Die vorliegende Erfindung betrifft Entfernungsmessungs
einrichtungen für Kameras und betrifft insbesondere eine
passive Entfernungsmessungseinrichtung, bei der optische
Achsen eines Suchers und optische Achsen von optischen
Elementen der Entfernungsmessungseinrichtung nicht koin
zidieren bzw. nicht zusammenfallen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2.
Unter den herkömmlichen Entfernungsmessungseinrichtun
gen, die mit automatisch fokussierenden Systemen (AF-
Systemen) ausgestattet sind, gibt es eine passive Ent
fernungsmessungseinrichtung, die externes Licht verwen
det. Die passive Entfernungsmessungseinrichtung eines
automatisch fokussierenden Systems wird hauptsächlich in
einer Kamera vom Objektiv-Verschluß-Typ bzw. Sucherka
mera eingesetzt, bei der ein photographisches optisches
System, ein Sucher und ein optisches Entfernungsmes
sungssystem des AF-Systems getrennt voneinander angeord
net sind. Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 bis 3 eine kurze Beschreibung einer Sucherkamera
gegeben, die mit der herkömmlichen Entfernungsmessungs
einrichtung ausgestattet ist. Ein Objektiv bzw. eine
photographische Linse 12, ein Sucher (Objektivfenster)
14 und ein Lichtaustrittsfenster 16 für einen eingebau
ten Blitz sind an der Vorderseite eines Kameragehäuses
10 vorgesehen, und ein Auslöseknopf 18 ist auf dessen
Oberseite vorgesehen. Weiterhin ist ein Paar von AF-
Linsen 22, 23 einer Entfernungsmessungseinrichtung 20
über dem Objektiv 12 an der Vorderseite des Kamerage
häuses 10 angeordnet.
Die Fig. 2 und 3 sind eine Unteransicht bzw. eine Vor
deransicht der Entfernungsmessungseinrichtung 20. Ob
jektlichtstrahlen, die über das Paar von AF-Linsen 22,
23 eintreten, werden von jeweiligen Spiegeln 24, 25 im wesentlichen
rechtwinklig nach innen reflektiert
und durch jeweilige Kondensorlinsen 26, 27 geleitet,
damit sie auf ein Spiegelprisma 28 auftreffen, wo sie jeweils
im rechten Winkel nach hinten reflektiert werden und
auf einen Entfernungsmessungssensor 30 projiziert
werden.
Der Entfernungsmessungssensor 30 ist, wie in der Vorder
ansicht nach Fig. 4 gezeigt, mit einer Lichtempfangsein
heit ausgestattet, die mit einem CCD-(charge coupled
device)-Zeilensensor 32 versehen ist, der eine Anzahl
von in einer Reihe angeordneten Lichtempfangselementen
hat. Der Zeilensensor bzw. Liniensensor 32 besteht aus
zwei Abschnitten 32A, 32B, die in Reihe
angeordnet sind, und der über das Paar von AF-Linsen 22,
23 eingetretene Lichtstrom eines Objektes wird auf die
jeweiligen Zeilensensorabschnitte 32A, 32B projiziert. Jedes
Lichtempfangselement des Zeilensensors 32 unterzieht die
projizierte Abbildung des Objektes einer photoelektri
schen Umwandlung und speichert die Abbildung in der Form
einer Signalladung. Ein Monitor-Sensor 34 dient zum
Auffinden einer optimalen Signalladungs-Akkumulations
zeit für den Zeilensensor 32.
Ein Steuersystem in dem Kameragehäuse wird verwendet zum
Lesen der in den Lichtempfangselementen des Zeilensen
sors 32 gespeicherten Signalladung, zum Berechnen einer
Objektentfernung durch entsprechende Operationen und zum
Steuern einer Fokussierungslinse in
eine fokussierte bzw. scharfgestellte Position, und zwar
gemäß dem gemessenen Entfernungswert.
Im folgenden wird die Beziehung einer Entfernungsmes
sungszone zu einem Sucherfeld in der zuvor erwähnten
Kamera unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Bei
dieser Kamera ist der Sucher 14 beim Zoomen, d. h. beim
Verändern der Brennweite derart mit dem Objektiv 12
verriegelt, daß seine Feldvergrößerung, d. h. sein Abbildungs
maßstab verändert wird. Sieht man den Bereich des Objek
tes, das auf den Zeilensensor 32 eines Sucherfeldes 36
projiziert ist, als eine Entfernungsmessungszone an,
ergibt sich eine Entfernungsmessungszone 37T beim Tele-
Photographieren zu der in Fig. 5 gezeigten. Das Sucher
feld 36 ist mit einem Entfernungsmessungsrahmen 38 zum
Visualisieren der Entfernungsmessungszone versehen. Wenn
das Objektiv 12 in diesem Zustand veranlaßt wird, in
einen Weitwinkelbereich zu zoomen, verkleinert sich die
Feldvergrößerung des Suchers 14, die Größe des Feld
rahmens 38 verbleibt jedoch unverändert.
Andererseits verbleibt trotz des Zoomens die Vergröße
rung der Entfernungsmessungseinrichtung 20 auch unverän
dert. Somit wird eine Entfernungsmessungszone 37W in dem
Sucherfeld 36 bei einer Weitwinkeleinstellung klein, wie
es in Fig. 5 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6A und 6B wird im folgen
den die Beziehung zwischen dem Sucherfeld 36 und der
Entfernungsmessungszone für eine Tele-Einstellung und
eine Weitwinkel-Einstellung beschrieben, wenn das glei
che Objekt aus der gleichen Position photographiert
wird.
Bei der Tele-Einstellung wird angenommen, daß eine Ob
jektabbildung 39 auf dem Sucherfeld 36 und die Entfer
nungsmessungszone 37T derart sind, wie es in Fig. 6A
erläutert ist. Wenn das Objektiv 12 von dieser Einstel
lung in die Weitwinkel-Einstellung gezoomt wird, verrin
gert bzw. verkleinert sich die Feldvergrößerung des
Suchers 12. Demzufolge wird die Objektabbildung 39 auf
das Sucherfeld 36 kleiner bis zu der Größe, wie sie für
das Ende bzw. den Anschlag der Weitwinkel-Einstellung in
Fig. 6B gezeigt ist.
Andererseits verändert sich die Größe der Entfernungs
messungszone in Bezug zu dem Objekt nicht, da die Ver
größerung der Entfernungsmessungseinrichtung 20 - wie
oben erläutert - unverändert bleibt. Mit anderen Worten:
die Größe der Entfernungsmessungszone ist bezüglich der
Objektabbildung 39 konstant. Wie es in Fig. 6B gezeigt
ist, wird die Entfernungsmessungszone 37W in dem Sucher
feld 36 auch so klein wie die Objektabbildung 39.
Bei der herkömmlichen Entfernungsmessungseinrichtung 20
würde sich die Größe der Entfernungsmessungszone in dem
Sucherfeld 36 wie oben angegeben verändern, wenn sich
die Feldvergrößerung des Suchers 14 verändert. Da sich
mit anderen Worten die Größe, die die Entfernungsmes
sungszone in dem Sucherfeld 36 einnimmt, mit der Brenn
weite des Objektivs 12 verändert, tritt ein Problem auf,
daß sich ein Fehler bei der Entfernungsmessung dadurch
ergibt, daß die Entfernungsmessung gegenüber einem Ob
jekt vollzogen wird, welches der Photograph nicht zu
Photographieren beabsichtigt. Die optische Achse des
Suchers ist darüber hinaus bei der herkömmlichen Kamera
von der der Entfernungsmessungseinrichtung getrennt. Wie
es in Fig. 7 gezeigt ist, sind z. B. ein Paar von AF-
Linsen 41, 42 eines Entfernungsmessungssystems und ein
Sucher 40 im wesentlichen in einer horizontalen Reihe
angeordnet, wenn man die Kamera frontal betrachtet. Ein
Entfernungsmessungsrahmen 48 ist zum Visualisieren einer
Entfernungsmessungszone 47 für ein Sucherfeld 46 des
Suchers 40 vorgesehen, wie es in den Fig. 8A und 8B
gezeigt ist.
Die optischen Achsen des Suchers 40 sind jedoch - wie
oben angegeben - von denen der AF-Linsen 41 und 42
getrennt. Aus diesem Grund neigt der Entfernungsmes
sungsrahmen 48 dazu, sich in Abhängigkeit von der Objek
tentfernung gegenüber der aktuellen Entfernungsmes
sungszone 47 zu verschieben. Wenn die Entfernungsmes
sungszone 47 z. B. derart ausgelegt ist, daß sie mit dem
Entfernungsmessungsrahmen 48 in einer Standard-Einstel
lung zusammenfällt bzw. koinzidiert, neigt die Entfer
nungsmessungszone 47 dazu, sich für den Fall eines in
einem kurzen Entfernung angeordneten Objektes gegenüber
dem Entfernungsmessungsrahmen 48 nach rechts zu ver
schieben (siehe Fig. 8A), wohingegen die Entfernungsmes
sungszone 47 für den Fall eines in einer großen Entfer
nung angeordneten Objektes dazu neigt, sich gegenüber
dem Entfernungsmessungsrahmen 48 nach links zu verschie
ben.
Wenn die AF-Linsen 41, 42 unter dem Sucher 40 angeordnet
sind, wie es in Fig. 9 gezeigt ist, neigt die Entfer
nungsmessungszone 47 dazu, sich für den Fall eines in
einer kurzen Entfernung angeordneten Objektes bezüglich
des Entfernungsmessungsrahmens 48 nach oben zu verschie
ben (Fig. 10A), wohingegen sie für den Fall eines in
großer Entfernung angeordneten Objektes dazu neigt, sich
nach unten zu verschieben (Fig. 10B).
Da die optischen Achsen des Suchers nicht mit denen des
optischen AF-Systems zusammenfallen bzw. gegenüber die
sen versetzt sind, wird die Entfernung eines Objektes
gemessen, welches gegenüber dem Entfernungsmessungsrah
men 48 in dem Sucherfeld 46 versetzt bzw. verschoben
ist. Das Problem ist daher, daß ein Objekt, das photo
graphiert wird, unscharf abgebildet wird, obwohl der Entfernungsmessungsrahmen 48
exakt auf dieses gerichtet ist.
Eine zu der oben angegebenen ähnliche Verschiebung tritt
in einer solchen Kamera auf bzw. wird in einer solchen
Kamera verstärkt, in der die optische Achse des Suchers
in Richtung auf die optische Achse des Objektivs geneigt
bzw. abgelenkt ist, da das Verschieben des Sucherfelds
gegenüber einer photographischen Abbildungsebene bei der
Makro-Photographie korrigiert wird. Wie es z. B. in Fig.
11 gezeigt ist, wird die optische Achse des Suchers 40
in einer solchen Kamera dazu veranlaßt, in Richtung auf
das Objektiv 49 zu schwenken, so daß bzw. wobei der
Sucher 40 quer bzw. transversal zu dem Objektiv 49
verschoben wird. Wenn der Entfernungsmessungsrahmen 48
in der Standard-Einstellung in dem Sucherfeld 46 mit der
Entfernungsmessungszone 47 zusammenfällt (Fig. 12A),
dann neigt die Entfernungsmessungszone 47 dazu, sich bei
der Makro-Photographie nach links zu verschieben (Fig.
12B).
In einer anderen Ausführungsform wird - wie in Fig. 13
gezeigt - die optische Achse des Suchers 40 bei der
Makro-Photographie dazu veranlaßt, nach unten in Rich
tung auf die optische Achse des Objektivs 49 zu schwen
ken, wenn der Sucher 40 über dem Objektiv 49 angeordnet
ist. Somit verbleibt, selbst wenn die Entfernungsmes
sungszone 47 bei der Standard-Einstellung mit dem Ent
fernungsmessungsrahmen 48 zusammenfällt, das Problem,
daß sich die Entfernungsmessungszone 47 gegenüber dem
Entfernungsmessungsrahmen verschiebt (Fig. 14A, 14B).
Bei der mit der herkömmlichen Entfernungsmessungseinrich
tung ausgestatteten Kamera werden die photographische
Abbildungsebene oder die Entfernungsmessungszone in dem
Sucherfeld dazu veranlaßt, sich zu verschieben, wenn
sich die Objektentfernung verändert, da sich die opti
sche Achse des photographischen optischen Systems gegen
über der des optischen AF-Systems verschoben hat.
Zusätzlich zu dem oben angegebenen Problem besteht ein
weiterer Nachteil dahingehend, daß sich der exklusive
bzw. ausschließliche Bereich der photographischen Abbil
dungsebene oder der Entfernungsmessungszone in dem Su
cherfeld ändert, wenn sich die Brennweite ändert, vor
ausgesetzt, das Objektiv ist ein Objektiv mit variabler
Brennweite wie ein bifokales Objektiv oder ein Zoomob
jektiv.
Um das zuvor erwähnte erste Problem zu lösen, ist ein
Entfernungsmessungssensors (Zeilensensor) entwickelt
worden, der transversal länger gemacht ist.
Bei einem solchen Zeilensensor wird die Entfernungs
messungszone in Querrichtung breiter und - wie in Fig.
15 gezeigt - können z. B. Abbildungen einer Vielzahl von
längs voneinander beabstandeten Objekten
auf den Zeilensensor 32 projiziert werden.
Für diesen Fall ist eine Betriebs- bzw. Berechnungsein
richtung nicht in der Lage, zu entscheiden, welche der
Objektabbildungen als Grundlage zum Ausführen der Opera
tionen bzw. Berechnungen ausgewählt werden sollte, was
natürlich auch dahingehend problematisch ist, daß ein
korrekter Objektabstand nicht zu erhalten ist.
Wenn eine Kamera mit der Entfernungsmessungseinrichtung
und auch mit einem Blitz ausgestattet ist, und der Blitz
verwendet wird, um eine Vielzahl von in Längsrichtung
unterschiedlich entfernten Objekten mittels des Blitzes
zu photographieren, wird die von dem Blitz abgeleitete
bzw. berechnete Lichtmenge für das zu photographierende
Objekt ungeeignet, wenn der Blitz auf einen Gegenstand
fokussiert ist, der sich außerhalb des Benutzungsberei
ches bzw. Ausleuchtungsbereiches befindet. Dies führt zu
einer falschen Belichtung oder ein richtig belichtetes
Objekt wird unscharf. Somit wird kein Objekt richtig
belichtet und richtig scharfgestellt.
Aus Fernseh- und Kinotechnik, 39. Jahrgang, Nr. 11, 1985,
Seiten 523-528 ist eine passive Entfernungsmeßeinrichtung
für eine Kamera mit Autofokuseinrichtung bekannt. Diese Ent
fernungsmeßeinrichtung hat zwei optische Elemente, deren op
tische Achsen gegenüber der optischen Achse einer Sucheran
ordnung der Kamera versetzt sind und eine Zeilensensorein
richtung mit sich in einer bestimmten Richtung erstreckenden
voneinander beabstandeten Abbildungsempfangsbereichen zum
Empfangen zweier Abbildungen eines Objektes durch die beiden
optischen Elemente. Außerdem ist eine Steuereinrichtung vor
gesehen zum Lesen der in einzeiligen, für die Entfernungs
messung wirksamen Lichtempfangsbereichen der Abbildungsemp
fangsbereiche gespeicherten Bildsignale und zum Berechnen
einer Objektentfernung.
Die US-PS 4,475,800 beschreibt eine Kamera mit einer Entfer
nungsmeßeinrichtung zum Messen einer Objektentfernung durch
das Objektiv. Hierbei ist eine Steuereinrichtung zum Verän
dern von Empfangsbereichen einer Zeilensensoreinrichtung in
Abhängigkeit von der Brennweite des jeweils verwendeten Ob
jektives vorgesehen. Aus der DE 37 09 907 A1 ist ein Verfah
ren zur Mehrpunkt-Entfernungsmessung mit aktivem Infrarot
meßgerät bekannt, das aufgrund eines in verschiedene Ab
schnitte unterteilbaren Zeilensensors mittels einer Steuer
einrichtung die Messung von Objektentfernungen zu mehreren
Punkten eines Aufnahmegegenstandes ermöglicht.
Die DE 38 00 530 A1 beschreibt eine Entfernungsmeßeinrich
tung zum Durchführen von Mehrpunktmessungen durch das Objek
tiv einer Kamera und zum Vergleichen der unterschiedlichen
ermittelten Meßpunkte. Hierbei wird der Empfangsbereich ei
nes Zeilensensors abhängig vom Ergebnis der Scharfeinstel
lung festgelegt. Die ermittelte Objektentfernung bleibt
hierbei unberücksichtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen ei
ner passiven Entfernungsmeßeinrichtung für eine Kamera mit
zwei optischen Elementen, deren optische Achsen gegenüber
der optischen Achse einer Sucheranordnung der Kamera ver
setzt sind, wobei eine weitgehende Kompensation der dadurch
bedingten Parallaxe zwischen der aktuellen Entfernungsmeß
zone und einem Entfernungsmeßrahmen im Sucher ermöglicht
wird.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Entfernungsmeß
einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder
eine Entfernungsmeßeinrichtung mit den Merkmalen des Patent
anspruches 2.
Günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfol
genden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer mit einer passiven
Entfernungsmessungseinrichtung ausgestatteten
Kamera nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 und 3 eine Unter- bzw. eine Vorderansicht des
optischen Systems der passiven Entfernungs
messungseinrichtung;
Fig. 4 eine Vorderansicht des Aufbaus eines herkömm
lichen Zeilensensors;
Fig. 5 und 6A, 6B Diagramme, die die Probleme be
züglich des Sucherfeldes einer herkömmlichen
Kamera bei einer Weitwinkel-Einstellung und
einer Tele-Einstellung erläutern;
Fig. 7, 8A, 8B, 9, 10A, 10B Diagramme, die die durch
unterschiedliche Objektentfernungen bei dem
herkömmlichen System auftretenden Probleme
erläutern;
Fig. 11, 12A, 12B, 13, 14A, 14B Diagramme, die die bei
einer herkömmlichen passiven Entfernungsmes
sungseinrichtung bei einer Makro-Photogra
phie-Einstellung auftretenden Probleme erläu
tern;
Fig. 15 ein Diagramm, welches die von einem dreidi
mensionalen Objekt hervorgerufenen Probleme
darstellt;
Fig. 16 eine Vorderansicht des grundlegenden Aufbaus
eines Entfernungsmessungssensors nach dem Stand der Technik zur Verwen
dung in einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Entfernungsmessungseinrich
tung;
Fig. 17A, 17B und 17C Vorderansichten von Lichtemp
fangsbereichen des Entfernungsmessungssen
sors nach einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 18A und 18B Diagramme, die Sucherfelder bei einer
Weitwinkel-Einstellung und einer Tele-Ein
stellung bei einer Kamera darstellen, die mit
der erfindungsgemäßen Entfernungsmessungsein
richtung ausgestattet ist;
Fig. 19A, 19B, 19C, 19D Diagramme, die eine
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entfer
nungsmessungseinrichtung darstellen bzw. er
läutern, die zum Lösen von Problemen dient,
die aufgrund von Parallaxen bei unterschied
lichen Objektentfernungen hervorgerufen wer
den;
Fig. 20A, 20B, 20C, 21A, 21B, 21C und 22A, 22B, 22C
Diagramme, die Lichtempfangsbereiche des Zei
lensensors in Proportion zu den Objektent
fernungen bei einer Weitwinkel-, einer Stan
dard- bzw. einer Tele-Einstellung darstellen;
Fig. 20D, 21D, 22D Diagramme, die unterteilte Formen
bzw. Ausführungsbeispiele des Zeilensensors
bei unterteilter Entfernungsmessungszeit dar
stellen;
Fig. 23A, 23B, 23C, 23D Diagramme, die eine dritte Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Entfer
nungsmessungseinrichtung darstellen, die zum
Lösen von Problemen dient, die aufgrund von
Parallaxen bei unterschiedlichen Objektent
fernungen hervorgerufen werden;
Fig. 24 eine Schaltung, die insbesondere die Periphe
rie des Zeilensensors in der Steuerschaltung
erläutert;
Fig. 25 ein Blockdiagramm, welches eine Steuerschal
tung in einer Kamera mit der erfindungsge
mäßen Entfernungsmessungseinrichtung erläu
tert;
Fig. 26 ein Zeitdiagramm, welches den zeitlichen
Ablauf jedes Teils der Steuerschaltung erläu
tert;
Fig. 27A ein Schaltungsdiagramm zum Steuern der Akku
mulationssteuerzeit des Zeilensensors;
Fig. 27B ein Zeitdiagramm der Steuerzeit;
Fig. 28 ein Flußdiagramm des Betriebs der vorlie
genden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein optisches System
in jeder herkömmlichen Entfernungsmessungseinrichtung
anwendbar und die Entfernungsmessungseinrichtung kann
darüber hinaus in jeder herkömmlichen Kamera eingebaut
sein. Die Anordnung des optischen Systems in einer sol
chen herkömmlichen Kamera wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 16 bis 18 beschrieben.
Fig. 16 ist eine Vorderansicht eines Entfernungsmes
sungssensors 50 gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Dieser Entfernungsmessungssensor
50 hat ein Paar von Zeilensensoren 52A, 52B, die symme
trisch zueinander in einer horizontalen Reihe bzw. Zeile
angeordnet sind wie im Fall eines herkömmlichen Entfer
nungsmessungssensors 30 nach Fig. 4. Jeder der Zeilen
sensoren 52A, 52B ist jedoch quer bzw. transversal län
ger bzw. breiter als jeder der herkömmlichen Zeilensen
soren 32A, 32B. Eine Objektabbildung wird auf beide
Zeilensensoren 52A, 52B über jeweilige entsprechende AF-
Linsen 22, 23 projiziert. Im folgenden wird der Aufbau
und der Betrieb des Zeilensensors 52A und des Monitor
sensors 54 beschrieben, auf die die über eine AF-Linse
22 eingeführte Objektabbildung projiziert wird. Der
Objektlichtstrom, der durch die AF-Linse 22 geleitet
wird, wird auf den gesamten Bereich des Zeilensensors
52A projiziert. Der Bereich des Zeilensensors 52A, der
so einer Abbildungsprojektion ausgesetzt wird, wird als
ein Lichtempfangsbereich 53W definiert. Der Bereich des
innerhalb des Lichtempfangsbereichs 53W auf das Sucher
feld 56 eines variablen Suchers 14 so projizierten Ob
jektes ist als eine Entfernungsmessungszone 57W defi
niert. Wenn ein Objektiv 12 in diesem Fall ein Weitwin
kel-Objektiv ist bzw. in der Weitwinkel-Einstellung ist,
wird ein Entfernungsmessungsrahmen 58 derart ausgebil
det, daß das Objekt innerhalb des Entfernungsmessungs
rahmens 58, der in dem Sucherfeld 56 des variablen,
angetriebenen Suchers 14
ausgebildet ist, mit dem Objekt in einer
Entfernungsmessungszone 57W zusammenfällt bzw. koinzi
diert (Fig. 17A). Obwohl das Objektiv 12 ein Zoomobjek
tiv ist, welches über den gesamten Bereich zwischen
einer Weitwinkel- und einer Tele-Einstellung zoomen
kann, wird das Objektiv 12 im folgenden aus Gründen der
Darstellung nur als ein multifokales Objektiv mit drei
Brennweiten beschrieben: einer Weitwinkel-Brennweite
bzw. -Einstellung, einer Standard-Brennweite bzw.
-Einstellung und einer Tele-Brennweite bzw. -Einstellung.
Wenn das Objektiv 12 durch Zoomen auf die Standard-
Einstellung eingestellt wird, wird das Objekt innerhalb
des Entfernungsmessungsrahmens 58 auf einen Lichtemp
fangsbereich 53S projiziert, wie es durch schräge Linien
in Fig. 17B angedeutet ist. Wenn das Objektiv 12 weiter
hin durch Zoomen auf die Tele-Einstellung eingestellt
wird, wird das Objekt innerhalb des Entfernungsmessungs
rahmens 58 auf einen Lichtempfangsbereich 53T proji
ziert, wie er durch schräge Linien in Fig. 17C darge
stellt ist.
In dieser Ausführungsform werden Entfernungsmessungsbe
rechnungen in einer Weitwinkel-Einstellung ausgeführt,
indem die auf den Lichtentgegennahmebereich 53W proji
zierte Objektabbildung verwendet wird, d. h. durch Ver
wenden der von allen Lichtempfangselementen des Zeilen
sensors 52A akkumulierten Signalladungen. Bei der Stan
dard-Einstellung werden Entfernungsmessungsberechnungen
ausgeführt durch Verwenden der Lichtempfangselemente
innerhalb eines kleineren Lichtempfangsbereiches 53S.
Die Bereichssuchberechnungen in der Tele-Einstellung
werden ausgeführt durch Verwenden der Lichtempfangsele
mente innerhalb eines noch kleineren Lichtempfangsberei
ches 53T. Auf diese Weise fallen die Entfernungsmes
sungszonen 57W, 57S, 57T mit dem Entfernungsmessungsrah
men 58 zusammen, und zwar unabhängig von der Brennweite
des Objektivs 12.
Wenn ein und dasselbe Objekt aus der gleichen Einstel
lung unter Verwendung der Kamera, die die vorliegende
Erfindung verwendet, photographiert wird, fällt die
Entfernungsmessungszone 57W mit dem Entfernungsmessungs
rahmen 58 in der Weitwinkel-Einstellung zusammen, wie es
in Fig. 18A gezeigt ist. Wenn das Objektiv 12 von dieser
Kameraposition in Richtung auf die Tele-Einstellung
gezoomt wird, steigt die Feldvergrößerung des variablen,
angetriebenen Suchers 14 mit der Änderung der Brennweite
des Objektivs 12 an, wodurch eine Objektabbildung 59
groß erscheint, wie es in Fig. 18B gezeigt ist. Da der
Bereich der Objektabbildung, die auf den Zeilensensor
52A über die AF-Linse 22 auffällt, unverändert ver
bleibt, neigt der Bereich des Objektes, der auf den
Zeilensensor 52A auftrifft, dazu, groß zu werden, wie es
eine imaginäre Linie in Fig. 18B andeutet, vorausge
setzt, der gesamte Zeilensensor 52A wird wie zuvor auf
herkömmliche Weise verwendet.
Der Bereich des Zeilensensors 52A ist zum Gebrauch je
doch in der Tele-Einstellung auf den Lichtempfangsbe
reich 53T beschränkt, wie es für diese Ausführungsform
in Fig. 17A gezeigt ist, und zwar um - auf gleiche Weise
wie in der Weitwinkel-Einstellung - die Größe der Ent
fernungsmessungszone 57T in dem Sucherfeld 56 im wesent
lichen so groß zu machen wie den Entfernungsmessungsrah
men 58.
In dieser Ausführungsform wird - wie zuvor angegeben -
die Größe der Entfernungsmessungszonen 57 in dem Sucher
feld 56 konstant gehalten, und zwar unabhängig von der
Feldvergrößerung. Dies wird erreicht, indem die Breite
des Zeilensensors 52 größer gemacht wird als zuvor und
indem der Lichtempfangsbereich des Zeilensensors 52 zur
Verwendung bei der Entfernungsmessung in Proportion zu
der Feldvergrößerung (Brennweite des Objektivs 12) des
variablen, angetriebenen Suchers 14 ausgewählt wird. Die
Entfernungsmessungszone 57 fällt somit immer mit dem
Entfernungsmessungsrahmen 58 zusammen.
Mit anderen Worten, trotz der Veränderung der Brennweite
und der Feldvergrößerung werden die zu verwendenden
Lichtempfangselemente (Lichtempfangsbereich) in den Zei
lensensoren 52A, 52B derart ausgewählt, daß die Entfer
nungsmessungszone 57 und der Entfernungsmessungsrahmen
58 in dem Objektsucherfeld 56 miteinander zusammenfal
len.
In dieser Ausführungsform kann das Objektiv 12 weiterhin
ein Zoomobjektiv sein, obwohl es als ein Objektiv mit
drei Brennweiten definiert worden ist. Wenn ein derar
tiges Zoomobjektiv verwendet wird, ist der Lichtemp
fangsbereich fein bzw. in kleinen Schritten in Überein
stimmung mit der Brennweite unterteilt.
Im folgenden werden eine Anordnung der Lichtempfangsele
mente der Zeilensensoren 52A, 52B und ein Modus be
schrieben, bei dem die in diesen Lichtempfangselementen
gespeicherten Signalladungen gelesen werden.
Der in den Fig. 17A, 17B, 17C gezeigte Zeilensensor 52
umfaßt Lichtempfangselemente mit drei unterschiedlichen
Breiten a, 2a, 3a. Diese Lichtempfangselemente sind
symmetrisch um eine optische Achse 0 angeordnet und
haben eine Standardbreite von a.
In dieser Ausführungsform wird die Breite des Lichtemp
fangsbereichs 53 auf 2/3 für den Lichtempfangsbereich
53S bei der Standard-Einstellung und auf 1/3 für den
Lichtempfangsbereich 53T bei der Tele-Einstellung ge
setzt, wobei der Lichtempfangsbereich 53W bei der Weit
winkel-Einstellung als Normalwert anzunehmen ist. In
diesem Fall sind 24 Lichtempfangselemente mit einer
Breite a in dem Lichtempfangsbereich 53T bei der Tele-
Einstellung enthalten, wohingegen die Lichtempfangsele
mente mit einer Breite 2a außerhalb derer mit einer
Breite a in dem Lichtempfangsbereich 53S bei der Stan
dard-Einstellung vorgesehen sind.
Demzufolge sind die darin enthaltenen Lichtempfangsele
mente mit einer Breite a und einer Breite 2a äquivalent
zu einer Gesamtbreite von 48a. Weiterhin sind bei einer
Weitwinkel-Einstellung die Lichtempfangselemente inner
halb des Lichtempfangsbereichs mit einer Breite 3a
außerhalb der mit Breiten a, 2a in dem Zeilensensor 52W
vorgesehen. Die Lichtempfangselemente in dem Zeilensen
sor mit Breiten a, 2a, 3a, haben daher eine Gesamt
breite von 72a.
Die Lichtempfangsbreiten verändern sich in dem oben
angegebenen Verhältnis, um das Ausgangssignal des Zei
lensensors 52 unabhängig von dem Lichtempfangsbereich
als 24-Bitsignal verarbeiten zu können. Mit anderen
Worten wird ein Bit entsprechend bzw. äquivalent zu der
Breite a als ein Bit bei der Tele-Einstellung verarbei
tet; ein Bit äquivalent zu der Breite 2a wird als ein
Bit bei der Standard-Einstellung verarbeitet; und das
Lichtempfangselement mit der Breite 3a wird als ein Bit
in der Weitwinkel-Einstellung verarbeitet.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 19 bis
23 beschrieben, die zum Lösen von Problemen dient, die
sich aufgrund einer Parallaxe ergeben. Die Parallaxe
tritt auf, da die optische Achse der Entfernungsmes
sungseinrichtung nicht mit der des Objektivs zusammen
fällt.
Zunächst wird die Ausführungsform unter Bezug
nahme auf die Fig. 19 bis 22 beschrieben, die auf eine
Kamera angewendet ist, die AF-Linsen 61, 62 einer Ent
fernungsmessungseinrichtung und einen variablen, ange
triebenen Sucher 60 umfaßt, die alle im wesentlichen in
einer horizontalen Reihe angeordnet sind, und ein Objek
tiv 63 umfaßt, welches unter dem variablen angetriebenen
Sucher 60 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird eine
Objektabbildung 65 durch die AF-Linsen 61, 62 auf einen
Zeilensensor projiziert, der proportional zu der Objek
tentfernung transversal bewegt wird. Aus diesem Grund
wird die Entfernungsmessungszone relativ zu dem Entfer
nungsmessungsrahmen 68 eines Objektfeldes 66 transversal
mit der Objektentfernung verschoben, um zu kompensieren,
was in den Fig. 8A, 8B gezeigt ist.
Ähnlich dem in Fig. 16 gezeigten Zeilensensor 52 ist der
Zeilensensor 64 daher in transversaler Richtung bei
dieser Ausführungsform länger ausgebildet, und zwar
unabhängig von der Objektentfernung, so daß eine Ob
jektabbildung 65 durch Lichtempfangselemente des Zeilen
sensors 64 empfangen wird. Wie durch die schrägen Linien
in den Fig. 20A bis 20C, 21A bis 21C und 22A bis 22C
gezeigt, wird der Abbildungsempfangsbereich, d. h. der Bereich
der verwendeten Lichtempfangselemente, proportional zu
der Objektentfernung verändert.
Bei dieser Anordnung wird das Verschieben der Entfer
nungsmessungszone 67 gegenüber dem Entfernungsmessungs
rahmen 68 verringert, und zwar unabhängig von der Ob
jektentfernung. Die Fig. 20, 21 und 22 beziehen sich auf
Modi bei einer Weitwinkel-, einer Standard- bzw. einer
Tele-Einstellung.
Bei dieser Kamera wird die optische Achse des variablen,
angetriebenen Suchers 60 veranlaßt, bei der Makrophoto
graphie in Richtung auf die optische Achse des Objektivs
63 (in der Zeichnung nach unten) zu schwenken, um die
Parallaxen des Objektivs 63 gegenüber dem variablen,
angetriebenen Sucher 60 bei der Makrophotographie zu
verringern. Daher neigt die Entfernungsmessungszone 67
in dem Sucherfeld dazu, sich bei der Makrophotographie
nach oben zu verschieben (Fig. 19D).
Bei dieser Ausführungsform sind daher Zeilensensoren
64C, 64D zur Verwendung bei der Makrophotographie über
Zeilensensoren 64A, 64B zur Verwendung bei der normalen
Photographie vorgesehen (Fig. 19C) und die unteren Zei
lensensoren 64A, 64B werden beim normalen Photographie
ren verwendet, wohingegen die oberen Zeilensensoren 64C,
64D bei der Makrophotographie zur Entfernungsmessung
verwendet werden. Bei dieser Anordnung wird die Paral
laxe korrigiert, um den Entfernungsmessungsrahmen 68 und
die aktuelle Entfernungsmessungszone 67 in dem Sucher
feld zusammenfallen zu lassen. Darüber hinaus wird bei
der oben beschriebenen Kamera eine Entfernungsmessung
unter Verwendung der Lichtempfangselemente im weitesten
Bereich bzw. in größter Entfernung bei jeder Brennweite
des Objektivs ausgeführt, da die Objektentfernung zur
Zeit einer anfänglichen Entfernungsmessung unbekannt
bleibt. Wenn das Objekt ein dreidimensionales, ausgedehntes Objekt
ist, tritt an den Lichtempfangselementen eine Vielzahl
von Ausgangsspitzen auf (Fig. 15). Daher wird es un
möglich, die Entfernung bzw. die Entfernungen zu messen,
oder es bleibt unbekannt, welches der Objekte für die
Entfernungsmessung eingestellt wird.
Bei dieser Ausführungsform ist der Lichtempfangsbereich
daher in drei Abschnitte (Fig. 20D, 21D, 22D) unterteilt
und die Bereiche der auf die Lichtempfangsbereiche bzw.
-abschnitte 64α, 64β, 64γ projizierten Objekte werden
jeweils herausgefunden. Die Anzahl der Unterteilungen
der Lichtempfangsbereiche und deren Größen sind optional
zu wählen. Die unterteilten Lichtempfangsbereiche können
auch beim normalen Entfernungsmessungsbetrieb verwendet
werden, wobei das Entfernungsmessen nur einmal ausge
führt wird.
Fig. 23 zeigt eine Anordnung des optischen Systems gemäß
einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Bei dieser Ausführungsform sind der Sucher 60 und
die AF-Linsen 61, 62 des optischen AF-Systems vertikal
untereinander angeordnet und beide sind weiterhin für
Zoom-Zwecke in der Nähe des Objektivs 63 angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform ist die optische
Achse des variablen, angetriebenen Suchers 60 gegenüber
den optischen Achsen der AF-Linsen 61, 62 verschoben und
der Entfernungsmessungsrahmen 68 verschiebt sich haupt
sächlich vertikal von der Entfernungsmessungszone 67 in
dem Sucherfeld 66, und zwar in Abhängigkeit von der
Objektentfernung bei der normalen Photographie. Da die
optische Achse des variablen, angetriebenen Suchers 60
während der Makrophotographie in die Richtung der opti
schen Achse des Objektivs 63 verschwenkt, verschiebt
sich die Entfernungsmessungszone 67 diagonal und vertikal
bezüglich des Entfernungsmessungsrahmens 68.
Bei dieser Ausführungsform sind die Zeilensensoren 64
daher vertikal untereinander in drei Reihen angeordnet
(Fig. 23C, 23D). Die untersten Zeilensensoren 64A, 64B
werden für kurze Entfernungen verwendet; die Sensoren
64C, 64D werden für mittlere Abstände verwendet; und die
obersten Zeilensensoren 64E, 64F werden für große Ent
fernungen und Makrophotographie verwendet. Jeder Zeilen
sensor 64 ist transversal länger bzw. breiter als der
herkömmliche gemäß Fig. 16.
Bei dieser Ausführungsform werden zuerst die Zeilensen
soren 64C, 64D für mittlere Entfernungen bei der norma
len Photographie verwendet, um die Objektentfernung zu
messen. Dann wird eine Auswahl auf der Basis des gemes
senen Bereiches getroffen, um zu bestimmen, welcher der
Zeilensensoren 64 verwendet werden soll. Der so ausge
wählte Zeilensensor 64 wird verwendet, um die Entfer
nungsmessungsoperationen erneut auszuführen, um eine
fokussierende Linse bis zu der fokussierten Position
anzutreiben, und zwar auf der Basis des gemessenen Be
reiches.
Über die zuvor erwähnten Operationen wird die Parallaxe
zwischen der Entfernungsmessungszone 67 und dem Entfer
nungsmessungsrahmen 68, die sich aus der unterschiedli
chen Objektentfernung ergibt, korrigiert, wodurch die
Entfernungsmessungszone 67 unabhängig von der Objektent
fernung mit dem Entfernungsmessungsrahmen 68 in dem
Sucherfeld zusammenfällt. Daher wird ein zu photogra
phierendes Objekt genau fokussiert. Auch in dieser Aus
führungsform wird eine unterteilte bzw. abschnittsweise
Abstandsmessung auf ein dreidimensionales Objekt ausge
führt.
Da der variable, angetriebene Sucher 60 veranlaßt wird,
bei dieser Kamera während der Makrophotographie in Rich
tung auf die optische Achse des Objektivs 63 zu schwen
ken, bewegt sich die Entfernungsmessungszone 67 gegen
über dem Entfernungsmessungsrahmen 68 in dem Sucherfeld
66 noch oben. Die Zeilensensoren 64E, 64F für große
Entfernungen und Makrophotographie werden in dieser
Ausführungsform während der Makrophotographie ausge
wählt. Demzufolge wird die Parallaxe korrigiert, da die
optische Achse des variablen, angetriebenen Suchers 60
verschwenkt wird, wodurch der Entfernungsmessungsrahmen
68 mit der Entfernungsmessungszone 67 in dem Sucherfeld
66 zusammenfällt.
Im folgenden wird eine Steuersystem-Konfiguration einer
Kamera unter Bezugnahme auf Fig. 25 beschrieben, auf die
die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform angewendet ist.
Diese Kamera ist eine Sucher-Kamera, die mit einer Ent
fernungsmessungseinrichtung, einem angetriebenen Zoomob
jektiv und einem zuschaltbaren bzw. ausfahrbaren Blitz
ausgestattet ist.
Die CPU 80 steuert Steueroperationen der Kamera, die das
Entfernungsmessen, das Lichtmessen, die Belichtung und
dergl. betreffen. Die CPU 80 führt jede Steueroperation
in Übereinstimmung mit den Programmen aus, die in ihrem
eingebauten Speicher abgespeichert sind.
Wenn ein Film eingelegt ist, liest die CPU 80 die Film
empfindlichkeitsdaten über eine DX-Code-Leseeinrichtung
81 und speichert die Daten in einem internen RAM als die
ISO-Daten des Films ab.
Die CPU 80 liest weiterhin die Brennweitendaten eines
Objektivs 82 (12) und Daten, ob eine Makro-Einstellung
zu verwenden ist, und speichert diese Daten ab. Diese
Operationen bzw. Betriebsschritte werden über einen
Brennweitendaten-Leser 83 und einen Dekodierer 84 ausge
führt. Auf der Basis der Brennweitendaten und dergl.
wählt die CPU 80 den Lichtempfangsbereich des Zeilensen
sors 64 und den zu verwendenden Zeilensensor 64 aus.
Weiterhin sind Schalter vorgesehen zum Ansprechen bzw.
Betreiben der CPU 80, und zwar ein Meß- bzw. Belich
tungsmeßschalter 85, ein Auslöseschalter 86, ein Makro
schalter 87 und ein Blitz-Ausfahrschalter 88. Wenn der
Meßschalter 85 eingeschaltet wird, werden die Belich
tungsmessung und AF-Operationen ausgeführt, und wenn der
Auslöseschalter 86 eingeschaltet wird, wird eine Belich
tungsoperation ausgeführt. Der Makroschalter 87 wird
eingeschaltet, wenn das Objektiv 82 in einen Makrobe
reich gebracht werden soll. Wenn der Blitz-Ausfahrschal
ter 88 eingeschaltet wird, wird ein eingebauter Blitz
ausgefahren, um den Blitz blitzbereit zu machen.
Bei der Meßoperation liefert eine Meßschaltung 90 ein
Signal, welches von einem messenden Lichtempfangselement
89 erzeugt wird, welches Objektlicht empfangen hat, um
vorbestimmte Prozesse durchzuführen wie eine logarithmi
sche Kompression, und führt das Ergebnis der CPU 80 zu.
Die CPU 80 führt gemäß dem Meßsignal Meßoperationen
unter Verwendung der Film-ISO-Daten aus, die in dem
Speicher gespeichert sind, und bestimmt einen Blenden
wert und eine Verschlußgeschwindigkeit.
Bei der Entfernungsmessungsoperation werden die Zeilen
sensoren 64 unter Verwendung der Umschaltschaltungen 91,
92 betätigt und die zu verwendenden Zeilensensoren
werden ausgewählt. Dann werden die Zeilensensoren 64
veranlaßt, mit dem Akkumulieren von Signalladungen zu
beginnen.
Mach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit, werden die
Zeilensensoren 64 veranlaßt, das Akkumulieren der Ladun
gen zu beenden, die als elektrische Signale gelesen
werden. Z.B eine in Fig. 31A gezeigte Monitorschaltung
bestimmt die Zeitgabe bzw. den Zeitpunkt, zu dem die
Ladungsakkumulation beendet wird.
Die von den Zeilensensoren gelesenen, akkumulierten
Signale werden über die Umschaltschaltungen 91, 92 je
weiligen A/D-Wandlern 93, 94 zugeführt. Die diesen der
art zugeführten Signale werden mit der Einheit eines
vorbestimmten Lichtempfangselementes in jeweilige vorbe
stimmte digitale Signale gewandelt und der CPU 80 zuge
führt. Die CPU 80 ist nicht ausgelegt, alle akkumulier
ten Signale einer A/D-Wandlung zu unterziehen und die
resultierenden Signale zu lesen, sondern nur dazu aus
gelegt, die A/D-Wandlung nur auf die Signale auszufüh
ren, die von den Lichtempfangselementen innerhalb des
Lichtempfangsbereiches akkumuliert sind, der in Überein
stimmung mit der Brennweite des Objektivs 82 ausgewählt
ist, und die sich ergebenden Signale gleichzeitig zu
lesen und zu speichern. Eine Akkumulationssteuerung, das
Lesen, die A/D-Wandlung und dergl. werden auf der Basis
von Impulsen ausgeübt, die von einem Taktgenerator 95
erzeugt werden.
Die CPU 80 behandelt die Signale, die von einem Paar von
Zeilensensoren 64 gelesen sind, die ausgewählt und als
Standard- bzw. Referenzsignale gespeichert sind, und
führt Operationen aus, um eine Objektentfernung zu er
halten. Auf der Basis der Objektentfernung startet die
CPU 80 einen AS-Motor 96 (78) und treibt die Fokussie
rungslinse L2 über einen Linsenantrieb 97 in eine fokus
sierte Position. Ein Erfassungsschalter 98 dient zum
Erfassen einer Standardposition des Linsenantriebs 97.
Bei dem Belichtungsbetrieb wird die Blende auf den ge
setzten Blendenwert über die Verschluß-Antriebsschaltung
99 gemäß des vorbestimmten Blendenwerts kontrahiert bzw.
zusammengezogen und die Blendenantriebsschaltung 29
öffnet oder schließt den Verschluß gemäß der voreinge
stellten Verschlußgeschwindigkeit auf die gesetzte Ver
schlußgeschwindigkeit, um den Film zu belichten.
Wenn die Belichtung beendet ist, wird der Film von einem
automatischen Wickler bzw. automatischen Winder (nicht
gezeigt) um einen Rahmen bzw. um die Länge eines Bilds
aufgewickelt und der Verschluß wird wieder aufgezogen.
Der Film kann auch manuell aufgezogen werden.
In dieser Ausführungsform ist weiterhin ein eingebauter
ausfahrbarer Blitz 100 vorgesehen. Der ausfahrbare
Blitz 100 ist mit einer Lichtemissionsschaltung 101 und
einer Lichtemissionseinheit 102 versehen, die abnehmbar
an das Kameragehäuse angebracht ist.
Bei dem oben erwähnten Belichtungsmeßbetrieb flackert,
wenn die Objekthelligkeit geringer ist als ein vorbe
stimmter Wert, eine in dem Sucher angeordnete Anzeige
einheit 103, die in dem Sucherfeld vorgesehen ist, um
darauf aufmerksam zu machen, daß der Blitz benutzt wer
den sollte. Die in dem Sucher angeordnete Anzeigeeinheit
103 ist auch in der Lage, einen fokussierten Zustand
anzuzeigen.
Wenn der Schalter 88 zum Ausfahren des Blitzes betätigt
wird, fährt die Lichtemissionseinheit 102 aus, um einen
Zustand herzustellen, in dem Licht emittiert werden
kann. Wenn der Auslöser 86 in diesem Zustand betätigt
wird, emittiert die Lichtemissionseinheit 102 Licht für
eine vorbestimmte Zeit.
In Fig. 25 ist eine Batterie 104 vorgesehen zum Zuführen
von Energie zu der CPU 80, dem ausfahrbaren Blitz 100
und zu anderen, sowie ein X-Kontakt 105, über den die
Lichtemissionseinheit 102 angeregt werden kann, Licht zu
emittieren, und der verriegelt mit der Verschlußan
triebsschaltung 99 ein- und ausgeschaltet wird.
Im folgenden wird der Betrieb des Lesens der Signalla
dung aus dem Zeilensensor 64 unter Bezugnahme auf Fig.
24 beschrieben. Die Zeilensensoren 64A bis 64D sind auf
einer IC-(integrierte Schaltung)-Leiterplatte vorgese
hen. Das Paar von Zeilensensoren 64A, 64B und das andere
Paar von Zeilensensoren 64C, 64D sind jeweils in einer
Querreihe ausgebildet, und die Zeilensensoren 64 in den
jeweiligen Paaren sind vertikal bzw. parallel zueinander
angeordnet. Der Lichtstrom des Objektes, der durch die
AF-Linsen 61, 62 geht, wird auf den getrennten Bereich
des Zeilensensors 64 projiziert, d. h. auf die Zeilensen
soren 64A, 64C auf der linken Seite und auf die Zeilen
sensoren 64B, 64D auf der rechten Seite, und durch die
jeweiligen Lichtempfangselemente in Signalladungen ge
wandelt. Die von den jeweiligen Lichtempfangselementen
des Zeilensensors 64 akkumulierten Signalladungen werden
auf einmal zu einer Horizontal-Transfereinheit auf der
Leiterplatte übertragen.
Diese Horizontal-Transfereinheit ist in jedem Zeilensen
sor 64 vorgesehen und ein Paar von Lese-Transfereinhei
ten ist außerhalb der Horizontal-Transfereinheit vorge
sehen. Von den zu den Lese-Transfereinheiten übertrage
nen Signalladungen werden die Signalladungen in den
linken Zeilensensoren 64A, 64C in Schritten zu der lin
ken Lese-Transfereinheit übertragen und abwechselnd
einzeln von dem Leseanschluß der Lese-Transfereinheit
gelesen, wohingegen die in den rechten Zeilensensoren
gespeicherten Signalladungen auch abwechselnd und ein
zeln von dem Anschluß der rechten Lese-Transfereinheit
gelesen werden. Da der Betrieb der Sensoren ähnlich ist,
wird nur der Betrieb der Zeilensensoren 64B, 64D auf der
einen Seite beschrieben.
Der Taktgenerator 95 überträgt die von den jeweiligen
Lichtempfangselementen des Zeilensensors 64 akkumulier
ten Signalladungen unter der Steuerung der CPU 80 zu der
Horizontal-Transfereinheit, und zwar auf einmal, und
gibt ein Akkumulations-Steuersignal ΦT zum Anhalten der
Akkumulation der Signalladungen und einen Leseimpuls zur
Verwendung beim Lesen der Signalladungen aus, die auf
einanderfolgend zu den Horizontal-Transfereinheiten
übertragen werden. Der von dem Taktgenerator 95 erzeugte
Impuls wird nicht nur dem Zeilensensor 64 zugeführt,
sondern auch einem Zähler 106 und der A/D-Wandlerschal
tung 92.
Die CPU 80 setzt einen Zählwert in einem Zählwert-Setzer
bzw. -Zähler 107 in Übereinstimmung mit dem verwendeten
Bereich des Zeilensensors 64 zum Holen der Signalladun
gen. Der Zählwert-Setzer bzw. Zählwert-Halter 107 führt
den gesetzten Wert einem Zählwert-Komparator 108 zu. Ein
Zähler 106 zählt die Anzahl der von dem Taktgenerator 95
erzeugten Leseimpulse und führt den Zählwert dem Zähl
wert-Komparator 108 zu. Der Zählwert-Komparator 108
vergleicht den gesetzten Wert mit dem Zählwert und führt
der CPU 80 ein Übereinstimmungssignal nur dann zu, wenn
beide Werte übereinstimmen.
Beim Empfang des Übereinstimmungssignals wandelt die CPU
80 das von den Zeilensensoren 64 zugeführte Signal über
die Umschaltschaltung 92 in ein Entladesignal um, und
zwar durch Betreiben des A/D-Wandlers 94. Die Umschalt
schaltung 92 wird verwendet, um wahlweise die Lesean
schlüsse der Zeilensensoren 64B, 64D mit dem A/D-Wandler
94 zu verbinden und die Schaltoperationen werden von der
CPU 80 gesteuert.
Im folgenden werden die zuvor erwähnten Operationen nach
Abschluß der Ladungsakkumulation in einem Teil des Zei
lensensors 64 beschrieben. Ein Akkumulationssteuersignal
wird von dem Taktgenerator 95 erzeugt und wenn die
Ladungsakkumulation abgeschlossen ist, indem die elek
trischen Ladungen in den jeweiligen Empfangselementen
des Zeilensensors 64 auf einmal zu den Horizontal-Trans
fereinheiten übertragen sind, veranlaßt die CPU 80 den
Taktgenerator 95, den Leseimpuls auszugeben. Die CPU 80
wählt aus, welcher der Lichtempfangsbereiche des Zeilen
sensors 64 zu verwenden ist, und zwar auf der Basis der
Brennweitendaten des Objektivs 32, die von dem Dekodie
rer 84 zugeführt sind, und auf der Basis der von dem
Makro-Schalter 87 abgeleiteten Daten, setzt den von dem
Zählwert-Setzer 107 erhaltenen Wert und wählt weiterhin
einen der Kontakte der Schalter 91, 92 aus. Für diesen
Fall wird angenommen, daß der Zeilensensor 64B und der
Tele-Lichtempfangsbereich 64T beim normalen Photogra
phieren ausgewählt sind.
Der Taktgenerator 95 gibt die Leseimpulse mit einer
vorbestimmten Periode aus, wodurch die von den jeweili
gen Lichtempfangselementen des Zeilensensors 64 akkumu
lierten Signalladungen zu der Umschaltschaltung 92 als
elektrische Signale mit einer vorbestimmten Periode
zugeführt werden. Da jedoch kein Übereinstimmungssignal
von dem Zählwert-Komparator 108 geliefert wird, wird das
Wechselsignal für den Lichtempfangsbereich 64T zugeführt
und die CPU 80 erhält kein Signal. Die Komparatorschal
tung 108 vergleiche den von dem Zählwert-Setzer 107
zugeführten, eingestellten Wert mit der Anzahl der von
dem Zähler 106 erzeugten Leseimpulse und gibt ein über
einstimmungs-Signal aus, wenn beide miteinander überein
stimmen.
Die CPU 80 liest das von dem Zeilensensor 64 erzeugte
Signal ein, indem der A/D-Wandler 94 gestartet wird,
wenn das übereinstimmungs-Signal erfaßt wird, und spei
chert das Signal in ihrem Speicherbereich (RAM). Jedes
der Lichtempfangselemente (Bits) ist verantwortlich für
den zuvor erwähnten Prozeß bzw. spricht auf diesen an.
Wenn die Signale von zwei oder drei Lichtempfangselemen
ten addiert werden und bzw. durch ein Bit bei der Stan
dard- oder Tele-Einstellung verarbeitet werden, werden
die von den zwei oder drei Lichtempfangselementen gelie
ferten Signale in der A/D-Wandlerschaltung 94 einer A/D-
Wandlung unterzogen und in der CPU 80 aufaddiert, bevor
sie in dem RAM gespeichert werden.
In dieser Ausführungsform werden die Signale von dem
Paar von Zeilensensoren auf beiden Seiten von der CPU
80 über den Leseimpuls und einen Datenbus zur gemeinsa
men Verwendung eingelesen. Demzufolge können Signaldaten
1 auf der einen Seite und Signaldaten 2 auf der anderen
Seite alternativ auf den Datenbus gegeben werden, indem
die Zeitgabe eines Transfersignals verändert wird.
Wenn die erste Runde bzw. der erste Zyklus der in den
Zeilensensoren 64A, 64B akkumulierten Signale gelesen
und vollständig gespeichert ist, wählt die CPU 80 vorbe
stimmte Entfernungsmessungsoperationen in Übereinstim
mung mit den so gespeicherten Daten aus, um die Objekt
entfernung zu erhalten. Die CPU 80 wählt dann den Licht
empfangsbereich proportional bzw. in Entsprechung zu der
Objektentfernung aus, setzt den Zählwert des Zählwert-
Setzers 107 zurück und beginnt mit dem Lesen der in den
Zeilensensoren 64A, 64B akkumulierten Signale.
Wenn die Signale gelesen und gespeichert werden, führt
die CPU 80 die vorbestimmten Entfernungsmessungsopera
tionen in Übereinstimmung mit den gespeicherten Daten
aus, um die Objektentfernung zu erhalten, startet den
Fokussierungsmotor 96 (78) gemäß des so erhaltenen Werts
und treibt die Fokussierungslinse L2 in die Fokussie
rungsposition an.
Jede der zuvor erwähnten Operationen bzw. Betriebs
schritte wird von der CPU 80 in Übereinstimmung mit dem
in seinem ROM gespeicherten Programm ausgeführt.
Im folgenden wird eine Konfiguration einer Schaltung zum
Steuern der Signalladungs-Akkumulationszeit des Zeilen
sensors 64 unter Bezugnahme auf Fig. 27A beschrieben.
Ein Monitorsensor 110 ist in der Nähe des Zeilensensors
64A vorgesehen. Der Monitorsensor 110 mißt die Menge des
auf den Zeilensensor 64 auftreffenden Lichts und steuert
die Ladungs-Akkumulationszeit des Zeilensensors 64, um
diese Zeit zu optimieren.
Der Monitor ist in Abschnitte unterteilt, die den Licht
empfangsbereichen 64T, 64S, 64W des zu verwendenden
Zeilensensors 64 entsprechen: Nämlich ein Zentralab
schnitt 110A, Zwischenabschnitte 110B, 110B auf beiden
Seiten desselben, und äußere Abschnitte 110C, 110C auf
beiden äußeren Seiten der jeweiligen Zwischenabschnitte.
Nur der Mittelabschnitt 110A wird bei der Tele-Einstel
lung verwendet. Der Mittelabschnitt 110A und die Zwi
schenabschnitte 110B, 110B werden bei der Standard-
Einstellung verwendet und alle Abschnitte 110A, 110B,
110C werden in der Weitwinkel-Einstellung verwendet.
Die Ausgangssignale der Abschnitte des Monitorsensors
110 sind mit den invertierenden Eingangsanschlüssen von
jeweiligen Komperatoren 111, 112, 113 verbunden. An die
nichtinvertierenden Eingangsanschlüsse der jeweiligen
Komperatoren 111, 112, 113 sind Referenzspannungen Vr1,
Vr2 und Vr3 angelegt. Wenn sich der Ausgangspegel des
Zeilensensors 64 auf einen vorbestimmten Wert absenkt,
wird das Ausgangssignal des Komparators "H".
Die Ausgänge der Komparatoren 111, 112, 113 sind mit
jeweils einem Eingang jeweiliger UND-Gatter 114, 115,
116 verbunden. Ausgangsanschlüsse A, B, C einer Aus
gangs-Umschaltschaltung 117 sind mit den jeweils anderen
Eingängen der jeweiligen UND-Gatter 114, 115, 116 ver
bunden. Während das Ausgangssignal der Ausgangs-Um
schaltschaltung 117 auf "H" verbleibt, wechseln die
Ausgangssignale der UND-Gatter 114, 115, 116 von "L" zu
"H", wenn das Ausgangssignal des Zeilensensors 64 zu "H"
wechselt.
Die Ausgänge der UND-Gatter 114, 115, 116 sind mit den
Eingängen eines ODER-Gatters 118 verbunden. Das Aus
gangssignal des ODER-Gatters 118 wechselt demzufolge von
"L" zu "H", wenn eines der Ausgangssignale der UND-
Gatter zu "H" wechselt.
Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 118 wird einem ΦT-
Generator 119, der in Phase mit dem Taktgenerator 95 ist,
zugeführt. Der ΦT-Generator 119 gibt ein Akkumula
tionssteuersignal ΦT aus zum Beenden der Akkumulation
elektrischer Ladungen des Zeilensensors 64, wenn das
Ausgangssignal des ODER-Gatters 118 zu "H" wechselt.
Wenn das Akkumulationssteuersignal ΦT erzeugt wird,
überträgt der Zeilensensor 64 die von den Lichtempfangs
elementen akkumulierten Ladungen auf einmal zu den Hori
zontal-Transfereinheiten, um die Akkumulation der Si
gnalladungen abzuschließen.
Der Betrieb der derart ausgelegten elektrischen Ladungs-
Akkumulationsschaltung wird unter Bezugnahme auf Fig.
27B beschrieben. Wenn auf dem Monitorsensor 110 eine
Objektabbildung projiziert wird, beginnt das Ausgangspo
tential des Monitorsensors 110 zu fallen. Die Abfallge
schwindigkeit ist proportional zu der Helligkeit des
projizierten Objektes. Mit anderen Worten: Je heller das
Objekt ist, desto schneller fällt das Ausgangspotential,
wohingegen das Potential umso langsamer fällt, je dunk
ler das Objekt ist. Wenn das Potential gleich dem Poten
tial (Vr) des nichtinvertierenden Eingangsanschlusses
des entsprechenden Komparators 111, 112, 113 wird, wech
selt dessen Ausgang zu "H".
Eine vorbestimmte Referenzspannung Vr bleibt weiterhin
an den nichtinvertierenden Eingangsanschlüssen der Kom
paratoren 111, 112, 113 angelegt. Wenn die Ausgangssi
gnale der unterteilten Abschnitte 110A, 110B, 110C
gleich der Referenzspannung werden, wechseln die Aus
gangssignale der Komparatoren 111, 112, 113, an die die
Ausgangssignale der unterteilten Abschnitte 110A, 110B,
110C angelegt sind, zu "H".
Von der CPU 80 werden alle oder einer der Ausgangsan
schlüsse A, B, C der Ausgangs-Umschaltschaltung 117 auf
"H" gesetzt, und zwar gemäß der Brennweite des Objek
tivs. In dieser Ausführungsform werden die Ausgangsan
schlüsse A, B und C bei der Weitwinkel-Einstellung auf
"H" gesetzt, bei der Standard-Einstellung werden die
Ausgangsanschlüsse A, B auf "H" gesetzt und bei der
Tele-Einsstellung wird nur A auf "H" gesetzt. Demzufol
ge, wenn der entsprechende Ausgangsanschluß A, B oder C
auf "H" ist bzw. bleibt, wenn das Ausgangssignal einer
der Komparatoren 111, 112, 113 zu "H" wird, werden die
Ausgangssignale der UND-Gatter 114, 115, 116 zu "H" und
das Ausgangssignal des ODER-Gatters 118 wird auch "H",
wodurch das Akkumulationssteuersignal ΦT von dem ΦT-
Generator 119 abgegeben wird, um die Akkumulation der
elektrischen Ladungen in dem Zeilensensor 64 abzuschlie
ßen. Obwohl vorzuziehen ist, daß der Monitorsensor 110
in Entsprechung zu den Lichtempfangsbereichen ausgelegt
ist, kann er auch ungeteilt ausgebildet sein.
Mit den oben erwähnten Operationen wird eine optimale
Akkumulationszeit für die elektrischen Ladungen in Ent
sprechung zu der Objekthelligkeit erhalten. Die Refe
renzspannung Vr wird anhand von verschiedenen Parametern
bestimmt, wie Parametern des Zeilensensors, des Monitor
sensors, des Bereiches des unterteilten Monitorsensors
und dergleichen. In dieser Ausführungsform gibt die CPU
80 ein Signal zum Erzeugen des Akkumulationssteuersi
gnals ΦT nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit aus,
selbst wenn das Ausgangspotential des Monitorsensors
nicht unter die Referenzspannung fällt.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 28
der Betriebsablauf der Kamera mit der oben angegebenen
Schaltungskonfiguration beschrieben. Diese Operationen
werden von der CPU 80 in Übereinstimmung mit den Pro
grammen ausgeführt, die in dem internen Speicher der CPU
80 gespeichert sind.
Wenn die Spannungsversorgung eingeschaltet wird, wird
ein Hauptprogramm gestartet.
Im folgenden wird die AF-Verarbeitung beschrieben, die
angewandt wird, wenn ein dreidimensionales Objekt photo
graphiert wird. Bei dieser Ausführungsform wird ein
Objekt auf die kürzeste Entfernung fokussiert, wenn es
als Ergebnis der unterteilten Entfernungsmessung als
dreidimensional beurteilt wird. Wenn ein Blitz verwendet
wird, wird ein Objekt auf die kürzeste Entfernung inner
halb des möglichen Ausleuchtungsbereiches des Blitzes
fokussiert.
Der oben angegebene Betrieb wird unter Bezugnahme auf
Fig. 28 beschrieben, die ein AF-Unterprogramm
zeigt. Wenn das Unterprogramm aufgerufen wird,
empfängt die CPU 80 Daten des Objektivs 82 (Daten der
Brennweite und des Makroschalters 87), um eine Entschei
dung zu treffen, ob eine Makro-Einstellung vorliegt oder
nicht.
Wenn keine Makro-Einstellung vorliegt, wählt die CPU 80
in Abhängigkeit von der Brennweite die Zeilensensoren
64A, 64B und auch den zu verwendenden Bereich aus (Fig.
20A, 21A, 22A). Die CPU 80 liest dann die innerhalb des
zu verwendenden Bereichs akkumulierten Signale des Zei
lensensors 64 aus und führt Entfernungsmessungsoperatio
nen aus (S37, S39).
Die CPU 80 fällt dann aus den Ergebnissen der Entfer
nungsmessungsoperationen eine Entscheidung, ob das Ob
jekt ein dreidimensionales Objekt ist, und wenn es kein
dreidimensionales Objekt ist, wählt sie den jeweiligen
Lichtempfangsbereich 64S, 64T, 64W gemäß dem berechneten
Entfernungswert aus (S41, S43, Fig. 20A bis 20C, Fig.
21A bis 21C, Fig. 22A-22C). Die CPU 80 liest die von
den Lichtempfangselementen der Zeilensensoren 64A, 64B
akkumulierten Signale unter Bestätigung der so für die
Speicherung ausgewählten Zustände und führt dann Entfer
nungsmessungsoperationen nach dem Speichern aller Si
gnale aus (S43, S45).
Die CPU 80 fällt dann auf der Grundlage des Ein/Aus-
Zustandes des Schalters 88 für den ausfahrbaren Blitz
eine Entscheidung, ob der Blitz zu verwenden ist, und
falls er nicht zu verwenden ist, treibt sie den AF-Motor
96 gemäß dem berechneten Entfernungswert an und kehrt
zum Hauptprogramm zurück, nachdem die Fokussierungslinse
L2 in die fokussierte Position angesteuert worden ist
(S47, S49).
Wenn das Objektiv 82 ein Makroobjektiv ist und wenn die
Makro-Einstellung vorliegt, geht die CPU 80 vom Schritt
S33 zum Schritt S51 über und wählt die Zeilensensoren
64C, 64D für die Makro-Einstellung aus. Die CPU 80 liest
dann die von den Zeilensensoren 64C, 64D akkumulierten
Signale und führt Entfernungsmessungsoperationen aus
(S53, S55). Im folgenden treibt die CPU 80 die Fokus
sierungslinse L2 über den AF-Motor 96 gemäß dem berech
neten Entfernungswert in die fokussierte Position an und
kehrt zu dem Hauptprogramm zurück (S49).
Wenn im Schritt S33 keine Makro-Einstellung vorliegt, im
Schritt S41 jedoch ein dreidimensionales Objekt erkannt
wird, fährt die CPU 80 mit dem Schritt S57 fort und
wählt die unterteilten Lichtempfangsbereiche 64α, 64β,
64γ (Fig. 20D, 21D, 22D) für das dreidimensionale Objekt
aus. Auf der Basis des Signals jedes Lichtempfangsberei
ches führt die CPU 80 die jeweiligen Entfernungsmes
sungsoperationen aus, d. h. die unterteilten Entfernungs
messungsoperationen, und wählt unter den berechneten
Werten (gemessene Objektentfernungen) die kürzeste Ent
fernung aus, bevor sie mit dem Schritt S47 fortfährt
(S59).
Wenn der Schalter 88 für den ausfahrbaren Blitz im
Schritt S47 eingeschaltet ist, geht die CPU 80 zum
Schritt S61 über, um den möglichen bzw. maximalen Aus
leuchtungsbereich des Blitzes zu empfangen, und über
prüft, ob der in den Schritten S45 oder S59 berechnete
Entfernungswert innerhalb des maximalen Ausleuchtungsbe
reichs des Blitzes liegt (S63). Wenn dieser Wert nicht
innerhalb des Ausleuchtungsbereiches liegt, zeigt die
CPU 80 mittels der in dem Sucher angeordneten Anzeige
einheit 103 ein Alarmsignal an, bevor sie die Linsenan
triebsschritte (S65, S49) ausführt, und wenn der Wert
innerhalb des Ausleuchtungsbereiches liegt, führt sie
die Linsenantriebsschritte sofort aus (S63, S49). Es
kann vorgesehen werden, daß der Auslöser (Bezugszeichen
18 von Fig. 1) verriegelt wird, damit er nicht betätigt
werden kann, wenn irgendeiner der berechneten Entfer
nungswerte nicht innerhalb des Ausleuchtungsbereiches
des Blitzes (Bezugszeichen 19 von Fig. 1) liegt.
Bei den oben beschriebenen Betriebsschritten fällt die
Entfernungsmessungszone 67 mit dem Entfernungsmessungs
rahmen 68 zusammen, und zwar unabhängig von der Brenn
weite der Makro-Einstellung oder der Objektentfernung,
und die Entfernungsmessungs- und die Autofokusoperatio
nen werden für diesen koinzidierenden Zustand ausge
führt. Darüber hinaus kann auch das ausgedehnte, sogenannte dreidimensionale
Objekt auf die kürzeste Entfernung fokussiert werden.
Wenn festgestellt wird, daß der bei S59 ausgewählte
Entfernungswert bei der kürzesten Entfernung nicht inner
halb des möglichen Ausleuchtungsbereich des Blitzes
liegt, und zwar in S63, dann wird unter der Vielzahl von
im Schritt S59 berechneten Entfernungswerten ein Entfer
nungswert ausgewählt, der innerhalb des möglichen Aus
leuchtungsbereiches des Blitzes liegt. Daher kann die
Fokussierungsoperation auf der Auswahl eines anwendbaren
Entfernungswertes ausgeführt werden. Bei der oben ange
gebenen Operationscharakteristik kann bei Verwendung
eines Blitzes, wenn eine Vielzahl von Objekten photogra
phiert wird, ein Objekt, welches zumindest innerhalb der
Entfernungsmessungszone 67 liegt, mit einem geeigneten
Fokussierungspunkt und einem geeigneten Belichtungswert
photographiert werden.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung klar wird, ist
die erfindungsgemäße Entfernungsmessungseinrichtung der
art aufgebaut, daß der zu benutzende Bereich des Zei
lensensors proportional zur Brennweite des bezüglich der
Brennweite variablen photooptischen Systems geändert
wird, wodurch der Brennpunkt eines Objektes bei einer
vorbestimmten Position innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches der photographischen Abbildungsebene oder des
Sucherfelds des photographischen optischen Systems er
faßt werden kann, und zwar unabhängig von der Brennweite
des bezüglich der Brennweite variablen photographischen
optischen Systems und der Objektentfernung.
Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Entfer
nungsmessungseinrichtung mehr als ein Zeilensensor in
vertikaler Richtung vorgesehen, um den zu verwendenden
Zeilensensor zu wechseln bzw. zu ändern und dessen zu
verwendenden Bereich proportional zur Brennweite des
photographischen Systems und der Feldvergrößerung des
Suchers zu verändern, wodurch die Entfernungsmessungspo
sition und der Entfernungsmessungsbereich auf der photo
graphischen Abbildungsebene bzw. dem Sucherfeld unabhän
gig von der Änderung der Brennweite des Objektivs oder
der Feldvergrößerung des Suchers zusammenfallen.
Bei der erfindungsgemäßen Entfernungsmessungseinrichtung
ist der Lichtempfangsbereich des Zeilensensors in eine
Vielzahl von Abschnitten unterteilt, damit die Entfer
nungsmessungsoperationen für ein dreidimensionales Ob
jekt in den jeweiligen Lichtempfangsbereichen ausgeführt
werden können, um zu gewährleisten, daß der Brennpunkt
des dreidimensionalen Objektes erfaßt wird.
Durch Auswählen des kürzesten Entfer
nungsmeßbereiches innerhalb des möglichen Ausleuchtungs
bereiches des Blitzes aus der Vielzahl von Entfernungs
werten kann ein Objekt bei der Verwendung des Blitzes
mit einer gut eingestellten Fokussierung und einer ge
eigneten Belichtung photographiert werden.