DE69130126T2

DE69130126T2 - Steuereinrichtung für die Dauer der Ladungssammlung

Info

Publication number: DE69130126T2
Application number: DE69130126T
Authority: DE
Inventors: Kenji C/O Canon Kabushiki Kaisha Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2011-02-15
Also published as: US5594501A; EP0442498A3; EP0442498B1; JPH03238412A; EP0442498A2; DE69130126D1; JP2911521B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Akkumulationszeit-Steuervorrichtung von Sensoren, die in einer Brennpunkt-Erfassungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Entfernungsmeß- Sehfeldern oder dergleichen verwendet werden, und eine Bildaufnahmevorrichtung.

Verwandter Stand der Technik

Es wurden bereits verschiedene Verfahren zum Steuern der Akkumulationszeit eines Autofokus- bzw. AF-Sensors vorgeschlagen. In den meisten Fällen wird jedoch generell ein Verfahren eingesetzt, das eine Kombination von sowohl einem Steuerverfahren zum Beenden des Akkumulationsvorgangs dann, wenn eine Ladungsakkumulationsmenge aufgrund der automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) einen vorbestimmten Signalpegel erreicht hat, als auch einem Steuerverfahren zum Beenden des Akkumulationsvorgangs dann, wenn eine vorbestimmte maximale Akkumulationszeit verstrichen ist, auch dann, wenn eine Ladungsakkumulationsmenge einen vorbestimmten Signalpegel nicht erreicht, umfaßt. Ein Grund dafür, daß zwei Arten von Steuerverfahren verwendet werden, besteht darin, daß der Dynamikbereich der Luminanz einer optischen Vorrichtung wie beispielsweise einer Kamera oder dergleichen extrem weit ist und durch ein gewöhnliches Verfahren nicht vollständig gesteuert werden kann.
Nachstehend wird nun das herkömmliche, bekannte Verfahren auf einfache Art und Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein optisches Autofokus-System in einer typischen Doppelbild-Phasendifferenz-Erfassungsbauart. Gemäß Fig. 1 ist eine Frontlinse (field lens) FLD, deren optische Achse gleich der einer Aufnahmelinse LNS ist, deren Brennpunkt zu erfassen ist, bereitgestellt. Zwei sekundäre Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB sind an Positionen angeordnet, die in Bezug auf die optische Achse hinter der Frontlinse FLD symmetrisch sind. Sensorzüge SAA und SAB sind an Positionen weiter hinter den sekundären Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB angeordnet. Blenden DIA und DIB sind nahe den sekundären Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB angeordnet. Die Frontlinse FLD erzeugt ein Bild einer Ausgangspupille des Aufnahmeobjektivs LNS nahezu auf Pupillenflächen der beiden sekundären Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB. Infolgedessen sind die Lichtfluxe bzw. -strahlen, die jeweils in die sekundären Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB eintreten, Lichtfluxe, die von den Bereichen mit derselben Fläche, die sich nicht gegenseitig überlappen, emittiert wurden und den sekundären Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB auf der Ausgangspupillenfläche der Aufnahmelinse LNS entsprechen. Wenn ein Luftbild, das an einer Position nahe der Frontlinse FLD erzeugt wird, durch die sekundären Bilderzeugungslinsen FCLA und FCLB wieder auf den Flächen der Sensorzüge SAA und SAB ausgebildet wird, ändern sich die Positionen zweier Bilder auf den Sensorzügen SAA und SAB auf der Grundlage der Abweichung der Position des Luftbilds in der Richtung der optischen Achse. Daher kann ein Brennpunktzustand der Aufnahmelinse LNS durch Erfassen eines Abweichungsbetrags der relativen Position zweiter Bilder auf den Sensorzügen SAA und SAB ermittelt werden.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel von Ausgangssignalen einer photoelektrischen Umwandlung zweier Bilder, die auf den Sensorzügen SAA und SAB erzeugt worden sind. Das Ausgangssignal des Sensorzugs SAA nimmt den Wert A(i) an, und das Ausgangssignal des Sensorzugs SAB nimmt den Wert B(i) an. Als Anzahl der Pixel jedes Sensorzugs oder -felds werden zumindest fünf Pixel benötigt, und sind bevorzugt einige zehn oder mehr Pixel erforderlich.
Als Signalverarbeitungsverfahren zum Erfassen eines Bildabweichungsbetrags PR von den Bildsignalen A(i) und B(i) hat die Anmelderin dieser Erfindung bereits Verfahren vorgeschlagen, wie sie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 58-142306, der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-107313, der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 60-101513, der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 61-160824 und dergleichen offenbart sind.
Die Aufnahmelinse LNS kann in einen Scharfeinstellungszustand gebracht werden durch Einstellen eines Brennpunkts der Aufnahmelinse LNS auf der Grundlage des Bildabweichungsbetrags, der durch die in diesen Veröffentlichungen offenbarten Verfahren erhalten wird.
Die Akkumulationszeiten der automatischen Scharfeinstell (AF)-Sensoren SAA und SAB werden beispielsweise auf die nachstehende Art und Weise gesteuert. Gemäß Fig. 3 sind Steuersensoren SAGCA und SAGCB an Positionen benachbart zu den Sensorfeldern SAA und SAB angeordnet und überwachen nahezu denselben Objektabschnitt wie die Entfernungsmeß-Sehfeldbilder. Ausgangssignale der Steuersensoren SAGCA und SAGCB werden durch einen Addierer ADD addiert, und ein Additionssignal wird von dem Addierer ADD Vergleichern VERG&sub1; und VERG&sub2; zugeführt.
Ein bezogenes Potential, das mit der Addition, die durch jeden Vergleicher ausgegeben wird, verglichen wird, wird durch Teilen eines Referenzpotentials Vref erhalten. Die bezogenen Potentiale entsprechen jeweils dem hohen Pegel und dem niedrigen Pegel in Fig. 4. Ausgangssignale der Vergleicher werden immer einer Steuerschaltung STEUER&sub2; zugeführt und zu einem benötigten Zeitpunkt herangezogen. Ein Steuersignal zum Steuern einer Steuerschaltung STEU- ER&sub1; wird durch die Steuerschaltung STEUER&sub2; generiert. Die Steuerschaltung STEUER&sub1; empfängt das Steuersignal von der Steuerschaltung STEUER&sub2; und überträgt und liest die Photoladungen der AF-Sensoren SAA und SAB aus in einen Übertragungskanal ÜBERTRAGUNG durch ein Tor TOR, um die Akkumulation der Ladungen durch die AF-Sensoren SAA und SAB zu beenden. Die ausgelesenen Ladungen werden durch einen Verstärker mit einer vorbestimmten Verstärkung einer Betriebsschaltung zugeführt.
Die Steuerschaltung STEUER&sub2; empfängt zwei Arten von Zeitangabeimpulsen B-ZEIT und TMAX und führt den nachstehenden Betriebsablauf aus.
Wenn der obere Vergleicher VERG&sub1; eingeschaltet wird, bevor der B-ZEIT-Impuls eintrifft, d. h. wenn eine Akkumulationsmenge des Steuersensors SAGCA, SAGCB den hohen Pegel gemäß Fig. 4 erreicht hat, wird die Akkumulation zu diesem Zeitpunkt beendet und ein Signal generiert, um einen Verstärker mit einer niedrigen Verstärkung in der Steuerschaltung STEUER&sub1; auszuwählen. Das Ausgangssignal des Addierers ADD ändert sich in Übereinstimmung mit einer geraden Linie L&sub1; in Fig. 4 mit dem Verstreichen der Akkumulationszeit, und die Akkumulation wird zu der Zeit T&sub1; vor dem Zeitpunkt des Impulses B-ZEIT beendet.
Falls die Akkumulationsmenge des Steuersensors SAGCA, SAGCB den hohen Pegel vor dem Eintreffen des Impulses B- ZEIT nicht erreicht, wird die Verstärkung bzw. der Gewinn des Verstärkers in der Steuerschaltung STEUER&sub1; ausgewählt in Antwort auf den Impuls B-ZEIT. D. h., falls die Akkumulationsmenge des Steuersensors SAGCA, SAGCB höher ist als der niedrige Pegel zu diesem Zeitpunkt, wird die niedrige Verstärkung ausgewählt und die Akkumulation fortgesetzt, bis die Akkumulationsmenge gleich dem höheren Pegel des Vergleichers ist. Das Ausgangssignal des Addierers ADD ändert sich in Übereinstimmung mit der geraden Linie L&sub2; in Fig. 4. Die Akkumulation wird zur Zeit T&sub2; beendet. Andererseits wird dann, wenn die Akkumulationsmenge niedriger ist als der niedrige Pegel, die Akkumulation fortgesetzt, bis die Akkumulationsmenge den niedrigen Pegel erreicht, wie durch eine gerade Linie L&sub3; gezeigt. Die Akkumulation wird zu der Zeit T&sub3; beendet. Zu dieser Zeit weist die Steuerschaltung STEUER&sub2; die Steuerschaltung STEUER&sub1; an, einen Verstärker mit einer hohen Verstärkung zu verwenden. Ein Verhältnis zweier Verstärkungen wird auf einen Wert festgelegt, der gleich einem Verhältnis zweier Vergleichspegel ist.
In der vorstehenden Beschreibung ist es nicht immer erforderlich, zwei Arten von Verstärkungen zu verwenden. Bei einer Sensorpixelkonstruktion wie in Fig. 5 gezeigt, bei der ein verstärkender Transistor für jedes Pixel eines AF-Sensorfelds bereitgestellt ist, kann durch Verwenden einer Doppel-Emitter-Konstruktion für den vorstehend genannten Transistor und durch miteinander Verbinden eines der Emitter jedes Transistors die Akkumulationszeit gesteuert werden unter Verwendung des Bilds selbst in dem Entfernungsmeß-Sehfeld.
Aus der Druckschrift EP-A-0 349 763 ist eine automatische Scharfeinstellvorrichtung einer Kamera bekannt, die eine Scharfeinstellungs-Erfassungseinrichtung zum wiederholten Erfassen von Scharfeinstellbedingungen einer Aufnahmelinse und aufeinanderfolgenden Ausgeben von Scharfeinstellsignalen entsprechend den Scharfeinstellbedingungen umfaßt. Insbesondere umfaßt die Scharfeinstelleinrichtung ein Mehrfachpunkt-Scharfeinstellungserfassungsmodul mit CCD-Bildsensorfeldern (16a, 16b, 16c), wobei jedes CCD- Bildsensorfeld einen Lichtempfangsabschnitt, einen Akkumulationsabschnitt und einen Übertragungsabschnitt beinhaltet. Ein Überwachungs-Lichtempfangselement (MA) zum Steuern einer Integrationsperiode für den Akkumulationsabschnitt des CCD-Elements ist auf einer der lateralen, longitudinalen Seiten eines Basisbereichs einer zentralen Insel (IS&sub2;) bereitgestellt, welche Insel einer von drei Bereichen, in denen eine Scharfeinstellungserfassung bewirkt werden kann, ist. Darüber hinaus haben, wie den Fig. 1 und 3 der EP-A-0 349 763 entnommen werden kann, die CCD-Bildsensoren eine lange photoempfindliche Fläche und sind in einer vorbestimmten Richtung in Entsprechung zu einem jeweiligen Entfernungsmeßfeld angeordnet. Außerdem kreuzt die Richtung des Entfernungsmeßfelds wenigstens einer der CCD-Bildsensoreinrichtungen (IS&sub2;) die Richtung des Entfernungsmeßfelds irgendeiner der anderen CCD-Bildsensoreinrichtungen (IS1, IS&sub3;). Darüber hinaus sind eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Aufnahmelinse für die Scharfeinstellung sowie eine Vorhersageeinrichtung zum Vorhersagen eines Scharfeinstellungspunkts aus der Vielzahl von Scharfeinstellungssignalen von der Scharfeinstellungs-Erfassungseinrichtung bereitgestellt. Zusätzlich beinhaltet diese Vorrichtung eine Steuereinrichtung zum Steuern der Ansteuereinrichtung für den Antrieb der Aufnahmelinse in Richtung zu dem durch die Vorhersageeinrichtung vorhergesagten Scharfeinstellungspunkt hin, eine Größenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Größe eines Objekts, eine Verbietungseinrichtung zum Verbieten der Steuerung der Ansteuerung durch die Steuereinrichtung, und eine weitere Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebsablaufs der Verbietungseinrichtung auf der Grundlage der Größe des Objekts, das durch die Größenerfassungseinrichtung erfaßt wurde. Außerdem besitzt die Vorrichtung eine Objektentfernungs-Meßeinrichtung zum Messen eines Objektwiderstands von der Kamera zu dem Objekt, wobei die Größenerfassungseinrichtung die Größe des Objekts auf der Grundlage der gemessenen Objektentfernung ermittelt.
Darüber hinaus offenbart die Druckschrift US-A-4 635 126 ein Bildaufnahmesystem, bei dem die Akkumulationszeit von nach dem Akkumulationsprinzip arbeitenden Bildaufnahmeelementen und die Verstärkung eines Verstärkers zum Verstärken des Ausgangssignals der Aufnahmeelemente durch eine Akkumulationszeit- und Verstärkungssteuereinrichtung auf der Grundlage der Helligkeit des Bildlichts, das durch die Aufnahmeelemente empfangen wird, gesteuert werden. Die Verstärkung eines Verstärkers wird variiert, um die Verlängerung der Akkumulationszeit im Fall von Bedingungen geringer Helligkeit zu verhindern. Das nach dem Akkumulationsprinzip arbeitende Bildaufnahmeelement besteht aus einem photoempfindlichen Abschnitt, der eine Anordnung photoempfindlicher Zellen entlang einer Anzahl von Spalten und Reihen beinhaltet. Ferner sind bei dieser Einrichtung ein Horizontal-Übertragungsregister zum zeilenweisen Übertragen gespeicherter Ladungen des CCD-Elements eines Speicherabschnitts und ein Ausgangsverstärker zum Konvertieren der von dem Register übertragenen Ladungen in eine Spannung vorgesehen. Zusätzlich ist eine Akkumulationszeit- und Verstärkungssteuerschaltung vorgesehen zum Steuern, auf der Grundlage einer Helligkeitsinformation, der Verstärkung einer Verstärkerschaltung mit veränderlicher Verstärkung, die die Signalakkumulationszeit des Bildaufnahmeelements und das Ausgangssignal des Bildaufnahmeelements verstärkt. Insbesondere werden im Fall einer großen Helligkeit die Akkumulationszeit und die Verstärkung unabhängig von einem Dunkelstrompegel auf erste vorbestimmte Werte festgelegt, wohingegen im Fall einer geringen Helligkeit der Wert der Verstärkung auf einen zweiten vorbestimmten Wert festgelegt wird und die Akkumulationszeit in Abhängigkeit von dem Dunkelstrompegel auf einen zweiten oder einen dritten vorbestimmten Wert festgelegt wird.
Überdies ist aus der Druckschrift US-A-4 763 153 eine Steuereinrichtung für ein Kamerasystem bekannt. Die Steuereinrichtung umfaßt eine zentrale Verarbeitungseinheit zur Verwendung in der Ablaufsteuerung des gesamten Kamerateils, der Berechnung und Steuerung einer Belichtung durch die Kamera und einer automatischen Scharfeinstellung. Eine automatische Scharfeinstellungs-Erfassungseinheit beinhaltet einen CCD-Bildsensor, der nach dem in einer Richtung selbstabtastenden Prinzip arbeitet, und eine CCD-Ansteuereinheit. Der CCD-Bildsensor erzeugt ein Bildsignal in einer analogen Form bei dem Abtasten des photographischen Objekts. Die CPU steuert den Start der Akkumulationszeit und wird durch die automatische Scharfeinstellungs-Erfassungsschaltung informiert, wenn die Menge von Ladungen, die in dem CCD-Element angesammelt worden ist, ein vorbestimmtes Niveau erreicht. Das Zeitintervall für die Ladungsakkumulation variiert mit der Helligkeit des photographischen Objekts. Um eine komplizierte Zeitintervallsteuerung zu vermeiden, wird die Ladungsakkumulation in dem CCD-Element gleichzeitig mit dem Beginn der Lichtmessungsberechnung in Gang gesetzt und spätestens nach dem Ende der Lichtmessungsberechnung beendet, wodurch das Zeitintervall, das zum Beurteilen des Scharfeinstellzustands benötigt wird, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Ladungsakkumulation nach dem Ende der Lichtmessungsberechnung begonnen wird, verkürzt wird.
Zusätzlich ist in den vergangenen Jahren ein Verfahren zum automatischen Erfassen eines Brennpunkts entwickelt worden, bei dem ein Scharfeinstellzustand in einem weiten Bereich einer Bildebene durch Festlegen einer Vielzahl von Entfernungsmeß-Sehfeldern erfaßt und eingestellt wird. Beispielsweise wurde eine Scharfeinstellzustand- Erfassungsvorrichtung für eine einäugige Spiegelreflexkamera gemäß Fig. 6 vorgeschlagen. Bei dieser Vorrichtung tritt der Lichtflux für die automatische Scharfeinstellung, der durch den Nebenspiegel SUBM nach unten reflek tiert worden war, durch Frontlinsen FLD&sub1;, FLD&sub2; und FLD&sub3; in eine Sehfeldmaske VMSK mit drei verschiedenen Entfernungsmeß-Sehfeldern ein. Danach werden die AF-Lichtfluxe über spiegelreflektierende Elemente M&sub1; und M&sub2; so übertragen, daß sie sich entlang einer Länge eines optischen Pfads ausbreiten und in ein Paar von Bildneuformierungslinsen FCLA und FCLB eintreten, so daß Bilder erneut auf den Flächen der AF-Sensoren SAA&sub1; bis SAA&sub3;, SAB&sub1; bis SAB&sub3; erzeugt werden. Drei Paare von Sensorfeldern, d. h. ein Paar von Sensorfeldern SAA&sub1; und SAB&sub1;, ein Paar von Sensorfeldern SAA&sub2; und SAB&sub2; und ein Paar von Sensorfeldern SAA&sub3; und SAB&sub3; werden dazu verwendet, die neuformierten optischen Bilder, die von der Sehfeldern der Sehfeldmaske VMSK kommen, einzeln zu empfangen.
Auch bei einer solchen AF-Vorrichtung zum Erfassen von Scharfeinstellzuständen an einer Vielzahl von Punkten in der Bildebene ist das Verfahren zum Steuern der AF-Sensoren dasselbe wie dasjenige bei der herkömmlichen Vorrichtung. Die Akkumulationsvorgänge aller der AF-Sensorpaare werden gemeinsam begonnen, und die Akkumulationssteuerung wie vorstehend erwähnt wird für jedes AF-Sensorpaar ausgeführt. Es wurden mehrere Techniken vorgeschlagen in Bezug auf ein Verfahren, bei dem die AF- Arithmetik-Operationen von den AF-Sensoren ausgeführt werden, deren Akkumulationsvorgänge beendet wurden, und ein Scharfeinstellzustand der Kamera wird erhalten durch Anwenden eines Algorithmus auf eine Vielzahl von Scharfeinstellungs-Erfassungswerten. Beispielsweise ist ein Verfahren bekannt, bei dem unter drei Entfernungsmeßresultaten das der Position, die sich der Kamera am nächsten befindet, entsprechende Resultat ausgewählt wird. Das vorstehende Verfahren beruht auf der Idee, daß das Hauptobjekt an der nächstliegenden Position existiert, und daß die Bilder, die an gegenüber dem Hauptobjekt anderen, verhältnismäßig entfernten Positionen existieren, den Hintergrund bilden. Ebenfalls bekannt ist eine Ein richtung, bei der eine Gewichtung durchgeführt wird auf eine Art und Weise derart, daß der Auswahlalgorithmus der Entfernungsmeßpunkte in Übereinstimmung mit einer Brennpunktentfernung der Aufnahmelinse und auf die Seite eines kurzen Brennpunkts geändert wird, die Auswahl des zentralen Sehfelds einfach gemacht wird oder dergleichen.
Wenn jedoch die Steuerung der Mehrfachpunkt-AF-Sensoren mittels dem herkömmlichen Verfahren ausgeführt wird, bestehen die folgenden Probleme.
Falls das Verfahren des Steuerns der Akkumulation der AF- Sensoren wie vorstehend erwähnt verwendet wird, erreicht vorwiegend in dem Fall, in dem ein Luminanzunterschied in der Bildebene eines Objekts vorliegt, das AF-Sensor-Ausgangssignal des Entfernungsmeßpunkts, an dem ein Abschnitt mit einer geringen Luminanz aufgefunden wird, einen vorbestimmten Pegel nicht, so daß die Akkumulation nicht beendet wird, wodurch eine gewünschte Zeit des AF- Vorgangs bemerkenswert lang wird und die Betriebsfähigkeit der Vorrichtung verlorengeht.
Andererseits ist ein Kontrast-Konstantsteuerverfahren als ein Verfahren zum Steuern der Akkumulationszeit bekannt. In diesem Fall unterscheiden sich auch in einem Raum, der gleichmäßig ausgeleuchtet ist, Kontraste der Lichtintensitätsverteilungen der AF-Sensoren in Abhängigkeit von der Struktur eines Objekts, so daß sich die Akkumulationszeiten der AF-Sensoren mit unterschiedlichen Entfernungsmeß-Sehfeldern unterscheiden. Beispielsweise wird in dem Fall eines AF-Sensors, der auf eine Wand oder ein einfarbiges Tuch gerichtet ist, auch dann, wenn der Akkumulationsvorgang für eine lange Zeit ausgeführt wird, ein Kontrast, der stark genug für das Erreichen eines Vergleichspegels ist, nicht erreicht. Daher erfolgt auch in einem hellen Zustand bald der Maximalgrenzen-Akkumulationsvorgang. Bei dem gewöhnlichen passiven AF-Vorgang ist es erforderlich, einige wenige Sensorakkumulations vorgänge wie beispielsweise einen Anfangs-Lichtempfang eines Lichtbilds, einen Lichtempfang eines Lichtbilds zur Bestätigung, nachdem das optische System angesteuert worden war, eine Bestätigung nach einer Feinkorrektur in dem Fall, in dem ein Scharfeinstellzustand nicht abgeleitet wird als Resultat der Bestätigung des Lichtbilds, und dergleichen auszuführen. Falls ein AF-Sensor vorliegt, dessen Akkumulationszeit aus den vorstehend erwähnten Gründen besonders lang ist, wird eine Zeit, bis der Scharfeinstellzustand abgeleitet wird, bemerkenswert lang, so daß die Betriebsfähigkeit der optischen Anordnung verlorengeht. Außerdem hat das Entfernungsmeß-Sichtfeld, welches von dem AF-Sensor, dessen Akkumulationszeit speziell länger ist als diejenige der anderen AF-Sensoren, gesehen wird, eine extrem geringe Luminanz und einen extrem geringen Kontrast. In vielen Fällen ist daher ein zu photographierendes Objekt nicht das Hauptobjekt. Mit anderen Worten ausgedrückt geht die Betriebsfähigkeit aufgrund der Entfernungsmessung, bei der eine Möglichkeit dahingehend, daß das Resultat möglicherweise unnötig ist, hoch ist, verloren.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung erfolgt in Anbetracht der vorstehenden Gegebenheiten. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Antwortgeschwindigkeit einer Vorrichtung zum Steuern von Akkumulationszeiten für eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen sowie einer Bildaufnahmevorrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Akkumulationszeit-Steuervorrichtung gemäß Patentanspruch 1. Ferner wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß Patentanspruch 6.
In Übereinstimmung mit der Vorrichtung des vorstehenden Ausführungsbeispiels kann die gesamte Akkumulationszeit bestimmt werden durch die Zeit, die erforderlich war, um die Akkumulation zuerst zu beenden. Daher kann beispielsweise in dem Fall des Anwendens der Erfindung auf eine AF-Vorrichtung auch in dem Fall, in dem irgendeines der Entfernungsmeß-Sehfelder eine extrem verringerte Luminanz und einen extrem verringerten Kontrast gegenüber denjenigen der anderen Entfernungsmeß-Sehfelder aufweist, die Verzögerung des AF-Vorgangs durch ein solches Entfernungsmeß-Sehfeld verhindert werden. Die Antwortgeschwindigkeit einer solchen Art einer Vorrichtung kann bemerkenswert verbessert werden.
In dem Fall, in dem ein Objekt so dunkel ist, daß ein bestimmter Grad erreicht oder überschritten wird, wird ein Signal/Rausch-Verhältnis bzw. S/N-Verhältnis des AF-Sensor-Ausgangssignals nicht übermäßig stark verbessert, solange die Akkumulationszeit ausgedehnt wird. Daher wird in einem solchen Fall auch dann, wenn die Akkumulation angehalten wird, kein großer Einfluß auf die AF-Genauigkeit ausgeübt.
Andererseits beinhaltet die photoempfindliche Fläche von wenigstens einer der Sensoreinrichtungen eine photoempfindliche Fläche, die die Richtung der photoempfindlichen Flächen der anderen Sensoreinrichtungen kreuzt, so daß die Abhängigkeit der photoempfindlichen Fläche der Sensoreinrichtung von der Struktur verringert werden kann. Die vorstehenden sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den angefügten Patentansprüchen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen entnehmbar.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm eines optischen Pfads, die ein optisches System in einem allgemeinen Doppelbild-Phasendifferenz-Erfassungssystem zeigt;
Fig. 2 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das einen Ausgangssignalverlauf jedes Sensor des in Fig. 1 gezeigten optischen Systems sowie einen Abweichungsbetrag zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer herkömmlichen Sensoransteuerschaltung zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Akkumulationszeit und einem Sensor-Ausgangssignal zeigt;
Fig. 5 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Bilderzeugungskonstruktion eines Transistors zum Verstärken des Sensorausgangssignals zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das ein optisches System in einer allgemeinen Mehrfachpunkt-Brennpunkt-Erfassungsvorrichtung zeigt;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Bildaufnahmevorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betriebszustand der Vorrichtung gemäß Fig. 7 zeigt; und
Fig. 9A und 9B sind vereinfachte Diagramme, die eine Struktur von Sehfeldmasken und eine Anordnung von Sensoren, die in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden, zeigen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 9B im einzelnen beschrieben.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Bildaufnahmevorrichtung, d. h. einer elektronischen Stehbildkamera, gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt. In Übereinstimmung mit der elektronischen Stehbild-Videokamera wird ein Bildaufnahmelicht von einem Objekt, das durch ein optisches Bildaufnahmesystem 1 zugeführt wurde, durch eine Bildaufnahmeeinrichtung 2 unter Verwendung eines CCD-Elements oder dergleichen photoelektrisch umgewandelt. Ein elektrisches Videosignal, das durch die photoelektrische Umwandlung erhalten wurde, wird durch eine Signalverarbeitungsschaltung 3 verarbeitet. Danach wird das Videosignal auf einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise einer magnetischen Platte oder dergleichen durch einen Aufzeichnungsabschnitt 4 aufgezeichnet.
Das optische Bildaufnahmesystem 1 umfaßt eine Irisblende 5 und eine Fokussierlinse 6. Die Irisblende 5 wird durch eine Irisblenden-Ansteuerschaltung 7 angesteuert. Die Fokussierlinse 6 wird durch eine Fokussierlinsen-Ansteuerschaltung 8 angesteuert.
Ferner wird das Bildaufnahmelicht, das durch die Spiegel 9 und 10, die auf einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems 1 angeordnet sind, reflektiert wurde, zu einem optischen AF-System 11 bzw. einem photometrischen optischen System 12 geführt. Das Bildaufnahmelicht, das zu dem optischen AF-System 11 geführt wurde, beleuchtet einen AF-Sensor SAS durch verschiedene optische Einrichtungen, wie in Fig. 6 gezeigt. Das Bildaufnahmelicht, das zu dem photometrischen optischen System 12 geführt wurde, beleuchtet einen photometrischen Sensor 13.
Ferner weist die elektronische Stehbildkamera auf: eine Steuerschaltung STEU zum Steuern des AF-Sensors SAS; und einen Mikroprozessor PRS zum Steuern der Steuerschaltung STEU, des AF-Sensors SAS und dergleichen. Eine CPU, die den Mikroprozessor PRS bildet, steuert die Signalverarbeitungsschaltung 3 und den Aufzeichnungsabschnitt 4 in Übereinstimmung mit den Betriebsabläufen verschiedener Betätigungsschalter 14. Darüber hinaus führt die CPU ein Irisblenden-Steuersignal in Übereinstimmung mit einem photometrischen Ausgangssignal des photometrischen Sensors 13 der Irisblenden-Ansteuerschaltung 7 zu. Die CPU liefert auch ein Scharfeinstellungs-Steuersignal in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal des AF-Sensors SAS, das durch die Steuerschaltung STEU zugeführt wird, an die Scharfeinstellungs-Ansteuerschaltung 8.
Ein Betriebsablauf und dergleichen der elektronischen Stehbildkamera werden durch eine Anzeigeeinrichtung 15 unter Verwendung eines Flüssigkristalls oder dergleichen angezeigt.
Der Mikroprozessor PRS umfaßt eine CPU, ein ROM und ein RAM. Die CPU liest auf geeignete Art und Weise verschiedene Programmdaten, die in dem ROM gespeichert sind, aus, führt diese in Übereinstimmung mit der Betätigung der Schalter aus und steuert die Schreib- und Lesevorgänge der verschiedenen Daten, die in Zuordnung mit der Ausführung des Programms zugeführt werden, in das und aus dem RAM.
Der AF-Sensor SAS weist drei Paare von Sensoren auf. Die AF-Lichtfluxe beleuchten ein Paar von Sensoren SAA&sub1; und SAB&sub1;, ein Paar von Sensoren SAA&sub2; und SAB&sub2; und ein Paar von Sensoren SAA&sub3; und SAB&sub3; durch die Frontlinsen FLD&sub1; bis FLD&sub3; und eine Sehfeldmaske VMSK des AF-Bildaufnahmesystems gemäß Fig. 6. Ausgangssignale der Sensoren SAA&sub1; bis SAA&sub3;, SAB&sub1; bis SAB&sub3; werden als Steuer-Ausgangssignale verwendet. Die Steuer-Ausgangssignale können auch von Steuer sensoren abgeleitet werden. Die Steuerschaltung STEU umfaßt: Analogverstärker A&sub1; und A&sub2; zum Verstärken des Ausgangssignals des Sensors SAS mit jeweils unterschiedlichen Verstärkungen; eine Umschaltschaltung SW zum selektiven Zuführen von Ausgangssignalen der Analogverstärker zu einem Analog/Digital (A/D)-Umsetzer; eine Verstärkungssteuerschaltung G-STEU zum im wesentlichen Umschalten der Verstärkungen für die Ausgangssignale der Analogverstärker A&sub1;, A&sub2; durch Umschalten und Steuern der Umschaltschaltung SW in Übereinstimmung mit einem Ausgangspegel des Sensors SAS; und eine Zeitsteuerschaltung T- STEU zum Steuern der Zeitpunkte zum Beginnen oder Beenden der Akkumulation des Sensors SAS.
Die Steuerschaltung STEU und der Mikroprozessor in dem Ausführungsbeispiel können ohne weiteres auch in Form eines Einchip-Mikrocomputers aufgebaut sein.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betriebsablauf des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt. Der Betriebsablauf wird nun nachstehend beschrieben.
Der Mikroprozessor PRS sendet ein Akkumulation-Startsignal START an den AF-Sensor über einen Datenkommunikationspfad F-ZEIT bezüglich der Zeitpunkte zu Beginn der AF- Sequenz, nachdem die Irisblende 5 eingestellt wurde (Schritt S1), und setzt dadurch die Akkumulation des AF- Sensors SAS in Gang (Schritt S2). Der Mikroprozessor PRS setzt auch die Steuerschaltung STEU auf den Anfangszustand zurück (Schritt S3). Nach der Beendigung der Akkumulation für eine Dauer von etwa 10 bis 20 ms führt der Mikroprozessor PRS dem AF-Sensor SAS einen Impuls B-Zeit über die Leitung F-Zeit für eine Verstärkungsermittlungszeit in Übereinstimmung mit den Daten des Programms zu (Schritt S4). Bei Empfang des Impulses B-ZEIT ermittelt jedes der drei Sensorfeldpaare in dem AF-Sensor SAS einen Akkumulation-Endepegel im Hinblick auf entweder den hohen Pegel oder den niedrigen Pegel auf der Grundlage des vor stehenden Verfahrens gemäß Fig. 4 (Schritt S5). Der Akkumulation-Endepegel (entsprechend der ausgewählten Verstärkung bei dem Lesevorgang) jedes Sensorfeldpaars wird über eine Leitung VERST der Verstärkungssteuerschaltung G-STEU zugeführt und gespeichert (Schritt S6). Unter den drei Sensorfeldpaaren übermittelt beispielsweise dann, wenn ein Ladungsakkumulationsbetrag des Paars der Sensoren SAA&sub1; und SAB&sub1; zuerst den Akkumulation-Endepegel erreicht hat, der AF-Sensor SAS ein ID-Signal eines derartigen Paars von Sensorfeldern, deren Akkumulation beendet wurde, an den Mikroprozessor PRS und an die Steuerschaltung STEU über eine Leitung S-LINE (Schritt S7). Der AF- Sensor SAS generiert ebenfalls zeitsequentiell ein Bildsignal aus einem Anschluß S-AUS in Antwort auf ein (nicht gezeigtes) Taktsignal (Schritt S8). Darüber hinaus wird eine geeignete der Verstärkungen der Analogverstärker A&sub1; und A&sub2; mit unterschiedlichen vorbestimmten Verstärkungen auf der Grundlage der gekennzeichneten Verstärkung, die in der Verstärkungssteuerschaltung G-STEU gespeichert ist, ausgewählt (Schritt S9). Das Ausgangssignal des AF- Sensors SAS wird verstärkt und A/D-umgesetzt und als digitale Daten an den Mikroprozessor PRS gesendet.
Der Mikroprozessor PRS liest ein Signal auf der Leitung S-LINE, bevor ein AF-Brennpunkt des Entfernungsmeß-Sichtfelds aus den Ausgangssignalen des Sensorfeldpaars SAA&sub1; und SAB&sub1; berechnet wird (Schritt S10). Eine Akkumulationszeit ZEIT&sub1; des Sensorfeldpaars SAA&sub1; und SAB&sub1; wird zum Zeitpunkt des Lesens des S-LINE-Signals berechnet, eine erzwungene Akkumulation-Endezeit
TENDE = K x TINT&sub1;... (1)
jedes der anderen Sensoren wird berechnet, und ein (nicht gezeigter) programmierbarer Zeitgeber in dem Mikroprozessors PRS wird derart eingestellt, daß eine Zeitgeber-Unterbrechung für eine solche erzwungene Akkumulation-Endezeit generiert wird (Schritt S11).
Danach wird ein AF-Brennpunkt des Entfernungsmeß-Sichtfelds berechnet auf der Grundlage der Ausgangssignale des Sensorfeldpaares SAA&sub1; und SAB&sub1; (Schritt S12). Danach wird der berechnete AF-Brennpunkt gespeichert.
Wenn die Zeitgeber-Unterbrechung durch den Programm-Zeitgeber erzeugt wird (Schritt S13), wird ein Programm zum erzwungenen Beenden des Akkumulationsvorgangs des anderen Sensorfeldpaares, das die Akkumulation ausführt, auch dann, wenn eine Ladungsakkumulationsmenge eines solchen Sensorfeldpaares den Akkumulation-Endepegel nicht erreicht, aktiviert (Schritt S14). Ein Zwangsendesignal wird auf die Leitung F-Zeit ausgegeben. Bei Empfang des Zwangsendesignals sendet die Zeitsteuerschaltung T-STEU ein Akkumulationsende-Steuersignal TINT an den AF-Sensor SAS, wodurch der Akkumulationsvorgang beendet wird (Schritt S15). Falls der Akkumulationspegel der anderen Leitung des Sensorfeldpaares für eine Zeitdauer zwischen TINT&sub1; und TENDE einen vorbestimmten Endepegel erreicht hat, werden die Beendigung der Akkumulation, die Signalübertragung, die Berechnung des AF-Brennpunkts und dergleichen ausgeführt in Übereinstimmung mit der normalen Steuersequenz (Schritte S16 bis S19). Danach wird der optimale Entfernungsmeßpunkt aus den AF-Vorgang-Ausgangssignalen ausgewählt (Schritt S20).
Das AF-Vorgang-Ausgangssignal an dem Entfernungsmeßpunkt wird der Scharfeinstellungslinsen-Ansteuerschaltung 8 (AF-Schaltung) zugeführt, und die Scharfeinstellungslinse 6 (AF-Linse) wird verfahren.
Falls TENDE ( = K x TINT&sub1;), welches in Schritt S10 festgelegt wurde, länger ist als eine Maximal-Akkumulation- Freigabezeit TMAX, wird zur Zeit TMAX ein Akkumulation- Endeimpuls auf die Leitung F-ZEIT ausgegeben. Die Akkumulation des Sensorfeldpaares, welches den Akkumulationsvorgang ausführt, wird durch das vorstehende Erfordernis beendet.
Durch Steuern der Akkumulationszeit jedes Sensorfeldpaares mittels dem vorstehenden Verfahren können die Betriebszeiten der Sensoren in dem Fall, in dem die Luminanzunterschiede zwischen den Entfernungsmeßpunkten groß sind und eine bemerkenswert große Abweichung zwischen den Akkumulationszeiten in dem herkömmlichen Verfahren besteht, auf eine konstante Zeit (TENDE) gedrückt werden. Infolgedessen wird eine gewünschte Zeit der gesamten AF-Sequenz verringert und wird die Betriebsfähigkeit der AF-Kamera verbessert.
Experimentell wurde aufgefunden, daß ein Vergrößerungskoeffizient K auf geeignete Art und Weise auf einen Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 1 < K ≤ 8, bevorzugt auf einen Wert zwischen 1 < K ≤ 4, festzulegen ist.
Falls der Wert von K zu groß ist, wird eine Wirkung dahingehend, daß die Akkumulationszeit verringert wird, nicht erhalten. Falls er zu klein ist, besteht eine Neigung dahingehend, daß möglicherweise einer hohen Luminanz und einem hohen Kontrast Priorität eingeräumt wird.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden die Akkumulationsvorgänge der anderen Sensorfeldpaare beendet zu der Zeit, die K mal so lang ist wie die Akkumulationszeit TINT&sub1; des Sensorfeldpaares, dessen Akkumulationsvorgang zuerst beendet worden war. Als Modifikation ist es ebenfalls möglich, eine Anordnung vorzusehen derart, daß die erzwungene Beendigung der Akkumulationsvorgänge der anderen Sensoren nur dann aktiviert wird, wenn das Resultat des AF-Vorgangs nach der Beendigung der Akkumulation anzeigt, daß ein Scharfeinstellzustand erfaßt werden kann. Beispielsweise wird in dem Fall, in dem ein heller Himmel, direkt reflektiertes Sonnenlicht oder dergleichen in ein bestimmtes Sehfeld eingetreten ist, die Akkumulation in einer extrem kurzen Zeit beendet, trotz des Umstands, daß das Eingangssignal bedeutungslos ist und eine Entfernung nicht gemessen werden kann. Daher wird die Akkumula tion beendet, bevor Ladungen in dem anderen Sensorfeldpaar in einem Sehfeld, welches ein Hauptobjekt sieht, bis auf einen bedeutungsvollen Signalpegel akkumuliert worden sind. Daher wird nur dann, wenn das Eingangssignal ein Signal ist mit einer hohen Zuverlässigkeit dahingehend, daß ein Scharfeinstellungszustand als Resultat der Unterscheidung erfaßt werden kann, die Akkumulationszeit eines solchen Sensorfeldpaares als TINT&sub1; in der vorstehenden Gleichung (1) verwendet. Falls ein ausreichend schneller Mikrocomputer verwendet wird, kann die Verzögerungszeit der Steuerung ignoriert werden, weil die Zeit, die für den Vorgang und die Unterscheidung erforderlich ist, kurz ist.
In dem Ausführungsbeispiel ist es wünschenswert, eine Kürzeste Zeit-Begrenzung zu der Zeit zum Aktivieren des Zeitgebers für das erzwungene Ende der Akkumulation hinzuzufügen und die Akkumulation nur in dem Fall erzwungenermaßen zu beenden, in dem eine solche Zeit gleich oder länger als eine vorbestimmte Zeit ist. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Erfindung darauf abzielt, die Betriebsfähigkeit der Vorrichtung wie beispielsweise eine Kamera oder dergleichen zu verbessern, so daß auch dann, wenn sich die Akkumulationszeiten der Sensorfeldpaare an unterschiedlichen Entfernungsmeßpunkten bemerkenswert unterscheiden, keine Notwendigkeit besteht, die Akkumulationszeit zu begrenzen, so lange die Akkumulationszeit als absoluter Wert kurz ist. Beispielsweise besteht dann, wenn das Sensorfeldpaar SAA&sub1; und SAB&sub1; die Akkumulation seit einer Sekunde beendet hat, keine Notwendigkeit, die Akkumulationsvorgänge der anderen Sensoren zu einer Zeit TENDE = K · 1 ms erzwungen zu beenden. Da ein menschliches Wesen aufgrund seiner fünf Sinne die Verzögerung des AF-Vorgangs fühlen kann, wenn diese gleich oder länger als 100 ms ist, ist es unwirtschaftlich, die Akkumulation durch eine Zeit, die viel kürzer ist als 100 ms, zu be grenzen und das Leistungsvermögen der Scharfeinstellung zu verschlechtern.
Es ist daher zu bevorzugen, einen festgelegten unteren Grenzwert für den Zwangsende-Zeitgeber bereitzustellen. Experimentell wurde aufgefunden, daß der festgelegte untere Grenzwert auf einen Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 20 und 200 ms, bevorzugt auf einen Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 40 und 160 ms festzulegen ist. Da die Akkumulationsvorgänge einiger Male erforderlich sind, bis die Aufnahmelinse, d. h. die Scharfeinstellungslinse 6, in einen Scharfeinstellungszustand gebracht ist, nimmt dann, wenn der vorstehend genannte untere Grenzwert auf eine lange Zeit festgelegt ist, die Wirkung der Erfindung ab.

(Weitere Ausführungsbeispiele)

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Fig. 9A zeigt eine Anordnung eines Entfernungsmeß-Sehfelds des AF-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel. D. h., ein laterales Sehfeld VIW&sub2;&sub2; eines Entferungsmeß-Sehfelds des zentralen Abschnitts wird zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel hinzugefügt. Das laterale Sehfeld VIW&sub2;&sub2; wird dazu verwendet, die Abhängigkeit von der Struktur zu verbessern bzw. zu verringern. Falls nur ein Sehfeld in der vertikalen Richtung verwendet wird, kann das AF-System nicht auf eine Struktur wie beispielsweise eine vertikale Linie ansprechen. Daher wird das laterale Sehfeld VIW&sub2;&sub2;, das ein Sehfeld VIW&sub2;&sub1; in der vertikalen Richtung senkrecht kreuzt, bereitgestellt und dadurch ein Beitrag und ein Nichtbeitrag eines Objekts in Abhängigkeit von der Richtung einer Struktur eliminiert. Da eine Einrichtung zum Ermitteln einer Entfernungsmeß-Sehfeld-Anordnung wie in dem Diagramm gezeigt gut bekannt ist, wird dessen detaillierte Beschreibung an dieser Stelle weggelassen.
Beispielsweise kann ein optisches Verfahren des senkrechten Anordnens der zentralen Sehfelder VIW&sub2;&sub1; und VIW&sub2;&sub2; realisiert werden durch Anordnen von vier Bildneuformationslinsen auf eine sich überkreuzende (+) Art und Weise. Es ist ausreichend, ebenfalls zwei AF-Systeme, in welchen jeweils ein Paar von zwei Bildneuformationslinsen vorgesehen sind und die bisher häufig verwendet worden sind, bereitzustellen. Mit dem vorstehenden Aufbau wird eine Sensoranordnung gemäß Fig. 9B abgeleitet. D. h., jeweils
ein Sensorfeldpaar SAA&sub1; und SAB&sub1; ist in Entsprechung zu einem Entfernungsmeß-Sehfeld VIW&sub1; angeordnet,
ein Sensorfeldpaar SAA&sub2;&sub1; und SAB&sub2;&sub1; ist in Entsprechung zu einem Entfernungsmeß-Sehfeld VIW&sub2;&sub1; angeordnet,
ein Sensorfeldpaar SAA&sub2;&sub2; und SAB&sub2;&sub2; ist in Entsprechung zu einem Entfernungsmeß-Sehfeld VIW&sub2;&sub2; angeordnet, und
ein Sensorfeldpaar SAA&sub3; und SAB&sub3; ist in Entsprechung zu einem Entfernungsmeß-Sehfeld VIW&sub3; angeordnet.
Die Akkumulationszeiten der vorstehenden vier Sensorfeldpaare werden auf die nachstehende Art und Weise gesteuert. Zunächst werden Lichtmengenverteilungen der beiden zentralen Entfernungsmeß-Sehfelder VIW&sub1; und VIW&sub2;&sub2; empfangen. Wenn die Akkumulationsvorgänge in Bezug auf das Sensorfeldpaar SAA&sub2;&sub1; und SAB&sub2;&sub1; und das Sensorfeldpaar SAA&sub2;&sub2; und SAB&sub2;&sub2; begrenzt sind, wird der Wert von K in der Gleichung (1) auf einen kleinen Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 1 und 4, bevorzugt innerhalb eines Bereichs zwischen 1 und 2 festgelegt, wodurch die Akkumulation gesteuert wird. Andererseits wird bei der Steuerung der Akkumulation zwischen den rechten und linken Sensoren und der Akkumulation zwischen den zentralen Sensoren K auf einen Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 1 und 8, bevorzugt innerhalb eines Bereichs zwischen 2 und 4 in der Gleichung (1) auf eine Art und Weise ähnlich zu der des vorangehenden Ausführungsbeispiels festgelegt.
Der Grund, weshalb K auf einen solchen Wert festgelegt wird, wird nun nachstehend beschrieben.
Für zwei Sehfelder VIW&sub2;&sub1; und VIW&sub2;&sub2; ist es, da dieselbe Position eines Objekts in den sich senkrecht überkreuzenden Abtastrichtungen gesehen wird, ausreichend, die Lichtmengenverteilungsinformation in demjenigen der beiden Sehfelder, welches besser für den AF-Vorgang geeignet ist, zu ermitteln. Wenn die Akkumulation auf der Grundlage des Vergleichspegels beendet ist, erreicht dann, wenn eine Steuerung zum Festlegen des Spitzenwerts auf einen konstanten Wert ausgeführt wird, der Akkumulationspegel eines der beiden Sehfelder VIW&sub2;&sub1; und VIW&sub2;&sub2;, welches die Information über die höhere Luminanz enthält, zuerst den Vergleichspegel, und der Akkumulationsvorgang wird beendet. Andererseits beendet dann, wenn eine Steuerung zum Festlegen eines Kontrasts auf einen konstanten Wert ausgeführt wird, das Sehfeld eines höheren Kontrasts zwischen den beiden Sehfeldern zuerst den Akkumulationsvorgang. Auch dann, wenn irgendeines der beiden vorstehenden Steuerungsverfahren verwendet wird, besitzt dasjenige Sehfeld, welches die Akkumulation früher beendet, Information, die für den AF-Vorgang geeignet ist. Da sich eine derartige Information auf dieselbe Position des Objekts bezieht, ist es vorteilhaft für das System, auch die Akkumulation des Felds in der anderen, senkrechten Richtung in Übereinstimmung mit dem Betrieb des AF-Sensorfeldpaars des besseren Sehfelds, welches die Akkumulation zuerst beendet, so schnell wie möglich zu beenden.
Daher wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Wert von K in der Gleichung (1) geändert und auf die beiden zentralen Sehfelder VIW&sub2;&sub1; und VIW&sub2;&sub2; sowie auf drei Punkte der linken, rechten und zentralen Position angewandt, und es ist wünschenswert, einen kleinen Wert in dem Fall für die beiden zentralen Sehfelder zu verwenden, und einen verhältnismäßig großen Wert ähnlich zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel für die drei linken, rechten und zentralen Punkte zu verwenden.
Wenn die Akkumulation zwischen den drei rechten, linken und zentralen Punkten erzwungen beendet wird, werden dann, wenn das Sensorfeldpaar, das eines der vertikalen und lateralen Sehfelder in dem zentralen Abschnitt sieht, die Akkumulation zuerst beendet, die Akkumulationsvorgänge des rechten und des linken Sensors auf der Grundlage der Akkumulationszeit eines solchen Sensorfeldpaars, welches die Akkumulation zuerst beendet, begrenzt. Andererseits werden in dem Fall, in dem eines der Sensorfeldpaare, welches die linken und rechten Sehfelder VIW&sub1; und VIW&sub3; sieht, die Akkumulation zuerst beendet hat, die Akkumulationsvorgänge für die beiden zentralen Sehfelder gleichzeitig in der vertikalen und in der lateralen Richtung begrenzt.
Zusätzlich zu einer Bedingung dahingehend, daß die AF- Erfassung durchgeführt werden kann unter Verwendung sowohl des Akkumulation-Endesignals als auch der Beendigung der Akkumulation in dem Ausführungsbeispiel, können die Akkumulationszeiten der anderen Sensorfeldpaare ebenfalls ohne weiteres durch die AF-Erfassung gesteuert werden.
Die Erfindung kann auch auf eine AF-Vorrichtung angewandt werden, die durch Extrahieren nur der Systeme zweier Sehfelder in der zentralen, vertikalen und seitlichen Richtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Die Erfindung ist nicht immer beschränkt auf zwei Sehfelder, die sich senkrecht bzw. orthogonal kreuzen. Das vorstehende Verfahren ist wirkungsvoll bei einem Sehfeldaufbau derart, daß im wesentlichen dieselbe Position eines Objekts in unterschiedlichen Richtungen abgetastet wird.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde die Erfindung auf eine Mehrfachpunkt-AF-Vorrichtung angewandt. Die Erfindung kann jedoch ohne weiteres auch auf die Steue rung der Akkumulationszeit jedes Sensorausgangssignals einer nach dem Multiplate-Prinzip arbeitenden Kamera angewandt werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch Verwenden des Akkumulationszeit-Steuerverfahrens der AF-Sensorfelder in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel die Betriebsgeschwindigkeit der AF-Vorrichtung mit einer Vielzahl von Entfernungsmeß-Sehfeldern bemerkenswert verbessert werden, und kann das Betriebsverhalten unterschiedlicher Vorrichtungen wie beispielsweise einer Kamera und dergleichen verbessert werden.

Claims

1. Akkumulationszeit-Steuervorrichtung, umfassend:

eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;); und

eine Steuereinrichtung (CONT, PRS) zum Steuern der Ladungsakkumulationszeiten der jeweiligen Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;), wobei dle Steuereinrichtung (CONT, PRS) auf der Grundlage der Akkumulationszeit irgendeiner der Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;), deren Akkumulationsmenge zuerst ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, die Akkumulationszeiten der anderen Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;) festlegt;

wobei jede der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;) eine verlängerte photoempfindliche Oberfläche und ein Entfernungsmeß-Sichtfeld (VIW&sub1;, VIW&sub2;&sub1;, VIW&sub2;&sub2;, VIW&sub3;) hat; und in einer vorbestimmten Richtung angeordnet ist; und

die Richtung des Entfernungsmeß-Sichtfelds (VIW&sub2;&sub2;) von zumindest einer der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) die Richtung des Entfernungsmeß-Sichtfelds (VIW&sub2;&sub1;) von beliebigen der anderen der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub1;) kreuzt,

dadurch gekennzeichnet, daß

in einem zentralen Abschnitt eines Sichtfelds zumindest zwei der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) mit zentralen Entfernungsmeß-Sichtfeldern (VIW&sub2;&sub1;, VIW&sub2;&sub2;) angeordnet sind, wobei die zentralen Entfernungsmeß-Sichtfelder (VIW&sub2;&sub1;, VIW&sub2;&sub2;) in einer sich überkreuzenden Form angeordnet sind, und eine der zumindest zwei der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) die zumindest eine der Viel zahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) ist, die die Richtung des Entfernungsmeß-Sichtfelds (VIW&sub2;&sub1;) von beliebigen der anderen der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub1;) kreuzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Sensoreinrichtungen Bildaufnahmelicht von unterschiedlichen Abschnitten desselben Objekts photoelektrisch umwandeln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (CONT, PRS) einen Mikrocomputer beinhaltet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (CONT, PRS) eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des vorbestimmten Niveaus beinhaltet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung das vorbestimmte Niveau in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal jeder der Sensoreinrichtungen einstellt.

6. Bildaufnahmevorrichtung, umfassend:

(a) eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;) zum Empfangen eines Bildaufnahmelichts von einem Objekt;

(b) eine Akkumulationszeit-Festlegevorrichtung zum Festlegen der Akkumulationszeiten der anderen Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;) auf der Grundlage einer Akkumulationszeit irgendeiner der Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;), deren Akkumulationsmenge zuerst ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat; und

(c) eine Steuereinrichtung (CONT, PRS) zum Durchführen einer automatischen Scharfeinstellungssteuerung auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB1, SAB&sub2;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;);

dadurch gekennzeichnet, daß

in einem zentralen Abschnitt eines Sichtfelds zumindest zwei der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) mit zentralen Entfernungsmeß-Sichtfeldern (VIW&sub2;&sub1;, VIW&sub2;&sub2;) angeordnet sind, wobei die zentralen Entfernungsmeß-Sichtfelder (VIW&sub2;&sub1;, VIW&sub2;&sub2;) in einer sich überkreuzenden Form angeordnet sind, und eine der zumindest zwei der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) die zumindest eine der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub2;, SAB&sub2;&sub2;) ist, die die Richtung des Entfernungsmeß-Sichtfelds (VIW&sub2;&sub1;) von beliebigen der anderen der Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub1;) kreuzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulationszeit-Festlegeeinrichtung und die Steuereinrichtung (CONT, PRS) einen einzelnen Mikrocomputer beinhalten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

(d) ein optisches System (1, 5, 6, 9, 10) zum Führen des Bildaufnahmelichts von dem Objekt; und

(e) eine Bildaufnahmeeinrichtung (2) zum Erhalten eines Videosignals durch photoelektrisches Umwandeln des Bildaufnahmelichts, das durch das optische System (1, 5, 6, 9, 10) zugeführt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (1, 5, 6, 9, 10) eine Scharfeinstelllinse (6) beinhaltet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrichtung (2) ein CCD-Element beinhaltet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (1, 5, 6, 9, 10) das Bildaufnahmelicht auch zu den Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;) führt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Sensoreinrichtungen (SAA&sub1;, SAA&sub2;&sub1;, SAA&sub2;&sub2;, SAA&sub3;, SAB&sub1;, SAB&sub2;&sub1;, SAB&sub2;&sub2;, SAB&sub3;) Bildaufnahmelicht von verschiedenen Abschnitten desselben Objekts photoelektrisch umwandeln.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (CONT, PRS) einen Mikrocomputer beinhaltet.