amarre trasero que se presenta durante una operación de enfoque. Para conseguir estas y otras ventajas ,los sistemas de la invención se uean con una cámara que tiene un lente especial de enfoque para cambiar la distancia virtual del objeto en un barril que se mueve cuando menos en dos direcciones. El sistema comprende un interruptor para seleccionar una operación de enfoque de la cámara. Un medio codificador detecta una posición del barril del lente especial y genera una señal de posición de enfoque que representa a la posición de enfoque detectada. Una memoria almacena los datos de error de foco para cada posición y para cada dirección de enfoque para cada posición de enfoque, un motor impulsor mueve al barril del lente especial de enfoque en las direcciones de enfoque. Finalmente un medio controla la cámara e incluye medios para impulsar al motor en una dirección en tanto que se gira el interruptor, medios para impulsar al motor por un período de tiempo predeterminado en la dirección del motor después de que se suelte o pague el interruptor, y medios para calcular una autocorrección del valor de enfoque basándose en la posición detectada del enfoque y en los datos de error de foco correspondientee a la poeición de enfoque detectada.

A continuación se presenta un ejemplo de realización haciendo referencia a los dibujos. lo cual no tiene ninguno carácter limitante. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloque de un sistema de enfoque en el sentido explicado consietente con la presente invención; Las Figuras 2A - 2C son diagramas de flujo que muestran un método para operar el sistema de enfoque de la Fig. 1; La Figura 3 es una tabla que ilustra las posiciones de partida y de detención del enfoque correspondientes a una pluralidad de longitudes focales predeterminadas; La Figura 4 es un diagrama de una plantilla codificadora consistente con la invención; La Figura 5 es un diagrama que ilustra la operación de enfoque desde una posición de ángulo telefoto a una de ángulo amplio para un sietema de la técnica anterior; y La Figura 6 es una tabla que ilustra las posiciones de partidas y de detención del enfoque correspondientee a una pluralidad de longitudes focales del sietema de la técnica anterior de la Figura 5. La Fig 1 ilustra un sistema de enfoque consistente con la presente invención. Como se muestra en la Fig. 1 el sistema de enfoque comprende un interruptor de disparo SI, un interruptor de ángulo amplio S2, un interruptor de ángulo telefoto S3, un codificador 10, una unidad medidora de distancia 20, una unidad medidora de brillo 30, un controlador 40, una unidad de exposición 50, un impulsor de motor 60 que tiene un motor de enfoque M, y una memoria 70. El codificador 70 detecta una posición de enfocamiento de un barril de lente especial de enfocamiento 9 no mostrado). la unidad medidora de distancia 20 mide una distancia a un objeto y la unidad de medición de brillo mide el brillo alrededor del objeto. El controlador 40 genera una pluralidad de señales de control para controlar la unidad expositora 50, el impuleor de motor 60, y la memoria 70. Esta memoria 70 almacena los datos de error de foco para cada posición y dirección de enfoque del barril del lente de enfoque. Los datos de error de foco almacenados en la memoria 70 se uean para corregir un error de foco. Loe datoe almacenadoe en la memoria 70 durante un proceeo de fabricación y ee uean durante el funcionamiento de la cámara. Durante la fabricación un autocolimador (no moetrado) mide lae doe longitudes focalee en cada poeición de enfoque, la primera longitud correeponde al caeo de que el barril del lente ee mueva a la posición de enfoque desde una posición de ángulo telefoto. Esto se considera como la longitud focal para cuando el barril del lente de mueva una dirección de ángulo amplio, la dirección para mover desde una posición de telefoto a una de ángulo amplio. La segunda posición focal corresponde al caso cuando el barril del lente se mueva a la posición respectiva desde una de ángulo amplio. Esto se considera la longitud focal para cuando el barril de la lente ee mueva deede la poeición de ángulo amplio a una poeición de ángulo de telefoto. El autocolimador luego comunica a un controlador de corrección ( no moetrado 0 las longitudee focalee detectadae para cada poeición y cada dirección de enfoque. El controlador de corrección calcula un valor de datos de error de foco correspondiente a la cantidad de longitud focal detectada por el autocolimador que sea diferente o difiera de la longitud focal predeterminada para la posición respectiva de enfoque. El controlador de corrección entonces almacena en la memoria 70 los datos de error focal. Además, para cada posición de enfoque, el controlador calcula loe valores de error de foco , los cuales correeponden a dios direcciones de enfoque ( esto es a la dirección del ángulo amplio y a la dirección del ángulo de telefoto) . Los dos valores de datos de error serán diferentes debido al amarre trasero o anterior del motor y a un espacio entre las posicionee de enfoque adyacentee del codificador. La Figura 4 es una ilustración del codificador 10 ueado en eietemas de la invención. Como se muestra en la Fig 4, el codificador 10 incluye cuatro regiones conductivas EN0-EN-3. Cada región EN0-EN3 hace contacto con una de cuatro terminales correspondientes a cuatro cepillos ( no mostrados). Cuando una terminal eetá en contacto con una región conductiva, el codificador 10 produce una eeñal "0" .de otra manera el codificador produce una eeñal "l".Loe datos de enfoque "1" y "0" de loe cepillos representa la posición de enfoque y se muestra en la primera columna de la Tabla de la Figura 3. Ahora se describirá el funcionamiento del sietema de enfoque para una cámara de acuerdo con la invención en referencia a lae Fige. 2A-2C. Cuando la cámara ee prepara y el ueuario opera un interruptor de ángulo amplio S2 (paeos 100 a 120) el controlador 40 expide una señal de ángulo amplio al impulsor del motor 60 (etapa 130). Como respueeta el impuleor 60 rota al motor M en una dirección hacia adelante para mover al barril de lente en una dirección de ángulo amplio.El codificador 10 detecta la longitud correspondiente al movimiento del barril de lente y expide al controlador 40 una señal de posición de enfoque correspondiente a la longitud focal detectada (etapa 140) . Cuando la operación de interruptor de ángulo amplio S se desactiva, el controlador 40 emite una señal para mover al motor m en una dirección hacia adelante durante un primer período de tiempo predeterminado empezando deede el momento en el cual el controlador 40 recibe la eeñal del codificador repreeentante de una frontera de deetino (paeoe 150 a 170). El impuleor de motor 60 lo lleva al motor M durante un primer periodo de tiempo predeterminado aún deepués de que el interruptor S2 haya eido apagado con el objeto de eliminar un amarre anterior o repuleión ocaeionada por un loe engranee del motor M y un error de foco ocaeionado por un eepacio entre lae posiciones adyacentes de enfocamiento del codificador.Por ejemplo cuando el enfoque de la posición 100 mm a la de 80mm, el impulsor 60 lleva al motor M hasta que la salida de señal por el codificador 10 represente una frontera entre la posición 90mm y la de 80mm. El impulsor 60 entonces lleva al motor M durante el primer período de tiempo predeterminado empezando con el momento en el cual el controlador 40 recibe la señal del codificador representando la frontera entre la posición de 90mm y la de 80mm. A continuación el controlador 40 examina una longitud focal en respuesta a la señal codificadora y lee de la memoria 70, el error de foco correspondiente a la posición de enfoque actual y a la dirección de enfoque actual (paso 180). Basándose en los datos de error focal leídoe de la memoria 70 y de la longitud focal recibida del codificador 10, el controlador 40 calcula un valor de auto corrección (AF) . El flujo de control procede luego a la etapa o paeo 260 mostrada en la Figura 2C. Cuando el interruptor de soltamiento SI está a la mitad de su depresión , el controlador 40 general señales de control ocasionando que la unidad medidora de distancia 20 mida una distancia al objeto y la unidad medidora de brillo 30 mida el brillo alrededor del objeto (pasos 260 a 280). El controlador 40 genera entonces una señal de control AF basándoee en la señal de distancia recibida de la unidad 20 y el valor de corrección AF calculado en el paso 180 ( paso 290). Al quedar el SI completamente oprimido , el barril de lente de enfoque se coloca en respueeta a la se;al de control AF (pasos 300 a 310). La unidad de exposición 50 expone entonces el objeto , y termina el flujo de control (pasos 320 a 330). Cuando el usuario hace funcionar el interruptor de ángulo telefoto S3, en oposición al interruptor de ángulo amplio S2, el flujo de control procede a la etapa 190 de la Fig 2B. El controlador 40 envía una señal de ángulo telefoto al impulsor 60 ( paso 200). En respueeta el impuleor de motor de enfoque 60 rota al motor de enfoque M en una dirección en reverea para mover la barril del lente a la dirección de ángulo de telefoto. El codificador 10 detecta la longitud focal correepondiente al movimiento del barril del lente de enfoque y envía al controlador 40 una señal de poeición de enfoque correepondiente a la longitud focal detectada (paeo 210). Cuando el interruptor de ángulo telefoto S3 es quitado , el controlador 40 envía una señal de control al impulsor 60 para que rote máe al motor M en reverea hasta que un segundo período de tiempo predetermiando haya terminado (pasos 220 a 230). El impulsor 60 impulsa al motor M durante el segundo período predeterminado empezando desde le momento que el controlador 40 reciba la señal del codificador representando una frontera de destino, aún despuée que el interruptor S3 haya eido quitado con el objeto de eliminar una amarre anterior o repuleión ocaeionada por los engranes del motor M y un error de foco ocasionado por el distanciamiento entre las posiciones adyacentes de enfoque del codificador. Después del segundo período de tiempo, el controlador 40 controla al impulsor 60 para detener al motor de impulsión M ( paso 240). El controlador 40 determina entonces una longitud focal en reepueeta a la eeñal de codificador y lee en la memoria 70 loe datos de error focal correspondientee a la posición de enfoque presente y a la dirección de enfoque presente (paso 250). Además, el controlador 40 calcula un valor de corrección de auto foco (AF) basado en los datos de error de foco leídos de la memoria 70 y la longitud recibida del codificador 10. El flujo de control luego procede al paso 260 de la Fig 2 y el control continua de acuerdo con el método descrito con respecto a la Figura 2C. La Figura 3 es una tabla que ilustra una operación de enfoque especial o eea para cambiar la dietancia virtual de un objeto de acuerdo con la preeente invención. La primera columna de la tabla repreeenta datoe de código de enfoque correspondientes a la salida de señal del codificador 10. La segunda columna de la tabla representa un número deposición de enfoque correspondiente a los datos de código de enfoque. La tercera columna de la tabla representa una longitud focal para cada poeición de enfoque. La cuarta columna de la tabla iluetra una operación de enfoque en la dirección de ángulo telefoto y la quinta columna repreeenta una operación en la dirección de ángulo amplio. Eeto es, cuando el enfoque es de la posición 0 a la posición 2, el barril de lente de enfoque se mueve a la frontera entre la posición 1 y la posición 2, y luego se mueve durante un tiempo predeterminado ti. por otra parte , cuando el enfoque es de la posición 2 a la 0, el barril del lente ee mueve a la frontera entre la poeición 1 y la posición 0, y luego se mueve más, un tiempo predeterminado segundo t2. Los valores para loe períodos primero y eegundo dependen de lae características del motor de enfoque M y de un espacio entre las posicionee adyacentee de enfocamiento del codificador y eon lae cantidades mínimas de tiempo requeridae para eliminar el amarre mecánico anterior. Ee evidente que loe técnicos pueden encontrar muchos cambios y modificaciones a lo presentado y descrito sin salir del campo de la presente invención.

Claims (10)

1. R E I V I N D I C A C I O N E S l.-Un eistema de enfoque para una cámara que tiene un barril de lente de enfoque que se mueve en por lo menos dos direcciones de enfoque, comprendiendo el eietema: edioe interruptoree para eeleccionar una operación de enfoque de la cámara; medioe de detección para detectar una poeición del barril del lente de enfoque y para generar una señal de posición que represente la posición de enfoque detectada; una memoria para almacenar loe datoe de error de foco para cada poeición de enfoque y para cada dirección de enfoque en cada posición de enfoque; un impulsor del motor de enfoque para impulsar un motor de enfoque que mueve al barril del lente de enfoque en las direcciones de enfoque; y medios para controlar la cámara incluyendo; medios para impulsar el motor de enfoque en una dirección del motor en tanto ee acciona el interruptor; medioe para impulear al motor de enfoque durante un período de tiempo predeterminado en la dirección del motor deepués que ee euelte o apague el interruptor; medioe para calcular un valor de autocorrección de foco baeado en la posición de enfoque detectada y en loe datos de error de foco correspondientes a la posición de enfoque detectada.
2. 2.- El eietema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde loe datos de error de foco incluyen además: datos para cada posición de enfoque para cuando el enfoque en una dirección de ángulo amplio y para el enfoque en una dirección de ángulo de telefoto; y en donde la dirección de ángulo amplio es la dirección en la que se mueve el barril del lente de enfoque al enfocar desde una posición de ángulo telefoto a una de ángulo amplio, y en donde la dirección de ángulo telefoto es la dirección en que se mueve el barril de la lente de enfoque cuando el enfoque es desde una posición de ángulo amplio a una de ángulo telefoto.
3. 3.- El sieteraa de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye; un medio medidor de distancia para medir una distancia de un objeto y para enviar a los medios de control una señal de distancia que corresponda a la distanciae medidas; los medios de control general una señal de control autoenfocante basada en la señal de distancia recibida desde los medios medidores de dietancia y en el valor de corrección de autoenfocamiento.
4. 4.- El eietema de acuerdo con la reivindicación 2, que incluye ademáe: un medio medidor de distancia para medir la distancia a un objeto y para enviar al medio de control una señal de distancia correspondiente a la distancia medida; y medio de control que genera una eeñal de control autoenfocante baeada en la señal de distancia recibida y el valor de corrección autoenfocante.
5. 5.- El sietema de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el medio interruptor o de conmutación incluye ademáe un interruptor de ángulo telefoto para enfocar en la dirección del ángulo de telefoto, y un interruptor de ángulo amplio para enfocar en la dirección de ángulo amplio.
6. 6.- El eietema de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el medio de control incluye : medio para i pulear al motor de enfoque en la dirección de ángulo amplio en tanto que se acciona el interruptor de ángulo amplio; medio para impulsar al motor de enfoque durante un primer período de tiempo predeterminado en la dirección de ángulo amplio después de que se haya soltado el interruptor de ángulo amplio.
7. 7.- El eietema de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el medio de control incluye; medioe para impulear al motor de enfoque en la dirección de ángulo telefoto en tanto se acciona el interruptor de ángulo telefoto; y medios para impulsar al motor de enfoque durante un segundo período de tiempo predeterminado en la dirección de ángulo telefoto después que se suelte el interruptor de ángulo telefoto.
8. 8. -Un método de enfoque para una cámara que tiene un interruptor de enfoque, un motor de enfoque para impulsar un barril de lente de enfoque hacia cuando menos dos direcciones de enfoque, y una memoria para almacenar datos de error de foco para cada posición de enfoque y para cada dirección de enfoque en cada posición de enfoque,método que comprende los pasoe de: accionar el interruptor de enfoque; impulear al motor de enfoque en una dirección del motor en tanto que ee acciona el interruptor de enfoque para mover al barril del lente de enfoque en una primera dirección de enfoque; impulsar al motor de enfoque durante un período predeterminado de tiempo en la dirección del motor después que se haya soltado el interruptor de enfoque; detectar una posición de enfoque y generar una señal de posición de enfoque; leer de la memoria los datos de error de foco correspondientee a la poeición de enfoque detectada y a la primera dirección de enfoque; y calcular una valor de autocorrección de foco basado en lo datos de error de foco y en la posición de enfoque detectada .
9. 9.- El método de acuerdo con la reivindicación que incluye los pasos de medir una dietancia al objeto; y generar una eeñal de control autoenfocante baeada en la dietancia medida y en el valor de corrección autoenfocante.
10. 10.- Un método para fabricar un eistema de enfoque de cámara que tenga un barril de lente de enfoque y una memoria, el método comprende los pasoe de : detectar una longitud focal en una pluralidad de poeicionee de enfoque cuando el barril de lente ee mueve en una primera dirección de enfoque desde una posición de ángulo amplio a una posición de ángulo telefoto. detectar una longitud focal en la pluralidad de posiciones de enfoque cuando el barril de lente de enfoque se mueve en una segunda dirección de enfoque desde un ángulo de telefoto a una posición de ángulo amplio; emitir las longitudes focalee detectadae para cada una de lae pluralidades de las posiciones de enfoque y para las direcciones primera y segunda; calcular valores de diferencia que representen respectivamente una diferencia entre la longitud focal detectada y una longitud focal predeterminada de cada posición; y almacenar los datos de error de foco de acuerdo a loe valoree de diferencia calculadoe para cada poeición de enfoque y para cada dirección de enfoque en cada poeición de enfoque. R E S U M E N Se presenta un sistema de enfoque especial para variar la distancia virtual a un objeto un donde la cámara tiene un barril de lente de enfoque que se mueve en cuando menos dos direcciones. El sietema de enfoque comprende un conmutador para eeleccionar una operación de enfoque de la cámara, un codificador detecta una posición del barril de lente de enfoque y genera una señal de posición de enfoque que representa la posición de enfoque detectada. Una memoria almacena los datos de error de foco para cada posición de enfoque y para cada dirección de enfoque en cada posición de enfoque. Un impulsor de motor de enfoque impulsa a un motor de enfoque que mueve al barril del lente de enfoque en las direcciones de enfoque. Finalmente, un controlador controla la cámara al impulsar al motor de enfoque en una dirección del motor en tanto que el conmutador está accionado, impulsa al motor de enfoque durante un período de tiempo predeterminado en la dirección del motor después que se ha soltado el conmutador, y calcula un valor de corrección autoenfocante basado en la posición de enfoque detectada y en loe datos de error de foco correepondientes a la posición de enfoque detectada.