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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmelinse und, genauer gesagt,
eine Aufnahmelinse mit einem optischen Fokusbestimmungssystem, das
Objektlicht aufteilt und zulässt,
dass das aufgeteilte Licht in ein Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelement eintritt.
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Beschreibung
des zugehörigen
Standes der Technik
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Es
sind verschiedene herkömmliche
Verfahren zum Bestimmen eines Fokuszustands (nach vorn fokussiert,
nach hinten fokussiert, genau fokussiert) einer Aufnahmelinse vorgeschlagen,
die eine Vielzahl von Bildfangelementen mit unterschiedlichen optischen
Pfadlängen
verwenden (z. B. japanische Patentanmeldeveröffentlichung Nr. 55-76312 und
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 7-60211). Beispielsweise sind für ein Bildfangelement zum (Ein-)Fangen
von Videobildern (ein Videobild-Fangelement) zwei Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelemente im
selben Bildaufnahmebereich jeweils bei einer Position, deren optische
Pfadlänge
länger,
und bei einer Position, deren optische Pfadlänge kürzer als diejenige des Videobild-Fangelements
ist, platziert. Dann werden gemäß Hochfrequenzkomponenten
der von diesen Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelementen erhaltenen
Bildsignale Fokusschätzungen
für die
jeweiligen Bildfangebenen der jeweiligen Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelemente berechnet
und verglichen. Somit wird gemäß einem Vergleich
zwischen den Fokusschätzungen
der Fokuszustand der Bildfangebene des Videobild-Fangelements bestimmt,
das heißt,
ob er ein nach vorn fokussierter, ein nach hinten fokussierter oder
ein genau fokussierter Zustand ist. Ein solches Fokuszustandsbestimmungsverfahren
ist auf eine Fokusbestimmung für
eine Autofokussierung etc. anwendbar.
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Das
Objektlicht für
eine Fokuszustandsbestimmung kann durch Aufteilen des Objektlichts
für eine
Bildaufnahme erhalten werden, das durch die Aufnahmelinse läuft. In
diesem Fall ist zusätzlich
zu einem normalen optischen Bildaufnahmesystem ein optisches Fokuszustandsbestimmungssystem
für die Aufnahmelinse
gebildet. Die Aufnahmelinse bei einer solchen Konfiguration muss
die Bildfangebene des Bildfangelements, das das Objektlicht zur
Bildaufnahme aufnimmt, und die Bildfangebene des Bildfangelements,
das Licht für
eine Fokuszustandsbestimmung aufnimmt, bei Positionen platzieren,
die konjugiert zueinander sind. Dies ist deshalb so, weil dann, wenn
diese Bildfangebenen nicht bei Positionen sind, die (paarweise)
verbunden sind, eine Autofokussierung auf eine derartige Weise arbeiten
würde,
dass sie auf das Bildfangelement für eine Fokuszustandsbestimmung
fokussiert, mit dem Ergebnis, dass das aufgenommene Bild des Objekts
immer außerhalb eines
Fokus bzw. Brennpunkts ist, was ein Problem eines Verschlechterns
einer Fokussiergenauigkeit verursacht.
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Aus
diesem Grund wird das Produkt herkömmlich mit der Bildfangebene
des Bildfangelements für
eine Fokuszustandsbestimmung versandt, die auf eine Position eingestellt
ist, die mit der Bildfangebene des Bildfangelements für eine Bildaufnahme
verbunden ist und die auf diese Position festgelegt ist.
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Jedoch
kann die Bildfangebene des Bildfangelements zur Bildaufnahme aufgrund
von Umgebungsschwankungen bezüglich
Temperatur und Feuchtigkeit etc. von der Position abweichen, die
zur Zeit eines Versands vorbestimmt ist. In diesem Fall kann die
Fokusposition auf der Bildaufnahmeseite durch Einstellen einer Verfolgung
bzw. eines Nachlaufs durch einen herkömmlich verwendeten Mechanismus
neu eingestellt werden, der eine Hauptlinse, etc. bewegt, wohingegen
die Fokusposition auf der Fokuszustandsbestimmungsseite aufgrund
des Fehlens eines Mechanismus zur Neueinstellung abgewichen bleibt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Umstände implementiert
worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Aufnahmelinse zur Verfügung
zu stellen, die auf einfache Weise das optische Fokuszustandsbestimmungssystem
einstellen und eine genaue Fokuszustandsbestimmung durchführen kann.
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Zum
Erreichen der oben beschriebenen Aufgabe betrifft die vorliegende
Erfindung, die im Anspruch 1 definiert ist, eine Aufnahmelinse,
die folgendes aufweist: ein optisches Bildaufnahmesystem, das zulässt, dass
Objektlicht in ein Bildfangelement für eine Bildaufnahme einer Kamera
eintritt; ein optisches Fokusbestimmungssystem, das das Objektlicht
aufteilt und zulässt,
dass das aufgeteilte Licht in ein Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelement eintritt;
eine optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung,
die eine optische Länge
des optischen Bildaufnahmesystems einstellt; und eine optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung, die eine
optische Länge
des optischen Fokusbestimmungssystems einstellt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
es das Vorsehen der optischen Längeneinstellvorrichtung,
die das optische Fokusbestimmungssystem zum Bestimmen eines Fokuszustands
einstellt, zusätzlich
zu der optischen Längeneinstellvorrichtung
des optischen Bildaufnahmesystems, die jeweiligen optischen Längen separat
einzustellen, und erleichtert Einstellungen zur Zeit eines Versands
oder Neueinstellungen im Einsatz, wenn es aufgrund von Temperaturschwankungen,
etc. Unterschiede bezüglich
der Ausmaße
einer Expansion/Kontraktion von beiden optischen Systemen gibt.
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Vorzugsweise
weist die Aufnahmelinse weiterhin eine Anzeigevorrichtung auf, die
einen durch das optische Fokusbestimmungssystem bestimmten Fokuszustand
anzeigt. Dies lässt
zu, dass eine Einrichtung, die eine andere als das Bild des Objekts
ist, den Fokuszustand anzeigt. Dies verbessert eine Bedienbarkeit
im Vergleich mit einer herkömmlichen
Bestimmung des Fokuszustands unter Verwendung des Bilds des Objekts.
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Vorzugsweise
weist die Aufnahmelinse weiterhin eine Kopplungsvorrichtung auf,
die die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung
und die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung auf
eine derartige Weise koppelt, dass sie verriegelt miteinander arbeiten.
Dies lässt
zu, dass die Kopplungsvorrichtung nicht nur die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung
und die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung des
optischen Bildaufnahmesystems auf eine derartige Weise koppelt,
dass sie verriegelt miteinander arbeiten, sondern auch, die zwei
Vorrichtungen zu entkoppeln, stellt beide optische Längen separat
in der Endstufe einer Herstellung ein oder stellt nur die optische
Länge auf
der Bildaufnahmeseite aufgrund von Herstellungsfehlern der Kamera
ein, koppelt dann beide optische Längeneinstellvorrichtungen durch
die Kopplungsvorrichtung, damit sie verriegelt miteinander arbeiten,
und kann dadurch, wenn die Ausmaße an Expansion/Kontraktion
von beiden optischen Systemen aufgrund von Temperaturschwankungen,
etc. dieselben sind, nur durch eine Einstellung durch den Anwender
der optischen Länge
des optischen Bildaufnahmesystems Neueinstellungen durchführen, wodurch
in Verbindung damit die optische Länge des optischen Fokusbestimmungssystems
auch eingestellt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Art dieser Erfindung, sowie andere Aufgaben und Vorteile davon,
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt werden,
wobei gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile in allen Figuren
bezeichnen, und wobei:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Fernsehkamerasystems
zeigt, das eine Aufnahmelinse gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangabschnitts
zeigt;
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3 Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelemente
A, B und C auf derselben optischen Achse darstellt;
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4 eine
Seitenansicht ist, die ein Aussehen des Objektivtubus der Aufnahmelinse
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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5 eine
vergrößerte Ansicht
von Schlüsselkomponenten
ist, die eine Konfiguration des Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus
zeigen;
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6 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht ist, die die Konfiguration
der optischen Fokusbestimmungs-Längeneinstelleinrichtung
zeigt;
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7 eine
vergrößerte Querschnittansicht ist,
die eine Konfiguration eines weiteren Ausführungsbeispiels des Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus zeigt;
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8(a) und 8(b) perspektivische
Ansichten sind, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung
zeigen, die die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung und
die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung koppelt;
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9 ein
Beispiel einer Anzeige zeigt, die einen Fokuszustand anzeigt; und
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10 ein
weiteres Beispiel der Anzeigevorrichtung zeigt, die einen Fokuszustand
anzeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun
werden nachfolgend Ausführungsbeispiele
einer Aufnahmelinse gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
detailliert erklärt
werden.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fernsehkamerasystems
zeigt, das eine Aufnahmelinse gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorlie genden Erfindung verwendet. Das in 1 gezeigte
Fernsehkamerasystem weist einen Kamerakörper 10 und eine austauschbare
Aufnahmelinse 12, etc. auf. Der Kamerakörper 10 enthält ein Bildfangelement
(Videobild-Fangelement), um Videobilder für das Fernsehen einzufangen,
Videosignale in einem vorbestimmten Format auszugeben oder in einem
Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, und erforderliche Schaltungen,
etc.
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Die
Aufnahmelinse 12 ist demontierbar an der Vorderseite des
Kamerakörpers 10 angebracht und,
wie es öffentlich
bekannt ist, das optische Bildaufnahmesystem 12A der Aufnahmelinse 12 ist
beginnend bei der Seiten des vorderen Endes aufgebaut aus einer
festen Fokuslinse F',
einer beweglichen Fokuslinse F, einer Zoomlinse Z, die aus einem System
variabler Energie und einem Korrektursystem hergestellt ist, einer
Irisblende I, einer Relaislinse (einem optischen Relaissystem),
das aus einer vorderen Relaislinse R1 und einer hinteren Relaislinse R2
aufgebaut ist, etc. Die Konfiguration der Linsen in der Zeichnung
ist vereinfacht, und eine Gruppe von Linsen, die aus einer Vielzahl
von Linsen hergestellt sind, kann durch eine Linse dargestellt sein.
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Weiterhin
ist, wie es in 1 gezeigt ist, ein semitransparenter
Spiegel 24 auf dem optischen Pfad des Objektlichts zwischen
der vorderen Relaislinse R1 und der hinteren Relaislinse R2 des
optischen Relaissystems platziert, welcher in Bezug auf die optische
Achse O der Aufnahmelinse 12 um etwa 45 Grad geneigt ist
und das Objektlicht (den Lichtfluss) in transmittiertes Licht und
reflektiertes Licht aufteilt.
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Von
dem Objektlicht, das von der Seite des vorderen Endes der Aufnahmelinse 12 einfällt, geht das
durch den semitransparenten Spiegel 24 gelaufene transmittierte
Licht, das heißt
das Video-Objektlicht, aus der Seite des hinteren Ends der Aufnahmelinse 12 heraus
und tritt in den Bildfangabschnitt 22 des Kamerakörpers 10 ein.
Der semitransparente Spiegel 24 kann auch wie ein semitransparentes Prisma
geformt sein und ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt, wenn
sie wenigstens eine Lichtaufteilungsvorrichtung ist. Die Konfiguration
des Bildfangabschnitts 22 wird weggelassen werden, aber
das Objektlicht, das auf den Bildfangabschnitt 22 einfällt, wird
in drei Farben, nämlich
Rot, Grün
und Blau, durch beispielsweise ein optisches Farbseparationssystem
getrennt, und die Lichter mit drei Farben treten in Bildfangebenen
ihrer jeweiligen Bildfangelemente (Videobild- Fangelemente) für die drei Farben ein. Dies
lässt zu,
dass Fernseh-Farbvideobilder aufgenommen
werden. Eine Fokusebene 22A ist auf der optischen Achse
O der Aufnahmelinse 12 bei einer Position gezeigt, die
optisch äquivalent
zu der Position der Bildfangebene jedes Videobild-Fangelements ist.
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Andererseits
wird das Licht, das durch den semitransparenten Spiegel 24 reflektiert
wird, das heißt
das Objektlicht für
eine Fokuszustandsbestimmung, zu einem Bildfangabschnitt 26 zur
Fokuszustandsbestimmung durch das optische Fokusbestimmungssystem 12B entlang
einer optischen Achse O' geführt, die
im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse O der Aufnahmelinse 12 ist.
Das Objektlicht ist im Wesentlichen paralleles Licht zwischen der
vorderen Relaislinse R1 und der hinteren Relaislinse R2 und das
durch den semitransparenten Spiegel 24 reflektierte Objektlicht
läuft durch
eine Relaislinse R3 zum Fokussieren von Licht mit einer Art, die ähnlich derjenigen
der hinteren Relaislinse R2 ist, und tritt in den Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangabschnitt 26 ein.
Hierin nachfolgend wird dann, wenn die optische Achse O und die
optische Achse O' in
Erklärungen
besonders unterschieden werden, die optische Achse O als die optische
Achse O des optischen Bildaufnahmesystems bezeichnet und wird die
optische Achse O' als
die optische Achse O' des optischen
Fokusbestimmungssystems bezeichnet.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Bildfangabschnitts 26 zeigt.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist der Bildfangabschnitt 26 aus
drei Prismen P1, P2 und P3, die das optische Lichtaufteilungssystem
bilden, und drei Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelementen (zweidimensionalen
ladungsgekoppelten Vorrichtungen (CCDs)) A, B und C aufgebaut. Wie
es oben beschrieben ist, tritt das Objektlicht, das durch den semitransparenten
Spiegel 24 reflektiert wird und sich entlang der optischen Achse
O' ausbreitet, in
das erste Prisma P1 ein und wird dann durch eine Ebene 40 des
semitransparenten Spiegels des ersten Prismas P1 in reflektiertes Licht
und transmittiertes Licht aufgeteilt. Das reflektierte Licht davon
tritt in die Bildfangebene des Bildfangelements C ein.
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Andererseits
tritt das durch die Ebene 40 des semitransparenten Spiegels
transmittierte Licht in das zweite Prisma P2 ein und wird durch
eine Ebene 42 des semitransparenten Spiegels des zweiten
Prismas P2 in reflektiertes Licht und transmittiertes Licht aufgeteilt.
Das reflektierte Licht davon tritt in das Bildfangelement B ein.
Das durch die Ebene 42 des semitransparenten Spiegels transmittier te
Licht läuft durch
das dritte Prisma P3 und tritt in das Bildfangelement A ein. Das
Objektlicht wird durch die Ebene 40 des semitransparenten
Spiegels des ersten Prismas P1 und die Ebene 42 des semitransparenten Spiegels
des zweiten Prismas P2 aufgeteilt, so dass die Mengen an Objektlicht,
das auf die Bildfangelemente A, B und C einfällt, gleich sind. Das optische Lichtaufteilungssystem,
das das Objektlicht in die Bildfangelemente A, B und C aufteilt,
ist nicht auf die oben beschriebene Konfiguration beschränkt, die
die Prismen P1 bis P3 verwendet. Die Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelemente
A, B und C können
bei diesem Ausführungsbeispiel
CCDs zum Fangen von monochromen Bildern sein.
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Wenn
die optischen Achsen des Objektlichts, das auf die Bildfangelemente
A, B und C einfällt,
(d. h. die optischen Achsen von Bildfangelementen) auf derselben
geraden Linie sind, wie es in 3 gezeigt ist,
ist für
das Objektlicht, das auf die Bildfangelemente A, B und C einfällt, die
optische Pfadlänge
des Bildfangelements C die kürzeste,
ist die optische Pfadlänge
des Bildfangelements B die längste
und liegt die optische Pfadlänge
des Bildfangelements A in der Mitte zwischen den optischen Pfadlängen der Bildfangelemente
B und C. Das bedeutet, dass die Bildfangebenen der Bildfangelemente
B und C vor und hinter der Bildfangebene des Bildfangelements A bei äquidistanten
Positionen parallel platziert sind.
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Die
Bildfangebene des Bildfangelements A ist idealerweise mit der Fokusebene 22A (siehe 1)
des Kamerakörpers 10 verbunden,
so dass die optische Pfadlänge
der Bildfangebene des Bildfangelements A und die optische Pfadlänge der
Bildfangebene der Videobild-Fangelemente des Kamerakörpers 10 in
Bezug zu dem Objektlicht, das durch die Aufnahmelinse 12 einfällt, gleich
zueinander sind.
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Das
optische System bei der oben beschriebenen Konfiguration lässt zu,
dass Bilder des Objektlichts, das durch die Aufnahmelinse 12 einfällt, durch die
drei Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelemente A, B und C mit unterschiedlichen
optischen Pfadlängen
gefangen werden, die nahe Positionen platziert sind, die mit der
Fokusebene 22A des Kamerakörpers 10 verbunden
sind.
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Dann
wird ein Aufbau einer Autofokussiersteuerung gemäß einer Fokuszustandsbestimmung erklärt werden.
Wie es in 1 gezeigt ist, werden Bildsignale,
die durch die drei Bildfangelemente A, B und C des Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangabschnitts 26 gefangen
sind, in einen Signalverarbeitungsabschnitt 28 genommen.
Der Signalverarbeitungsabschnitt 28 findet die Position
der Fokuslinse F (die Fokusposition), bei welcher der Fokuszustand der
Aufnahmelinse 12 auf der Fokusebene 22A des Kamerakörpers 10 gemäß Hochfrequenzkomponenten
der Bildsignale, die von den Bildfangelementen A, B und C erlangt
werden, wie es später
beschrieben werden wird, in einen genauen Fokus gelangt.
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Dann
gibt der Signalverarbeitungsabschnitt 28 ein Steuersignal
zu einer Fokussiermotor-Antriebsschaltung 30 aus, um die
Fokuslinse F anzuweisen, sich zur Fokusposition zu bewegen. Die
Fokussiermotor-Antriebsschaltung 30 treibt einen Fokussiermotor,
der nicht gezeigt ist, an, um die Fokuslinse F durch einen Energieübertragungsmechanismus 32,
der aus Getrieben, etc. aufgebaut ist, zu bewegen und um die Fokuslinse
F auf die Fokusposition einzustellen, die durch den Signalverarbeitungsabschnitt 28 spezifiziert
ist. Eine Autofokussierung wird durch kontinuierliches Durchführen dieser
Verarbeitung gesteuert.
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Dann
wird nachfolgend eine Fokuszustandsbestimmungsverarbeitung im Signalverarbeitungsabschnitt 28 erklärt werden.
Die Bilder des durch die Bildfangelemente A, B und C aufgenommenen
Objekts werden als Videosignale in einem vorbestimmten Format ausgegeben,
in Fokusschätzsignale
umgewandelt, die eine Bildschärfe
(einen Bildkontrast) anzeigen und in eine CPU im Signalverarbeitungsabschnitt 28 eintreten.
Die CPU bestimmt den aktuellen Fokuszustand der Aufnahmelinse 12 in
Bezug auf die Fokusebene 22A des Kamerakörpers 10 gemäß den von
den Bildfangelementen A, B und C erhaltenen Fokusschätzungen,
wie es oben beschrieben ist.
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Dann
wird die Konfiguration eines Objektivtubus der oben beschriebenen
Aufnahmelinse 12 erklärt
werden. 4 ist eine Seitenansicht, die
ein Aussehen des Objektivtubus der Aufnahmelinse 12 zeigt.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist der Objektivtubus
der Aufnahmelinse 12 beginnend mit der Seite des vorderen
Endes mit einem Fokusring 100, einem Zoomring 102,
einem Irisblendenring 104 und einem hinteren Flanscheinstellring 106 versehen,
von welchen alle drehbar sind. Ein Drehen des Fokusrings 100 veranlasst,
dass sich die Fokuslinse F in 1 entlang
der optischen Achse O bewegt, und ein Drehen des Zoomrings 102 veranlasst,
dass sich die Zoomlinse Z in 1 entlang
der optischen Achse O bewegt. Wenn der Irisblendenring 104 gedreht
wird, schließt/öffnet sich
die Irisblende I in 1, und dann, wenn der hintere
Flanscheinstellring 106, der ein Teil der in 5 gezeigten
optischen Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C ist,
gedreht wird, bewegt sich die hintere Relaislinse R2 in 1 entlang
der optischen Achse O.
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Weiterhin
weist ein Objektivtubus 108 zwischen dem Irisblendenring 104 und
dem hinteren Flanscheinstellring 106 einen Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus 110 entlang
der optischen Achse O' des
optischen Fokuszustandsbestimmungssystems auf, welche senkrecht
zur optischen Achse O des optischen Bildaufnahmesystems ist. Der
Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus 110 weist einen
Bedienungsring 112 auf, der drehbar ist, um die optische
Pfadlänge
des Objektlichts für
eine Fokuszustandsbestimmung auf die Bildfangebenen der jeweiligen
Bildfangelemente A, B und C einzustellen.
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Das
bedeutet, dass ein Drehen des Bedienungsrings 112 zulässt, dass
die Bildfangebene des Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelements
A genau bei einer Position positioniert wird, die mit der Fokusebene 22A des
in 1 gezeigten Kamerakörpers 10 verbunden
ist. Der Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus 110 bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist in Richtung nach unten platziert, wenn die Aufnahmelinse 12 im
Kamerakörper 10 angebracht
ist, kann aber in irgendeiner Richtung platziert sein.
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5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
von Schlüsselkomponenten,
die eine Konfiguration der optischen Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
des Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus 110 zeigen.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist die hintere
Relaislinse (Gruppe) R2, die in 1 gezeigt ist,
an dem hinteren Ende des optischen Bildaufnahmesystems 12A (siehe 1)
entlang der optischen Achse O platziert und ist der semitransparente
Spiegel 24 davor platziert. Ein fester Zylinder 114 steht entlang
der optischen Achse O' des
Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus 110 vor, wobei ein
Körper
mit dem Objektivtubus 108 gebildet wird, in welcher der
semitransparente Spiegel 24 platziert ist.
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Das
optische Fokusbestimmungssystem 12B (siehe 1)
ist im festen Zylinder 114 eingebaut. Die Relaislinse (Gruppe)
R3 in 1, die ein Bild des Objektlichts zur Fokuszustandsbestimmung bildet,
das durch den semitransparenten Spiegel 24 reflektiert
wird, ist an der Basis des festen Zylinders 114 fixiert,
und die in den 1 und 2 gezeigten Prismen
P1 bis P3 und der Fokuszustandsbestimmungs- Bildfangabschnitt 26, der aus
den Bildfangelementen A bis C gebildet ist, sind innerhalb eines Rahmens 116 gestützt und
am Ende des Zylinders 114 auf eine derartige Weise platziert,
dass sie entlang der optischen Achse O' beweglich sind.
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Andererseits
ist eine optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D in
den festen Zylinder 114 eingebaut. Der oben beschriebene
Bedienungsring 112 ist drehbar an dem festen Zylinder 114 angebracht,
und ein äußerer Zylinder 118 ist
auf eine derartige Weise angebracht, dass er einen Teil des Äußeren des
Bedienungsrings 112 und das Ende des festen Zylinders 114 bedeckt.
Der äußere Zylinder 118 ist
an dem festen Zylinder 114 unter Verwendung von Schrauben
(nicht gezeigt), etc. befestigt.
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6 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der optischen
Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D.
Wie es in 6 gezeigt ist, ist bei der optischen
Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D ein
Stift 120 an der Außenfläche des
Rahmens 116 vorgesehen, der den Bildfangabschnitt 26 stützt, und
eine gerade Nut 122 entlang der optischen Achse O', welche zulässt, dass
der Stift 120 hindurch läuft, und welche den Stift 120 entlang
der optischen Achse O' führt, ist im
festen Zylinder 114 ausgebildet. Weiterhin ist eine Nutkurve 124 im
Bedienungsring 112 ausgebildet, welche zulässt, dass
der Stift 120 hindurch läuft, und welche den Stift 120 entlang
der optischen Achse O' bewegt,
wenn sich der Bedienungsring 112 dreht.
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Wenn
der Bedienungsring 112 gedreht wird, bewegt sich die Position,
bei welcher die Nutkurve 124 die gerade Nut 112 schneidet,
entlang der optischen Achse O',
und bewegt sich der Stift 120 zusammen damit entlang der
optischen Achse O'.
Dies veranlasst, dass sich der Bildfangabschnitt 26 zusammen
mit dem Rahmen 116 entlang der optischen Achse O' bewegt. Da die Position
des Bildfangabschnitts 26 somit entlang der optischen Achse
O' einstellbar ist,
ist es möglich,
die Bildfangebene des Bildfangelements A des Bildfangabschnitts 26 genau auf
eine Position einzustellen, die mit der Fokusebene 22 des
Kamerakörpers 10 verbunden
ist.
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Die
optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C des
optischen Bildaufnahmesystems 12A ist auch aus mechanischen
Teilen mit Strukturen gleich den in 6 gezeigten
Strukturen aufgebaut.
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Wie
es in den 4 und 5 gezeigt
ist, ist ein Kegelradgetriebeabschnitt 106A an einem Teil der
Außenfläche des
hinteren Flanscheinstellrings 106 ausgebildet. Weiterhin
ist ein Kegelradgetriebe 141 in der Außenfläche des Bedienungsrings 112 auf eine
derartige Weise eingebaut, dass es entlang der optischen Achse O' verschiebbar ist,
um zuzulassen, dass das Kegelradgetriebe 141 gleitet, und
ist mittels Schrauben 142 bei einer Position fixiert, um
mit dem Kegelradgetriebeabschnitt 106A des hinteren Flanscheinstellrings 106 in
Eingriff zu sein. Der Kegelradgetriebeabschnitt 106A, der
an der Außenfläche des hinteren
Flanscheinstellrings 106 ausgebildet ist, und das in der
Außenfläche des
Bedienungsrings 112 eingebaute Kegelradgetriebe 141 bilden
eine Kupplungsvorrichtung 140, die die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D auf
eine derartige Weise koppelt, dass sie verriegelt miteinander arbeiten.
Ein Lösen
der Schrauben 142 zum Freigeben des Eingriffs des Kegelradgetriebes 141 mit
dem Kegelradgetriebeabschnitt 106A macht es möglich, den
hinteren Flanscheinstellring 106 und den Bedienungsring 112 zu
entkoppeln.
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7 zeigt
eine Querschnittansicht, die das Äquivalent von 5 mit
demselben äußeren Aussehen
ist, in dem Fall, in welchem die Position der Relaislinse R3 einstellbar
gemacht ist, anstelle eines Einstellens der Position des Bildfangabschnitts 26, und
es ist möglich,
denselben Effekt wie denjenigen beim Einstellen der Position des
Bildfangabschnitts 26 durch Einstellen der Bildausbildungsposition
des Objektlichts für
eine Fokuszustandsbestimmung zu erreichen. Den Elementen mit Operationen
identisch oder ähnlich
zu denjenigen in 5 sind dieselben Bezugszeichen
zugeordnet und Erklärungen
werden teilweise weggelassen werden.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, wird die Relaislinse R3 durch einen
Rahmen 128 gestützt
und ist auf eine derartige Weise platziert, um innerhalb des festen
Zylinders 114 entlang der optischen Achse O' beweglich zu sein.
Andererseits ist der Rahmen 116, der den Bildfangabschnitt 26 stützt, mittels
Schrauben 132 auf eine vorbestimmte Position im festen
Zylinder 114 festgelegt. In 7 ist der
an dem Rahmen 116 des Bildfangabschnitts 26 angebrachte
Stift 120 an einem Rahmen 128 der Relaislinse
R3 bei diesem Ausführungsbeispiel
angebracht. Daher bewegt sich dann, wenn der Bedienungsring 112 gedreht
wird, der Stift 120 entlang der optischen Achse O' entlang der geraden
Nut 122 des festen Zylinders 114, wenn sich die
Nutkurve 124 des Bedienungsrings 112 bewegt, so
dass sich die Relaislinse R3 entlang der optischen Achse O' zusammen mit dem Rahmen 128 bewegt.
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Hier
kann der oben beschriebene Bedienungsring 112 auch am Ende
des Fokuszustandsbestimmungs-Tubusabschnitts 110 platziert
sein, aber nicht bei der mittleren Position des Fokuszustandsbestimmungs-Tubusabschnitts 110,
wie es oben beschreiben ist.
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Die 8(a) und 8(b) sind
perspektivische Ansichten, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung 140 zeigen,
die die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D koppelt. 8(a) zeigt die Kopplungsvorrichtung 140 bei
dem Prozess eines Zusammenbauens, und 8(b) zeigt
die zusammengebaute Kopplungsvorrichtung 140. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
sind, wie es in 8(b) gezeigt ist, der Tubusabschnitt
des optischen Bildaufnahmesystems 12A und der feste Zylinder 114 des
optischen Fokusbestimmungssystems 12B mit einem Paar von kleinen
Kegelradgetrieben 145 versehen, die in Eingriff miteinander
sind. Weiterhin sind Wellen 145A der kleinen Kegelradgetriebe 145 in
kleine Stirnrädergetriebe 146 eingefügt, die
durch Schrauben 147 fixiert sind. Eines dieser kleinen
Stirnrädergetriebe 146 ist
in Eingriff mit einem großen
Stirnrädergetriebe 106B,
das um das Äußere des
hinteren Flanscheinstellrings 106 ausgebildet ist, und
das andere Stirnrädergetriebe 146 steht
in Eingriff mit einem großen Stirnrädergetriebe 112A,
das um das Äußere des
Bedienungsrings 112 ausgebildet ist, so dass die optische
Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D auf
eine derartige Weise miteinander gekoppelt werden, um verriegelt
miteinander zu arbeiten.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
stellt ein Entfernen von einem oder beiden der zwei kleinen Stirnrädergetriebe 146 einen
Zustand zur Verfügung, der
in 8(a) gezeigt ist, wobei die
optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D entkoppelt
sind.
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Dann
wird ein Beispiel der Prozedur für
eine optische Einstellung des optischen Fokuszustandsbestimmungssystems 12B,
das in dem oben beschriebenen Fokuszustandsbestimmungs-Objektivtubus 110 ausgebildet
ist, erklärt
werden.
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Zuerst
wird anstelle eines Verwendens der Information eines Fokuszustands,
der bei dem Signalverarbeitungsabschnitt 28 in 1 für eine Autofokussierungssteuerung
bestimmt ist, die Information auf einer vorbestimmten Anzeige angezeigt.
Beispielsweise ist, wie es in 9 gezeigt
ist, eine Anzeige 154 in einem Rahmenabschnitt 152 eines
Suchers 150 platziert, welcher ein Bild zeigt, das durch das
Videobild-Fangelement des Kamerakörpers 10 aufgenommen
ist, und die Anzeige 154 zeigt den durch den Signalverarbeitungsabschnitt 28 bestimmten
Fokuszustand an. Die Anzeige 154 weist einen rechteckigen
Indikator 156 zum Anzeigen eines horizontalen Stabs 158 auf,
und ein genau fokussierter Zustand wird angezeigt, wenn der horizontale
Stab 158 in der Mitte des Indikators ist, und ein nach
vorn fokussierter oder nach hinten fokussierter Zustand wird angezeigt,
wenn der horizontale Stab 158 vom Zentrum nach oben oder
nach unten versetzt ist. Je größer der
Versatz des horizontalen Stabs 158 aus dem Zentrum heraus
ist, um so größer ist
das Ausmaß einer
Verschiebung aus dem genau fokussierten Zustand.
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Wenn
ein Bild eines Objekts aufgenommen wird, dann wird der Fokusring 100 der
Aufnahmelinse 12 manuell betätigt, so dass das Objekt in
den Fokus gelangt. Ob das Objekt im Fokus ist oder nicht, wird gemäß dem durch
das Videobild-Fangelement
gefangenen Bild bestimmt. Dann wird der Bedienungsring 112 gedreht,
so dass die Fokuszustandsanzeige den genau fokussierten Zustand
anzeigt. Dies lässt zu,
dass die Bildfangebene des Fokuszustandsbestimmungs-Bildfangelements
A zu einer Position eingestellt wird, die konjugiert zu der Bildfangebene
des Videobild-Fangelements (der Fokusebene 22A das Kamerakörpers 10)
ist.
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In
diesem Fall werden die Schrauben 142 des Kegelradgetriebes 141 der
Kopplungsvorrichtung 140 zum Koppeln des hinteren Flanscheinstellrings 106 und
des Bedienungsrings 112 gelöst, so dass der Eingriff zwischen
dem Kegelradgetriebe 141 und dem Kegelradgetriebeabschnitt 106A des
hinteren Flanscheinstellrings 106 gelöst wird, und die oben beschriebene
Einstellung wird durchgeführt. Nach
der Einstellung wird das Kegelradgetriebe 141 wieder in
Eingriff mit dem Kegelradgetriebeabschnitt 106A gebracht
und durch die Schrauben 142 fixiert.
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Somit
werden bei der Einstellstufe der Aufnahmelinse 12 vor einem
Versand die Schrauben 142 des Kegelradgetriebes 141 der
Kopplungsvorrichtung 140 zum Koppeln der optischen Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
der optischen Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D gelöst, so dass
der Verriegelungszustand freigegeben wird, und die jeweiligen optischen
Längeneinstellvorrichtungen
werden getrennt eingestellt. Nach der Einstellung kann der Verriegelungszustand
gemäß der Situation
oder dem Ort oder auf eine Anwenderanforderung hin gelöst bleiben,
oder die Kopplungsvorrichtung 140 kann zu dem Verriegelungszustand
geändert
werden, und das Produkt kann mit der optischen Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
der optischen Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D auf
eine derartige Weise gekoppelt versandt werden, um miteinander verriegelt
zu arbeiten.
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Dann
wird eine weitere Art der Anzeigevorrichtung, die den durch das
optische Fokusbestimmungssystem 12B bestimmten Fokuszustand
anzeigt, gemäß 10 erklärt werden.
Eine Licht emittierende Diode (LED) ist als Anzeigevorrichtung 160 an
einem Rahmenabschnitt 152 des Suchers 150 angebracht,
auf welchem ein durch das Bildfangelement für eine Bildaufnahme der Kamera 10 aufgenommenes
Bild angezeigt wird, und ein durch den Signalverarbeitungsabschnitt 28 bestimmter
Fokuszustand wird durch Blinken dieser LED angezeigt.
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Verschiedene
Konfigurationen können
als das Verfahren zum Anzeigen des Fokuszustands angenommen werden,
wie beispielsweise 1) eine Konfiguration zum Einschalten der LED
nur bei einem genau fokussierten Zustand, 2) eine Konfiguration
eines Unterscheidens des Fokuszustands durch konstantes Halten der
LED in einem eingeschalteten Zustand bei einem genau fokussierten
Zustand, durch Blinken der LED in kurzen Intervallen bei einem nach vorn
fokussierten Zustand und durch Blinken der LED in langen Intervallen
bei einem nach hinten fokussierten Zustand, 3) eine Konfiguration
zum Vorsehen von drei LEDs mit unterschiedlichen Farben, um die
nach vorn fokussierten, die nach hinten fokussierten und die genau
fokussierten Zustände
zu unterscheiden, und zum Einschalten der entsprechenden.
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Es
ist auch möglich,
eine Vorrichtung vorzusehen, die dieselbe Funktion wie diejenige
der Anzeigevorrichtung 160 zeigt, wie beispielsweise einen Lautsprecher,
etc., um über
den Fokuszustand durch Klang zu informieren, anstelle durch die
Anzeigevorrichtung 160. Verschiedene Konfigurationen können als
das Verfahren zum Informieren über
den Fokuszustand durch Klang angenommen werden, wie beispielsweise
1) eine Konfiguration zum Erzeugen eines Signaltons nur bei einem
genau fokussierten Zustand, 2) eine Konfiguration zum Unterscheiden
des Fokuszustands durch Erzeugen eines Signals einer vorbestimmten
Frequenz bei einem genau fokussierten Zustand, durch Erzeugen eines
Signaltons einer höheren
Frequenz bei einem nach vorn fokussierten Zustand und durch Erzeugen
eines Signaltons einer niedrigeren Frequenz bei einem nach hinten
fokussierten Zustand.
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Die
Ausführungsbeispiele
der Aufnahmelinse gemäß der vorliegenden
Erfindung sind so weit erklärt
worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt und
kann auf verschiedene andere Arten implementiert sein.
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Beispielsweise
nimmt das oben beschriebene Ausführungsbeispiele
die Konfiguration an, die die Kopplungsvorrichtung 140 enthält, die
die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und die
optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D auf
eine derartige Weise koppelt, um verriegelt miteinander zu arbeiten,
aber es ist auch möglich,
eine Konfiguration ohne diese Kopplungsvorrichtung 140 anzunehmen.
Dies ist deshalb so, weil sogar eine solche Aufnahmelinse beispiellose beachtliche
Effekte erreichen kann. Beispielsweise ist es möglich, eine Konfiguration mit
einer Kopplungsvorrichtung für
ein hochwertiges Modell anzunehmen und eine weitere Konfiguration
ohne die Kopplungsvorrichtung für
eine Spezifikation desselben Modells mit niedrigem Preis anzunehmen.
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Weiterhin
nehmen die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die Konfiguration
unter Verwendung einer Getriebestruktur an, die Kegelradgetriebe
für die
Kopplungsvorrichtung 140 verwendet, die die optische Bildaufnahme-Längeneinstellvorrichtung 12C und
die optische Fokusbestimmungs-Längeneinstellvorrichtung 12D koppelt,
aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und
kann auch verschiedene Mechanismen verwenden, die einen Reibübertragungsmechanismus,
etc. verwenden.
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Weiterhin
sind die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
für den
Fall beschrieben worden, in welchem der bestimmte Fokuszustand auf
eine Autofokussierung angewendet wird, aber die vorliegende Erfindung
ist nicht darauf be schränkt,
und der bestimmte Fokuszustand kann auch für andere Zwecke verwendet werden,
wie beispielsweise zum Anzeigen eines Fokuszustands.
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Wie
es oben beschrieben ist, stellt die vorliegende Erfindung die optische
Längeneinstellvorrichtung
des optischen Fokusbestimmungssystems zusätzlich zu der optischen Längeneinstellung
des optischen Bildaufnahmesystems zur Verfügung, und es ist dadurch möglich, jeweilige
optische Längen
separat einzustellen und somit Einstellungen zu einer Zeit eines
Versands oder Neueinstellungen im Einsatz zu erleichtern, wenn es
aufgrund von Temperaturschwankungen, etc. Unterschiede bezüglich der
Ausmaße
einer Expansion/Kontraktion von beiden optischen Systemen gibt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Einrichtung zum Anzeigen eines
Fokuszustands zur Verfügung,
die eine andere als das Bild des Objekts ist. Dies verbessert eine
Bedienbarkeit im Vergleich mit der herkömmlichen Art zum Bestimmen
eines Fokuszustands unter Verwendung des Bilds des Objekts.
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Die
vorliegende Erfindung lässt
zu, dass die Kupplungsvorrichtung nicht nur die optische Längeneinstellvorrichtung
des optischen Bildaufnahmesystems und die optische Längeneinstellvorrichtung
des optischen Fokusbestimmungssystems auf eine derartige Weise koppelt,
um verriegelt miteinander zu arbeiten, sondern auch, die zwei Vorrichtungen
zu entkoppeln, stellt beide optische Längen separat in der Endstufe
einer Herstellung ein oder stellt nur die optische Länge auf
der Bildaufnahmeseite aufgrund von Herstellungsfehlern der Kamera
ein, koppelt dann beide optische Längeneinstellvorrichtungen durch
die Kopplungsvorrichtung auf eine derartige Weise, um miteinander
verriegelt zu arbeiten, und kann dadurch zulassen, dass der Anwender
nur die optische Länge
des optischen Bildaufnahmesystems einstellt, um auch die optische
Länge des
optischen Fokusbestimmungssystems einzustellen. Daher ist es möglich, einen
Fall auf geeignete Weise zu handhaben, in welchem eine Expansion
oder eine Kontraktion in der Aufnahmelinse aufgrund von Temperaturschwankungen
auftritt.
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Es
sollte jedoch verstanden werden, dass es keine Absicht gibt, die
Erfindung auf die offenbarten spezifischen Formen zu beschränken, sondern
gegensätzlich
dazu die Erfindung zum Abdecken aller Ausführungsbeispiele dient, die
in den Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche
fallen.