DE69121121T2 - Vorrichtung zur Brennpunktermittlung - Google Patents

Vorrichtung zur Brennpunktermittlung

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DE69121121T2
DE69121121T2 DE69121121T DE69121121T DE69121121T2 DE 69121121 T2 DE69121121 T2 DE 69121121T2 DE 69121121 T DE69121121 T DE 69121121T DE 69121121 T DE69121121 T DE 69121121T DE 69121121 T2 DE69121121 T2 DE 69121121T2
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
    • G02B7/346Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane using horizontal and vertical areas in the pupil plane, i.e. wide area autofocusing

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fokusnachweisvorrichtung, die für optische Geräte wie etwa eine Spiegelreflexkamera verwendet wird.
  • Stand der Technik
  • Das Phasendifferenznachweisverfahren ist ein herkömmliches Fokusnachweisverfahren bei einer Spiegelreflexkamera. Das Verfahren wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert.
  • Der Lichtfluß, der durch einen unteren Bereich 21a eines Objektivs 21 eintritt, gelangt durch eine Gesichtsfeldmaske 31, eine Bildfeldlinse 32, eine Aperturblende 33a und eine wiederabbildungslinse 34 in der Reihenfolge, in der diese aufgeführt sind, bevor er ein Bild auf einer oberen Bildsensoranordnung 41a erzeugt. Analog tritt der Lichtfluß, der durch einen oberen Bereich 21b des Objektivs 21 eintritt, durch die Gesichtsfeldmaske 31, die Bildfeldlinse 32, eine Aperturblende 33b und die Wiederabbildungslinse 35 in der aufgeführten Reihenfolge hindurch, bevor er ein Bild auf einer unteren Bildsensoranordnung 41b erzeugt.
  • Im sogenannten "Vor-Fokus"-Zustand, in dem das Objektiv 21 das scharfe Bild eines Gegenstandes vor einer erwarteten Brennebene erzeugt, bewegt sich das Paar von Gegenstandsbildem, die auf den Bildsensoranordnungen 41a und 41b erzeugt werden, voneinander weg. Im Gegensatz hierzu bewegt sich im sogenannten "Hinter-Fokus"-Zustand, bei dem das scharfe Bild eines Gegenstandes hinter einer erwarteten Brennebene erzeugt wird, das Paar von Gegenstandsbildern zueinander hin. Während der Fokussierung, wenn das Objektiv 21 das scharfe Bild eines Gegenstandes auf der erwarteten Brennebene erzeugt, zeigen die Gegenstandsbilder auf den Bildsensoranordnungen 41a und 41b relative Koinzidenz. Daher kann die Fokuseinstellbedingung des Objektivs 21, d.h. der Abweichungsbetrag und die Abweichungsrichtung (die nachfolgend als "Defokussierungsbetrag DF" bezeichnet werden) in diesem Falle durch Bestimmung der Relativpositionen des Paares der Gegenstandsbilder durch Umwandlung des Paares der Gegenstandsbilder in elektrische Signale unter Verwendung der Bildsensoranordnungen 41a und 41b, die eine photoelektrische Umwandlung ausführen, und anschließendes Unterwerfen dieser Signale einer durch einen (in den begleitenden Zeichnungen nicht gezeigten) Mikrocomputer ausgeführten arithmetischen Operation bekannt sein.
  • Nachfolgend wird das Verfahren der arithmetischen Bearbeitung durch einen Mikrocomputer zur Bestimmung des Defokussierungsbetrages erörtert.
  • Jede des Paares von Bildsensoranordnungen 41a und 41b besteht aus einer Mehrzahl von photoelektrischen Umwandlungseinrichtungen&sub1; die eine Mehrzahl von Ausgängen a1...an, und b1...bn liefern, wie in den Figuren 10A und 10B gezeigt. Dann wird jeder Datenstring um eine vorgeschriebene Datenmenge (nachfolgend als "Verschiebungsbetrag" bezeichnet und mit dem Symbol "L" bezeichnet) relativ verschoben, um eine relative arithmetische Operation auszuführen. In diesem Fall wird der Relativbetrag C(L) aus der nachfolgenden Gleichung berechnet:
  • Ein Verschiebungsbetrag L ist eine ganze Zahl, und der erste Term k und der letzte Term r können in Übereinstimmung mit dem Verschiebungsbetrag L ansteigen oder abfallen. Der Verschiebungsbetrag L, der einen Relativbetrag C(L) mit einem Minimalwert zwischen den Relativbeträgen C(L) erzeugt, der so erhalten wird, wird mit einer Konstanten Kf multipliziert, die durch den Teilungsmaßstab der photoelektrischen Umwandlungseinrichtungen der Bildsensoranordnung 41 und die optischen Fokusnachweissysteme 31, 32, 33, 34 und 35 nach Fig. 9 bestimmt ist. Das Ergebnis ist ein Defokusbetrag DF.
  • Die Relativbeträge C(L) nehmen jedoch - wie in Fig. 10C gezeigt - diskrete Werte an. Die kleinste Einheit eines nachweisbaren Defokusbetrages DF wird durch den Teilungsabstand der photoelektrischen Umwandlungseinrichtungen der Bildsensoranordnung 41a und 41b bestimmt. Daher wurde vom Anmelder mit JP-A-60-37513 ein Verfahren zur Ausführung eines Nahfokusnachweises durch Ausführung einer interpolierenden arithmetischen Operation aufgrund diskreter Relativbeträge C(L) und anschließende Berechnung eines Minimalwertes Cex beschrieben. Dieses Verfahren wird verwendet, um den Minimalwert Cex entsprechend dem Relativbetrag C(0), der ein Minimalwert ist, und den Relativbeträgen C(1) und C(-1) beim Verschiebungsbetrag L auf beiden Seiten zu berechnen, wie in Fig. 10D gezeigt. Der Verschiebungsbetrag Fm, der den Minimalwert Cex ergibt, und der Defokusbetrag DF sind bestimmt durch
  • DF = Kf x Fm
  • Fm = L + DL/E,
  • wobei DL = {C(-1) - C(1)}/2
  • Cex = C(0) - DL
  • E = MAX {C(1)-C(0), C(-1)-C(0)} ...(2)
  • In der obigen Gleichung zeigt MAX {A, B}, daß A oder B - je nachdem, welches größer ist - ausgewählt wird.
  • Es ist erforderlich zu bestimmen, ob der Defokusbetrag DF ein zuverlässiger Wert oder eine durch die Schwankung des Relativbetrages infolge von Rauschen oder aus einem anderen Grunde beeinflußter Wert ist. Der Defokusbetrag DF wird als zuverlässig eingeschätzt, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist:
  • E > E1 und Cex / E < G1,
  • wobei E1 und G1 bestimmte vorbeschriebene Werte sind. ...Bedingung (1)
  • E ist ein Wert, der vom Kontrast des Gegenstandes (Objektkontrast) abhängt, und je größer der Wert ist, desto höher wird der Kontrast, was zu einer höheren Zuverlässigkeit führt. Cex/E hängt primär von Rauschkomponenten ab, und wenn er sich 0 annähert, verbessert sich die Zuverlässigkeit. Wenn der Defokusbetrag DF aus dem Ergebnis der Berechnung nach Bedingung (1) als zuverlässig bewertet worden ist, wird das Objektiv 21 angetrieben, um es in die Fokusposition in Übereinstimmung mit dem Defokusbetrag DF zu bewegen.
  • Beim oben beschriebenen Fokusnachweisverfahren kann ein zuverlässiger Fokusnachweis nicht erreicht werden, solange das auf der Bildsensoranordnung 41 erzeugte Gegenstandsbild nicht ein bestimmtes Kontrastniveau erreicht oder überschreitet. Allgemein ist bei einem photographischen Objekt der Horizontalkontrast häufig größer als der Vertikalkontrast. Aus diesem Grund ist ein Paar der Bildsensoranordnungen 41a und 41b gegenüber einer Mattscheibe horizontal positioniert, um einen Fokusnachweis aufgrund des Horizontalkontrasts auszuführen.
  • Es ist noch ein weiteres Verfahren bekannt, welches einen genauen Fokusnachweis sowohl für horizontalen als auch vertikalen Kontrast erlaubt. Bei diesem Verfahren ist ein Paar von Bildsensoranordnungen 43a und 43b horizontal orientiert, und ein weiteres Paar von Bildsensoranordnungen 43c und 43d ist vertikal orientiert, wie in Fig. 11 gezeigt, um den Fall zu berücksichtigen, daß der Horizontalkontrast niedrig ist, während der Vertikalkontrast hoch ist, oder den Fall, daß die Kamera vertikal positioniert ist.
  • Das optische System, bei dem ein Paar von Bildsensoranordnungen horizontal und ein weiteres Paar vertikal positioniert ist, um einen Fokusnachweis gemäß obiger Erläuterung auszuführen, ist in Fig. 12a gezeigt.
  • Eine Gesichtsfeldmaske 36, eine Bildfeldlinse 37, eine Irisblende 38, eine Wiederabbildungslinse 39 und eine Bildsensoranordnung 42 sind auf der optischen Achse eines Objektivs 22 angeordnet, wie dargestellt. Die Gesichtsfeldmaske 36 hat eine kreuzförmige Aperturblende und ist in der Nähe der erwarteten Brennebene des Objektivs 22 angeordnet, um das durch das Objektiv 22 erzeugte Bild zu steuern. Die Irisblende 38 hat vier Öffnungen 38a, 38b, 38c und 38d.
  • Die Wiederabbildungslinse 39 besteht aus vier Linsen 39a, 39b, 39c und 39d, wie in Fig. 12B gezeigt, und sie dient dazu, daß durch die Gesichtsfeldmaske 36 begrenzte Bild auf die Bildsensoranordnung 42 zu werfen. Der durch einen Bereich 22a des Objetivs 22 eintretende Lichtfluß geht somit durch die Gesichtsfeldmaske 36, die Bildfeldlinse 37, die Öffnung 38a der Irisblende 38 und die Linse 39a der Wiederabbildungslinse 39 in der aufgeführten Reihenfolge hindurch, bevor er das Bild auf der Bildsensoranordnung 42a erzeugt. Analog erzeugen die durch die Bereiche 22b, 22c und 22d des Objektivs 22 eintretenden Lichtflüsse Bilder auf den Bildsensoranordnungen 42b, 42c und 42d. Die auf den Bildsensoranordnungen 42a und 42b erzeugten Bilder bewegen sich voneinander weg, wenn das Objektiv 22 im Vor-Fokus-Zustand ist, oder sie bewegen sich aufeinander zu, wenn es im Hinter-Fokus-Zustand ist. Die Bilder sind mit einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet, wenn Fokussierung erreicht ist. Somit kann die Fokuseinstellbedingung des Objektivs 22 in horizontaler Richtung dadurch erfaßt werden, daß die Signale von den Bildsensoranordnungen 42a und 42b der durch einen Mikrocomputer ausgeführten arithmetischen Operation unterworfen werden. Analog bewegen sich die auf den Bildsensoranordnungen 42c und 42d erzeugten einzelnen Gegenstandsbilder weiter voneinander weg, wenn das Objektiv 22 im Vor-Fokus- Zustand ist, während sie sich im Hinter-Fokus-Zustand einander annähern, und sie sind mit einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet, wenn Fokussierung erreicht ist. Somit kann die Fokuseinstellbedingung des Objektivs 22 in vertikaler Richtung dadurch nachgewiesen werden, daß die Signale von den Bildsensoranordnungen 42c und 42d der arithmetischen Operation unterzogen werden.
  • Einige der bekannten Verfahren zur Entscheidung dessen, ob das Nachweisergebnis der Horizontalfokus-Einstellbedingung oder dasjenige der Vertikalfokus-Einstellbedingung zum Antrieb des Objektivs verwendet werden sollte, sind:
  • (1) Eines, bei dem das Nachweisergebnis mit der höheren Zuverlässigkeit ausgewählt wird (beispielsweise das Ergebnis, bei dem der oben erwähnte Wert von E größer ist),
  • (2) eines, bei dem die Priorität einer Richtung gegeben wird (beispielsweise der vertikalen Richtung), und bei dem der Fokusnachweis in der anderen Richtung (der vertikalen Richtung) ausgeführt wird, wenn kein zuverlässiges Ergebnis erhalten wird oder wenn der oben erwähnte Minimalwert C(0) nicht existiert, und
  • (3) eines, bei dem der Mittelwert der Berechnungsergebnisse aus beiden Richtungen genommen wird.
  • Bei einer solchen Fokusnachweisvorrichtung besteht, wenn die Bilder einer Mehrzahl von Gegenständen mit unterschiedlichen Abständen auf den Bildsensoranordnungen erzeugt werden, die Möglichkeit der Herbeiführung einer Fehleinstellung hinsichtlich der korrekten Fokussierung im Ergebnis dessen, daß der mittlere Abstand dieser Gegenstände genommen wird, oder daß ein Fokusnachweis unmöglich gemacht ist. Um dieses Problem zu lösen, ist eine Kamera vorgeschlagen worden, die so ausgebildet ist, daß eine Fokuseinstellung auf solche Weise ausgeführt wird, daß ein Bild des Gegenstandes durch Unterteilung eines Paares von Bildsensoranordnungen in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt wird und die arithmetische Operation zum Fokusnachweis hinsichtlich jedes dieser Blöcke ausgeführt wird. Aus den erhaltenen Ergebnissen der arithmetischen Operation wird ein Block ermittelt, welcher beispielsweise einen am nächsten Punkt befindlichen Gegenstand oder einen Gegenstand mit dem stärksten Kontrast enthält, und die Fokuseinstellung wird gemäß dem Berechnungsergebnis dieses Blocks ausgeführt. (Vergleiche beispielsweise die US- Patente 4 687 917 und 4 851 657.)
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird, um die Bildsensoranordnungen in eine Mehrzahl von Blöcken aufzuteilen, beispielsweise eine feste Zahl für den ersten Term k und den letzten Term r beim Verschiebungsbetrag L = 0 in der oben erwähnten Gleichung (1) angenommen. Beispielsweise werden - wie in Fig. 13A gezeigt - zur Aufteilung der Bildsensoranordnung in 6 Blöcke die Relativbeträge C(L) beim Block 1 anhand der Gleichung (1) mit k=1 und r=6 berechnet, wenn der Verschiebungsbetrag L = 0 ist, und dann wird der Defokusbetrag DF unter Verwendung der Gleichung (2) aus den Berechnungsergebnissen der Gleichung (1) errechnet. Analog wird bei den Blöcken 2, 3, 4, 5 und 6 die Einstellung so vorgenommen, daß (k=7, r=12) , (k=13, r=18), (k=19, r=24), (k=25, r=30) und (k=31, r=36) angenommen werden, wenn der Verschiebungsbetrag L = 0 ist, und dann wird der Defokusbetrag DF unter Benutzung der Gleichungen (1) und (2) berechnet. In Fig. 13B gibt es 3 Blöcke, wobei die Breite jedes Blocks größer als die nach Fig. 13A ist.
  • Beim oben erwähnten Verfahren wird jedoch ein Paar von Bildsensoranordnungen in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt, um die arithmetische Operation zum Fokusnachweis für jeden Block auszuführen. Dies wirft das folgende Problem auf:
  • Die Raumfrequenzkomponente eines Gegenstandes, der einen starken Kontrast und scharfe Kanten hat, enthält hochfrequente Komponenten, während ein Gegenstand, der insgesamt flach ist und schwachen Kontrast hat, nur niederfrequente Komponenten hat. Aus diesem Grund kann das die oben beschriebene Unterteilung in kleine Blöcke einschließende Berechnungsverfahren für einen Gegenstand des letzteren Typs für keinen Block ein zuverlässiges Berechnungsergebnis gewährleisten.
  • Der Grund hierfür wird unter Bezugnahme auf die Figuren 14A, 14B, 15A und 15B im einzelnen erläutert. Die Figuren 14A und 14B zeigen die Bild-Ausgänge der Bildsensoranordnung 40 für den Fall eines Gegenstands mit starkem Kontrast und scharfen Kanten.
  • Die Datenstrings für ein Paar von Bildsensoranordnungen werden mit A (in der Figur mit einer durchgezogenen Linie gezeigt) und B (in der Figur mit einer punktierten Linie gezeigt) bezeichnet. Fig. 14A zeigt das Zusammenfallen der Datenstrings A und B, wenn der Verschiebungsbetrag L = 0 ist. Fig. 14B zeigt einen String B, der um eine Teilungslänge nach rechts verschoben ist (es wird angenommen, daß die Verschiebungsrichtung "+" sei). Der Relativbetrag C(L) fällt auf das Minimum ab, wenn die Daten der Strings A und B übereinstimmen, was in Fig. 14A gezeigt ist. In diesem Fall wird C(0) in der oben erwähnten Gleichung (2) 0. Der Relativbetrag C(1) bedeutet die Differenz, die erzeugt wird, wenn eines der Datenstrings um eine Teilungseinheit verschoben ist, und entspricht daher der Fläche des schraffierten Teils in Fig. 14B. Weiterhin zeigen die Datenstrings A und B beim Verschiebungsbetrag L = 0 eine perfekte Koinzidenz, und daher wird der Relativbetrag C(-1) gleich C(1), wenn der Verschiebungsbetrag L = -1 ist. Damit wird C(1) - C(0) = C(-1) - C(0) und E = C(1) - C(0) = C(1) gemäß Gleichung (2) erhalten. Mit anderen Worten: die Fläche des in Fig. 14B gezeigten schraffierten Teils entspricht E.
  • Nun werden ein schmaler Block N und ein breiter Block W erörtert, die in Fig. 14B gezeigt sind. In diesem Fall decken sowohl der Block N als auch der Block W den schraffierten Abschnitt ab, und daher wird der Wert von E unabhängig davon, ob die Gleichungen (1) und (2) auf den Block N oder den Block W angewandt werden, derselbe sein. Dies bedeutet, daß ein Defokusbetrag mit gleicher Genauigkeit erhalten werden kann, wenn der Block N oder der Block W verwendet werden, so daß unabhängig davon, wie der Gegenstand in Blöcke unterteilt wird, kein Problem auftritt.
  • Für die Figuren 15A und 15B wird eine analoge Diskussion geführt. Das Gegenstandsmuster hat in diesem Fall keine scharfe Kante (wie in den Figuren 14A und 14B gezeigt) und ist insgesamt flach bzw. eben, was ein niederfrequentes Muster ergibt. Fig. 15A zeigt die Koinzidenz der Daten der oben erwähnten Strings A (der in den Figuren mit einer durchgezogenen Linie gezeigt ist) und B (der in den Figuren mit einer gepunkteten Linie gezeigt ist) . Fig. 15B zeigt die Daten des Strings B, die um eine Teilungseinheit nach rechts verschoben wurden. Wie auch im Falle der Fig. 14B wird die Fläche des in Fig. 15B gezeigten schraffierten Teils der Wert von E - dieser unterscheidet sich jedoch vom Falle der Fig. 14B darin, daß die im Block W enthaltene Fläche des schraffierten Abschnitts größer als die im Block N enthaltene Fläche ist. Somit ist der Wert von E für den Block W größer, was bedeutet, daß der Block W eine Berechnung des Defokusbetrages mit höherer Genauigkeit ermöglicht. Wenn die Blockbreite verringert wird, verringert sich entsprechend die Fläche des schraffierten Teils, der im Block enthalten ist, und der Wert von E wird kleiner, bis der Wert von E schließlich auf E1 absinkt, welches den Schwellwert für E bei der oben erwähnten Bedingung (1) bildet. Im Ergebnis wird ein Fokusnachweis ummöglich.
  • Es ist daher wünschenswert, für einen Gegenstand, der nur niederfrequente Komponenten hat, einen größeren Fokusnachweisbereich bereitzustellen. Dies liegt daran, daß ein neuer, breiterer Block zu einer erneuten Ausführung der Berechnung gebildet werden kann, wenn von einem der kleinen Blöcke kein zuverlässiges Berechnungsergebnis erhalten wird. Dies würde jedoch die Zeit für die arithmetische Operation verlängern und damit die Effizienz des Verfahrens nachteilig beeinflussen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fokusnachweisvorrichtung bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Fokusnachweisgenauigkeit durch Unterteilung eines Bildsensors in Blöcke optimaler Größe entsprechend der Raumfrequenzkomponente eines Gegenstandes verbessert wird.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Eine Fokusnachweisvorrichtung besteht aus einem optischen Fokusnachweissystem 30, welches zwei Bilder, die von durch unterschiedliche Bereiche eines Objektivs 20 hindurchtretendes Licht erzeugt werden, auf ein Paar von Bildsensoranordnungen 40 lenkt, einer Unterteilungseinrichtung 53, die ein Paar von Bildsensoranordnungen 40 in kleine Blöcke unterteilt, so daß von jedem Block ein Bildausgang gewonnen wird, einer Fokusnachweisberechnungseinrichtung 54, die die Bildausgänge, die von dem Paar der Bildsensoranordnungen 40 erhalten werden, gegeneinander verschiebt, um den Relativverschiebungsbetrag der beiden Bilder zu berechnen, und einer Modifizierungseinrichtung 52, die die Breite dieser Blöcke verändert. Die Vorrichtung enthält eine Entscheidungseinrichtung 51, die so ausgebildet ist, daß sie unter Verwendung der Modifizierungseinrichtung 52 die Breite der Blöcke verringert, wenn sie die Raumfrequenzkomponente eines Gegenstandes analysiert und ermittelt, daß diese hochfrequente Komponenten enthält, und die die Blockbreite vergrößert, wenn sie ermittelt, daß die Raumfrequenmzkomponente des Gegenstands nur niederfrequente Komponenten enthält.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • Fig. 2 zeigt die MTF-Charakteristiken, die aus dem Filterungsvorgang erhalten wurden,
  • die Figuren 3A, 3B, 4A und 4B stellen die Ergebnisse des Filterungsvorganges dar, wobei die Figuren 3A und 3B die Ergebnisse für einen Gegenstand mit starkem Kontrast und die Figuren 4A und 4B die Ergebnisse für einen insgesamt flachen Gegenstand mit schwachem Kontrast zeigen,
  • die Figuren 5A, 5B, 13A und 13B stellen dar, wie die Blockunterteilung ausgeführt wird, wobei Fig. 5A einen Fall zeigt, bei dem 72 Pixel in 12 Blöcke unterteilt werden, Fig. 5B einen Fall darstellt, bei dem 72 Pixel in 6 Blöcke unterteilt werden, Fig. 13A einen Fall darstellt, in dem 36 Pixel in 6 Blöcke unterteilt werden und Fig. 13B einen Fall darstellt, in dem 36 Pixel in 3 Blöcke unterteilt werden,
  • Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm mit der Horizontalfokus- Nachweisprozedur,
  • Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm der Fokusnachweisprozedur in horizontaler sowie vertikaler Richtung,
  • die Figuren 8A und 8B stellen Flußdiagramme eines weiteren Verfahrens zur Ausführung des bidirektionalen Fokusnachweises dar,
  • Fig. 9 stellt das optische Fokusnachweissystem zur Ausführung des Fokusnachweises in einer Richtung dar,
  • die Figuren 10A bis 10D stellen die Berechnung des Relativbetrages C(L) dar,
  • Fig. 11 zeigt ein Beispiel einer Bildsensoranordnung zur Benutzung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 12A zeigt ein optisches Fokusnachweissystem zur Ausführung des Fokusnachweises in einer Mehrzahl von Richtungen,
  • Fig. 12B zeigt den Aufbau der Wiederabbildungslinse, die in Fig. 12A gezeigt ist,
  • die Figuren 14A, 14B, 15A und 15B stellen die Beziehung zwischen Gegenstandsmustern und Blockbreiten dar, wobei Fig. 14A und 14B sich auf einen Gegenstand mit starkem Kontrast und Fig. 15A und 15B sich auf einen insgesamt flachen Gegenstand mit schwachem Kontrast beziehen,
  • die Figuren 16A und 16B stellen die Ergebnisse des Filtervorganges dar, wobei Fig. 16A den Fall eines Objektes zeigt, das aus einer Mischung eines Gegenstandes mit starkem Kontrast und eines solchen mit schwachem Kontrast besteht und Fig. 16B die Ergebnisse des Filtervorganges zeigt, und
  • Fig. 17 stellt dar, wie die Blockunterteilung für einen Fall ausgeführt wird, bei dem beide Arten von Gegenständen kombiniert sind.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Fig. 1 zeigt den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10 bezeichnet einen Gegenstand, 20 bezeichnet ein Objektiv und 30 bezeichnet ein optisches Fokusnachweissystem, das beispielsweise in Fig. 9 oder den Figuren 12A und 12B genauer dargestellt ist. Das optische System besteht aus einer Gesichtsfeldmaske, einer Bildfeldlinse, einer Aperturblende und einer Wiederabbildungslinse. 40 ist ein Paar Bildsensoranordnungen gemäß Fig. 9 oder ein Paar Bildsensoranordnungen, die in einer Mehrzahl von Richtungen angeordnet sind - wie in Fig. 11 gezeigt - und 50 ist eine Steuerschaltung, die einen Mikrocomputer aufweist, zur Ausführung verschiedener Arten von Berechnungen und Steuerungen einer Kamera.
  • Fig. 1 zeigt Einrichtungen 51 bis 56 eines Mikrocomputers zur Ausführung verschiedener Arten arithmetischer Operationen. Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung jeder der Einrichtungen 51 bis 56 gegeben.
  • Die Mustererkennungseinrichtung 51 erfaßt die im Bildmuster enthaltenen Frequenzkomponenten eines Gegenstandes entsprechend dem Bildausgang, der von der Bildsensoranordnung 40 erhalten wurde und trifft die Entscheidung hinsichtlich der Breite der Blöcke bei der Unterteilung der Bildsensoranordnung 40. Speziell unterwirft die Mustererkennungseinrichtung die Ausgangsdaten von der Bildsensoranordnung 40 einer der Filterung mit dem Raumfrequenz-Bandpaßcharakteristiken dienenden Berechnung. Die Filteroperation wird auf dem Ausgang von einer der Bildsensoranordnungen 40 ausgeführt, die ein Paar bildet. Wenn die Daten vor der Filterung als "da" und die gefilterten Daten als "F" bezeichnet werden, dann können die Daten gemäß der folgenden Gleichung bestimmt werden:
  • F (i) = - da (i) + 2 x da (i + 2)
  • - da (i + 4) + 1 2 8
  • worin i = 1, 2, 3, 4, 5, ... ... (3)
  • Die MTF (Modulations-Übertragungsfunktion = Modulation Transfer Function), die in der Filteroperation angewandt wird, ist in Fig. 2 gezeigt.
  • Wenn die Pixel-Teilung der Bildsensoranordnung 40 als "Pi" bezeichnet wird, wird eine MTF mit (1/4Pi) Pixeln/mm als Peak erhalten. Wenn die Teilung beispielsweise Pi = 100 µm ist, ist das Peak bzw. der Spitzenwert 2,5 Pixel/mm. Wenn auf das eine Hochfrequenzkomponente enthaltende Bildmuster - wie in Fig. 3A gezeigt - eine solche Filteroperation ausgeführt wird, werden die Daten mit dem in Fig. 3B gezeigten Kontrast erhalten. Wenn andererseits ein Bildmuster der Filteroperation unterzogen wird, welches nur niederfrequente Komponenten aufweist - wie in Fig. 4A gezeigt -, tritt kein Kontrast auf, wie aus Fig. 4B zu ersehen. Folglich wird, wenn die Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten (nachfolgend abgekürzt als "P-P"-Wert bezeichnet) des gefilterten Datenstrings F oberhalb eines bestimmten Wertes liegt, wird beurteilt, daß der Gegenstand hinreichend hohe Frequenzkomponenten enthält. Wenn die Differenz im Gegensatz hierzu unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, wird dies so interpretiert, daß der Gegenstand nur niederfrequente Komponenten aufweist.
  • Die Modifizierungseinrichtung 52 steuert die Teilungseinrichtung 53, um die Breite der Blöcke bei der Unterteilung der Bildsensoranordnung 40 entsprechend dem von der Mustererkennungseinrichtung 51 erhaltenen Ergebnis zu ändern. Die Teilungseinrichtung 53 teilt ein Paar von Bildsensoranordnungen 40 in kleine Blöcke und gibt jeweils den Bildausgang a1 ... an, b1 ... bn für jeden Block aus. Die Fokusnachweisberechnungseinheit 54 führt die Verarbeitungsvorgänge, wie die oben erwähnte relative Berechnung und interpolierende Berechnung, zur Berechnung des Defokusbetrages DF für jeden Bildausgang aus jeweils einem Block aus. Die Entscheidungseinrichtung 55 entscheidet, ob die durch die Fokusnachweisberechnungseinheit 54 berechneten Defokusbeträge DF die oben erwähnte Bedingung (1) erfüllen oder nicht. Aus den Defokusbeträgen DF, die durch die Entscheidungseinrichtung 55 als die Bedingung (1) erfüllend beurteilt werden, wählt die Auswahleinrichtung 56 einen aus, der die spezifizierten Bedingungen erfüllt. Die Funktionen der Einrichtungen 51 bis 56 werden durch eine programmbezogene Verarbeitung des Mikrocomputers ausgeführt.
  • Eine Antriebssteuerung 60 steuert einen Antriebsmotor 70 entsprechend dem Defokusbetrag DF an, der durch die Auswahleinrichtung 56 ausgewählt wurde.
  • Die Betriebsweise der Fokusnachweisvorrichtung, die aus den oben erwähnten Einrichtungen besteht, wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 6 erläutert. Bei dieser Beschreibung werden das optische Fokusnachweissystem 30 und die Bildsensoranordnungen 40 mit der in Fig. 9 gezeigten Konfiguration zugrundegelegt und angenommen, daß ein horizontaler Fokusnachweis ausgeführt wird. Weiterhin wird angenommen, daß jedes der Paare der Bildsensoranordnungen 41a und 41b aus 72 Pixeln besteht. Es wird angenommen, daß der Ausgang in 12 Sätze schmaler Blöcke, die jeweils aus 6 Pixeln bestehen - wie in Fig. 5A gezeigt - oder in 6 Sätze breiter Blöcke, die aus 12 Pixeln bestehen - wie in Fig. 5B gezeigt, unterteilt ist.
  • Fig. 6 stellt ein Flußdiagramm dar, welches die Schrittfolge für die Fokuserfassung bzw. den Fokusnachweis der oben erläuterten Fokusnachweisvorrichtung zeigt.
  • In einem Schritt S101 wird festgestellt, ob die Sammlung der Bilddaten der Bildsensoranordnungen 41 beendet ist, und dann geht das System zu einem Schritt S102 weiter. Der Mikrocomputer 50 nimmt jeden Pixelausgang auf, und es wird zum Schritt S103 weitergegangen. Im Schritt S103 führt die Mustererkennungseinrichtung 51 den oben erwähnten Filtervorgang für den Ausgang einer Bildsensoranordnung 41a gemäß Fig. 9 aus. In einem Schritt S104 entscheidet das System, ob der P-P-Wert größer als der spezifizierte Wert Cth ist oder nicht. Wenn er größer ist, entscheidet das System, daß der Gegenstand eine hinreichend hohe Frequenzkomponente enthält, und geht zu einem Schritt S105 weiter, in dem die Teilungseinrichtung 53 unter Steuerung durch die Modifizierungseinrichtung 52 die Ausgänge der Bildsensoranordnung 41a und 41b in schmale Blöcke unterteilt. Die Fokusnachweisberechnungseinheit 54 führt die oben erwähnte Fokusnachweisberechnung, angewandt auf den Ausgang jedes kleinen Blocks, zur Bestimmung einer Mehrzahl von Defokusbeträgen DF aus. Wenn P - P &le; Cth ist, entscheidet das System, daß der Gegenstand aus einem Muster besteht, welches nur niederfrequente Komponenten enthält, und geht zu einem Schritt S106 weiter. Unter Steuerung durch die Modifizierungseinrichtung 52 teilt die Teilungseinrichtung 53 den Ausgang jeder der Bildsensoranordnungen 41a und 41b in breite Blöcke ein. Die Berechnungseinheit 54 führt dann eine Fokusnachweisberechnung für jeden breiten Block aus, um eine Mehrzahl von Defokusbeträgen DF zu berechnen.
  • Als nächstes entscheidet in einem Schritt S107 das System, ob es unter den berechneten Defokusbeträgen DF einen zuverlässigen gibt oder nicht. Wenn das System zuverlässige Werte findet, geht es zu einem Schritt S108 weiter, und wenn es keine findet, geht es zu einem Schritt S110 weiter. In den Schritt S107 ist die Entscheidungseinrichtung 55 involviert. Im Schritt S108 wird von den Defokusbeträgen DF, die als zuverlässig beurteilt wurden, einer ausgewählt, der die Bedingung erfüllt (d.h. der Defokusbetrag, der den nächsten Punkt zeigt). In den Schritt S108 ist die Auswahleinrichtung 56 einbezogen. In einem Schritt S109 steuert die Antriebssteuerung 60 den Notor 70 derart, daß das Objektiv 20 nur um den durch die Auswahleinrichtung 56 ausgewählten Defokusbetrag DF angetrieben wird. Wenn im Schritt S107 kein zuverlässiger Defokusbetrag DF gefunden wird, bewirkt die Antriebssteuerung 60, daß das Objektiv 20 im Schritt S110 eine Abtastung bzw. einen Scan ausführt. Dies wird derart ausgeführt, daß das Objektiv 20 in die nächstgelegene Aufnahmestellung bewegt wird, um es anschließend in die entgegengesetzte Richtung zur Aufnahmeposition Unendlich zu bewegen, um eine Objektivstellung zu finden, die einen zuverlässigen Defokusbetrag DF liefert.
  • Alternativ kann das System so programmiert sein, daß, wenn das System im Schritt S104 feststellt, daß der P-P-Wert den spezifizierten Wert übersteigt und zum Schritt S105 weitergeht, wo es im Ergebnis der Fokusnachweisberechnung anhand der kleinen Blöcke keinen zuverlässigen Defokusbetrag findet, in die Betriebsart mit dem größeren Block umschaltet, um die Fokusnachweisberechnung nochmals zu durchlaufen.
  • Die oben gegebene Beschreibung bezieht sich auf einen Fall, bei dem das optische Fokusnachweissystem 30 und die Bildsensoranordnung 40 die in den Figuren 12A und 12B gezeigte Konfiguration haben. Mit anderen Worten, es bezieht sich auf den Nachweis in zwei Richtungen - horizontal und vertikal.
  • Jede der Bildsensoranordnungen 42a und 42b, die zur Ausführung des horizontalen Fokusnachweises ein Paar bilden, besteht aus 42 Pixeln, wie in den Figuren 5A und 5B gezeigt. Wie oben beschrieben, werden 12 Sätze schmaler Blöcke, die - wie in Fig. 5A gezeigt - jeweils 6 Pixel aufweisen, oder 6 Sätze breiter Blöcke, die jeweils 12 Pixel aufweisen, zur Ausführung der Fokusnachweisberechnung gebildet. Weiterhin besteht jede der Bildsensoranordnungen 42c und 42d, die ein Paar bilden, aus 36 Pixeln - wie in den Figuren 13A und 13B gezeigt. Wie in Fig. 13A gezeigt, wird eine Auswahl zwischen der Betriebsart mit kleinen Blöcken gebildet, in der sechs Sätze schmaler Blöcke mit 6 Pixeln verwendet werden - wie in Fig. 13A gezeigt -, und der Betriebsart mit großem Block getroffen, bei der drei Sätze aus breiten Blöcken mit 12 Pixeln benutzt werden - wie in Fig. 13B gezeigt.
  • Der durch die oben erläuterte Konfiguration ausgeführte Fokusnachweisbetrieb wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 7 diskutiert.
  • Wenn die Sammlung der Bilddaten von den Bildsensoranordnungen 42 in einem Schritt S201 beendet ist, werden die einzelnen Pixelausgänge während eines Schritts S202 aufgenommen, und die Mustererkennungseinrichtung 150 führt den Filtervorgang für die Anordnung bzw. das Array 42a des horizontalen Paares der Bildsensoranordnungen - wie schon oben beschrieben - in einem Schritt S203 aus. In einem Schritt S204 entscheidet das System, ob der bereits erwähnte P-P-Wert größer als der spezifizierte Wert Cth ist oder nicht, und wenn sie entscheidet, daß er größer ist, nimmt sie an, daß der Gegenstand eine hinreichend hohe Frequenzkomponente enthält, und geht zu einem Schritt S205 weiter. In diesem führt das System die Fokusnachweisberechnung in der Betriebsart mit schmalen, kleinen Blöcken auf dieselbe Weise durch, wie oben diskutiert. Wenn der P-P-Wert kleiner als der spezifizierte Wert ist, entscheidet das System, daß das Objekt nur niederfrequente Komponenten aufweist und führt die Fokusnachweisberechnung in der Betriebsart mit breiten, großen Blöcken in einem Schritt S206 aus.
  • Das System geht dann zu einem Schritt S207 weiter, in dem die Mustererkennung 51 die Filteroperation auf die Anordnung 42c des vertikalen Paares der Bildsensoranordnungen anwendet. In einem Schritt S208 bestimmt das System, ob der erwähnte P-P-Wert größer als der spezifizierte Wert Cth ist oder nicht, und wenn es feststellt, daß er größer ist, geht es zu einem Schritt S209 weiter, in dem es die Fokusnachweisberechnung in der Betriebsart mit schmalen, kleinen Blöcken ausführt - unter der Annahme, daß der Gegenstand hinreichend hohe Frequenzkomponenten enthält. Wenn der P-P- Wert kleiner als der spezifizierte Wert ist, geht das System zu einem Schritt S210 weiter und führt die Fokusnachweisberechnung - unter der Annahme, daß der Gegenstand nur niederfrequente Komponenten aufweist - in der Betriebsart mit breiten, großen Blöcken aus.
  • Im nächsten Schritt S211 entscheidet die Entscheidungseinrichtung 55, ob es unter den horizontalen und vertikalen Defokusbeträgen DF, die im vorigen Schritt berechnet wurden, zuverlässige Daten gibt, und wenn sie zuverlässige Defokusbeträge findet, geht das System zu einem Schritt S212 weiter, in dem die Auswahleinrichtung 56 einen auswählt, der die Bedingung erfüllt (z.B. einen Defokusbetrag, der den nächsten Punkt zeigt). In einem Schritt S213 steuert die Antriebssteuerung 60 den Motor 70 an, um das Objektiv 20 um den Defokusbetrag DF zu bewegen, den die Auswahleinrichtung 56 ausgewählt hat.
  • Wenn im Schritt S211 kein zuverlässiger Defokusbetrag DF gefunden wurde, geht das System zu einem Schritt S214 weiter, in dem die Antriebssteuerung 60 die Ausführung einer Abtastbewegung bzw. eines Scan durch das Objektiv auf dieselbe Weise veranlaßt, wie oben beschrieben, um eine Objektivposition zu finden, in der ein zuverlässiger Defokusbetrag DF erhalten wird.
  • Alternativ kann das System so programmiert sein, daß, wenn das System im Schritt S204 oder im Schritt S208 feststellt, daß der P-P-Wert den spezifizierten Wert überschreitet, und zum Schritt S205 oder zum Schritt S209 weitergeht, wo es keinen zuverlässigen Defokusbetrag im Ergebnis der Fokusnachweisberechnung anhand der kleinen Blöcke findet, das System auf die Betriebsart mit dem größeren Block umschaltet und die Berechnung für jene Richtung erneut ausführt.
  • Bei dem im Flußdiagramm der Fig. 7 gezeigten und oben beschriebenen Fokusnachweis kann der Fall auftreten, daß die Block-Betriebsart, die für die horizontale Richtung angewandt wird, sich von derjenigen unterscheidet, die für die vertikale Richtung angewandt wird. Das System kann jedoch so programmiert sein, daß in beiden Richtungen dieselbe Block- Betriebsart ausgeführt wird. Dies wird unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Figuren 8A und 8B erläutert.
  • Nach Beendigung der Sammlung der Bilddaten der Bildsensoranordnungen 42 in einem Schritt S301 nimmt das System die Ausgangswerte der einzelnen Pixel in einem Schritt S302 auf, dann führt die Mustererkennungseinrichtung 51 in einem Schritt S303 den Filtervorgang hinsichtlich der Anordnung 42a des horizontalen Paares der Bildsensoranordnungen und der Anordnung 42c des vertikalen Paares der Bildsensoranordnungen so aus, wie oben beschrieben. In einem Schritt S305 bestimmt das System, ob wenigstens einer der P-P-Werte in horizontaler und vertikaler Richtung größer als der spezifizierte Wert Cth ist oder nicht. Wenn der für eine der beiden Richtungen erhaltene P-P-Wert größer als der spezifizierte Wert ist, geht das System zu einem nachfolgenden Schritt S306 weiter und führt die Fokusnachweisberechnung sowohl für die horizontale als auch für die vertikale Richtung in der Betriebsart mit schmalen, kleinen Blöcken aus. Wenn der P-P- Wert in beiden Richtungen unterhalb des spezifizierten Wertes liegt, geht das System zu einem Schritt S307 weiter und führt die Fokusnachweisberechnung sowohl für die horizontal als auch für die vertikale Richtung in der Betriebsart mit breiten, großen Blöcken aus. In einem Schritt S308 bestimmt die Entscheidungseinrichtung 55, ob zuverlässige Defokusbeträge DF existieren oder nicht. Wenn zuverlässige Defokusbeträge existieren, geht das System zu einem Schritt S312 weiter, in dem die Auswahleinrichtung 56 aus einer Mehrzahl von Defokusbeträgen DF einen auswählt, der die bestehende Anforderung erfüllt (beispielsweise den Defokusbetrag, der den nächsten Punkt zeigt). Das System geht dann zu einem Schritt S313 weiter, in welchem die Antriebssteuerung 60 den Motor 70 zum Antrieb des Objektivs 20 nur um den durch die Auswahleinrichtung 56 ausgewählten Defokusbetrag DF steuert.
  • Wenn das System im Schritt S308 ermittelt, daß es keinen zuverlässigen Defokusbetrag DF gibt, geht das System zu einem Schritt S309 weiter und prüft, ob die Berechnung anhand der großen Blöcke ausgeführt wurde oder nicht. Wenn noch keine Berechnung anhand der großen Blöcke ausgeführt wurde, führt das System in einem Schritt S310 die Berechnung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung in der Betriebsart mit breiten, großen Blöcken aus. Das System geht dann zu einem Schritt S311 weiter, und wenn es keinen zuverlässigen Defokusbetrag DF erhalten kann, oder wenn es feststellt, daß die Berechnung anhand der großen Blöcke bereits im Schritt S309 ausgeführt worden war, veranlaßt das System in einem Schritt S314 einen Scan des Objektivs 20, um eine Objektivposition zu finden, in der ein zuverlässiger Defokusbetrag DF erhalten werden kann.
  • Wenn im Schritt S311 ein zuverlässiger Defokusbetrag erhalten wird, wird das Objektiv 20 entsprechend dem Defokusbetrag DF angetrieben, der auf dieselbe Weise ausgewählt wurde, wie für den Schritt S312 und S313 beschrieben.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen schließen ein Verfahren ein, bei dem entweder die Betriebsart mit kleinen Blöcken oder die Betriebsart mit großen Blöcken ausgewählt ist. Bei diesem Verfahren führt, wenn es eine Mischung aus niederfrequenten und hochfrequenten Mustern im Fokusnachweisgebiet gibt, die Existenz einer hochfrequenten Komponente dazu, daß der P-P-Wert den spezifizierten Wert Cth überschreitet, was zur Auswahl der Betriebsart mit kleinen Blöcken führt. Dies bedeutet, daß der Fokusnachweis an einem Gegenstand mit hochfrequentem Muster ausgeführt werden kann, während er nicht an einem Gegenstand mit einem niederfrequenten Muster ausgeführt werden kann. Im Ergebnis dessen wird das Objektiv auf den Gegenstand mit dem hochfrequenten Muster scharf stellen. Daher kann es vorkommen, daß, wenn der Gegenstand mit dem Niederfrequenzmuster derjenige ist, von dem der Photograph ein Bild aufnehmen will, das Objektiv auf den Gegenstand scharf stellt, auf den der Photograph nicht scharfstellen will. Um diese Möglichkeit auszuschließen, kann das System so gestaltet werden, daß die Fokusnachweisberechnung derart ausgeführt wird, daß für eine Sensorposition, in der es beträchtliche Kontrastunterschiede der gefilterten Daten (Fig. 16B) gibt, die aus der Gleichung (1) erhalten wurden, die Betriebsart mit schmalen Blöcken ausgewählt wird, während die Betriebsart mit breiten Blöcken für eine Sensorposition ausgewählt wird, wo es kleinere Kontrastabweichungen gibt (Fig. 17). Das System führt somit die Fokusnachweisberechnung separat für jeden der Blöcke aus, wenn eine Fokusnachweis- bzw. -erfassungsfläche eine Mischung aus niederfrequenten und hochfrequenten Mustern aufweist, wie in Fig. 16A gezeigt.
  • Weiterhin können sich, wenn eine Kontrastkante eines Gegenstandsmusters auf der Grenze zwischen den Blöcken befindet, inkonsistente Berechnungsergebnisse ergeben. Dieses Problem kann durch Verwendung des Verfahrens gelöst werden, daß die Anmelderin mit JP-A-2-135311 beschrieben hat. In diesem Verfahren wird die Blockgrenze entsprechend dem Kontrast des Ausgangs der Bildsensoranordnungen nahe der Blockgrenze verschoben.
  • Weiterhin kann die vorliegende Erfindung nicht nur für die Fokusnachweisvorrichtung verwendet werden, die die in den Ausführungen erörterte eindimensionale Bildsensoranordnung aufweist, sondern auch für einen Fokusnachweis aufgrund eines zweidimensionalen Sensors, dessen Sensorpixel eine zweidimensionale Anordnung aufweisen.

Claims (8)

1. Fokusnachweisvorrichtung, welche aufweist:
- ein Paar linearer Anordnungen (43a, 43b; 43c, 43d) photoelektrischer Wandlerelemente, wobei jede der Anordnungen dazu ausgebildet ist, ein Bild zu empfangen,
- Mittel (53) zum Unterteilen der linearen Anordnungen (43a, 43b; 43c, 43d) in Abschnitte derart, daß jeder Abschnitt eine Gruppe der photoelektrischen Elemente aufweist,
- eine Fokusbestimmungseinrichtung (54) zum Berechnen einer Korrelation (CL) zwischen den durch einen ausgewählten Abschnitt eine der Anordnungen (43a) erzeugt wird, und den Signalen, die durch einen entsprechenden Abschnitt der anderen Anordnungen (43b) erzeugt werden, wodurch ein Fokussignal (DF) erzeugt wird, welches die Fokusbedingung jenes Teils des Bildes angibt, welches auf die ausgewählten Abschnitte der Anordnungen projiziert wird,
wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß
- Mittel (51) zum Nachweis der räumlichen Frequenz der Lichtintensitätsverteilung über den Anordnungen vorgesehen sind, und
- die Unterteilungsmittel (53) so ausgebildet sind, daß sie die Anordnungen (43a, 43b; 43c, 43d) derart unterteilen, daß die Größe der Abschnitte von der ermittelten räumlichen Frequenz abhängt.
2. Fokusnachweisvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zweites Paar linearer Anordnungen (43c, 43d; 43a, 43b) photoelektrischer Wandlerelemente aufweist, die in einer sich vom ersten Paar der Anordnungen (43a, 43b; 43c, 43d) wesentlich unterscheidenden Richtung ausgerichtet sind, wobei die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß der Fokusnachweis unter Verwendung entweder des ersten oder des zweiten Paares der Anordnungen ausgeführt wird.
3. Fokusnachweisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilungsmittel (53) dazu ausgebildet sind, die Anordnungen (43) in Abschnitte zu unterteilen, die in jenen Bereichen, in denen eine hohe räumliche Frequenz ermittelt worden ist, eine geringere Größe haben und in jenen Bereichen, in denen keine hohe räumliche Frequenz nachgewiesen worden ist, größer sind.
4. Fokusnachweisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilungsmittel (53) so ausgebildet sind, daß sie die Anordnungen (43) in gleiche Abschnitte unterteilen, deren Größe geringer ist, wenn eine hohe räumliche Frequenz nachgewiesen wurde, aber größer ist, wenn keine hohe räumliche Frequenz nachgewiesen worden ist.
5. Fokusnachweisvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilungsmittel (53) so ausgebildet sind, daß sie das erste und zweite Paar Anordnungen (43) in gleiche Abschnitte unterteilen, deren Größe geringer ist, wenn eine hohe räumliche Frequenz entweder im ersten oder im zweiten Paar Anordnungen (43) nachgewiesen worden ist, aber größer, wenn keine hohe räumliche Frequenz nachgewiesen worden ist.
6. Fokusnachweisvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
sie aufweist:
- Mittel (55) zum Bewerten der Zuverlässigkeit des Fokussignals (DF), das für einen der Anordnungsabschnitte berechnet wird,
- Mittel (56) zur Auswahl eines der Fokussignale (DF) aus jenen Fokussignalen, die durch die Bewertungsmittel (55) als zuverlissig bewertet wurden, und
- Mittel (60, 70) zum Antreiben eines Objektivs (20) eines abbildenden optischen Systems in eine Fokusposition entsprechend dem Fokussignal (DF), das durch die Auswahlmittel (56) ausgewählt wurde.
7. Fokusnachweisvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fokusnachweismittel (54) einschließen:
- Mittel zum Interpolieren der Korrelation (CL), die durch Verschiebung der zwei Signale relativ zueinander um eine ganze Zahl (L) der photoelektrischen Elemente berechnet wurde.
8. Kamera mit einer Fokusnachweisvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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