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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Bestimmung des Fokussierzustandes für ein Aufnahmeobjektiv
und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Bestimmung des Fokussierzustandes
für ein
Aufnahmeobjektiv, das zur Bestimmung des Fokusses bei der Autofokussteuerung
für ein Aufnahmeobjektiv
anwendbar ist.
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BESCHREIBUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Das automatische Fokussieren für eine Videokamera
oder dergleichen beruht generell auf einem Kontrastverfahren. In
diesem Kontrastverfahren werden Hochfrequenzkomponenten von Videosignalen in
einem gewissen Bereich (Fokussierbereich) unter den Videosignalen
(Luminanzsignalen), die durch Abbildungselemente erhalten werden,
integriert, um einen Fokusbewertungswert zu erhalten. Anschließend wird
die Fokuseinstellung automatisch so durchgeführt, dass der Fokusbewertungswert
maximal wird. Folglich wird die beste Fokussierung (exakter Fokus)
erreicht, wenn die Schärfe
eines Bildes (Kontrastbildes), das von den Abbildungselementen aufgenommen
wird, maximal wird.
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Die japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 55-76312 und die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-60211
offenbaren Verfahren zum Bestimmen des Fokussierzustandes (vorderer
Fokus, hinterer Fokus und exakter Fokus) eines Aufnahmeobjektivs
wobei mehrere Abbildungselemente mit unterschiedlichen optischen
Weglängen
verwendet werden. Zum Beispiel sind zwei den Fokussierzustand bestimmende
Abbildungselemente für
die Bildaufnahme eines identischen Betrachtungsbereiches in Bezug
auf ein Abbildungselement für
die Bildaufnahme für
Video (Videoabbildungselement) an einer Position angeordnet, an
der die optische Weglänge
größer als
jene des Videoabbildungselements ist und an einer Position, an der
die optische Weglänge
kleiner als jene des Videoabbildungselements ist. Anschließend werden
Fokusbewertungswerte für
die Bildaufnahmeoberflächen
der den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente in der
gleichen Weise, wie dies zuvor beschrieben ist, auf der Grundlage
der Hochfrequenzkomponenten von Bildsignalen ermittelt, die durch
diese den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente erhalten
werden, und die Fokusbewertungswerte werden verglichen. Folglich
wird aus einer Beziehung der Größe der Fokusbewertungswerte
bestimmt, in welchem Zustand, d.h. vorderer Fokus, hinterer Fokus
oder exakter Fokus, sich die Bildaufnahmeoberfläche des Videoabbildungselements
befindet. Ein derartiges , Verfahren zum Bestimmen eines Fokussierzustandes
kann für
die Fokusbestimmung oder dergleichen für einen Autofokus angewendet
werden.
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Beim Bestimmen des Fokussierzustandes
in dem Kontrastverfahren, das zuvor beschrieben ist, wird bekanntlich,
wenn Luminanzsignale bei Aufnahme eines Objekts mit hoher Leuchtstärke gesättigt sind,
ein Fokussierzustand fälschlich
erkannt, da genaue Fokusbewertungswerte nicht ermittelt werden können, wodurch
eine Fehlfunktion des Autofokus hervorgerufen wird. Insbesondere,
wenn der Fokussierzustand eines Aufnahmeobjektivs bestimmt wird, wobei
kein Videoabbildungselement als abbildendes Element verwendet wird,
ist es wahrscheinlicher, dass die von den den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungselementen gewonnenen Luminanzsignale gesättigt sind,
wodurch dieser Vorteil aufgehoben wird, da es möglich ist, einen ND-Filter
lediglich für
das Videoabbildungselement zu verwenden. Daher ist es erforderlich,
Mittel zur Verhinderung der Sättigung
bereitzustellen, die ein Auftreten einer Sättigung bei den Videosignalen
der den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente verhindern.
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Die vorliegende Erfindung wurde in
Hinsicht auf die oben erwähnten
Umstände
erdacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zum Bestimmen des Fokussierzustandes für ein Aufnahmeobjektiv
zur Bestimmung eines Fokussierzustandes bereitzustellen, wobei mehrere
den Fokussierzustand bestimmende Abbildungselemente, die keine Videoabbildungselemente
sind, verwendet werden, und wobei die Vorrichtung eine fehlerhafte
Bestimmung eines Fokussierzustandes zum Zeitpunkt der Aufnahme eines
Objekts mit hoher Leuchtstärke
verhindern kann.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Um die zuvor beschriebene Aufgabe
zu erfüllen,
zeichnet sich eine Vorrichtung zum Bestimmen des Fokussierzustandes
für ein
Aufnahmeobjektiv gemäß der vorliegenden
Erfindung dadurch aus, dass diese umfasst: mehrere den Fokussierzustand bestimmende
Abbildungselemente, die unabhängig von
Videoabbildungselementen zur Aufnahme von Videobildern vorgesehen
und an Positionen angeordnet sind, an denen die optischen Weglängen in Bezug
auf das Aufnahmeobjektiv untereinander unterschiedlich sind, wobei
Licht von Objekt, das in das Aufnahmeobjektiv eintritt, eingefangen
wird; und eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Luminanzsignalsättigung,
die die Verstärkung
der Luminanzsignale, die von den mehreren den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungselementen erhalten werden, unabhängig von den Verstärkungen
der Luminanzsignale, die von den Videoabbildungselementen erhalten
werden, einstellt und die verhindert, dass die von den mehreren
den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen erhaltenen
Luminanzsignale sättigen,
wobei ein Fokussierzustand des Aufnahmeobjektivs entsprechend den
Hochfrequenzkomponenten der Luminanzsignale, die von den mehreren den
Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen erhalten werden,
bestimmt ist.
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Eine Vorrichtung zum Bestimmen des
Fokussierzustandes für
ein Aufnahmeobjektiv gemäß der vorliegenden
Erfindung zeichnet sich dadurch, dass diese umfasst: mehrere den
Fokussierzustand bestimmende Abbildungselemente, die unabhängig von
Videoabbildungselementen zur Aufnahme von Videobildern vorgesehen
und an Positionen angeordnet sind, an denen die optischen Weglängen in Bezug
auf das Aufnahmeobjektiv untereinander unterschiedlich sind, und
die Licht von einem Objekt, das in das Aufnahmeobjektiv einfällt, einfangen;
und eine Vorrichtung zur Verhinderung der Luminanzsignalsättigung,
die die Ladungssammelzeiten der mehreren den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungselemente unabhängig
von den Ladungssammelzeiten der Videoabbildungselemente einstellt
und verhindert, dass die von den mehreren den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungselementen erhaltenen Luminanzsignale sättigen, wobei ein Fokussierzustand
des Aufnahmeobjektivs entsprechend Hochfrequenzkomponenten der Luminanzsignale bestimmt
ist, die von den mehreren den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen
erhalten werden.
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Wenn ein gesättigter Anteil bei den Luminanzsignalen,
die von den den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen
erhalten werden, bestimmt wird, wird vorzugsweise der Fokussierzustand
des Aufnahmeobjektivs gemäß den Hochfrequenzkomponenten
anderer Luminanzsignale als von dem gesättigten Anteil, bestimmt.
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Die Vorrichtung zur Bestimmung des
Fokussierzustandes für
das Aufnahmeobjektiv kann zur Fokusbestimmung bei der Autofokussteuerung
für das Aufnahmeobjektiv
verwendet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden die Verstärkungen
von Luminanzsignalen, die von den mehreren den Fokussierzustand
bestimmenden Abbildungselementen erhalten werden, oder die Ladungsakkumulationszeiten
der mehreren den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente
unabhängig
von den Videoabbildungselementen eingestellt, um eine Sättigung
der Luminanzsignale zu vermeiden. Wenn daher sogar ein Objekt mit
hoher Leuchtstärke
aufgenommen wird, kann eine fehlerhafte Bestimmung eines Fokussierzustandes
vermieden werden, und eine Fehlfunktion des Autofokusses kann vermieden
werden, wenn die Fokussierzustandsbestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Steuerung des Autofokusses angewendet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht, die einen Aufbau einer Vorrichtung zur Bestimmung
des Fokussierzustandes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, wobei diese für
ein Aufnahmeobjektiv angewendet wird, die für ein Fernsehkamerasystem verwendet wird;
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2 ist
eine Ansicht, die einen Aufbau einer den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungseinheit zeigt;
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3 ist
ein Diagramm, das den Fokussierzustand bestimmende Abbildungselemente
A, B und C auf einer identischen optischen Achse zeigt;
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4 ist
eine Blockansicht, die den Aufbau einer Signalverarbeitungseinheit
zeigt, die die Verarbeitung zur Bestimmung des Fokussierzustandes durchführt;
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5(A), 5(B) und 5(C) sind Ansichten, die Zustände eines
Luminanzsignals und deren Hochfrequenzkomponenten in einem exakten
Fokussierzustand zeigt, wenn ein Objekt aufgenommen wird, für das das
Luminanzsignal nicht gesättigt
ist;
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6(A), 6(B) und 6(C) sind Ansichten, die Zustände eines
Luminanzsignals und dessen Hochfrequenzkomponenten in einem nicht
fokussierten Zustand zeigen, wenn ein Objekt aufgenommen wird, dessen
Luminanzsignal nicht gesättigt
ist;
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7(A), 7(B) und 7(C) sind Ansichten, die Zustände eines
Luminanzsignals und dessen Hochfrequenzkomponenten in einem exakten
Fokussierzustand zeigen, wenn ein Objekt mit hoher Leuchtstärke aufgenommen
wird, dessen Luminanzsignal gesättigt
ist;
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8(A), 8(B) und 8(C) sind Ansichten, die Zustände eines
Luminanzsignals und dessen Hochfrequenzkomponenten in einem nicht
fokussierten Zustand zeigen, wenn ein Objekt mit hoher Leuchtstärke aufgenommen
wird, dessen Luminanzsignal gesättigt
ist;
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9 ist
ein Diagramm, das einen Zustand eines Fokusbewertungswertes in jedem
den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselement in Bezug auf
eine Fokussierposition zeigt, wenn ein gewisses Objekt aufgenommen
wird; und
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10 ist
eine erläuternde
Ansicht, die zur Erklärung
der Verarbeitung für
die Fokussierzustandbestimmung mittels dreier den Fokussierzustand
bestimmenden Abbildungselemente verwendet wird.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
ZUM DURCHFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird eine bevorzugte
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Bestimmung eines Fokussierzustandes für ein Aufnahmeobjektiv
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Ansicht, die einen Aufbau einer Vorrichtung zur Bestimmung
des Fokussierzustandes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, die auf ein Aufnahmeobjektiv angewendet wird, die
beispielsweise in einem Fernsehkamerasystem verwendet ist. Das in
der Zeichnung gezeigte Fernsehkamerasystem umfasst ein Kamerahauptgehäuse bzw. eine
Kamerahaupteinheit 10, ein auswechselbares Aufnahmeobjektiv 12 und
dergleichen. In dem Kamerahauptgehäuse 10 sind Abbildungselemente
zum Ausgeben eines Videosignals mit einem vorbestimmten Format oder
zum Aufzeichnen des Videosignals auf einem Aufzeichnungsmedium (Videoabbildungselemente),
die dazu erforderliche Schaltung und dergleichen enthalten. Andererseits
ist das Aufnahmeobjektiv 12 mechanisch lösbar an
der Vorderseite des Kamerahauptgehäuses 10 angebracht,
wobei in einem optischen System des Aufnahmeobjektivs 12 eine
feste Fokuslinse F',
eine verfahrbare Fokuslinse F und eine Zoom-Linse Z mit einem Vergrößerungssystem
und einem Korrektursystem, eine Iris I, eine Übertragungslinse (optisches Übertragungssystem) mit
einer vorderen Übertragungslinse
R1 und einer hinteren Übertragungslinse
R2, und dergleichen in dieser Reihenfolge von der Vorderseite her
angeordnet sind, wie dies allgemein bekannt ist. Der Aufbau jeder
dieser Linsen ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und eine
Linsengruppe mit mehreren Linsen kann als eine einzelne Linse dargestellt
sein.
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Wie in der Zeichnung gezeigt ist,
ist ein halbdurchlässiger
Spiegel oder Strahlteiler 24, der unter einem Winkel von
ungefähr
45 Grad in Bezug auf eine optische Achse O des Aufnahmeobjektivs 12 geneigt
ist und Licht von einem Objekt (Lichtstrahlen) in einen durchgelassenen
Lichtstrahl und einen reflektierten Lichtstrahl aufteilt, auf einem
optischen Strahlengang des Lichts des Objekts zwischen der vorderen Übertragungslinse
R1 und der hinteren Übertragungslinse
R2 des optischen Übertragungssystems angeordnet.
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Das durchgelassene Licht, das durch
den Strahlteiler 24 hindurchläuft, des Lichts vom Objekt, das
von der Vorderseite des Aufnahmeobjektivs 12 einfällt, d.
h. das Licht des Objekts für
Videobilder, wird von der hinteren Endseite des Aufnahmeobjektivs 12 ausgesandt
und fällt
auf eine Abbildungseinheit 20 des Kamerahauptgehäuses 10 ein.
Obwohl ein Aufbau der Abbildungseinheit 20 nicht beschrieben
wird, wird das Licht des Objekts, das in die Abbildungseinheit 20 einfällt, in
beispielsweise drei Farben mit rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht mittels
eines optischen Farbauflösungssystems
aufgeteilt und fällt
auf eine Bildaufnahmeoberfläche
eines Abbildungselements (Videoabbildungselement) für jede der
Farben. Somit ist ein Farbbild für
die Übertragung
aufgenommen. Eine fokussierende Oberfläche 22 in der Zeichnung
ist eine Position, die optisch zu einer Bildaufnahmeoberfläche jedes
Videoabbildungselements, das auf der optischen Achse O des Aufnahmeobjektivs 12 repräsentiert
ist, äquivalent
ist.
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Andererseits wird das reflektierte
Licht, das von dem Strahlteiler 24 reflektiert wurde, d.
h. das Licht des Objekts zur Bestimmung des Fokussierzustandes,
zu einer Abbildungseinheit zur Bestimmung des Fokussierzustandes 26 entlang
einer optischen Achse O',
die im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse O liegt, gelenkt.
Hierbei ist das Licht des Objekts im Wesentlichen paralleles Licht
zwischen der vorderen Übertragungslinse
R1 und der hinteren Übertragungslinse
R2, und das an dem Strahlteiler 24 reflektierte Licht läuft durch
eine Übertragungslinse
R3 zur Bündelung
von Licht, wobei die Linse die gleichen Eigenschaften wie die hintere Übertragungslinse
R2 aufweist, so dass das Licht in die Abbildungseinheit zur Bestimmung
des Fokussierzustandes 26 einfällt.
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2 ist
eine Ansicht, die den Aufbau der Abbildungseinheit 26 zeigt.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, umfasst die Abbildungseinheit 26 drei
Prismen P1, P2 und P3, die ein optisches Lichtteilungssystem bilden,
und drei den Fokussierzustand bestimmende Abbildungselemente (zweidimensionale CCD's) A, B und C. Wie
zuvor beschrieben ist, dringt das Licht des Objekts, das an dem
Strahlteiler 24 reflektiert wird und sich entlang der optischen
Achse O' bewegt,
in das erste Prisma P1 ein und wird in reflektiertes und durchgelassenes
Licht an der Strahlteileroberfläche 40 des
ersten Prismas P1 aufgeteilt. Das an der Strahlteileroberfläche 40 reflektierte
Licht fällt
auf eine Abbildungsaufnahmeoberfläche des Abbildungselements
C ein. Andererseits tritt das durch die Strahlteileroberfläche 40 hindurchtretende
Licht nachfolgend in das zweite Prisma P2 ein und wird weiterhin
in reflektiertes und durchgelassenes Licht an einer Strahlteileroberfläche 42 des
zweiten Prismas P2 aufgeteilt. Das an der Strahlteileroberfläche 42 reflektierte
Licht wird auf das Abbildungselement B gelenkt. Andererseits wird
das durch die Strahlteileroberfläche 42 hindurchlaufende
Licht durch das dritte Prisma P3 geführt, so dass dieses auf das
Abbildungselement A fällt.
Das Licht des Objekts wird an der Strahlteileroberfläche 40 des
ersten Prismas P1 und der Strahlteileroberfläche 42 des zweiten Prismas
P2 so aufgeteilt, dass die Intensitäten des auf die Abbildungselemente
A, B und C einfallenden Lichts einander gleich sind. Die den Fokussierzustand
bestimmenden Abbildungselemente A, B und C sind CCD's, die ein Schwarz-Weiß-Bild in
dieser Ausführungsform
aufnehmen.
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Wenn optische Achsen des Lichts des
Objekts, das auf die Abbildungselemente A, B und C einfällt, (optische
Achsen der Abbildungselemente) auf einer identischen geraden Linie
dargestellt sind, wie dies in 3 gezeigt
ist, in Bezug auf das Licht des Objekts, bis dieses auf die Abbildungselemente A,
B und C auftrifft, so ist die optische Weglänge des Abbildungselements
B die kürzeste,
die optische Weglänge
des Abbildungselements C die längste und
die optische Weglänge
des Abbildungselements A besitzt eine Zwischenlänge, die zwischen den optischen
Längen
des Abbildungselements B und des Abbildungselements C liegt. Anders
ausgedrückt,
die Bildaufnahmeoberflächen
des Abbildungselements B und des Abbildungselements C sind parallel
zueinander an äquidistanten
Positionen an der Vorderseite und der Rückseite in Bezug auf die Bildaufnahmeoberfläche des
Abbildungselements A angeordnet. Die Bildaufnahmeoberfläche des
Abbildungselements A steht in einer konjugierten Beziehung zu der fokussierenden
Oberfläche 22 (siehe 1) des Kamerahauptgehäuses 10,
und dessen optische Weglänge
in Bezug auf das Licht des Objekts, das in das Aufnahmeobjektiv 12 eintritt,
stimmt mit der Abbildungsaufnahmeoberfläche des Videoabbildungselements
des Kamerahauptgehäuses 10 überein.
Das optische Lichtteilungssystem zum Abzweigen des Lichts des Objekts
zu den Abbildungselementen A, B und C ist nicht auf eine Struktur
unter Verwendung der Prismen P1 bis P3 eingeschränkt, wie dies zuvor beschrieben
ist.
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Bei dem optischen System, das in
der oben beschrieben Weise aufgebaut ist, wird das Licht des Objekts,
das in das Aufnahmeobjektiv 12 eintritt, zur Bildaufnahme
mittels dreier den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente
A, B und C mit unterschiedlichen optischen Weglängen verwendet, die in der
Nähe der
Position angeordnet sind, die gegenüberliegend bzw. konjugiert
zu der fokussierenden Oberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 angeordnet
ist.
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Als nächstes wird ein Abriss hinsichtlich
der Steuerung des Autofokusses auf der Grundlage der Bestimmung
des Fokussierzustandes beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, werden Abbildungssignale, die
von den drei Abbildungselementen A, B und C der Abbildungseinheit
zur Bestimmung des Fokussierzustandes 26 erhalten werden,
in eine Signalverarbeitungseinheit 28 eingespeist. Wie
später
beschrieben ist, ermittelt die Signalverarbeitungseinheit 28 eine Position
der Fokuslinse F (eine exakte Fokusposition), an der ein Fokussierzustand
des Aufnahmeobjektivs ein exakter Fokuszustand in Bezug auf die
fokussierende Oberfläche 23 des
Kamerahauptgehäuses 10 wird,
auf der Grundlage von Hochfrequenzkomponenten der Bildsignale, die
von den Abbildungselementen A, B und C erhalten werden. Anschließend gibt
die Signalverarbeitungseinheit 28 ein Steuersignal, das
ein Verfahren der Fokuslinse F zu der Position des geraden Fokus
anweist, zu einer Fokusmotoransteuerschaltung 30 aus. Die
Fokusmotoransteuerschaltung 30 steuert einen nicht gezeigten
Fokusmotor an und verfährt
die Fokuslinse F über einen
Kraftübertragungsmechanismus 32 mit
einem Getriebe oder dergleichen, um die Fokuslinse F an der Position
mit exaktem Fokus anzuordnen, wie dies von der Signalverarbeitungseinheit 28 angewiesen wird.
Ein derartiger Prozess wird ständig
durchgeführt,
wodurch die Steuerung des Autofokus erreicht wird.
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Nachfolgend wird der Aufbau der Signalverarbeitungseinheit 28 und
die Verarbeitung hinsichtlich der Bestimmung des Fokussierzustandes
beschrieben. 4 ist eine
Blockansicht, die den Aufbau der Signalverarbeitungseinheit 28 zeigt.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, werden Bilder eines Objekts, das
mittels der den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente
A, B und C aufgenommen wird, als Videosignale in einem vorbestimmten Format
ausgegeben und werden in Signale von Fokusbewertungswerten, die
die Schärfe
der Bilder (Kontrast der Bilder) anzeigen, mittels Hochpassfilter 50, 60 und 70,
A/D-Wandler 52, 62 und 72, Gatterschaltungen 54, 64 und 74 und
Addieren 56, 66 und 76 umgewandelt, die
in Bezug auf die Abbildungselemente A, B und C in gleicher Weise
aufgebaut sind; anschließend
werden die Signale einer CPU 86 eingespeist. Die Verarbeitung
bis hin zur Ermittlung des Fokusbewertungswertes wird unter Anwendung
der Schaltung beschrieben, die für
das Abbildungselement A vorgesehen ist. Da das Abbildungselement
A in dieser Ausführungsform
ein CCD zur Aufnahme eines Schwarz-Weiß-Bildes ist, wird ein Videosignal, das
von dem Abbildungselement A ausgegeben wird, als ein Luminanzsignal
ausgesendet, das die Luminanz bzw. Leuchtstärke jedes Pixels, die einen
Bildschirminhalt bilden, kennzeichnet. Danach wird das von dem Abbildungselement
A ausgesandte Luminanzsignal zunächst
in den Hochpassfilter (HPF) 50 eingespeist und Hochfrequenzkomponenten
des Luminanzsignals werden extrahiert. Signale der Hochfrequenzkomponenten,
die mittels des HPF 50 extrahiert werden, werden mittels
des A/D-Wandlers 52 in digitale Signale umgewandelt. Anschließend werden nur
digitale Signale, die den Pixeln in einem vorbestimmten Fokussierbereich
entsprechen (z. B. ein zentraler Teil des Bildschirms) aus den digitalen
Signalen für
den gesamten Bildschirm (ein Feld) des von dem Abbildungselement
A aufgenommenen Bildes mittels der Gatterschaltung 54 extrahiert
und anschließend
werden die Werte der digitalen Signale in dem extrahierten Bereich
mittels des Addierers 56 aufaddiert. Folglich wird eine
Gesamtsumme der Werte für
die Hochfrequenzkomponenten der Luminanzsignale in dem Fokussierbereich
ermittelt. Der mittels dem Addierer 56 erhaltene Wert ist
ein Fokusbewertungswert, der einen Pegel der Schärfe des Bildes in dem Fokussierbereich
kennzeichnet.
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Wie in der Zeichnung gezeigt ist,
ist die Signalverarbeitungseinheit 28 mit einer Schaltung
zum Bestimmen des maximalen Pegels 80 versehen, die beispielsweise
verhindert, dass die Luminanzsignale von den Abbildungselementen
A, B und C sättigen; ferner
ist eine automatische Verstärkungssteuerungs-(AGC)
Schaltung 82 und eine Sättigungsbestimmungsschaltung 84 vorgesehen.
Es wird nun der Fall der Signalbeeinträchtigung beschrieben, wenn ein
Luminanzsignal gesättigt
ist. 5(A), 5(B) und 5(C) und 6(A), 6(B) und 6(C) sind Diagramme, die die Zustände eines
Lumianzsignals und dessen Hochfrequenzkomponenten zu dem Zeitpunkt
zeigen, wenn ein Objekt aufgenommen wird, dessen Luminanzsignal
nicht gesättigt
ist. 7(A), 7(B) und 7(C) und 8(A), 8(B) und 8(C) sind Ansichten, die Zustände eines
Luminanzsignals und dessen Hochfrequenzkomponenten zu dem Zeitpunkt
zeigen, wenn ein Objekt mit hoher Leuchtstärke aufgenommen wird, dessen
Luminanzsignal gesättigt
ist. Wie in den 5(A) und 6(A) gezeigt ist, ändert sich,
wenn ein Objekt, das ein Objekt zur Bestimmung des Fokussierzustandes
ist, auf einem Bildschirm existiert, und wenn das Objekt in einem
exakten Fokuszustand in Bezug auf ein gewisses Abbildungselement
(beispielsweise das Abbildungselement A) ist, ein Luminanzsignal,
das von dem Abbildungselement ausgegeben wird, deutlich an einem
Randteil des Objekts, wie dies in 5(B) gezeigt
ist. Somit zeigt die Frequenzkomponente (ein Absolutwert davon)
einen hohen Wert an, wie dies in 5(C) dargestellt
ist. Wenn andererseits das Objekt in einem nicht fokussierten Zustand
ist, ändert
sich das Luminanzsignal kontinuierlicher als in dem exakten Fokuszustand
am Rand des Objekts, wie dies in 6(B) gezeigt
ist, und dessen Hochfrequenzkomponente weist einen geringen Wert
auf, wie dies in 6(C) gezeigt
ist. Daher ist der Fokusbewertungswert, der in diesem Falle ermittelt
wird, geeignet, um einen Maximalwert in dem exakten Fokuszustand
anzuzeigen.
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Andererseits ändert sich, wie in den 7(A) und 8(A) gezeigt ist, in dem Falle, in dem
ein Objekt mit hoher Leuchtstärke,
das ein Objekt für
das Bestimmen des Fokussierzustandes ist, in einem Bildschirm existiert,
ein Luminanzsignal eines Randteiles des Objekts nicht bei einem Übergang
von dem exakten Fokuszustand in den nicht fokussierten Zustand,
wie dies in den 7(B) und 8(B) gezeigt ist, und weist
keine große
Differenz bei der Größe der Hochfrequenzkomponente
des Luminanzsignals auf, wie dies in 7(C) und 8(C) gezeigt ist. Vielmehr kann
die Hochfrequenzkomponente in dem unfokussierten Zustand auf Grund
der Vergrößerung des
Bereichs des Bildes größer sein.
In diesem Falle ist dies nicht günstig
da der Fokusbewertungswert in dem exakten Fokuszustand nicht maximal
wird.
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Somit wird in dieser Ausführungsform
eine im Folgenden beschriebene Bearbeitungssequenz mittels der Schaltung
zur Bestimmung des maximalen Pegels 80, der automatischen
Verstärkungssteuerungs-(AGC)Schaltung 82 und
der Sättigungsbestimmungsschaltung 84 ausgeführt. Zunächst erhält die Schaltung
zur Bestimmung des maximalen Pegels 80 die von den Abbildungselementen
A, B und C ausgegebenen Luminanzsignale und ermittelt, welches Luminanzsignal
ein Maximum aufweist. Beispielsweise erhält die Schaltung zum Bestimmen
des maximalen Pegels 80 Luminanzsignale für einen Bildschirminhalt,
der von den Abbildungselementen ausgegeben wird und bestimmt einen
Maximalwert für
jedes Luminanzsignal. Dann betrachtet die Schaltung zum Bestimmen
des maximalen Pegels 80 ein Luminanzsignal, das einen größten Maximalwert
unter den Maximalwerten für
die Luminanzsignale kennzeichnet, als eine Luminanz eines maximalen Pegels.
Das Luminanzsignal mit dem maximalen Pegel, das durch die Schaltung
zur Bestimmung des maximalen Pegels 80 erkannt wird, wird
dann in die AGC-Schaltung 82 eingespeist. Die AGC-Schaltung 82 ermittelt
einen geeigneten Verstärkungsfaktor
für das
Luminanzsignal auf der Grundlage des eingespeisten Luminanzsignals
und setzt die Verstärkung bei
der Erzeugung von Luminanzsignalen in den Abbildungselementen A,
B und C als die eigentliche Verstärkung fest. Hierbei wird als
die geeignete Verstärkung
beispielsweise eine maximale Verstärkung in einem Bereich festgelegt,
in dem ein maximaler Wert von Luminanzsignalen für einen Bildschirminhalt, der
von der Schaltung zur Bestimmung des maximalen Pegels 80 eingespeist
wird, einen vorbestimmten Schwellwert nicht übersteigt (z. B. so dass keine
Sättigung
eintritt). Folglich wird eine Sättigung der
von den Abbildungselementen A, B und C ausgegebenen Luminanzsignale
vermieden. Da eine Sättigung
eines Luminanzsignals erkannt werden kann, selbst wenn eine automatische
Verstärkungssteuerungsfunktion
angewendet wird, überwacht
die Sättigungsbestimmungsschaltung 84 einen
momentanen Wertepegel des Luminanzsignals, das von der Schaltung
zum Bestimmen des maximalen Pegels 80 an die AGC-Schaltung 82 ausgegeben
wird, und wenn ein gewisser Momentanwert einen Sättigungspegel erreicht, werden
Pixel mit diesem momentanen Wert von der Berechnung des Fokusbewertungswertes ausgeschlossen.
Anders ausgedrückt,
die Sättigungsbestimmungsschaltung 84 legt
einen Bereich von Pixeln, in welchem ein Momentanwert des Luminanzsignals
den Sättigungspegel
erreicht hat, für
die Gatterschaltungen 54, 64 und 74 so
fest, dass die Signale in diesem Bereich nicht von den Gatterschaltungen 54, 64 und 74 extrahiert
werden. Folglich wird der Fokusbewertungswert ohne die Werte der
Hochfrequenzkomponenten von Luminanzsignalen, die von den Addierern 56, 66 und 76 aufaddiert
werden, in dem Bereich von Pixeln ermittelt, in dem der Momentanwert
des Luminanzsignals den Sättigungspegel
erreicht hat.
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In dem zuvor beschriebenen Aufbau
wird eine Verstärkung
eines Luminanzsignals so eingestellt, um eine Sättigung des Luminanzsignals
zu vermeiden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf
eingeschränkt
und ein Pegel eines Luminanzsignals kann in geeigneter Weise eingestellt
werden, indem die Ladungsakkumulationszeiten der Abbildungselemente
A, B und C justiert werden, wobei dies eine Funktion eines sogenannten
elektronischen Schließers
darstellt. Beispielsweise ist in 4 eine elektronische
Verschlusssteuerschaltung anstelle der AGC-Schaltung 82 vorgesehen.
Sodann werden geeignete Ladungsakkumulationszeiten der Abbildungselemente
A, B und C auf der Grundlage eines Luminanzsignals, das von der
Schaltung zur Bestimmung des maximalen Pegels 80 gemäß der obigen Beschreibung
ausgegeben wird, ermittelt und Ladungsakkumulationszeiten der Abbildungselemente A,
B und C werden als die verwendeten Ladungsakkumulationszeiten festgelegt.
Wie im Falle der Einstellung der Verstärkung wird hinsichtlich der
geeigneten Ladungsakkumulationszeiten beispielsweise eine längste Ladungsakkumulationszeit
in einem Bereich festgelegt, in welchem ein Maximalwert von Luminanzsignalen
für einen
Bildschirminhalt, der von der Schaltung zur Bestimmung des maximalen
Pegels 80 ausgegeben wird, nicht einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt
(z. B. so, dass keine Sättigung
eintritt). Folglich wird eine Sättigung
der Luminanzsignale, die von den Abbildungselemeten A, B und C ausgegeben
werden, vermieden.
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Die Funktion der automatischen Verstärkungssteuerung,
die Funktion des elektronischen Schließers und dergleichen werden
vollständig
unabhängig
von der Bearbeitung einer Funktion der automatischen Verstärkungssteuerung,
einer Funktion eines elektronischen Schließers und dergleichen für das Videoabbildungselement
ausgeführt.
Somit ist es in natürlicher
Weise möglich,
dass eine Verstärkung oder
eine Ladungsakkumulationszeit eines Luminanzsignals hinsichtlich
den den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen A, B und
C unterschiedlich zu einer Verstärkung
oder Ladungsakkumulationszeit eines Luminanzsignals für das Videoabbildungselement
ist.
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Auf der Grundlage der Fokusbewertungswerte,
die von den Abbildungselementen A, B und C in der zuvor beschriebenen
Weise erhalten werden, bestimmt die CPU 86 einen momentanen
Fokussierzustand des Aufnahmeobjektivs 12 in Bezug auf
die fokussierende Oberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10. 9 ist eine Ansicht, die
einen Zustand eines Fokusbewertungswertes in Bezug auf eine Fokussierposition
zu dem Zeitpunkt zeigt, wenn ein gewisses Objekt aufgenommen wird,
wobei eine Fokussierposition des Aufnahmeobjektivs 12 auf
der horizontalen Achse und ein Fokusbewertungswert auf der vertikalen
Achse dargestellt ist. Eine Kurve "a", die
durch eine durchgezogene Linie in der Zeichnung dargestellt ist,
kennzeichnet einen Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement
A erhalten wird, das in Bezug auf die Fokussierposition an der Position
gegenüberliegend
zu der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 liegt.
Die Kurven "b" und "c", die als gestrichelte Linien in der Zeichnung
dargestellt sind, kennzeichnen die Fokussierbewertungswerte, die
von den Abbildungselementen B und C erhalten werden, in Bezug auf
die Fokussierposition.
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In der Zeichnung ist eine Fokussierposition F3,
an der der Fokusbewertungswert der Kurve "a" am
größten (maximal)
wird, als die exakte Fokusposition bezeichnet. Hierbei wird angenommen,
dass eine Fokussierposition des Aufnahmeobjektivs 12 an einer
Position F1 in der Zeichnung festgelegt ist. In diesem Falle sind
die Fokusbewertungswerte, die von den Abbildungselementen A, B und
C erhalten werden, Werte, die der Fokussierposition F1 gemäß den Kurven "a", "b" und "c" entsprechen. Da in diesem Falle mindestens
der Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement B erhalten
wird, größer als
der Fokusbewertungswert ist, der von dem Abbildungselement C erhalten
wird, kann man erkennen, dass dies ein Zustand ist, in welchem die
Fokussierposition auf der Seite mit den geringeren Abstand weiter
weg gesetzt ist, als die Fokussierposition F3, die die exakte Fokusposition
ist, d. h. ein vorderer Fokuszustand ist.
-
Wenn andererseits angenommen wird,
dass die Fokussierposition des Aufnahmeobjektivs 12 auf eine
Position F2 in der Zeichnung festgelegt ist, sind die Fokusbewertungswerte,
die von den Abbildungselementen A, B und C erhalten werden, Werte,
die der Fokussierposition F2 entsprechend den Kurven "a", "b" und "c" entsprechen. Da in diesem Falle zumindest
der Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement C erhalten
wird, größer als
der Fokusbewertungswert ist, der von dem Abbildungselement B erhalten
wird, wird deutlich, dass dies ein Zustand ist, in welchem die Fokussierposition
auf der Unendlich-Seite weiter weg gesetzt wird, als die Fokussierposition
F3, die die exakte Fokusposition ist, d. h. dies ist ein hinterer
Fokuszustand.
-
Wenn angenommen wird, dass die Fokussierposition
des Aufnahmeobjektivs 12 auf die exakte Fokusposition F3
in der Zeichnung festgelegt ist, sind Fokusbewertungswerte, die
von den Abbildungselementen A, B und C erhalten werden, Werte, die
der Fokussierposition F3 gemäß den Kurven "a", "b" und "c" entsprechen. Da in diesem Falle der
Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement B erhalten wird,
und der Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement C erhalten
wird, einander gleich sind, wird deutlich, dass dies ein Zustand
ist, in welchem die Fokussierposition auf die Fokussierposition F3
festgelegt wird, d. h. dies ist ein exakter Fokuszustand.
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Auf diese Weise kann auf der Grundlage
der Fokusbewertungswerte, die von den Abbildungselementen A, B und
C erhalten werden, bestimmt werden, ob der vordere Fokus, der hintere
Fokus oder der exakte Fokus der Fokussierzustand an der momentanen
Fokussierposition des Aufnahmeobjektivs 12 ist. Andererseits
sind in einem derartigen Bewertungsverfahren eines Fokussierzustandes
bereits die Fokusbewertungswerte, die von den Abbildungselementen
B und C erhalten werden, ausreichend und der Fokusbewertungswert,
der von dem Abbildungselement A erhalten wird, ist unnötig. Daher
ist es möglich,
in effizienter Weise die Fokusbewertungswerte, die von den drei
Abbildungselementen A, B und C erhalten werden, zu nutzen, um direkt
eine Fokussierposition zu bestimmen, an der der exakte Fokus realisiert
ist, wie dies im Weiteren dargelegt ist.
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In der zuvor beschrieben 9 können, da die Kurven "a", "b" und "c" für
die von den Abbildungselementen A, B und C erhaltenen Fokusbewertungswerte
im Wesentlichen identische Formen aufweisen, Fokusbewertungswerte,
die von den Abbildungselementen B und C an einer gewissen Fokussierposition
als ein Fokusbewertungswert des Abbildungselements A an einer Fokussierposition
betrachtet werden, die um einen vorbestimmten Verschiebungsbetrag
von der gewissen Fokussierposition versetzt ist. Beispielsweise
wird in einer Kurve "a" eines Fokusbewertungswertes
des Abbildungselements A, wie dies in 10 gezeigt
ist, angenommen, dass eine Fokussierposition bei F4 in der Zeichnung
festgelegt sei. In diesem Fall kennzeichnet ein Fokusbewertungswert,
der von dem Abbildungselement A ermittelt wird, einen Wert des Punktes
PA auf der Kurve "a".
Andererseits bezeichnet ein Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement
B erhalten wird, einen Wert eines Punktes PB auf
der Kurve "a" an einer Fokussierposition
F5, die um einen vorbestimmten Verschiebungsbetrag weiter zu einer Unendlich-Seite
verschoben ist als die Fokussierposition F4. Ein Fokusbewertungswert,
der von dem Abbildungselement C erhalten wird, bezeichnet einen
Wert des Punktes PC auf der Kurve "a" an einer Fokussierposition F6, die
um einen vorbestimmten Verschiebungsbetrag weiter zu einer nahegelegenen Seite
als die Fokussierposition F4 verschoben ist. Eine Differenz zwischen
der Fokussierposition F4 und der Fokussierposition F5, d. h. ein
Verschiebungsbetrag für
den Fokusbewertungswert, der von dem Abbildungselement B erhalten
wird, ist beispielsweise in 9 gleich
einer Differenz zwischen einer Fokussierposition eines maximalen
Punktes der Kurve "b" und einer Fokussierposition
eines maximalen Punktes der Kurve "a".
Eine Differenz der Fokussierposition F4 und der Fokussierposition
F6, d. h. ein Verschiebungsbetrag für den Fokusbewertungswert,
der von dem Abbildungselement C erhalten wird, ist in 9 gleich einer Differenz
zwischen einer Fokussierposition eines maximalen Punktes der Kurve "c" und der Fokussierposition des maximalen Punktes
der Kurve "a".
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Andererseits kann die Kurve "a" durch eine vorbestimmte Funktion (z.
B. eine quadratische Kurve) näherungsweise
dargestellt werden. Daher kann die Kurve "a" .
durch die Fokusbewertungswerte in den drei Punkten PA,
PB und PC, die von
den Abbildungselementen A, B und C erhalten werden, spezifiziert
werden, und die exakte Fokusposition F3 kann durch den Fokusbewertungswert
ermittelt werden, der auf der Kurve "a" maximal
ist.
-
Durch Bestimmen der Fokussierposition,
an der der exakte Fokus realisiert ist, kann auf diese Weise auf
der Grundlage der von den Abbildungselementen A, B und C erhaltenen
Fokusbewertungswerte die CPU 86 aus 4 ein Steuersignal zu der Fokusmotoransteuerschaltung 30 senden,
um die Fokuslinse F auf die exakte Fokusposition zu verfahren. Folglich
wird eine Steuerung des Autofokus ausgeführt.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform
sind das Abbildungselement B und das Abbildungselement C an Positionen
im vorderen Bereich und hinteren Bereich angeordnet, an denen die
Bildaufnahmeoberflächen
optisch äquidistant
in Bezug auf das den Fokussierzustand bestimmende Abbildungselement
A sind, das an der Position konjugiert zu der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 angeordnet
ist. Es ist jedoch ausreichend, dass die Abbildungselemente A, B
und C so angeordnet sind, dass deren optische Weglängen unterschiedlich
sind und das zumindest eines der Abbildungselemente A, B und C jeweils
an einer Position angeordnet ist, an der die optische Weglänge größer als
die der Position gegenüberliegend
zu der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10, und
an einer Position, an der die optische Weglänge kürzer ist als für die Position
gegenüberliegend
zu der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10.
D. h., wie zuvor beschrieben ist, wenn Fokusbewertungswerte, die
von den Abbildungselementen B und C an einer gewissen Fokussierposition
erhalten werden, als ein Fokusbewertungswert des Abbildungselements
A an einer Fokussierposition betrachtet werden, die um vorbestimmte
Beträge
von der gewissen Fokussierposition versetzt sind, ist es ausreichend,
die Verschiebungsbeträge
auf der Grundlage der Abstände
der Abbildungselemente B und C von dem Abbildungselement A festzulegen. Als
ein Verfahren zur Ermittlung der Verschiebungsbeträge wird
beispielsweise eine Fokussierposition geändert, während ein fixiertes Objekt
aufgenommen wird und es werden Fokussierpositionen, an denen die
von den Abbildungselementen A, B und C erhaltenen Fokusbewertungswerte
maximal sind, ermittelt. Danach werden die Verschiebungsbeträge der Fokussierpositionen,
an denen die von den Abbildungselementen B und C erhaltenen Fokusbewertungswerte
maximal sind, in Bezug auf die Fokussierposition bestimmt, an der
der von dem Abbildungselement A erhaltene Fokusbewertungswert maximal wird,
und die Verschiebungsbeträge
werden als die oben beschriebenen Verschiebungsbeträge festgelegt.
-
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform
ist die Bildaufnahmeoberfläche
des den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselements A an der
Position gegenüberliegend
zu der fokussierenden Oberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 angeordnet.
Dies ist jedoch nicht immer erforderlich. Anders ausgedrückt, in
der gleichen Weise wie dies zuvor in dem Verfahren zum Bestimmen
von Verschiebungsbeträgen
der Fokussierpositionen, an denen die von den Abbildungselementen
B und C erhaltenen Fokusbewertungswerte maximal werden, in Bezug
auf die Fokussierposition, an der der von dem Abbildungselement
A gewonnene Fokusbewertungswert maximal wird, beschrieben ist, wird
ein Verschiebungsbetrag einer Fokussierposition, an der der von dem
Abbildungselement A gewonnene Fokusbewertungswert maximal wird,
in Bezug auf eine exakte Fokusposition bestimmt, an der der exakte
Fokus auf der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 realisiert
ist und der Verschiebungsbetrag wird als ein Verschiebungsbetrag
für den
von dem Abbildungselement A erhaltenen Fokusbewertungswert festgelegt.
D. h., der von dem Abbildungselement A gewonnene Fokusbewertungswert
wird als ein Fokusbewertungswert an einer Fokussierposition betrachtet,
die von einer tatsächlichen
Fokussierposition durch einen Verschiebungsbetrag versetzt ist. Verschiebungsbeträge der Fokusbewertungswerte, die
von den Abbildungselementen B und C erhalten werden, werden in der
gleichen Weise bestimmt. Folglich kann eine Kurve eines Fokusbewertungswertes
für die
Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 auf
der Grundlage von Fokusbewertungswerten der Abbildungselemente A,
B und C ermittelt werden, die an einer gewissen Fokussierposition
erhalten werden, und die Fokussierposition, an der der gerade Fokus
erhalten wird, kann entsprechend dieser Kurve ermittelt werden.
-
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform
sind die drei den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente
A, B und C in der Abbildungseinheit 26 angeordnet. Es ist
jedoch auch möglich,
lediglich die beiden den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselemente
B und C vor und hinter der Position, die konjugiert zu der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 liegt,
anzuordnen, um damit zu bestimmen, ob der vordere Fokuszustand,
der hintere Fokuszustand oder der exakte Fokuszustand aktuell der
Fokussierzustand ist, und es kann eine Autofokusfunktion auf der Grundlage
eines Ergebnisses dieser Bestimmung ausgeführt werden. Umgekehrt ist es
auch möglich, vier
oder mehr den Fokussierzustand bestimmende Abbildungselemente mit
unterschiedlichen optischen Weglängen
zu verwenden und mindestens ein Abbildungselement an jeweils einer
Position anzuordnen, an der die optische Weglänge größer als für die Position konjugiert zu
der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 ist
und an einer Position, an der die optische Weglänge kleiner als für die Position konjugiert
zu der Fokussieroberfläche 22 des
Kamerahauptgehäuses 10 ist,
so dass eine gerade Fokusposition genauer bestimmbar ist.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform
ist der Fall beschrieben, in dem die Bestimmung eines Fokussierzustandes
mittels dem erfindungsgemäßen Vorrichten
zum Bestimmen des Fokussierzustandes auf einen Autofokus angewendet
wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall eingeschränkt, sondern
kann auch für
andere Anwendungen, beispielsweise die Anzeige eines Fokussierzustandes
und dergleichen angewendet werden.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
-
Wie zuvor beschrieben ist, kann entsprechend
der Vorrichtung zum Bestimmen des Fokussierzustandes für ein Aufnahmeobjekt
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Verstärkung
von Luminanzsignalen, die von den den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen
erhalten werden, oder die Ladungsakkumulationszeiten für die den
Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen unabhängig von
den Videoabbildungselementen eingestellt werden, um eine Sättigung
der Luminanzsignale zu vermeiden. Somit selbst für den Fall, dass ein Objekt
mit hoher Leuchtstärke
aufgenommen wird, kann eine fehlerhafte Bestimmung eines Fokussierzustandes
verhindert werden, und eine Fehlfunktion des Autofokusses in dem
Fall, dass die Bestimmung des Fokussierzustandes in der vorliegenden Erfindung
zur Steuerung des Autofokusses verwendet wird, kann verhindert werden.
-
Zusammenfassung
-
In einer Vorrichtung zum Bestimmen
des Fokussierzustandes zur Fokussierzustandsbestimmung eines Aufnahmeobjektivs
wird Licht eines Objekts, das in das Aufnahmeobjektiv eintritt,
mittels den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen aufgenommen,
die separat zu einem Videoabbildungselement vorgesehen sind, und
der Fokussierzustand wird anhand der von den den Fokussierzustand
bestimmenden Abbildungselementen ausgegebenen Luminanzsignalen bestimmt.
Ein Fehler bei der Bestimmung des Fokussierzustandes, der durch
eine Sättigung
der Luminanzsignale beim Abbilden eines Objekts mit hoher Leuchtstärke hervorgerufen
wird, wird verhindert, indem die Verstärkungsfaktoren der von den
den Fokussierzustand bestimmenden Abbildungselementen ausgegebenen Bildsignale
oder die Ladungsakkumulationszeiten der den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungselementen eingestellt werden. Es werden Hochfrequenzkomponenten
von den Luminanzsignalen, die von den den Fokussierzustand bestimmenden
Abbildungselementen (A, B, C) erhalten werden, bestimmt und der
Fokusbewertungswert wird durch deren Integrierung bestimmt. Eine
automatische Verstärkungssteuerungsschaltung
(82) stellt die Verstärkungen
der Luminanzsignale so ein, dass die maximalen Pegel der Luminanzsignale
nicht den Sättigungspegel
erreichen.
-
1
- 12
- Aufnahmeobjektiv
- 10
- Kamerahauptgehäuse
- 30
- Fokusmotoransteuerschaltung
- 28
- Signalverarbeitungseinheit
-
2
-
- Objektlicht,
das an dem halbdurchlässigen
Spiegel 24 reflektiert wird
-
3
-
- Objektlicht
-
4
- 84
- Sättigungsbestimmung
- 80
- Bestimmung
des maximalen Pegels
- 54,
64, 74
- Gatter
- 56,
66, 76
- Addierer
- 30
- Fokusmotoransteuerschaltung
-
5, 6, 7, 8
-
- Objekt
-
- Bildschirm
-
- Luminanzsignal
-
- Hochfrequenzkomponente
-
9
-
- Fokusbewertungswert
-
- Nahbereich
-
- Fokussierposition
-
- unendlich
-
10
-
- wie 9