DE69121930T2

DE69121930T2 - Bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE69121930T2
Application number: DE69121930T
Authority: DE
Inventors: Kitahiro Kaneda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-08
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2011-02-08
Also published as: US6417883B1; EP0441380B1; EP0441380A1; US5739857A; DE69121930D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmevorrichtung für die Verwendung mit einem optischen Linsensystem wie einer Videokamera, einer elektronischen Stehbildkamera oder dergleichen.

Verwandter Stand der Technik

Herkömmlicherweise ist für eine Bildaufnahmevorrichtung zur Verwendung in einer Videokamera ein bekanntes Verfahren zur Scharfeinstellung vorgesehen, bei dem die Stellung einer Fokussierlinse dadurch gesteuert wird, daß aus der Hochfrequenzkomponente eines Videosignals, welches aus einer Aufnahmevorrichtung wie einer Ladungskopplungsvorrichtung CCD oder dergleichen ausgegeben wird, die Festlegung eines Objektbildes ermittelt wird und die Hochfrequenzkomponente auf einen maximalen Wert gebracht wird.
Ferner ist für eine Kamera, die mit einer solchen Aufnahmevorrichtung ein optisches Objektbild in ein elektrisches Signal umsetzt, ein Verfahren zur automatischen Scharfeinstellung vorgesehen, bei dem ein Teil eines Aufnahmebildes als Schärfemeßbereich herangezogen wird, der zwangsweise der Bewegung des Objektes nachgeführt wird, um für dieses automatisch den Scharfeinstellungszustand einzustellen (zum Beispiel gemäß der JP-OS 60-249477).
Gemäß diesem herkömmlichen Verfahren wird dadurch, daß in dem Schärfemeßbereich ein Merkmalspunkt des Objektes erfaßt und dessen Änderung ermittelt wird, eine Versetzungslage des Objektes ermittelt und dann der Schärfemeßbereich auf einen kleinen Bereich umgestellt, der auf die Versetzungslage zentriert ist.
Da jedoch eine derartige herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung das Nachführen mit einem Objekt bei einer jeglichen Bildaufnahmesituation mit einem Schärfemeßbereich gleicher Größe und mit gleicher Ansprechgeschwindigkeit für ein jegliches Teilbild ausführt, entsteht ein Problem dadurch, daß beispielsweise dann, wenn bei dem Nachführen mit dem Objekt für das Herausgreifen eines Spitzenwertes der Hochfrequenzkomponente eines solchen Objektbildes die Schärfentiefe groß ist, bei der es schwierig ist, ein Hauptobjekt von der Umgebung, nämlich dem Hintergrund zu unterscheiden, der Schärfemeßbereich unabhängig von dem Objekt unstetig versetzt werden könnte (sogenannter Fern/Nah-Konflikt).
In der EP-A-0 263 510 ist eine automatische Fokussiervorrichtung beschrieben, mit der einem bewegten Objekt nachgeführt wird. Mittels einer Spitzenwertdetektoreinrichtung wird ein Spitzenwert einer Hochfrequenzkomponente eines Schärfesignals innerhalb eines Schärfemeßbereiches erfaßt. Die Lage des Spitzenwertes wird aus einem zwischengespeicherten Zählwert bestimmt. Gemäß der ermittelten Lage des Spitzenwertes wird zum Erreichen eines maximalen Spitzenwertes die Änderung des Schärfemeßbereiches, nämlich die Bewegung eines Scharfeinstellungsobjektes überwacht und der Schärfemeßbereich zum Nachfolgen mit der Bewegung des Objektes verändert. Durch Einstellen der Durchlaßperiode einer Torschaltung ist es möglich, die Lage und die Größe des Schärfemeßbereiches einzustellen. Falls ferner der Spitzenwert (gemäß der Bestimmung durch einen Zeitgeber) zu lange außerhalb eines Nachführbereiches liegt, wird die Spitzenwertermittlung neu in dem anfänglichen Meßbereich begonnen, der in der Mitte des Nachführbereiches liegt. Außerdem sind Einrichtungen für die Abgabe eines Befehls für das Zurücksetzen oder neue Beginnen eines Fokussiervorganges vorgesehen. Darüber hinaus wird das Versetzen des Schärfemeßbereiches lediglich dann ausgeführt, wenn der erfaßte Spitzenwert einen vorbestimmten Pegel übersteigt, und der Versetzungsbereich des Schärfemeßbereiches ist eingeschränkt.
Außerdem ist aus der GB-A-2 216 743 eine Bilderfassungseinrichtung bekannt, in der einem Bild durch Versetzen eines Meßbereiches nachgefolgt wird, der auf einer Bilderfassungsebene auf einen Punkt versetzbar ist, bei dem die Helligkeitspegeldifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite dieses Bereiches maximal wird, wobei dieser Punkt mit dem mittigen Teil des Meßbereiches übereinstimmt. Selbst in dem Fall, daß eine mittlere Helligkeitsdifferenz zwischen einem Objekt und dem Hintergrund so gering ist, daß die Bewegung des Objektes kaum zu erfassen ist, wird sichergestellt, daß das Objekt auf genaue Weise verfolgt werden kann, wenn selektiv die Nachführbetriebsart unter Ansetzen eines Spitzenwertes eingeschaltet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, das vorangehend genannte Problem dadurch zu lösen, daß die für eine Bildaufnahmesituation geeignete automatische Objektnachführung ermöglicht wird.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur automatischen Objektnachführung zu schaffen, die für das beständige und zuverlässige Nachführen mit einem bewegten Objekt geeignet ist, welche Bildaufnahmesituation auch immer gegeben sein mag.
Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur automatischen Objektnachführung zu schaffen, die für das genaue Nachführen mit einem bewegten Objekt dadurch geeignet ist, daß ein Versetzungsbereich, eine Ansprechgeschwindigkeit, eine Versetzungsrichtung und die Größe des Meßbereiches in Abhängigkeit von der Schärfentiefe gesteuert wird.
Eine vierte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur automatischen Scharfeinstellung zu schaffen, die dazu geeignet ist, unabhängig von dem Bildaufnahmezustand fortgesetzt auf ein bewegtes Objekt scharf einzustellen.
Eine fünfte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur automatischen Scharfeinstellung zu schaffen, die dazu geeignet ist, durch naturgemäßes Einstellen der Versetzung eines Schärfemeßbereiches einem Objektbild von Interesse selbst bei großer Schärfentiefe nachzufolgen.
Eine sechste Aufgabe der Erfindung ist es, die Ansprechcharakteristik gemäß einem Bildaufnahmezustand auf die Nachführung mit einem Objekt zu optimieren.
Eine siebente Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, unabhängig von einer Änderung der Schärfentiefe fortgesetzt auf ein bewegtes Objekt scharf einzustellen.
Eine achte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, einen stetigen und zuverlässigen Scharfeinstellvorgang für die Nachführung mit einem Objekt auszuführen, welche unabhängig von einem Aufnahmezustand jederzeit die optimale Steuerung der Größe, der Versetzungsansprechgeschwindigkeit und der Versetzungsrichtung des Schärfemeßbereiches ermöglicht, um das Objekt jederzeit innerhalb des Schärfemeßbereich halten zu können.
Eine neunte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die zur fortgesetzten zuverlässigen Scharfeinstellung auf ein bewegtes Objekt geeignet ist, bei der unabhängig von der Schärfentiefe ein Hauptobjekt ständig innerhalb eines Schärfemeßbereiches mit einer beständigen und genauen Nachführung mit dem Objekt ohne eine Funktionsstörung wie einen Fern/Nah-Konflikt dadurch eingefangen gehalten wird daß in Abhängigkeit von der Schärfentiefe die Gröbe, die Versetzungsrichtung und die Ansprechgeschwindigkeit der Schärfemeßbereich in einem Aufnahmebild auf geeignete Weise geschaltet und gesteuert wird.
Eine zehnte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung mit der automatischen Schärfeeinstellung mit einer Betriebsart zur fortgesetzten Scharfeinstellung auf ein bewegtes Objekt unter Nachführung mit dem Objekt zu schaffen, bei der eine Bedienungsperson eine gegenwärtige Betriebsart des Scharfeinstellungsvorganges deutlich erkennen kann.
Eine elfte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, auf einem Monitorbildschirm deutlich anzuzeigen, ob die gegenwärtige Schärfemeßbart auf einem festgelegten Schärfemeßbereich oder einem der Bewegung eines Objektes folgenden bewegten Schärfemeßbereich beruht, so dab eine Bedienungsperson eine gegenwärtige Schärfeeinstellbetriebsart richtig erkennen kann und verschiedenerlei Fehlfunktionen und Fehlbedienungen verhindert sind.
Eine zwölfte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Biidaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, eine stetige und genaue Nachführung mit einem Objekt dadurch auszuführen, dab eine erste Schärfemeßbetriebsart eingestellt wird, bei der die Scharfeinstellung mit einem Schärfemeßbereich ausgeführt wird, der auf eine vorbestimmte Lage an einem Aufnahmebild festgelegt ist, oder eine zweite Schärfemeßbetriebsart eingestellt wird, bei der die Scharfeinstellung unter Nachführen des Meßbereiches mit dem Objekt ausgeführt wird, wobei der Schärfemeßbereich auf einem Monitorbildschirm angezeigt wird und ferner auf dem Monitorbildschirm der Ein/Auszustand einer automatischen Objektnachführung deutlich als erste und zweite Schärfemeßbetriebsart mit unterschiedlichen Anzeigen für den Schärfemeßbereich angezeigt wird, so daß eine Bedienungsperson einen gegenwärtigen Aufnahmezustand richtig erkennen kann und verschiedenerlei Fehlfunktionen und Fehlbedienungen verhindert werden können.
Eine dreizehnte Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, auf einem Monitorbildschirm wie einem elektronischen Sucher deutlich anzuzeigen, ob bei dem gegenwärtigen Objektnachführvorgang ein normales Nachführen mit einem Zielobjekt ausgeführt wird oder nicht, wobei dadurch eine Bedienungsperson den Nachführbetriebszustand bei der gegenwärtigen Objektnachführung auf genaue Weise erkennen kann und somit verschiedene Fehlfunktionen und Fehlbedienungen verhindert werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildaufnahmevorrichtung mit dem Merkmal der eine stetige und genaue Objektnachführung ermöglichenden automatischen Objektnachführung zu schaffen, bei der durch Nachführen mit dem Objekt ständig auf ein bewegtes Objekt scharf eingestellt werden kann, wobei mit der Vorrichtung ein Zustand, bei dem die Objektnachführung auf normale Weise zur fortgesetzten Scharfeinstellung auf das bewegte Objekt ausgeführt wird, oder ein Zustand, bei dem die Objektnachführung nicht normal ausgeführt wird, so daß nicht auf das bewegte Objekt scharf eingestellt wird, an einem Monitorbildschirm deutlich angezeigt werden kann, da die Vorrichtung dazu gestaltet ist, zusammen mit einer Entscheidung aus einem Zustand des Schärfesteuersystems anzuzeigen, ob der Objektnachführvorgang normal ausgeführt wird oder nicht, wobei dadurch eine Bedienungsperson auf genaue Weise einen gegenwärtigen Aufnahmezustand erkennen kann und verschiedenerlei Fehlfunktionen und Fehlbedienungen verhindert werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Bildaufnahmevorrichtung zur Verwendung mit einem optischen Linsensystem gelöst, die zum Bewegen eines Meßbereiches innerhalb eines Aufnahmebildes durch Mitgehen mit der Bewegung eines Objektbildes geeignet ist und die
- eine Lagedetektoreinrichtung zum Erfassen der Lage des Objektes in dem Aufnahmebild und
- eine Steuereinrichtung zum Steuern der Lage des Meßbereiches aufgrund des Ausgangssignals der Lagedetektoreinrichtung aufweist,
wobei die Bildaufnahmevorrichtung ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß sie
- eine Einrichtung zum Bestimmen der Schärfentiefe des Aufnahmebildes mittels einer Entscheidungstabelle für die Schärfentiefe aufgrund des Blendenwertes und/oder der Brennweite des Linsensystems aufweist,
wobei die Steuereinrichtung ferner dazu gestaltet ist, die Ansprechgeschwindigkeit des Meßbereiches, das heißt, die Geschwindigkeit zu steuern, mit der der Meßbereich der Bewegung des Objektbildes folgt, wobei die Ansprechgeschwindigkeit entsprechend der durch die Einrichtung zum Bestimmen der Schärfentiefe erhaltenen Schärfentiefe gesteuert wird.
Andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung, welche die Gestaltung einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung zeigt.
Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Steuerfunktion der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung.
Fig. 3 ist eine Darstellung, die eine Rechentabelle für die Schärfentiefe in der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung zeigt.
Fig. 4A bis 4C sind Darstellungen, welche die Relativlagen eines Schärfemeßbereiches innerhalb eines Aufnahmebildes bei der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung zeigen.
Fig. 5A bis 5C sind Darstellungen zum Erläutern eines anderen Beispiels für die Steuerung eines Schärfemeßbereiches innerhalb eines Aufnahmebildes bei der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein anderes Beispiel für die Steuerfunktion der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung veranschaulicht.
Fig. 7 ist eine Darstellung zum Erläutern einer Anzeige, die einem Scharfeinstellungszustand bei der erfindungsgemäßen Objektnachführbetriebsart entspricht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 1 ist eine Blockdarstellung einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß der bei einer Videokamera oder dergleichen angewandten Erfindung.
In dieser Figur ist mit 1 ein Aufnahmelinsensystem mit einer Fokussierlinse 1A zur Schärfeeinstellung und einer Zoomlinse 1B für das Ausführen des Zoomvorgangesbezeichnet. Die Fokussierlinse 1A wird mittels einer Fokussiermotor- Treiberschaltung 9 und eines Fokussiermotors 10 eingestellt und gesteuert, während die Zoomlinse 1B mittels einer Zoommotor-Treiberschaltung 11 und eines Zoommotors 12 eingestellt und gesteuert wird 2 ist eine Blende zum Steuern der Menge von einfallendem Licht die mittels einer Blendentreiberschaltung 7 und eines IG-Motor 8 für das Verstellen der Blende 2 eingestellt und gesteuert wird. 3 ist ein Aufnahmeelement wie eine Ladungskopplungsvorrichtung CCD für das fotoelektrische Umsetzen eines mit der Fokussierlinse 1A auf einem Aufnahmebild erzeugten Objektbildes in ein Aufnahmesignal, 4 ist ein Vorverstärker zum Verstärken des von dem Aufnahmeelement 3 abgegebenen Aufnahmesignals auf einen vorbestimmten Pegel und 5 ist eine Prozessorschaltung zum Umsetzen eines von dem Vorverstärker 4 abgegebenen Bildsignals zu einem Norm-Fernsehsignal mit vorbestimmten Aufbereitungen wie einer Gammakorrektur einem Ausblendeprozeß und dem Hinzufügen von synchronisiersignalen und zum Ausgeben des Fernsehsignals aus einem Videoausgangsanschluß Das aus der Prozessorschaltung 5 abgegebene Fernsehsignal wird einem Monitor 23 wie einem Videoaufzeichnungsgerät oder einem nicht dargestellten elektronischen Sucher zugeführt.
6 ist eine Blendensteuerschaltung die automatisch über die Blendentreiberschaltung 7 den IG-Motor 8 derart steuert daß das von dem Vorverstärker 4 abgegebene Bildsignal eingegeben und die Offnungsgröße der Blende 2 zum Konstanthalten des Pegels des Bildsignals auf einem vorbestimmten Pegel eingestellt wird.
13 ist ein Gesamtbereichfilter das dazu eingesetzt ist durch das Ermitteln aus dem von dem Vorverstärker 4 abgegebene Bildsignal, ob der Kontrast eines Objektes stark oder gering ist bestimmen zu können ob ein Objekt vorhanden ist oder nicht, 14 ist ein Bandpaßfilter welches gleichfalls aus dem, von dem Vorverstärker 4 abgegebenen Bildsignal eine für das Erfassen der Scharfeinstellung erforderliche Hochfrequenzkomponente herausgreift, und 15 ist eine Unschärfebreite-Meßschaltung, die aus dem Bildsignal eine Unschärfebreite eines Objektbildes (die Breite zwischen Randteilen eines Objektbildes) erfaßt und die Scharfeinstellung durch Nutzen einer Eigenheit ermittelt daß der Scharfeinstellungszustand umso naher ist je kleiner die Unschärfebreite des Objektbildes ist. Ein Schärfemeßverfahren mit einer solchen Unschärfebreite-Meßschaltung ist aus der JP-OS 62-103616 bekannt so daß Einzelheiten hiervon weggelassen werden.
16 ist eine Torschaltung die durch Schalten der Ausgangssignale aus dem Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13, dem Bandpaßfilter 14 und der Unschärfebreite-Meßschaltung 15 nur ein Signal durchläßt, welches in einen bestimmten Bereich auf dem Aufnahmebild fällt, wobei von einem Videosignal für ein Einzelbild nur ein dem Signal innerhalb eines bestimmten Bereiches entsprechender Teil gemäß einem Torimpuis durchgelassen wird, welches von einer nachfolgend beschriebenen Steuerlogikschaltung 18 zugeführt wird, wodurch es möglich wird, einen Durchlaßbereich für das Herausgreifen der Hochfrequenzkomponente nämlich einen Schärfemeßbereich für die Schärfemessung auf irgendeine beliebige Stelle in dem Aufnahmebild einzustellen (Die an dem Aufnahmebild eingestellten Schärfemeßbereiche sind in Fig 4 dargestellt, deren Einzeeiten nachfolgend beschrieben werden)
17 ist eine Spitzenwertlage-Detektorschaltung die innerhalb des Aufnahmebildes die horizontale und die vertikale Stelle erfaßt, an denen aus dem Bildsignal, welches welches demjenigen innerhalb des durch die Torschaltung 16 herausgegriffenen Schärfemeßbereiches entspricht, ein Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente erhalten wird. Diese Spitzenwertlage-Detektorschaltung 17 gibt durch Aufteilen des Schärfemeßbereiches in eine vorbestimmte Anzahl von Blöcken in horizontaler und vertikaler Richtung die Horizontal- und Vertikalkomponenten des während der Periode eines Einzelbildes erfaßten Spitzenwertes ab und erfaßt, in welchem Block der während der Periode eines Einzelbildes gemessene Spitzenwert liegt.
19 ist ein Fokussiercodierer zum Erfassen einer Einstellung der Fokussierlinse 1A, 20 ist ein Zoomcodierer zum Erfassen einer Information über die mit der Zoomlinse 1B veränderbare Brennweite und 21 ist ein Blendencodierer zum Erfassen der Öffnungsgröße der Blende 2. Diese Erfassungsdaten werden der Steuerlogikschaltung 18 zugeführt.
Die Steuerlogikschaltung 18 ist für das vollständige Steuern des ganzen Systems vorgesehen, welches beispielsweise durch einen Mikrocomputer gebildet ist, in dem eine nicht dargestellte Eingabe/Ausgabe-Einheit, ein A/D-Umsetzer, ein Festspeicher (ROM) und ein Schreib/Lesespeicher (RAM) vorgesehen sind. Von dieser Steuerlogikschaltung 18 werden aufgrund des aus der Spitzenwertlage-Detektorschaltung 17 ausgegebenen Ausgangssignals des Bandpaßfilters 14 der Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente und dessen Koordinaten, gemäß dem Ausgangssignal des Gesamtbereich- oder Objektbestimmungsfilters 13 die Objektkontrastinformationen, gemäß dem Ausgangssignal der Unschärfebreite-Meßschaltung 15 die Unschärfebreite-Informationen und die Erfassungsinformationen aus jedem Codierer, die aus der Spitzenwertlage-Detektorschaltung 17 ausgegeben werden, aufgenommen und gemäß einem vorbestimmten Algorithmus verarbeitet, wobei dadurch aus deren Zeitfolgeänderungen die Einstellungen einer Lage, einer Größe, einer Versetzungsrichtung und einer Versetzungsansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches auf einem Aufnahmebild ausgeführt werden oder die Objektnachführung ausgeführt wird, während die Verstellrichtung und die Verstellgeschwindigkeit der Fokussierlinse 1A berechnet werden, mit denen der Scharfeinstellpunkt erreicht wird.
Das heißt, für ein jedes Einzelbild wird gemäß dem Ausgangssignal des Bandpaßfilters 14 aus dem Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente innerhalb der Periode eines Einzelbildes und dessen Koordinaten die Bewegung eines Objektes ermittelt, der Torschaltung 16 ein Torimpuls für die Ein/Aus-Steuerung in der Weise zugeführt, daß der Schärfemeßbereich um eine Stelle herum eingestellt wird, die auf die geänderte Spitzenwertstelle, nämlich die Objektstelle zentriert ist, und nur ein dem Signal innerhalb des Schärfemeßbereiches entsprechender Teil eines Bildsignals durchgelassen.
Die Steuerlogikschaltung 18 führt ferner gemäß dem Bildsignal, welches dem Signal innerhalb des Schärfemeßbereiches entspricht, der eingestellt wurde, die Schärfemessung für das Objekt aus, um dadurch den Scharfeinstellungspunkt einzustellen. Das heißt, die Schaltung nimmt die aus der Unschärfebreite-Meßschaltung 15 zugeführte Unschärfebreiten-Information und die aus dem Bandpaßfilter 14 zugeführte Spitzenwert-Information für die Hochfrequenzkomponente auf und führt der Fokussiermotor- Treiberschaltung 9 Steuersignale wie solche für eine Drehrichtung, eine Drehgeschwindigkeit, das Beginnen und Beenden der Drehung für den Fokussiermotor 10 in der Weise zu, daß die Fokussierlinse 1A in eine Stellung verstellt werden soll, bei der die Unschärfebreite innerhalb eines Einzelbildes minimal ist und der Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente maximal ist, wobei dadurch die Fokussiermotor-Treiberschaltung 9 gesteuert wird.
In diesem Fall werden von der Steuerlogikschaltung 18 die Größe, der Versetzungsbereich und die Versetzungsansprechgeschwindigkeit für den Schärfemeßbereich jeweils entsprechend dem Schärfegrad und der Schärfentiefe gesteuert, die aus einem Blendenwert und einer Brennweite berechnet wird, die jeweils durch den Blendencodierer 21 und den Zoomcodierer 20 erfaßt werden.
Auf diese Weise ist es möglich, auf ein bewegtes Objekt scharf einzustellen, während die automatische Nachführung auf dieses ausgeführt wird.
Hierbei werden erfindungsgemäß ein aus der Unschärfebreite-Meßschaltung 15 abgegebenes Unschärfebreitensignal und ein von dem Bandpaßfilter 14 abgegebener Spifzenwert der Hochfrequenzkomponente aus folgendem Grund für das Ermitteln der Scharfeinstellung herangezogen:
Die Unschärfebreite hat die Eigenschaft, daß sie wegen. der Unempfindlichkeit gegenüber der Auswirkung des Objektkontrastes nahe an dem Scharfeinstellungspunkt oder an diesem eine hohe Genauigkeit der Schärfemessung ergibt, weil die Unschärfebreite nahe an dem Scharfeinstellungspunkt kleiner und an dem Scharfeinstellungspunkt minimal ist während die Umschärfebreite wegen ihres engen Dynamikbereiches weit ab von dem Scharfeinstellungspunkt keine zufriedenstellende Genauigkeit der Schärfemessung liefern kann.
Im Gegensatz dazu kann die Hochfrequenzkomponente wegen ihres breiten Dynamikbereiches ds dem Schärfegrad entsprechende Ausgangssignal selbst weit ab von dem Scharfeinstellungspunkt ergeben, während die Komponente infolge einer starken Einwirkung des Kontrastes insgesamt gesehen keine so ausreichend Genauigkeit für die Schärfemessung wie die Unschärfebreitenmessung ergben kann.
Demzufolge kann mit einer Kombination aus diesen ein Schärfemeßverfahren erzielt werden, bei dem der Dynamikbereich breit ist und nahe an dem Scharfeinstellungspunkt eine hohe Meßgenauigkeit erzielt werden kann.
Ferner wird von der Steuerlogikschaltung 18 gemäß dem Ausgangssignal aus dem Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13 regelmäßig der Kontrast innerhalb des Schärfemeßbereiches in einem Aufnahmebild erfaßt und ermittelt, um dadurch zu bestimmen, ob sich innerhalb des Aufnahmebildes ein Objekt befindet oder nicht.
Das heißt, wenn ein Objektbild außerhalb des Aufnahmebildes liegt oder bei einem Zustand, bei dem der Kontrast zwischen dem Objekt und dem Hintergrund infolge eines äußerst unscharfen Zustandes kaum zu ermitteln ist, wird die Objektbestimmung selbst unmöglich, so daß dem Objekt nicht auf genaue Weise nachgeführt werden kann und daher Fehlfunktionen auftreten können und die Schärfeeinstellung nicht richtig ausgeführt wird.
Im Hinblick auf die vorstehend angeführten Probleme wird erfindungsgemäß aus dem Kontrast innerhalb eines Aufnahmebildes ermittelt, ob ein Objekt vorhanden ist oder nicht, und es wird dann, wenn kein Objekt vorhanden ist, die Versetzung des Schärfemeßbereiches, nämlich die Objektnachführung abgebrochen, um auf eine nicht naturgemäße Versetzung des Schärfemeßbereiches zurückzuführende Fehlfunktionen sowie eine fälschliche Messung außerhalb eines Objektes zu vermeiden.
Erfindungsgemäß ist eine Gestaltung in der Weise vorgenommen, daß bei dem Ausführen der vorstehend genannten automatischen Objektnachführung durch das Ermitteln der Schärfentiefe die Größe, die Versetzungsrichtung und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches gesteuert werden, wodurch die optimale Objektnachführung ermöglicht ist.
Ein aus der Steuerlogikschaltung 18 ausgegebener Torimpuls wird nach einer vorbestimmten Signalverarbeitung nicht nur durch die Torschaltung 16, sondern auch durch eine Anzeigeschaltung 22 einem Fernsehsignal überlagert, das aus der Prozessorschaltung 5 ausgegeben und dem Monitor 23 zugeführt wird, in dem auf dem Monitorbildschirm 23 der Schärfemeßbereich überlagert und in Abhängigkeit von dem Zustand der Scharfeinstellung durch Aufhellen oder Blinken angezeigt wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 dargestellte Ablaufdiagramm der Steuerungsvorgang für den Schärfemeßbereich mit der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung aufeinanderfolgend beschrieben. Es ist anzumerken, daß die erfindungsgemäße automatische Objektnachführung bei der Betriebsart zur automatischen Scharfeinstellung (AF-Betriebsart) eingeschaltet werden kann, aber bei der Betriebsart zur manuellen Scharfeinstellung abgeschaltet wird, bei der der Schärfemeßbereich nicht an dem Monitorbildschirm angezeigt wird.
Es ist ferner anzumerken, daß erfindungsgemäß eine AF- Betriebsart mit der Objektnachführung und die normale AF- Betriebsart ohne Objektnachführung vorgesehen sind, wobei die Betriebsarten während des Betriebes durch eine Anzeige an dem Monitorbildschirm 23 unterschieden werden können.
Gemäß Fig. 2 wird der Ablauf der Objektnachführsteuerung begonnen und dann bei einem Schritt S1 die Anfangseinstellung des Systems vorgenommen, bei der der Schärfemeßbereich auf eine Anfangslage an dem im wesentlichen mittigen Teil in einem vorbestimmten Aufnahmebild gesetzt und dessen Größe auf ein Maximum eingestellt wird.
Als nächstes wird bei einem Schritt S2 ermittelt, ob die Betriebsart zur automatischen Objektnachführung eingeschaltet ist oder nicht.
Wenn bei dem Schritt S2 die Nachführbetriebsart ausgeschaltet ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S26 weiter, bei dem die Einstellung für die Anzeige des Schärfemeßbereiches an dem Monitorbildschirm 23 durch Aufhellen ausgeführt wird, während der Schärfemeßbereich in der Anfangslage an dem im wesentlichen mittigen Teil an dem Aufnahmebild festgelegt bleibt, und danach wird in Schritten S27 bis S33 die automatische Scharfeinstellung bzw. der AF- Vorgang ausgeführt. Der Algorithmus für diese automatische Scharfeinstellung ist der gleiche wie derjenige für die bei Schritten S5 bis S12 dargestellte automatische Scharfeinstellung bei der Objektnachführung und wird daher nachfolgend beschrieben.
Der Prozeß schreitet nach dem Beenden des Ablaufes der automatischen Scharfeinstellung zu einem Schritt S34 weiter, bei dem der Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm 23 durch Aufhellen gemäß der Einstellung bei dem Schritt S26 angezeigt wird, und kehrt dann zu dem Schritt S2 zurück. Das heißt, bei der normalen AF-Betriebsart ohne Objektnachführung wird der Schärfemeßbereich durch Aufhellen angezeigt.
Falls bei dem Schritt S2 ermittelt wird, daß die Nachführbetriebsart eingestellt worden ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S3 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Nachführvorgang begonnen worden ist oder vor dem Beginnen der Nachführung in einem Bereitschaftszustand ist. Bei dem Bereitschaftszustand der Nachführung schreitet der Prozeß zu einem Schritt S35 weiter, bei dem die Einstellung für die Anzeige des Schärfemeßbereiches an dem Monitorbildschirm 23 durch Blinken vorgenommen wird, um den Bereitschaftszustand der Nachführung anzuzeigen, wobei der Schärfemeßbereich in der bei dem Schritt S eingestellten Anfangslage verbleibt. Danach wird in den Schritten S27 bis S33 die automatische Scharfeinstellung ausgeführt und dann schreitet der Prozeß zu dem Schritt S34 weiter, bei dem der Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm 23 gemäß der Einstellung bei dem Schritt S26 durch Blinken angezeigt wird, wonach dann der Prozeß zu dem Schritt S2 zurückkehrt. Das heißt, bei dem Bereitschaftszustand der Objektnachführung kann der Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm 23 durch Blinken angezeigt werden.
Wenn bei dem Schritt S3 die Nachführung eingeleitet wurde, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S4 weiter, bei dem die Einstellung zur Blinkanzeige des Schärfemeßbereiches an dem Monitorbildschirm 23 vorgenommen wird, um die automatische Objektnachführung für die fortgesetzte Scharfeinstellung auf ein bewegtes Objekt durch automatisches Nachführen in den Schärfemeßbereich innerhalb des Aufnahmebildes anzuzeigen. Es ist anzumerken, daß die Anzeige der Objektnachführung von derjenigen bei der Nachführbereitschaft beispielsweise durch voneinander verschiedene Blinkperioden unterschieden werden kann.
Bei dem Eintreten in den Vorgang zur automatischen Objektnachführung wird bei dem Schritt S5 ein durch den Blendencodierer 21 erfaßter Blendenwert für ein jeweiliges Teilbild in die Steuerlogikschaltung 18 aufgenommen, durch die A/D-Umsetzschaltung in der Steuerlogikschaltung 18 zu digitalen Daten mit beispielsweiwe einem Byte umgesetzt und dann in den Speicher eingelesen. Bei einem Schritt S6 wird ein durch den Zoomcodierer 20 erfaßtes digitales Signal als Brennweiteninformation in die Steuerlogikschaltung 18 aufgenommen und für ein jeweiliges Einzelbild in den Speicher eingelesen.
Bei einem Schritt wird aufgrund des Blendenwertes und der Brennweite, die jeweils bei den Schritten S5 bzw. S6 aufgenommen wurden, die Schärfentiefe berechnet. Diese Berechnung der Schärfentiefe erfolgt mit einer in Fig. 3 dargestellten Schärfentiefe-Entscheidungstabelle, die in den Festspeicher in der Steuerlogikschaltung 18 eingeschrieben wurde. Bei einem in Fig. 3 dargestellten Beispiel für die Informationstabelle wird die Schärfentiefe in Abhängigkeit von den informationen über den Blendenwert F und die Brennweite f als eine von drei Stufen für Bereiche DP1, DP2 und DP3 bestimmt. In dieser Figur ist die Schärfentiefe in der Aufeinanderfolge DP1, DP2 und DP3 größer
Bei einem Schritt S8 werden aufgrund des Ausgangssignals aus der Spitenwertlage-Detektorschaltung 1? in die Steuerlogikschaltung 18 die Informationen über die horizontale und die vertikale Lage für einen Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente eines Helligkeitssignals innerhalb einer Einzelbildperiode in einer Blockeinheit in dem Aufnahmebild eingelesen
In den Speicher in der Steuerlogikschaltung 18 werden nach der A/D-Umsetzung jeweils bei einem Schritt S9 die aus der Unschärfebreite-Meßschaltung 15 ausgegebene Unschärfebreiteninformation in diesem Einzelbild und bei einem Schritt S10 die aus dem Bandpaßfilter 14 ausgegebene Spitzenwert information in diesem Einzelbild eingelesen. Bei einem Schritt S11 wird aus den Informationen über die Schärfentiefe, die Unschärfebreite und den Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente die Scharfeinstellung ermittelt, um die Verstellgeschwindigkeit zu bereichnen und zu bestimmen, welche einer Verstellungsrichtung und einem Schärfegrad der Fokussierlinse 1A entspricht. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit der Fokussierlinse 1A im Hinblick auf die aus dem Blendenwert und der Brennweite erhaltene Schärfentiefe korrigiert. Bei dem Bestimmen der Schärfentiefe und der Verstellgeschwindigkeit kann dadurch die Rechenzeit verkürzt und das Programme vereinfacht werden, daß eine in Fig. 3 dargestellte Informationstabelle oder eine nicht dargestellte, gemäß der vorangehenden Beschriebung in dem Festspreicher gespeicherte Informationstabelle für das Einstellen der Geschwindigkeit zu deren Bestimmung aus dem Schärfegrad und der Schärfentiefe benuzt wird.
Bei einem Schritt S12 werden der Fokussiermotor- Treiberschaltung 9 für den Antrieb des Fokussiermotors 10 die Fokussierlinsen-Steuerinformationen (für die Fokussiermotor- Stellgeschwindigkeit, die Stellrichtung, den Antrieb oder das Anhalten) zugeführt, um dadurch die Fokussierlinse 1A auf den Scharfeinstellungspunkt zu versetzen.
Bei einem Schritt S13 wird die durch das Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13 ausgegebene analoge Information über den Kontrast in diesem Einzelbild durch A/D-Umsetzung zu einem digitalen Format transformiert, welches in einen vorbestimmten Speicherbereich in der Steuerlogikschaltung 18 eingelesen wird, und bei einem Schritt S14 wird ein vorbestimmter Rechenvorgang zum Bestimmen des Kontrastes eines Objektes ausgeführt. Im einzelnen wird der Kontrast eines Objektes durch Vergleichen der aus dem Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13 ausgegebenen Information über den Pegel eines Helligkeitssignals mit einem vorbestimmten Schwellenwert ermittelt, wodurch entschieden wird, ob die automatische Nachführung mit hoher Genauigkeit aufgrund der Änderung des Spitzenwertes der Hochfrequenzkomponente möglich ist oder die Objektnachführung wegen geringer Helligkeit nicht möglich ist.
Wenn bei dem Schritt S14 ermittelt wird, daß der Kontrast des Objektes ausreichend hoch ist, so daß das Objekt auf zuverlässige Weise in dem Schärfemeßbereich liegt und die Objektnachführung mit hoher Genauigkeit möglich ist, schreitet der Prozeß zu den Schritten von dem Schritt S15 an weiter, bei denen die Größe, die Versetzungsrichtung und die Ansprechgeschwindigkeit des (auch als Objektnachführbereich herangezogenen) Schärfemeßbereiches aufgrund der bei dem Schritt S7 erhaltenen Information über die Schärfentiefe berechnet werden.
Das heißt, bei dem Schritt S15 wird die bei dem Schritt S7 ermittelte Schärfentiefe bestimmt und dann, wenn diese DP3, nämlich die größte Schärfentiefe ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S16 weiter, bei dem die Größe des Schärfemeßbereiches auf ein Maximum eingestellt wird und der Bereich in dem Aufnahmebild mittig festgelegt wird. Die Lage und die Größe dieses Schärfemeßbereiches können die gleichen wie diejenigen des anfänglich bei dem Schritt S1 eingestellten Bereiches sein oder auf andere Weise eingestellt werden.
Wenn die Schärfentiefe DP2, nämlich mittelgroß ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S17 weiter, bei dem die Größe und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches auf mittlere Werte eingestellt werden und die Versetzungsrichtung allein auf die horizontale Richtung eingestellt wird.
Wenn die Schärfentiefe DPL, nämlich die kleinste ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S18 weiter, bei dem die Größe und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches auf ein Minimum bzw. ein Maximum eingestellt werden, während die Versetzungsrichtung des Schärfemeßbereiches auf sowohl die horizontale als auch die vertikale Richtung eingestellt wird.
Hierbei wird der Grund dafür, daß die Größe, die Ansprechgeschwindigkeit und die Versetzungsrichtung des Schärfemeßbereiches gemäß der Schärfentiefe veränderbar gesteuert werden, ausführlich unter Bezugnahme auf die Fig.4 erläutert.
Wenn gemäß der Darstellung bei dem Schritt S18 die Schärfentiefe DP1, nämlich die kleinste ist, wird die Größe des Schärfemeßbereiches gemäß der Darstellung in Fig. 4A auf ein Minimum eingestellt, nämlich im einzelnen auf einen Bereich von 30% in Längsrichtung und 30% in Querrichtung des ganzen Bildschirmes. Die Versetzung wird nach oben und unten, nach links und rechts sowie diagonal zugelassen.
Wenn gemäß der Darstellung bei dem Schritt S17 die Schärfentiefe DP2, nämlich die mittelgroße ist, wird die Größe des Schärfemeßbereiches gemäß der Darstellung in Fig. 48 auf einen mittleren Wert von 40% in Längsrichtung und 30% in Querrichtung des ganzen Meßbereiches eingestellt, wobei die Versetzungsrichtung nur die Horizontalrichtung ist und die Ansprechgeschwindigkeit auf einen mittleren Wert eingestellt wird.
Wenn gemäß der Darstellung bei dem Schritt S16 die Schärfentiefe DP3, nämlich die größte ist, wird die Größe des Schärfemeßbereiches gemäß der Darstellung in Fig. 4C auf ein Maximum mit 60% in Längsrichtung und 60% in Querrichtung des ganzen Bildschirmes eingestellt, wobei der Schärfemeßbereich festgelegt wird.
Allgemein ändert sich dann, wenn die Schärfentiefe gering ist, der Schärfegrad in dem Aufnahmebild in starkem Ausmaß zwischen dem Scharfeinstellungszustand und unscharfen Einstellungen, wodurch sich ein Zustand ergibt, bei dem leicht auf ein Hauptobjekt scharf eingestellt werden kann und das Hauptobjekt deutlich von dem Hintergrund unterschieden werden kann, wodurch die Hochfrequenzkomponente aus dem Hauptobjekt richtig erfaßt werden kann und auch die durch die Verschiebung des Scharfeinstellungspunktes und die Bewegung des Objektes verursachten Änderungen der Hochfrequenzkomponente auf genaue Weise erfaßt werden können. Sobald demnach der Schärfemeßbereich das Hauptobjekt auf richtige Weise erfassen und diesem nachgeführt werden kann, wird die Größe des Bereiches auf ein Minimum eingestellt. Wenn die Schärfentiefe gering ist, ist die Brennweite lang und die in dem Aufnahmebild eingenommenen Abmessungen des Objektes sind häufig groß, so daß eine geringe Bewegung desselben an dem Aufnahmebild in einem größeren Ausmaß in Erscheinung tritt, wodurch die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches auf eine höhere Geschwindigkeit eingestellt werden muß.
Wenn die Schärfentiefe groß ist, kann die Scharfeinstellung unabhängig von dem Hauptobjekt leichter an mehreren Punkten an dem Aufnamebild auftreten, so daß die Lage des Spitzenwertpunktes der Hochfrequenzkomponente des Bildes infolge ihrer häufigen Änderungen nicht festgelegt werden kann, wodurch es schwierig wird, den normalen Nachführvorgang auszuführen. Das heißt, bei einem derartigen Zustand, bei dem die Schärfentiefe so groß ist, daß die Scharfeinstellung auf ein Objekt währscheinlich ist, ist die Nachführung mit dem Objekt für die Scharfeinstellung weniger notwendig. Wenn die Zoomlinse zu der Weitwinkelseite hin versetzt wird, wird der Bildwinkel breit, so daß die Bewegung des Objektes allgemein langsammer und insbesondere in der vertikalen Richtung geringer ist. Infolgedessen soll der Schärfemeßbereich groß eingestellt werden, um die auf den Fern/Nah/Konflikt zurückzuführenden Fehlfunktionen zu vermeiden, und auf den mittigen Teil in dem Aufnahmebild festgelegt werden.
Wenn gemäß der Darstellung bei dem Schritt S17 die Schärfentiefe mittelgroß ist, werden die Größe und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches auf mittlere Werte eingestellt und die Versetzungsrichtung des Schärfemeßbereiches wird allein auf die horizontale Richtung festgelegt, in der die Bewegung größtenteils auftritt, da es sich um einen Zwischenzustand zwischen großer und geringer Schärfentiefe handelt.
Auf diese Weise kann durch fein unterteilte Steuerung der Größe, der Versetzungsrichtung und der Anspruchgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches mittels der Schärfentiefe ein unnötiger Nachführvorgang ausgeschaltet werden, so daß eine weichere Nachführung erzielt werden kann.
Nachdem gemäß der vorangehenden Beschreibung der Einstellzustand des Schärfemeßbereiches entsprechend einem Aufnahmezustand bei den Schritten S16, S17 und S18 bestimmt ist, schreitet gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 2 der Prozeß zu einem Schritt S19 weiter, bei dem aufgrund der aus der Spitzenwertlage-Detektorschaltung 17 ausgegebenen und in einem vorbestimmten Speicherbereich in der Steuerlogikschaltung 18 gespeicherten Horizontal- und Vertikalkoordinaten einer erfaßten Stelle des Spitzenwertes der Hochfrequenzkomponente in dem gegenwärtigen Einzelbild und im Hinblick auf die bei den Schritten S16 bis S18 erhaltenen Informationen über die Ansprechgeschwindigkeit und die Versetzungsrichtung des Schärfemeßbereiches die Versetzungsstelle des auf die zuvor angezeigte Spitzenwertstelle zentrierten Schärfemeßbereiches für das nächste Einzelbild berechnet werden kann.
Wenn in diesem Fall die Einstellungslage des Schärfemeßbereiches durch Mittelung der Informationen über eine vorbestimmte anzahl von vorangehenden Einzelbildern statt allein durch Vergleich mit den Informationen für das vorangehende Einzelbild bestimmt wird, kann eine gleichmäßigere Lageeinstellung ohne Einwirkung beispielsweise durch Störsignale ausgeführt werden (zum Beispiel für das Einstellen des Schärfemeßbereichs ein Verfahren angewandt werden, wie es in der von der Anmelderin früher eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-213921 beschrieben ist).
Bei einem Schritt S20 werden die bei dem vorangehenden Schritt erhaltenen Koordinatewerte für den Schärfemeßbereich in dem Aufnahmebild für das nächste Einzelbild geprüft, um zu ermitteln, in welche Richtung sie im Vergleich zu den Koordinaten in dem gegenwärtigen Aufnahmebild verändert sind, und es wird dann, wenn die Richtung eine andere als eine vorbestimmte Versetzungsrichtung ist, die Bereichversetzungsrichtung nicht auf diese Richtung eingestellt.
Bei einem Schritt S21 wird gemäß der bei den vorangehenden Schritten S16 bis S18 erhaltenen Größe des Schärfemeßbereiches die Größe des Schärfemeßbereiches eingestellt.
Bei einem Schritt S22 wird aufgrund der bei dem vorangehend beschriebenen Ablauf eingestellten Informationen über die Lage und die Größe des Schärfemeßbereiches der Torschaltung ein Torimpuls zugeführt, um die Abfragestellen eines Aufnahmesignals in dem Aufnahmebild zu steuern bzw. die Lage des Schärfemeßbereiches einzustellen. Auf diese Weise werden die Lage und die Größe des Schärfemeßbereiches in dem Aufnahmebild auf den neuesten Stand gebracht.
Dieser Torimpuls wird zugleich auch der Anzeigeschaltung 22 zugeführt, in der er durch ein Steuersignal aus der Steuerlogikschaltung 18 gesteuert wird. Bei einem Schritt S23 wird der Impuls zu einem Blinkanzeigesignal umgesetzt, welches die Anzeige des Schärfemeßbereiches gemäß der bestehenden Betriebsart oder der bei dem Schritt S4 eingestellten Objektnachführbetriebsart durch Überlagerung auf dem Monitorbildschirm 23 bestimmt.
Bei einem Zustand, bei dem der vorstehend beschriebene Ablauf ausgeführt wurde, wird ein Objektnachführvorgang abgeschlossen und der Ablauf kehrt zu dem Schritt S2 zurück.
Auf diese Weise ist es möglich, durch Erfassen der Bewegung der Spitzenwerterfassungsstelle automatisch einem bewegten Objekt nachzufolgen.
Es ist anzumerken, daß dann, wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung bei dem Schritt S14 als Ergebnis des Aufnehmens der Informationen über die Objekthelligkeit über das Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13 ermittelt wird, daß infolge einer geringen Helligkeit des Objektes eine hochgenaue Nachführung mit dem Objekt nicht möglich ist, dies die Bedeutung hat, daß das Objekt nicht in dem Schärfemeßbereich vorhanden ist oder in einem außerordentlich unscharfen Zustand ist, wodurch bei dem Nachführen mit dem Objekt die Versetzung des Schärfemeßbereiches instabil wird oder Fehlfunktionen auftreten können, so daß die Scharfeinstellung selbst schwierig ist. Daher schreitet der Prozeß zu einem Schritt S24 weiter, bei dem der Schärfemeßbereich in die Rückstellage zurückversetzt wird und der Nachführvorgang abgebrochen wird. Dieser Rückstellvorgang wird derart ausgeführt, daß die Anfangslagekoordinaten und die Größe des Schärfemeßbereiches in dem im wesentlichen mittigen Teil des Aufnahmebildes eingesetzt werden, die bei dem Schritt S1 eingestellt sind, und dann in einem Schritt S25 an die Torschaltung 16 ein der Rücksetzstellung entsprechender Torimpuls ausgegeben wird.
Nachdem die Zurückstellung des Schärfemeßbereiches ausgeführt ist, wenn die Objektnachführung nicht möglich ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt S35 weiter, bei dem der Betriebsablauf zu der Objektnachführbereitschaft übergeht, wobei gemäß der vorangehenden Beschreibung der Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm gemäß dieser Betriebsart angezeigt wird.
Somit werden dann, wenn die Nachführung nicht möglich ist, Fehlfunktionen mit dem Schärfemeßbereich vermieden und die Versetzung wird naturgemäß vorgenommen.
Durch Wiederholen des vorstehend beschriebenen Steuerungsablaufes in den Einzelbildperioden ist es möglich, die automatische Verfolgung eines bewegten Objektes unter Scharfeinstellung auf dieses auszuführen.
Es ist anzumerken, daß bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel dann, wenn die Schärfentiefe auf dem mittleren Wert liegt, die Versetzungsrichtung für den Schärfemeßbereich allein auf die horizontale Richtung eingestellt wurde, aber nicht auf diese eingeschränkt ist, so daß daher in Anbetracht dessen, daß die Wertigkeit der Versetzung in der vertikalen Richtung gering wird, das Versetzen auf die in Fig. 5A bis 5C dargestellte Weise sowohl in der horizontalen Richtung als auch in der Richtung nach oben zugelassen werden kann. Die Zusammenhänge zwischen Fig. 5A bis 5C sind die gleichen wie diejenigen zwischen Fig. 4A bis 4C.
Bei dem vorangehend beschriebenen Beispiel wird die Schärfentiefe unter Aufteilung auf drei Stufen gesteuert, aber die Anzahl von Stufen ist nicht auf drei eingeschränkt, so daß es möglich ist, beispielsweise in zwei oder fünf Stufen zu steuern. Bei dem Verändern der Anzahl von Stufen müssen jedoch natürlich die Größe, der Versetzungsbereich und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches in Abhängigkeit von der jeweiligen unterteilten Schärfentiefe optimiert werden.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung kann die erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung auf zuverlässige Weise fortgesetzt auf ein bewegtes Objekt scharf eingestellt werden und die beständige und genaue Objektnachführung ohne Fehlfunktionen wie den Fern/Nah-Konflikt ausgeführt werden, da in dem Schärfemeßbereich ein Hauptobjekt stets unabhängig von der Schärfentiefe dadurch eingefangen werden kann, daß auf geeignete Weise die Größe, die Versetzungsrichtung und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches in dem Aufnahmebild in Abhängigkeit von der Schärfentiefe gesteuert oder geschaltet werden.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist übrigens gegenwärtig eine Bildaufnahmevorrichtung, die zur fortgesetzten Scharfeinstellung auf ein bewegtes Objekt durch die Nachführung gestaltet ist, nicht mit einer Funktion ausgestattet, mit der eine Bedienungsperson darüber informiert werden kann, ob die Scharfeinstellung in Verbindung mit der automatischen Objektnachführung ausgeführt wird oder in dem normalen festgelegten Schärfemeßbereich vorgenommen wird, so daß daher die Bedienungsperson nicht sofort einen gegenwärtigen Betriebszustand feststellen kann.
Demzufolge kann die Bedienungsperson nicht richtig auch ohne eine Anmerkung, daß einem anderen Objekt als dem scharf einzustellenden Objekt nachgeführt wird, ein Objekt erkennen, auf das gegenwärtig scharf eingestellt wird, so daß die Gefahr besteht, daß verschiedenerlei Fehlfunktionen oder Fehlbedienungen in Fällen auftreten können, bei denen Veränderungen des Objektes nicht verfolgt werden können oder die automatische Nachführung bei dem Beginn der Bewegung eines anhaltenden Objektes nicht eingestellt ist oder im Gegensatz dazu dann, wenn die Schärfemessung mit dem festgelegten Schärfemeßbereich ausgeführt werden sollte, bei einem Wechsel des scharf einzustellenden Objektes der Schärfemeßbereich dem vorangehenden Objekt folgen könnte, so daß daher nicht auf richtige Weise auf das Hauptobjekt scharf eingestellt wird.
Obgleich zwar der Meßbereich an dem Monitorbildschirm angezeigt wird, ist bei einem verwaschenen Bildschirm die Entscheidung schwierig, ob ein Zielobjekt richtig verfolgt wird oder nicht, und es ist daher eine wirkungsvolle Maßnahme zum Steigern der Genauigkeit der Objektnachführung erwünscht.
Unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 6 und auf Fig. 7 wird nun ein zweites Beispiel für das erfindungsgemäße Lösen der vorstehend angeführten Probleme beschrieben.
Dieses Beispiel ist dazu gestaltet, zusätzlich zu der vorangehend beschriebenen Anzeige des Objektnachführzustandes bei dem ersten Beispiel eine Anzeige des Scharfeinstellungszustandes zu ergeben.
Da bei diesem Beispiel der Schaltungsaufbau der gleiche wie der in Fig. 1 dargestellte ist, wird dessen Erläuterung weggelassen. Dieses Beispiel wird durch Verändern des Steueralgorithmus für die Steuerlogikschaltung 18 ausgeführt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 6 dargestellte Ablaufdiagramm der gesamte Steuerungsvorgang für den Schärfemeßbereich in einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß diesem Beispiel beschrieben.
Es ist anzumerken, daß auch bei diesem Beispiel die automatische Objektnachführung bei der automatischen Scharfeinstellung (AF-Betriebsart) ausgeführt wird, während sie bei der Betriebsart zur manuellen Scharfeinstellung abgeschaltet wird, bei der an dem Monitorbildschirm 23 der Schärfemeßbereich nicht angezeigt wird.
Bei diesem Beispiel sind die AF-Betriebsart mit der Objektnachführung und die normale AF-Betriebsart ohne die Objektnachführung vorgesehen, die voneinander während des Betriebs durch eine Anzeige an dem Monitorbildschirm 23 unterschieden werden können.
Wenn gemäß Fig. 6 der Steuerungsablauf für die Objektnachführung begonnen wird, wird bei einem Schritt S101 ermittelt, ob mit einem nicht dargestellten Aufnahmebetriebsart-Umschalter die automatische Objektnachführung gewählt ist oder nicht, und der Prozeß schreitet dann, wenn die Betriebsart zur automatischen Nachführung nicht gewählt ist, zu einem Schritt S127 weiter, bei dem auf gleiche Weise wie bei dem vorangehenden auf eine vorbestimmte Einstellungsstelle an dem mittigen Teil in dem Aufnnahmebild festgelegt wird und durch Steueren der Anzeigeschaltung 22 die Anzeige des Schärfemeßbereiches an dem Monitorbildschirm 23 aufgehellt wird.
Als nächstes wird bei einem Schritt S128 aus, dem Blendencodierer 21 ein Blendenwert F ausgelesen und bei einem Schritt S129 wird aus dem Zoomcodierer 20 eine Brennweiteninformation f ausgelesen, wobei die beiden Werte in der Steuerlogikschaltung 18 aufgenommen und in dem nit dargestellten Schreib/Lesespeicher gespeichert werden.
Bei einem Schritt S130 wird nach einem nachfolgend beschriebenen Verfahren aus der Information über dem Blendenwert F und der Brennweiteninformation f, die in der Steuerlogikschaltung 18 gespeichert sind, die Schärfentiefe DP bereichnet.
Bei einem Schritt S131 wird aus der Unschärfebreite- Meßschaltung 15 eine Unschärfebreiteninformation eingeholt und bei einem Schritt S132 wird aus dem Bandpaßfilter 14 ein Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente in einem Bildsignal empfangen, wobei die Werte in den Schreib/Lesespeicher in der Steuerlogikschaltung 18 eingespeichert werden.
Bei einem Schritt S133 werden die Verstellrichtung und das Verstellungsausmaß für die Fokussierlinse 1A unter Festlegung des Schärfemeßbereiches aufgrund der Hochfrequenzkomponente und der Unschärfebreiteninformation berechnet, die auf die vorstehend beschriebene Weise von dem Bandpaßfilter 14 und der Schärfebreite-Meßschaltung 15 ausgegeben sind, und bei einem Schritt S134 wird die Fokussierlinse 1A tatsächlich entsprechend den Informationen verstellt.
Nach dem Beenden des Ablaufes für die automatische Scharfeinstellung schreitet der Prozeß zu einem Schritt S135 weiter, bei dem über die Anzeigeschaltung 22 gemäß der Einstellung für die bei dem Schritt S127 ausgeführte Aufhellung der Anzeige des Nachführbereiches (Schärfemeßbereiches) an dem Monitorbildschirm 23 der Nachführbereich angezeigt wird. Gemäß dieser Beschreibung wird bei der normalen automatischen Scharfeinstellung ohne den Objektnachführvorgang der Nachführbereich (Schärfemeßbereich) an dem Monitorbildschirm 23 durch Aufhellen angezeigt.
Wenn bei dem Schritt S101 mit dem nicht dargestellten Aufnahmebetriebsart-Umschalter die automatische Objektnachführung eingetellt worden ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S102 weiter, bei dem die Einstellung für die Blinkanzeige des (auch als Schärfemeßbereich benutzten) Nachführbereiche an dem Monitorbildschirm 23 vorgenommen wird, um die automatische Objektnachführung für die fortgesetzte Scharfeinstellung auf ein bewegtes Objekt unter automatischem Verfolgen desselben in dem Aufnahmebild anzuzeigen.
Bei dem Eintreten in den Vorgang zur automatischen Objektnachführung werden jeweils in Schritten S103 und S104 ein Blendenwert F aus dem Blendencodierer 20 in einer Einzelbildperiode in die Steuerlogikschaltung 18 eingelesen und dann mit dem A/D-Umsetzer in der Steuerlogikschaltung 18 in digital Daten mit beispielsweise einem Byte umgesetzt, welche dann in den nicht dargestellten Schreib/Lesespeicher eingespeichert werden.
Bei einem Schritt S105 wird aufgrund des Blendenwertes F und der Brennweiteninformation f, die bei den Schritten S103 und S104 in die Steuerlogikschaltung 18 aufgenommen sind, die Schärfentiefe DP berechnet. Dieser Rechenvorgang für die Schärfentiefe wird mit einer in Fig. 3 dargestellten Schärfentiefe-Entscheidungstabelle ausgeführt, die wie bei dem vorangehenden Beispiel in den Festspeicher in der Steuerlogikschaltung 18 eingeschrieben ist.
Bei einem Schritt S106 werden in die Steuerlogikschaltung 18 aus dem Ausgangssignal der Spitzenwertlage-Detektorschaltung 17 für einen Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente eines Helligkeitssignals, innerhalb einer Einzelbildperiode die Informationen über die horizontale und die vertikale Lage in einer Blockeinheit in dem Aufnahmebild eingelesen.
Bei einem Schritt S107 wird die aus dem Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13 ausgegebene analoge Information über den Kontrast in diesem Einzelbild durch A/D- Umsetzung zu einem digitalen Format umgesetzt, welches in einen vorbestimmten Speicherbereich in der Steuerlogikschaltung 18 eingelesen wird, und bei einem Schritt S108 wird ein vorbestimmter Rechenvorgang für das Ermitteln des Kontrastes des Objektes ausgeführt. Im einzelnen wird die aus dem Gesamtbereich- oder Objektbestimmungsfilter 13 ausgegebene Information über den Helligkeitssignalpegel mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, um den Kontrast des Objektes zu bestimmen, und es wird ermittelt, ob eine automatische Nachführung mit hoher Genauigkeit aufgrund der Änderung des Spitzenwertes der Hochfrequenzkomponente möglich ist oder die Objektnachführung infolge geringer Helligkeit nicht möglich ist.
Wenn bei dem Schritt S108 ermittelt wird, daß der Kontrast des Objektes so hoch ist, daß das Objekt zuverlässig in dem Schärfemeßbereich liegt und die Objektnachführung mit hoher Genauigkeit möglich ist, schreitet der Prozeß zu Schritten S109 und nachfolgenden Schritten weiter, bei denen aufgrund der bei dem Schritt S105 erhaltenen Informationen die Größe, die Versetzungsrichtung und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches (Objektnachführbereiches) berechnet werden.
Die Prozesse für die Einstellungen der Lage, der Versetzungsrichtung und der Größe des Schärfemeßbereiches bei den Schritten S109 bis S116 sind die gleichen wie diejenigen bei den Schritten S15 bis S22 gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 2 bei dem vorangehenden Beispiel, deren Erläuterung wird daher weggelassen.
Auf diese Weise werden tatsächlich die Lage und die Größe des Schärfemeßbereiches in dem Aufnahmebild auf den neuesten Stand gebracht.
Wenn die Einstellungen der Lage und der Größe des Schärfemeßbereiches (Nachführbereiches) in den Schritten S109 bis S116 abgeschlossen wurden, schreitet der Prozeß zu dem bei Schritten S117 bis S120 dargestellten Anzeigeprozeß für die Anzeige des Zustandes der Nachführung weiter.
Das heißt, bei der erfindungsgemäßen automatischen Objektnachführung kann die Bedienungsperson zwischen einem Fall, bei dem die Nachführung auf normale Weise unter Scharfeinstellung auf das Objekt ausgeführt wird, und einem Fall, bei dem die Nachführung wegen einer großen Abweichung aus dem Scharfeinstellungspunkt nicht normal ausgeführt wird, durch unterschiedliche Perioden des Blinkens der Anzeige des Schärfemeßbereiches (Nachführbereiches) an dem Monitorbildschirm 23 unterscheiden.
Bei dem Schritt S117 wird ermittelt, ob das Objekt nahe an dem Scharfeinstellungspunkt liegt oder nicht.
Im einzelnen wird aus einer in Fig. 7 dargestellten, dem Zusammenhang zwischen der Fokussierlinseneinstellung und dem Spitzenwert der Hochfrequenzkomponente entsprechenden Kennlinie oder aus dem sich hiermit ändernden Pegel des Unschärfebreiten-Informationssignals ermittelt, ob das Objekt nahe an dem Scharfeinstellungspunkt liegt, wobei die Fokussierlinse 1A bei einem Zustand weit ab von dem Scharfeinstellungspunkt der Anstiegssteuerung gemäß der Kennlinie unterzogen und an dem Scharfeinstellungspunkt angehalten wird, während für den Neubeginn die Unschärfe erfaßt wird.
Demnach wird bei diesem Beispiel aus dem Scharfeinstellungszustand oder dem Steuerzustand der Fokusierlinse 1A ermittelt, ob die Objektnachführung auf normale Weise ausgeführt wird oder nicht.
Im einzelnen wird bei der Steuerung der Fokussierlinse 1A gemäß dem Kurvenanstieg entschieden, daß die Objektnachführung nicht normal ausgeführt wird, weil noch nicht auf das Objekt scharf eingestellt wird oder weil das Objekt nicht in dem Nachführbereich liegt.
Wenn andererseits die Bestimmung der Unschärfe vorgenommen wird, besteht ein Zustand, bei dem laufend auf das Objekt scharf eingestellt wird, so daß die normale Objektnachführung entschieden wird.
Wenn als Ergebnis dieser Entscheidung der Objektnachführvorgang auf normale Weise ausgeführt wird, wird eine schnelle Nachführbereich-Blinkperiode eingestellt, während diese langsam eingestellt wird, wenn der Objektnachführvorgang nicht auf normale Weise ausgeführt wird.
Auf diese Weise kann die Bedienungsperson stets deutlich erkennen, ob während des automatischen Nachführens mit einem Objekt die Objektnachführung normal ausgeführt wird oder nicht.
Wenn hinsichtlich des Ablaufdiagrammes bei dem Schritt S117, bei dem aus der Scharfeinstellungskennlinie nach Fig. 7 die Unschärfeentscheidung getroffen wird, bezüglich der vorstehend genannten Betriebsvorgänge ermittelt wird, daß das Objekt nahe an dem Scharfeinstellungspunkt liegt, schreitet der Prozeß zu einem Schritt S118 weiter, bei dem für die Anzeige des Schärfemeßbereiches (Nachführbereiches) an dem Monitorbildschirm 23 die schnelle Blinkperiode eingestellt wird, während dann, wenn ermittelt wird, daß wegen eines außerordentlich unscharfen Zustandes weit ab von dem Scharfeinstellungspunkt die Kurvenanstiegsteuerung ausgeführt wird, der Prozeß zu einem Schritt S119 fortschreitet, bei dem für den Schärfemeßbereich (Nachführbereich) die langsame Blinkperiode eingestellt wird.
Nach dem Beenden der Einstellung der Blinkperiode für den Schärfemeßbereich schreitet der Prozeß zu einem Schritt S120 weiter, bei dem durch Steuern der Anzeigeschaltung 22 gemäß den bei den vorangehenden Schritten S110 bis S112 eingestellten Informationen und gemäß der bei dem Schritt S118 oder S119 eingestellten Information für die Blinkperiode der Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm 23 angezeigt wird.
Es ist anzumerken, daß bei diesem Beispiel eine Entscheidung, ob die Nachführung unter Scharfeinstellung auf ein Objekt normal ausgeführt wird oder nicht, aufgrund des Umstandes getroffen wird, ob die Fokussierlinse 1A unter Kurvenanstieg gesteuert wird oder nicht oder nach dem Anhalten der Fokussierlinse 1A die Unschärfeentscheidung ausgeführt wird, aber es ist auch möglich, die Anzeige des Schärfemeßbereiches (Nachführbereiches) (die Blinkperiode) mit einem Verfahren zu verändern, bei dem aus der in Fig. 7 dargestellten, dem Zusammenhang zwischen dem Ausgangspegel der Hochfrequenzkomponente entsprechenden Kennlinie oder aus der Unschärfebreiteninformation und dem Schärfegrad entschieden wird, daß das Objekt nahe an dem Scharfeinstellungspunkt liegt, wenn dieser Ausgangspegel über einem vorbestimmten Pegel liegt.
Wenn mit diesem Pegelentscheidungsverfahren allein der Pegel der Hochfrequenzkomponente herangezogen wird, ändert sich dieser Pegel stark mit der Helligkeit eines Objektes, so daß es besser ist, die Unschärfeentscheidung durch Anwendung der Unschärfebreiteninformation zu treffen, welche der Helligkeitsänderung nicht sehr ausgesetzt ist (der Information bezüglich der Breite des Randteiles eines Objektbildes, die nicht der Einwirkung einer Helligkeitsänderung unterliegt, da sie mit dem Helligkeitswert normiert ist) und die eine hohe Meßempfindlichkeit nur nahe an dem Scharfeinstellungspunkt bietet.
In die Steuerlogikschaltung 18 werden in einer Einzelbildperiode bei einem Schritt S121 die von der Unschärfebreite-Meßschaltung 15 abgegebene Unschärfebreiteninformation in diesem Einzelbild und bei einem Schritt S122 die von dem Bayidpaßfilter 14 abgegebene Spitzenwertinformation für die Hochfrequenzkomponente aufgenommen und nach der A/D-Umsetzung in der Steuerlogikschaltung 18 in den nicht dargestellten Schreib/Lesespeicher eingelesen. Bei einem Schritt S123 wird das Erfassen der Scharfeinstellung unter Anwendung der jeweils bei dem Schritt S105, S121 und S122 erhaltenen Informationen über die Schärfentiefe, die Umschärfebreite und den Spitzenwerk der Hochfrequenzkomponente ausgeführt, um die Verstellgeschwindigkeit zu berechnen und festzulegen, welche der Verstellrichtung und dem Scharfeinstellungsgrad der Fokussierlinse 1A entspricht. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit der Fokussierlinse 1A im Hinblick auf die Schärfentiefe DP korrigiert, welche aus dem Blendenwert F und der Brennweiteninformation f erhalten wird.
Bei dem Bestimmen der Schärfentiefe und der Verstellgeschwindigkeit kann gemäß der vorangehenden Beschreibung die Rechenzeit verkürzt und das Programm vereinfacht werden, wenn diese unter Bezugnahme auf eine in Fig. 3 dargestellte Informationstabelle bzw. auf eine nicht dargestellte Informationstabelle für das Einstellen der Geschwindigkeit bestimmt werden, um die Geschwindigkeit aus dem Schärfegrad und der Schärfentiefe zu bestimmen.
Wenn die Berechnung der Fokussierlinsen- Stellinformation abgeschlossen ist, schreitet der Prozeß zur einem Schritt S124 weiter, bei dem die bei dem Schritt S123 berechnete Fokussierlinsen-Stellinformation (für die Fokussiermotor-Stellgeschwindigkeit, die Verstellrichtung, Steuersignale wie Verstellen/Anhalten) der Fokussiermotor- Treiberschaltung 9 für den Antrieb des Fokussiermotors 10 zugeführt wird, um dadurch die Fokussierlinse 1A zu dem Scharfeinstellungspunkt zu versetzen.
Mit diesem prozessen ist der Steuerungsablauf für den von der Objektnachführung begleiteten automatischen Scharfeinstellungsvorgang abgeschlossen und der Prozeß kehrt zu dem Schritt S101 zurück, wonach dieser Ablauf einmalig in einer Periode eines Einzelbildes wiederholt wird.
Auf diese Weise kann die automatische Nachführung mit einem bewegten Objekt durch Erfassen der Bewegung des Spitzenwertmeßpunktes ausgeführt werden und es ist möglich, das Objekt gegenwärtig richtig zu erfassen und zu verfolgen, während auf das Zielobjekt scharf eingestellt wird.
Es ist ferner bei diesem Beispiel anzumerken, daß dann, wenn bei dem Schritt S108 gemäß der vorangehenden Beschreibung als Ergebnis der Verarbeitung der über das Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilter 13 empfangenen Information über die Objekthelligkeit bestimmt wird, daß infolge geringer Helligkeit des Objektes ein hochgenaues Nachführen mit dem Objekt nicht möglich ist, dies die Bedeutung hat, daß das Objekt nicht in dem Schärfemeßbereich liegt oder in einem derart äußerst unscharfen Zustand ist, daß die Bestimmung des Objektes schwierig ist, wobei dadurch nicht nur Fehlfunktionen bei der Objektnachführung verursacht werden, sondern auch die Versetzung des Schärfemeßbereiches unstetig wird und der Scharfeinstellungsvorgang selbst schwierig wird. Daher schreitet der Prozeß zu dem Schritt S125 weiter, bei dem der Schärfemeßbereich zwangsweise auf die Rücksetzstelle in dem mittigen Teil in dem Aufnahmebild eingestellt wird und der Nachführvorgang abgebrochen wird. Dieser Rückstellvorgang erfolgt durch Übergang zu dem Schritt S126 mit dem Einstellen der Anfangslagekoordinaten und der Größe des anfänglichen Zustandes an dem im wesentlichen mittigen Teil in dem Aufnahmebild, die bei dem Beginn der Nachführung bei dem Schritt S101 eingestellt werden, und dem Ausgeben eines Torimpulses an die Torschaltung 16, welcher der Rücksetzlage entspricht.
Nachdem dann, wenn die Objektnachführung nicht möglich ist, der Schärfemeßbereich zurückversetzt ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt S127 für den Übergang zu der normalen automatischen Scharfeinstellung ohne begleitenden Objektnachführvorgang weiter, bei der die Scharfeinstellung unter Nutzung des an dem Monitorbildschirm 23 festgelegten Schärfemeßbereiches ausgeführt wird. Die helle Anzeige des festgelegten Schärfemeßbereiches erscheint an dem Monitorbildschirm 23 und ermöglicht einer Bedienungsperson das Erkenne, daß die Scharfeinstellungsbetriebsart umgeschaltet wurde.
Auf diese Weise können mit diesem Vorgang Fehlfunktionen des Schärfemeßbereiches verhindert werden und es kann die Bewegung naturgemäß hervorgerufen werden, wenn das Nachführen nicht möglich ist, wobei dadurch die Bedienungsperson den gegenwärtigen Aufnahmezustand erkennen kann.
Es ist anzumerken, daß es zwar bei diesem Beispiel in Abhängigkeit von dem Schärfesteueerzustand bestimmt wird, ob der Nachführung normal ist oder nicht, aber bei diesem Ausführungsbeispiel auch die Bestimmung, ob der Nachführvorgang normal ist oder nicht, aus dem Ausgangssignal des Gesamtbereich- bzw. Objektbestimmungsfilters 13 als Vorstufe für das Abbrechen des Nachführvorganges und die Anzeige möglich ist. Das heißt, wenn der Ausgangspegel des Gesamtbereich- oder Objektbestimmungsfilters 13 hoch ist, wird das normale Ausführen der Objektnachführung bestimmt, da eine ausreichender Kontrast des Bildes erzielt wird, während dann, wenn der Pegel unter einem vorbestimmten Pegel liegt, eine geringe Wahrscheinlichkeit der richtigen Ausführung des Nachführvorganges festgestellt wird, wobei dadurch gemäß der vorangehenden Beschreibung die Blinkanzeigeperiode für den Nachführbereich geändert wird. Ferner wird gemäß der Darstellung in dem vorangehend beschriebenen Ablaufdiagramm der Nachführvorgang selbst abgebrochen, wenn der Ausgangspegel des Gesamtbereich- oder Objektbestimmungsfilter 13 verringert ist.
Eine derartige Gestaltung ermöglicht es, den Aufnahmezustand genauer zu erkennen.
Durch das Wiederholen dieses Steuerungsablaufes mit den Einzelbildperioden ist es möglich, einem bewegten Objekt automatisch unter Scharfeinstellung auf dieses nachzufolgen.
Es ist anzumerken, daß bei dem vorangehend beschriebenen Beispiel die EIN/AUS-Anzeige für den objektnachführvorgang auf dem Aufhellen oder Blinken des Schärfemeßbereiches beruht, aber nicht auf dieses eingeschränkt ist, so daß statt des Blinkens auch die Anzeige beispielsweise mit einer Farbe möglich ist, während zusammen mit der Anzeige des Schärfemeßbereiches an dem Bildschirm eines elektronischen Suchers die Aufnahmebetriebsart gesondert angezeigt werden kann.
Wenn bei dem Einstellen des Schärfemeßbereiches die Schärfentiefe auf dem mittleren Wert liegt, wird auch bei diesem Beispiel der Versetzungsbereich für den Schärfemeßbereich allein auf die horizontale Richtung eingestellt, aber nicht auf diese eingeschränkt, so daß in Anbetracht dessen, daß die Bewertung der Versetzung in der vertikalen Richtung gering wird, die Versetzung sowohl in der horizontalen Richtung als auch in der Richtung nach oben gemäß der Darstellung in Fig. 5A bis 5C zugelassen sein kann. Der entsprechende Zusammenhang bei diesen Figuren ist der gleiche wie derjenige bei Fig. 4A bis 4C.
Die Anzahl der Stufen für das Umschalten der Schärfentiefe ist nicht eingeschränkt und es ist möglich, die Schärfentiefe in beispielsweise fünf oder zwei Stufen zu steuern, wobei jedoch bei dem Ändern der Anzahl der Stufen selbstverständlich auch auf die gleiche Weise wie bei dem vorangehenden Beispiel in Abhängigkeit von der jeweiligen unterteilten Schärfentiefe die Größe, der Versetzungsbereich und die Ansprechgeschwindigkeit des Schärfemeßbereiches optimiert werden müssen.
Gemäß diesem Beispiel sind der Bereich für das Nachführen mit einem Objekt und der Schärfemeßbereich für das Erfassen des Scharfeinstellungszustandes des Objektes als gleicher Bereich gestaltet, aber diese Bereiches können voneinander verschieden vorgesehen werden, so daß der Objektstelle mit dem Objektnachführbereich nachgeführt wird, während der Schärfemeßbereich gesondert eingestellt wird, wobei es dadurch möglich ist, die Größe eines jeweiligen Bereiches einzeln einzustellen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung eine stetige und genaue Objektnachführung dadurch ausgeführt werden, daß eine erste Schärfemeßbetriebsart, bei der der Scharfeinstellungsvorgang durch Festlegen des Schärfemeßbereiches auf eine vorbestimmte Stelle an dem vorangehend genannten Aufnahmebild ausgeführt wird, oder eine zweite Schärfemeßbetriebsart eingestellt wird, bei der der Scharfeinstellungsvorgang unter Objektnachführung mit dem vorstehend genannten Meßbereich ausgeführt wird, wobei der vorangehend genannte Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm 23 angezeigt werden kann und ferner an dem Monitorbildschirm 23 deutlich die Betriebsart der gegenwärtigen Schärfemessung, nämlich der EIN/AUS-Zustand der automatischen Objektnachführung angezeigt wird, da die vorstehend genannte erste und zweite Meßbetriebsart unterschiedliche Anzeigen des Schärfemeßbereiches erhalten, so daß eine Bediengungsperson auf richtige Weise einen gegenwärtigen Aufnahmezustand erkennen kann und somit verschiedenerlei Fehlfunktionen und Fehlbedienungen verhindert werden können.
Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung mit dem Merkmal der automatischen Objektnachführung an dem Monitorbildschirm 23 deshalb, weil die Vorrichtung dazu gestaltet ist, mit einer Entscheidung aus einem Zustand des Scharfeinstellungssteuersystems anzuzeigen, ob der Objektnachführvorgang normal ausgeführt wird oder nicht, deutlich ein Zustand, bei dem die Objektnachführung auf normale Weise zur fortgesetzten Scharfeinstellung auf ein bewegtes Objekt ausgeführt wird, oder ein Zustand angezeigt werden, bei dem die Objektnachführung nicht auf normale Weise ausgeführt wird, so daß nicht der Scharfeinstellungszustand an dem zu verfolgenden Objekt erzielt werden kann, wobei dadurch die Bedienungsperson auf richtige Weise den gegenwärtigen Aufnahmezustand erkennen kann und verschiedenerlei Fehlfunktionen und Fehlbedienungen verhindert werden können.

Claims

1. Bildaufnahmevorrichtung zur Verwendung mit einem optischen Linsensystem, die zum Bewegen eines Meßbereiches innerhalb eines Aufnahmebildes durch Mitgehen mit der Bewegung eines Objektbildes geeignet ist und die

- eine Lagedetektoreinrichtung (17) zum Erfassen der Lage des Objektes in dem Aufnahmebild und

- eine Steuereinrichtung (18) zum Steuern der Lage des Meßbereiches aufgrund des Ausgangssignals der Lagedetektoreinrichtung (17) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung ferner

- eine Einrichtung (18) zum Bestimmen der Schärfentiefe des Aufnahmebildes mittels einer Entscheidungstabelle für die Schärfentiefe aufgrund des Blendenwertes und/oder der Brennweite des Linsensystems aufweist,

- wobei die Steuereinrichtung (18) ferner dazu gestaltet ist, die Ansprechgeschwindigkeit des Meßbereiches, d.h., die Geschwindigkeit zu steuern, mit der der Meßbereich der Bewegung des Objektbildes folgt, wobei die Ansprechgeschwindigkeit entsprechend der durch die Einrichtung (18) zum Bestimmen der Schärfentiefe erhaltenen Schärfentiefe gesteuert wird.

2. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18) entsprechend der durch die Einrichtung (18) zum Bestimmen der Schärfentiefe erhaltenen Schärfentiefe die Bewegungsrichtung und/oder die Ansprechgeschwindigkeit des Meßbereiches steuert.

3. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch eine Begrenzungseinrichtung (18) zum Einschränken des Bewegungsbereiches des Meßbereiches entsprechend der Schärfentiefe.

4. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18) die Bewegungsrichtung durch Kombinieren einer Aufwärts- oder Abwärtsrichtung, einer Links- oder Rechtsrichtung und einer Diagonalrichtung zu einem Optimum für die jeweiligen Umstände wählt.

5. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18) den Freiheitsgrad für die Bewegungsrichtung des Bereiches einschränkt, wenn die Schärfentiefe groß ist, während sie den Freiheitsgrad für die Bewegungsrichtung des Meßbereiches erweitert, wenn die Schärfentiefe gering ist.

6. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, ferner gekennzeichnet durch eine Objektbestimmungseinrichtung (13) zum Erfassen des Kontrastes des Objektbildes, wobei die Steuereinrichtung (18) den Meßbereich in eine Anfangslage zurücksetzt, wenn der Kontrast gering ist.

7. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung, wobei die Lagedetektoreinrichtung (17) aus einem von der Aufnahmeeinrichtung ausgegebenen Aufnahmesignal die Schärfeinformation über ein Objektbild erfaßt und entscheidet, daß die Erfassungslage des Spitzenwertes der Schärfeinformation eine Objektlage ist.

8. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schärfeinformation eine Hochfrequenzkomponente und eine Flankenbreitenkomponente eines Bildsignals enthält.

9. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich ein Schärfemeßbereich zum Ermitteln des Scharfeinstellungszustandes ist.

10. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18) eine höhere Ansprechgeschwindigkeit der Bewegung hervorruft, wenn die Schärfentiefe geringer ist.

11. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18) den Meßbereich festlegt, wenn die Schärfentiefe maximal ist.

12. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (18) den Meßbereich vergrößert, wenn die Schärfentiefe groß ist, während sie den Meßbereich verkleinert, wenn die Schärfentiefe klein ist.

13. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 12, ferner gekennzeichnet durch eine Schärfesteuereinrichtung (18) zum Einstellen einer ersten Schärfemeßbetriebsart für das Ausführen der Scharfeinstellung unter Festlegen des Schärfemeßbereiches auf eine vorbestimmte Lage und einer zweiten Schärfemeßbetriebsart für das Ausführen der Scharfeinstellung unter Nachführen des Schärfemeßbereiches mit dem Objekt und

eine Anzeigevorrichtung (23) zum Darstellen des Schärfemeßbereiches auf einem Monitorbildschirm, wobei die erste Schärfemeßbetriebsart und die zweite Schärfemeßbetriebsart voneinander verschiedene Anzeigedarstellungen haben.

14. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) bei der ersten Schärfemeßbetriebsart den Schärfemeßbereich an dem Monitorbildschirm durch Aufhellen anzeigt, während sie bei der zweiten Schärfemeßbetriebsart den Schärfemeßbereich durch Blinken anzeigt.

15. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schärfemeßbetriebsart eine Betriebsart für das Ausführen der automatischen Schärfemessung mit festgelegtem Schärfemeßbereich ist.

16. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schärfemeßbetriebsart eine Betriebsart für das Ausführen der automatischen Scharfeinstellung unter Mitführen des Schärfemeßbereiches mit einem Objektbild ist.

17. Bildaufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, ferner gekennzeichnet durch eine Schärfemeßeinrichtung (19) zum Messen der Schärfe eines Objektbildes innerhalb des Meßbereiches, eine Entscheidungseinrichtung (18) zum Entscheiden des Betriebszustandes für die Bereicheinstelleinrichtung (18) aufgrund des Ausgangssignals der Schärfemeßeinrichtung (19) und

eine Anzeigevorrichtung (23) zum Anzeigen des Betriebszustandes für die Bereicheinstelleinrichtung (18) aufgrund eines Entscheidungsergebnisses der Entscheidungseinrichtung (18).

18. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) den Meßbereich an einem Monitorbildschirm auf unterschiedliche Weise in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Bereicheinstelleinrlchtung (18) anzeigt.

19. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) den Meßbereich an dem Monitorbildschirm durch Blinken anzeigt, wobei sie in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Bereicheinstelleinrichtung (18) unterschiedliche Blinkperioden für den Meßbereich hat.

20. Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) weit ab von einem Scharfeinstellungspunkt eine langsamere Blinkperiode hat, während sie nahe an dem Scharfeinstellungspunkt eine schnellere Blinkperiode hat.