DE4205350A1 - Kamera mit blickpunktmesseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit einer Sehach­ senmeßeinrichtung für das Erfassen einer Achse in Richtung eines von einem Betrachter bzw. Fotografen fixierten Blick­ punkts auf einer Betrachtungsebene (Brennebene), auf der durch ein fotografisches System ein Objekt abgebildet ist, nämlich einer sog. Sehachse.

Es wurden verschiedenerlei Einrichtungen zum Ermitteln der Stelle an einer Betrachtungsebene, die von einem Betrachter angesehen wird, nämlich zum Ermitteln der sog. Sehachse vorgeschlagen.

Beispielsweise wird gemäß der JP-OS 61-1 72 552 ein Parallel­ strahlenbündel aus einer Lichtquelle auf den vorderen Teil des Augapfels des Betrachters projiziert und die Sehachse durch Auswerten eines durch das auf der Hornhaut reflektier­ te Licht erzeugten Hornhautreflexionsbilds und der Fokus­ sierstelle einer Regenbogenhaut ermittelt. Fig. 9A und 9B sind Darstellungen zur Erläuterung des Prinzips eines Seh­ achsenmeßverfahrens. Fig. 9A ist eine schematische Darstel­ lung eines optischen Systems zur Sehachsenmessung und Fig. 9B ist eine grafische Darstellung der Ausgangssignalamplitu­ de einer fotoelektrischen Wandleranordnung 6.

Eine Lichtquelle 5 gemäß Fig. 9A ist beispielsweise eine Leuchtdiode für die Abgabe von Infrarotlicht, das für den Betrachter unsichtbar ist. Die Lichtquelle 5 ist auf der Brennebene einer Projektionslinse 3 angeordnet. Durch die Projektionslinse 3 wird das von der Lichtquelle 5 abgegebene Infrarotlicht in ein Parallelstrahlenbündel umgeformt. Das Parallelstrahlenbündel wird an einem Halbspiegel 2 reflek­ tiert und auf eine Hornhaut 21 eines Augapfels gerichtet.

Dabei wird ein (virtuelles) Hornhautreflexionsbild d, das durch bestimmte an der Oberfläche der Hornhaut 21 reflek­ tierte Lichtkomponenten des Infrarotlichts entsteht, durch den Halbspiegel 2 durchgelassen und durch eine Licht­ aufnahmelinse 4 fokussiert. Das fokussierte Bild d wird auf eine Stelle Zd′ an der fotoelektrischen Wandleranordnung 6 projiziert.

Die an Rändern a und b einer Regenbogenhaut 23 reflektierten Lichtstrahlen ergeben über die Lichtaufnahmelinse 4 Bilder der Ränder an Stellen Za′ und Zb′ an der fotoelektrischen Wandleranordnung 6. Wenn ein Neigungswinkel R der optischen Achse ii des Augapfels 22 in bezug auf die optische Achse i der Lichtaufnahmelinse 4 klein ist und die Z-Koordinaten für die Ränder a und b der Regenbogenhaut 23 jeweils durch Za und Zb gegeben sind, ergibt sich eine Koordinate Zc einer Mitte C einer Pupille 24 folgendermaßen:

Zc≅(Za+Zb)/2

Da die Z-Koordinate des Hornhautreflexionsbilds d mit der Z-Ko­ ordinate der Krümmungsmitte O der Hornhaut 21 überein­ stimmt, genügt der Neigungswinkel R der optischen Achse ii des Augapfels dann, wenn die Z-Koordinate der Stelle d des Hornhautreflexionsbilds durch Zd gegeben ist und der Abstand zwischen der Krümmungsmitte O der Hornhaut 21 und der Mitte C der Pupille 24 durch OC gegeben ist, im wesentlichen der folgenden Gleichung:

OC sinR≅Zc-Zd (1)

Auf diese Weise kann gemäß der Darstellung in Fig. 9B ein Rechenprozessor 9 die Lagen von auf die fotoempfindliche Wandleranordnung 6 projizierten bestimmten Punkten (des Hornhautreflexionsbilds d und der Ränder a und b der Regen­ bogenhaut) ermitteln und daraus den Neigungswinkel R der optischen Achse ii des Augapfels berechnen. Dabei wird die Gleichung (1) umgeschrieben zu:

β OC sinR ≅ (Za′+Zb′)/2-Zd′ (2)

wobei β die durch die Lage des Augapfels in bezug auf die Lichtaufnahmelinse 4 bestimmte Vergrößerung ist.

Wenn der Neigungswinkel R der optischen Achse des Augapfels des Betrachters berechnet ist, wird eine Korrektur zwischen der optischen Achse des Augapfels und der Sehachse vorgenom­ men, um die Sehachse des Betrachters zu ermitteln.

Die Fig. 9A und 9B zeigen als Beispiel einen Fall, bei dem der Augapfel des Betrachters in der Z-X-Ebene (beispielswei­ se der horizontalen Ebene) gedreht ist. Das gleiche gilt jedoch auch für den Fall, daß der Augapfel des Betrachters in der X-Y-Ebene (beispielsweise der vertikalen Ebene) geneigt ist.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines Hauptteils bei der Anordnung der Sehachsenmeßeinrichtung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera. Das durch ein Aufnahmeobjek­ tiv 101 durchgelassene Objektlicht wird durch einen Schwenk­ spiegel 102 reflektiert und nahe der Brennebene einer Matt­ scheibe 104 fokussiert. Weiterhin wird das von der Matt­ scheibe 104 gestreute Objektlicht über eine Kondensorlinse 105, ein Pentagonaldachprisma 106 und ein Okular 1 zu einem Augenpunkt X des Fotografen geleitet.

Ein optisches Sehachsenmeßsystem ist durch ein optisches Beleuchtungssystem aus der Lichtquelle 5 wie einer für den Fotografen bzw. Betrachter unsichtbaren Infrarot-Leuchtdiode und aus der Projektionslinse 3 sowie durch ein optisches Lichtempfangssystem aus der fotoelektrischen Wandleranord­ nung 6 und der Lichtaufnahmelinse 4 gebildet. Das optische Sehachsenmeßsystem ist oberhalb des Okulars 1 angeordnet, welches auch als dichroitischer Spiegel dient. Das von der Infrarot-Leuchtdiode 5 abgegebene Infrarotlicht wird an einer dichroitischen Spiegelfläche 1a reflektiert und auf den Augapfel des Fotografen gestrahlt. Im weiteren werden einige an dem Augapfel reflektierte Komponenten des Infra­ rotlichts an der dichroitischen Spiegelfläche 1a erneut reflektiert und durch die Lichtaufnahmelinse 4 auf der fotoelektrischen Wandleranordnung 6 fokussiert. Aus den an der fotoelektrischen Wandleranordnung 6 erhaltenen Bildin­ formationen (Fig. 9B) berechnet der Rechenprozessor 9 die Richtung der Sehachse des Fotografen.

Auf diese Weise kann in der einäugigen Spiegelreflexkamera an der Brennebene eine Stelle ermittelt werden, die der Fotograf betrachtet. Falls die Kamera eine Scharfeinstel­ lungsmeßeinrichtung zur Ermittlung der Scharfeinstellung auf mehrere Stellen in einem Sucherbild enthält und der Fotograf zum Einleiten einer automatischen Scharfeinstellung von den Scharfeinstellungsmeßstellen eine Stelle wählen müßte, die mit einem von dem Fotografen aufzunehmenden Hauptobjekt übereinstimmt, erübrigt sich das Wählen und Eingeben der Stelle, da die von dem Fotografen betrachtete Stelle als Fokussierpunkt angesehen werden kann und automatisch die betrachtete Stelle für das Einleiten der automatischen Scharfeinstellung gewählt werden kann.

Wenn jedoch der Fotograf, der einen Aufnahmevorgang mit automatischer Scharfeinstellung unter Nutzung der Sehachsen­ informationen ausführt, für die Scharfeinstellung die Fokus­ sierbetriebsart auf eine manuelle Fokussierbetriebsart oder eine Motor-Fokussierbetriebsart umstellt, bei denen keine Sehachseninformationen erforderlich sind, muß der Fotograf einen Bedienungsvorgang für das Beenden der Sehachsenmessung ausführen, was umständliche Bedienungsvorgänge der Kamera ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kamera zu schaffen, die eine Sehachsenmeßeinrichtung zum Messen der Sehachse eines durch einen Sucher blickenden Betrachters enthält und die eine Einrichtung bzw. Steuereinrichtung aufweist, die dann, wenn ermittelt wird, wenn ein an der Kamera angebrachtes Objektiv auf Scharfeinstellung von Hand oder durch einen Motor eingestellt ist bzw. gerade von Hand oder durch einen Motor scharf eingestellt wird, die Sehach­ senmessung beendet, was dem Fotografen eine einfache Bedie­ nung der Kamera ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1A und 1B sind jeweils eine schematische Darstellung und eine perspektivische Ansicht des Hauptteils einer einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils einer Sehachsenmeßeinrichtung.

Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm der Sehachsen­ messung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 4A und 4B sind jeweils eine schematische Darstellung eines optischen Sehachsenmeßsystems bzw. eine grafische Darstellung von Ausgangssignalamplituden.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm der Sehachsen­ messung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm der Sehachsen­ messung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 9A und 9B sind jeweils eine schematische Darstellung eines optischen Sehachsenmeßsystems bzw. eine grafische Darstellung von Ausgangssignalamplituden.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera.

Die Fig. 1A bis 4B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 1A ist eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera, die Fig. 1B ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils einer Scharfeinstel­ lungsmeßeinrichtung und die Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils einer Sehachsenmeßeinrichtung. Gemäß Fig. 1A und 2 ist schräg in einem Okular 1 ein dichroiti­ scher Spiegel 1a für das Durchlassen von sichtbarem Licht und das Reflektieren von Infrarotlicht angeordnet. Das Okular 1 dient auch als Strahlenteiler. Die Kamera enthält eine Lichtaufnahmelinse 4, Infrarot-Leuchtdioden 5a, 5b und 5c als Beleuchtungslichtquellen und einen Bildsensor 6, in welchem fotoelektrische Wandler zweidimensional angeordnet sind. Der Bildsensor 6 ist an einer Stelle angeordnet, die in bezug auf die Lichtaufnahmelinse 4 und das Okular 1 zu einer Stelle nahe der Pupille eines Auges in einer vorbe­ stimmten Lage konjugiert ist. Die Kamera enthält auch einen Rechenprozessor 9. Zwei der Infrarot-Leuchtdioden 5a, 5b und 5c gemäß Fig. 2 werden zur Beleuchtung für das Ermitteln des Abstands zwischen der Kamera und dem Augapfel des Betrach­ ters verwendet. Das Paar von Infrarot-Leuchtdioden wird entsprechend der Stellung der Kamera gewählt (die Leucht­ dioden 5a und 5b für die Querlage und die Leuchtdioden 5b und 5c für die Hochlage). Eine Detektorvorrichtung für das Ermitteln der Lage der Kamera ist zwar in der Zeichnung weggelassen, jedoch ist beispielsweise eine Lagedetektorein­ richtung wie ein Quecksilberschalter zweckdienlich. Weiter­ hin enthält die Kamera ein Aufnahmeobjektiv 101 mit einer Vielzahl von bewegbaren Linseneinheiten, die bei der Scharf­ einstellung oder bei der Brennweitenverstellung bewegt werden, einen Schwenkspiegel 102, ein Anzeigeelement 103, eine Mattscheibe 104, eine Kondensorlinse 105, ein Pentago­ naldachprisma 106, einen Hilfsspiegel 107, eine Mehrpunkte-Scharf­ einstellungsmeßeinrichtung 108, eine Kamerasteuerein­ heit 109, eine Objektivsteuereinheit 110, einen Sehachsen­ meßschalter 111 und einen Fokussierart-Wählschalter 112, mit dem die Scharfeinstellung zwischen automatischer Scharfein­ stellung und manueller Scharfeinstellung umgeschaltet werden kann. Die Kamerasteuereinheit 109 dient auch als Steuerein­ richtung für das Beenden der Sehachsenmessung.

Die Gestaltung der Mehrpunkte-Scharfeinstellungsmeßeinrich­ tung ist aus dem Stand der Technik bekannt und steht nicht in direktem Zusammenhang mit der Erfindung. Daher wird die Gestaltung der Einrichtung 108 nachstehend nur kurz be­ schrieben. Gemäß Fig. 1A und 1B ist eine Feldmaske 120, die nahe an einer vermutlichen Brennebene des Aufnahmeobjektivs 101 angeordnet ist und die eine Mehrzahl von Schlitzen für das jeweilige Bestimmen von Scharfeinstellungsmeßbereichen hat, nahe an einem Linsenelement 121 angeordnet, das als Feldlinse für Bilder innerhalb dieser Schlitze dient. Wei­ terhin sind nacheinander ein Satz von Nachfokussierlinsen 122 und ein Satz von fotoelektrischen Wandleranordnungen 123 entsprechend der Anzahl der Schlitze angeordnet. Die Schlit­ ze, die Feldlinse, die Nachfokussierlinsensätze und die Sätze der fotoelektrischen Wandleranordnungen bilden ein bekanntes Scharfeinstellungsmeßsystem. In der Fig. 1B ist ein Spiegel weggelassen, der in Fig. 1A in der Mehrpunkte-Scharf­ einstellungsmeßeinrichtung 108 dargestellt ist. Einige Anteile des durch das Aufnahmeobjektiv 101 durchgelassenen Objektlichts werden an dem Schwenkspiegel 102 reflektiert und nahe an der Mattscheibe 104 fokussiert. Das durch die Streufläche der Mattscheibe 104 abgelenkte Objektlicht wird über die Kondensorlinse 105, das Pentagonaldachprisma 106 und das Okular 101 zu einem Augenpunkt geleitet. Der Foto­ graf führt die Bildsuche unter Betrachtung eines auf die Mattscheibe 104 projizierten Objektbilds aus. Dabei bewegt sich die Sehachse des Fotografen über ein aufzunehmendes Objekt. Das Anzeigeelement 103 ist beispielsweise ein zwei­ schichtiges Wirt-Gast-Flüssigkristallelement ohne Polari­ sierplatte und zeigt im Sucherbild mehrere Scharfeinstel­ lungsmeßbereiche an.

Einige Lichtkomponenten des durch das Aufnahmeobjektiv 101 durchgelassenen Objektlichts werden durch den Schwenkspiegel 102 durchgelassen und an dem Hilfsspiegel 107 reflektiert. Das reflektierte Licht wird zu der Mehrpunkte-Scharf­ einstellungsmeßeinrichtung 108 geleitet, die in dem unteren Bereich des Kameragehäuses angeordnet ist. Entspre­ chend einem Scharfeinstellungsmeßbereichssignal aus der Kamerasteuereinheit 109 ermittelt die Mehrpunkte-Scharf­ einstellungsmeßeinrichtung 108 den Scharfeinstellungs­ zustand eines Bereichs, der dem Scharfeinstellungsmeßbe­ reichssignal entspricht.

Die Sehachsenmeßeinrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel ist aus einem optischen Sehachsenmeßsystem mit den Elementen 1 und 4 bis 6 und dem Rechenprozessor 9 für das Berechnen der Sehachse des Fotografen gebildet. Die von den Infrarot-Leuchtdioden 5a und 5b abgegebenen Infrarotlichtstrahlen fallen auf das Okular 1. Einige Lichtkomponenten des Infra­ rotlichts werden an dem dichroitischen Spiegel 1a reflek­ tiert und auf den nahe dem Augenpunkt liegenden Augapfel des Betrachters gerichtet. Das von dem Augapfel reflektierte Infrarotlicht wird an dem dichroitischen Spiegel 1a reflek­ tiert und ergibt unter Bündelung durch die Lichtaufnahmelin­ se 4 ein Bild an dem Bildsensor 6. Das Prinzip der Sehach­ senmessung bei diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. Die Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm der Sehachsen­ messung bei jeweiligen Scharfeinstellungsbetriebsarten der Kamera mit der Sehachsenmeßeinrichtung gemäß diesem Ausfüh­ rungsbeispiel. Wenn der an dem Kameragehäuse oder an dem Aufnahmeobjektiv 101 angeordnete Sehachsenmeßschalter 111 eingeschaltet wird (Schritt #100), wird von der Kamerasteuer­ einheit 109 über die Objektivsteuereinheit 110 die Stellung des Fokussierartwählschalters 112 des Aufnahmeobjektivs 101 ermittelt und festgestellt, ob das Aufnahmeobjektiv 101 auf die Scharfeinstellungsautomatik-Betriebsart eingestellt ist, nämlich auf eine Betriebsart zur Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs gemäß einem Scharfeinstellungsmeßsignal (Schritt #101). Falls ermittelt wird, daß der Fokussierart­ wählschalter 112 des Aufnahmeobjektivs 101 auf die Scharf­ einstellungsautomatik-Betriebsart eingestellt ist, führt die Kamerasteuereinheit 109 dem Rechenprozessor 9 ein Startsig­ nal zum Beginnen der Sehachsenmessung (für Daten s(i)) zu (Schritt #102). Die ermittelten Sehachsendaten s(i) werden in dem Rechenprozessor 9 gespeichert. Aus den gespeicherten Sehachsendaten s(i) wird eine Lage P eines Hauptobjekts an der Mattscheibe berechnet (Schritt #103). Die berechnete Lageinformation für das Hauptobjekt wird aus dem Rechenpro­ zessor 9 der Kamerasteuereinheit 109 zugeführt. Falls der Fotograf während dieses Zeitraums einen Verschlußauslöse­ knopf bis zu dessen erstem Anschlag drückt, ruft die Kame­ rasteuereinheit 109 an dem Anzeigeelement 103 die Anzeige des der Lage P des Hauptobjekts in dem Sucher entsprechenden Scharfeinstellungsmeßbereichs hervor. Zugleich nimmt die Kamerasteuereinheit 109 aus der Mehrpunkte-Scharfeinstel­ lungsmeßeinrichtung 108 Aufnahmeobjektiv-Scharfeinstellungs­ informationen für den entsprechenden Scharfeinstellungsmeß­ bereich auf und gibt die Scharfeinstellungsinformationen an die Objektivsteuereinheit 110 weiter. Die Objektivsteuerein­ heit 110 verstellt mit einem Motor die Fokussierlinse des Aufnahmeobjektivs 101 und führt damit die Scharfeinstellung herbei. Wenn der Auslöseknopf weiter gedrückt wird, leitet die Kamerasteuereinheit einen Verschlußauslösevorgang ein. Weiterhin erfaßt die Kamerasteuereinheit 109 über die Objek­ tivsteuereinheit 110 den Schaltzustand des Fokussierartwähl­ schalters 112 des Aufnahmeobjektivs 101. Falls ermittelt wird, daß der Fokussierartwählschalter 112 in der Stellung für die automatische Scharfeinstellung belassen ist (Schritt #104), setzt die Kamerasteuereinheit 109 die Sehachsenmes­ sung fort (Schritt #102).

Falls jedoch ermittelt wird, daß der Fokussierartwählschal­ ter 112 auf die Betriebsart zur manuellen Scharfeinstellung geschaltet ist (Schritt #104), führt die Kamerasteuereinheit 109 dem Rechenprozessor 9 ein Sehachsenmessungsabschlußsig­ nal zu, um auf diese Weise die Sehachsenmessung zu beenden (Schritt #105). Das Beenden der Sehachsenmessung bei dem Schritt #105 umfaßt sowohl ein Beenden des eigentlichen Meßvorgangs als auch ein Verfahren, bei dem zumindest bei der automatischen Scharfeinstellung die Meßinformationen nicht verwendet werden, obgleich der Meßvorgang fortgesetzt wird. Wenn der an dem Kameragehäuse oder dem Aufnahmeobjek­ tiv 101 angebrachte Sehachsenmeßschalter 111 eingeschaltet wird (Schritt #100), wird von der Kamerasteuereinheit 109 über die Objektivsteuereinheit 110 der Schaltzustand des Fokussierartwählschalters 112 des Aufnahmeobjektivs 101 erfaßt und ermittelt, ob das Aufnahmeobjektiv 101 auf die Betriebsart zur automatischen Scharfeinstellung eingestellt ist. Falls ermittelt wird, daß der Fokussierartwählschalter 112 des Aufnahmeobjektivs 101 nicht auf die Betriebsart zur automatischen Scharfeinstellung, nämlich auf die Betriebsart zur manuellen Scharfeinsteilung eingestellt ist (Schritt #101), führt die Kamerasteuereinheit 109 keine Sehachsenmes­ sung herbei (Schritt #105), da bei der manuellen Scharfein­ stellung keine Sehachseninformationen erforderlich sind.

Die Fig. 4A und 4B sind Darstellungen zur Erläuterung des Prinzips eines Sehachsenmeßverfahrens. Die Fig. 4A ist eine schematische Darstellung des optischen Systems zur Sehach­ senmessung, während die Fig. 4B eine grafische Darstellung der Ausgangssignalamplituden des Bildsensors 6 ist. Gemäß Fig. 4A sind die Leuchtdioden 5a und 5b Lichtquellen für die Abgabe von Infrarotlicht, das für den Betrachter unsichtbar ist. Die Lichtquellen sind in Z-Richtung in bezug auf eine optische Achse i im wesentlichen symmetrisch angeordnet und beleuchten den Augapfel des Betrachters mit divergierendem Licht.

Das von der Lichtquelle 5b abgegebene Infrarotlicht beleuch­ tet eine Hornhaut 21 des Augapfels. Dabei wird ein durch Komponenten des an der Oberfläche der Hornhaut 21 reflek­ tierten Infrarotlichts entstehendes Hornhautreflexionsbild d durch die Lichtaufnahmelinse 4 fokussiert und an einer Stelle d′ an dem Bildsensor 6 scharf abgebildet.

Das von der Lichtquelle 5a abgegebene Infrarotlicht beleuch­ tet gleichermaßen die Hornhaut 21 des Augapfels. Dabei entsteht durch an der Oberfläche der Hornhaut 21 reflektier­ te Komponenten des Infrarotlichts ein Hornhautreflexionsbild e, das durch die Lichtaufnahmelinse 4 fokussiert und an einer Stelle e′ an dem Bildsensor 6 scharf abgebildet wird.

Durch an Rändern a und b einer Regenbogenhaut 23 reflektier­ te Lichtkomponenten entstehen über die Lichtaufnahmelinse 4 Bilder der Ränder an Stellen a′ und b′ an dem Bildsensor 6. Wenn die Z-Koordinaten der Ränder a und b der Regenbogenhaut 23 jeweils durch Za und Zb gegeben sind und ein Neigungswin­ kel 8 der optischen Achse ii des Augapfels in bezug auf die optische Achse i der Lichtaufnahmelinse 4 klein ist, ergibt sich eine Koordinate Zc einer Mitte G einer Pupille 24 zu

Zc≅(Za+Zb)/2.

Die Z-Koordinaten der Mittelpunkte der Hornhautreflexions­ bilder d und e stimmen mit einer Z-Koordinate Zo einer Krümmungsmitte O der Hornhaut 21 überein; wenn die Z-Koordinaten der Stellen d und e der Hornhautreflexionsbilder jeweils durch Zd und Ze gegeben sind und der Abstand zwi­ schen der Krümmungsmitte O der Hornhaut 21 und der Mitte G der Pupille 24 durch OC gegeben ist, entspricht der Nei­ gungswinkel R der optischen Achse ii des Augapfels im we­ sentlichen der Gleichung:

OC sinR≅Zc-(Zd+Ze)/2 (3)

Daher kann der Rechenprozessor 9 gemäß der Darstellung in Fig. 4B die Stellen der auf die fotoelektrische Wandleran­ ordnung 6 projizierten bestimmten Punkte (der Hornhaut­ reflexionsbilder d und e und der Bilder der Ränder a und b der Regenbogenhaut) erfassen und daraus den Neigungswinkel R der optischen Achse ii des Augapfels berechnen. Dabei wird die Gleichung (3) umgeschrieben zu:

β OC sinR ≅ (Za′+Zb′)/2-(Zd′+Ze′)/2 (4)

wobei β die durch die Lage des Augapfels in bezug auf die Lichtaufnahmelinse 4 bestimmte Verstärkung ist, die im wesentlichen als eine Funktion eines Abstands |Zd′-Ze′| der Hornhautreflexionsbilder gegeben ist.

Wenn der Neigungswinkel R des Augapfels des Betrachters berechnet ist, wird eine Korrektur zwischen der optischen Achse des Augapfels und der Sehachse vorgenommen, um dadurch die Sehachse des Betrachters zu ermitteln. Eine Berechnung für das Erhalten der Sehachse des Betrachters gemäß der vorangehenden Beschreibung wird durch ein Programm mittels eines Mikrocomputers in dem Rechenprozessor 9 gemäß der Gleichung (4) ausgeführt. Die Fig. 4A und 4B zeigen als Beispiel einen Fall, bei dem der Augapfel des Betrachters in der Z-X-Ebene (beispielsweise der horizontalen Ebene) ge­ dreht ist. Das gleiche gilt jedoch auch für den Fall, daß der Augapfel des Betrachters in der X-Y-Ebene (beispielswei­ se der vertikalen Ebene) gedreht ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Fokussierartwähl­ schalter 112 zwischen der automatischen und der manuellen Scharfeinstellung umgeschaltet. Das gleiche gilt jedoch auch für den Fall, daß der Fokussierartwählschalter 112 zwischen der automatischen Scharfeinstellung und einer Motor-Scharf­ einstellung umgeschaltet wird (bei der der Fotograf die Scharfeinstellung durch Verstellen des Aufnahmeobjektivs mittels eines Motors unter Beobachtung der Mattscheibe vornimmt). D.h., wenn der Fokussierartwählschalter auf die Motorscharfeinstellung eingestellt wird, kann die Sehachsen­ messung beendet werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Fokussierartwähl­ schalter an dem Aufnahmeobjektiv angeordnet, er kann aber auch an dem Kameragehäuse angeordnet sein.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera und Fig. 6 ist ein Ablaufdia­ gramm der Sehachsenmessung. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind in Fig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Kamera gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel enthält einen Codierer 113 für das Ermitteln, daß eine Fokussierlin­ se in dem Aufnahmeobjektiv gerade verstellt wird. Das zweite Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben.

Wenn ein an dem Kameragehäuse oder an einem Aufnahmeobjektiv 101 angebrachter Sehachsenmeßschalter 111 eingeschaltet wird (Schritt #200), ermittelt eine Kamerasteuereinheit 109 die eingestellte Fokussierbetriebsart der Kamera (Schritt #201). Falls ermittelt wird, daß das Aufnahmeobjektiv 101 auf die automatische Scharfeinstellung geschaltet ist, gibt die Kamerasteuereinheit 109 an einen Rechenprozessor 9 ein Startsignal für die Sehachsenmessung bzw. die Ermittlung von Daten s(i) ab (Schritt #202). Zugleich werden die ermittel­ ten Sehachsendaten s(i) in dem Rechenprozessor 9 gespei­ chert. Aus den gespeicherten Sehachsendaten s(i) wird eine Lage P eines Hauptobjekts berechnet. Die berechneten Lagein­ formationen für das Hauptobjekt werden aus dem Rechenprozes­ sor 9 der Kamerasteuereinheit 109 zugeführt. Wenn während dieser Zeit der Fotograf einen Verschlußauslöseknopf bis zu dessen erstem Anschlag drückt, bewirkt die Kamerasteuerein­ heit 109 an einem Anzeigeelement 103 die Anzeige eines der ermittelten Lage P des Hauptobjekts entsprechenden Scharf­ einstellungsmeßbereichs in dem Sucher. Außerdem nimmt die Kamerasteuereinheit 109 aus einer Mehrpunkte-Scharfeinstel­ lungsmeßeinrichtung 108 für den entsprechenden Scharfein­ stellungsmeßbereich Scharfeinstellungsinformationen auf, die einer Objektivsteuereinheit 110 zugeführt werden, um eine automatische Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs 101 zu beginnen. Da es bei manchen Kameras möglich ist, daß der Fotograf nach Abschluß der automatischen Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs 101 eine Scharfeinstellung von Hand vornimmt, nimmt die Kamerasteuereinheit 109 über die Objek­ tivsteuereinheit 110 ein Signal aus dem an dem Aufnahmeob­ jektiv 101 angebrachten Codierer 113 auf. Wenn aus dem Signal des Codierers bzw. Drehmelders 113 ermittelt wird, daß das Aufnahmeobjektiv 101 nicht manuell verstellt wird (Schritt #204), setzt die Kamerasteuereinheit die Sehachsen­ messung fort (Schritt #202).

Falls jedoch aus dem Signal des Codierers 113 ermittelt wird, daß das Aufnahmeobjektiv 101 gerade von Hand verstellt wird (Schritt #204), gibt die Kamerasteuereinheit 109 ein Sehachsenmessung-Endsignal ab, wodurch die Sehachsenmessung beendet wird (Schritt #205). Nach dem Ablauf einer vorbe­ stimmten Zeitdauer von dem Beenden der Sehachsenmessung an oder dann, wenn der Fotograf den Auslöseknopf bis zu dessen zweitem Anschlag drückt, wird von der Kamerasteuereinheit 109 wieder die Scharfeinstellungs-Betriebsart der Kamera ermittelt (Schritt #201). Falls ermittelt wird, daß die Scharfeinstellungs-Betriebsart die automatische Scharfein­ stellung ist, gibt die Kamerasteuereinheit 109 an den Re­ chenprozessor 9 ein Startsignal für das Beginnen der Sehach­ senmessung ab (Schritt #202).

Wenn der an dem Kameragehäuse oder dem Aufnahmeobjektiv 101 angebrachte Sehachsenmeßschalter 111 eingeschaltet wird (Schritt #200), ermittelt die Kamerasteuereinheit 109 die Scharfeinstellungs-Betriebsart der Kamera. Falls ermittelt wird, daß die Scharfeinstellungs-Betriebsart des Aufnahmeob­ jektivs 101 nicht auf die automatische Scharfeinstellung, sondern auf die manuelle Scharfeinstellung eingestellt ist (Schritt #201), bei welcher keine Sehachseninformationen erforderlich sind, wird von der Kamerasteuereinheit 109 keine Sehachsenmessung herbeigeführt und ein Ausschaltzu­ stand für die Sehachsenmessung eingestellt (Schritt #206). Im einzelnen wird von der Kamerasteuereinheit 109 ein Zu­ stand herbeigeführt, der dem Ausschaltzustand des Sehachsen­ meßschalters 111 entspricht.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera und die Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm einer Sehachsenmessung. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind in Fig. 7 mit den gleichen Bezugszeichen be­ zeichnet. Die Kamera gemäß diesem dritten Ausführungsbei­ spiel weist einen Motor-Scharfeinstellungsschalter 114 auf. Das dritte Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezug­ nahme auf die Fig. 7 und 8 beschrieben.

Wenn ein an dem Kameragehäuse oder an einem Aufnahmeobjektiv 101 angebrachter Sehachsenmeßschalter 111 eingeschaltet wird (Schritt #300), ermittelt eine Kamerasteuereinheit 109 die Einstellung einer Scharfeinstellungsbetriebsart der Kamera (Schritt #301). Falls ermittelt wird, daß die Scharfeinstel­ lungsbetriebsart des Aufnahmeobjektivs 101 auf eine automa­ tische Scharfeinstellung eingestellt ist, gibt die Kamerasteu­ ereinheit 109 an einen Rechenprozessor 9 ein Startsignal für eine Sehachsenmessung zur Erfassung von Daten s(i) ab (Schritt #302). Zugleich werden die erfaßten Sehachsendaten s(i) in dem Rechenprozessor 9 gespeichert. Aus den gespei­ cherten Sehachsendaten s(i) wird eine Lage P eines Hauptob­ jekts berechnet (Schritt #303). Die berechnete Lageinforma­ tion über das Hauptobjekt wird aus dem Rechenprozessor 9 der Kamerasteuereinheit 109 zugeführt. Falls während dieser Zeit der Fotograf einen Verschlußauslöseknopf bis zu dessen erstem Anschlag drückt, bewirkt die Kamerasteuereinheit 109 an einem Anzeigeelement 103 eine Anzeige eines der ermittel­ ten Lage P des Hauptobjekts entsprechenden Scharfeinstel­ lungsmeßbereichs in dem Sucher. Außerdem nimmt die Kamera­ steuereinheit aus einer Mehrpunkte-Scharfeinstellungsmeß­ einrichtung 108 für den entsprechenden Scharfeinstellungs­ meßbereich Scharfeinstellungsinformationen auf, die sie einer Objektivsteuereinheit 110 zuführt, um eine automati­ sche Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs 101 zu begin­ nen. In manchen Fällen schaltet jedoch der Fotograf während oder nach der automatischen Scharfeinstellung den Motor-Scharfeinstellungsschalter 114 ein, um das Aufnahmeobjektiv 101 zu verstellen. Aus diesem Grund ermittelt die Kamera­ steuereinheit 109 ständig den Schaltzustand des Motor-Scharfeinstellungsschalters 114. Falls ermittelt wird, daß der Motor-Scharfeinstellungsschalter nicht eingeschaltet ist (Schritt #304), setzt die Kamerasteuereinheit die Sehachsen­ messung fort (Schritt #302). Falls jedoch ermittelt wird, daß der Motor-Scharfeinstellungsschalter 114 eingeschaltet ist und das Aufnahmeobjektiv mittels eines Motors verstellt wird, gibt die Kamerasteuereinheit 109 an den Rechenprozes­ sor 9 ein Sehachsenmessungs-Abschlußsignal ab, um auf diese Weise die Sehachsenmessung zu beenden (Schritt #305). Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer vom Beenden der Sehachsenmessung an oder dann, wenn der Fotograf den Auslö­ seknopf zu dessen zweitem Anschlag drückt, wird von der Kamerasteuereinheit 109 wieder die Scharfeinstellungsbe­ triebsart der Kamera ermittelt (Schritt #301). Falls die Betriebsart die automatische Scharfeinstellung ist, gibt die Kamerasteuereinheit an den Rechenprozessor 9 das Startsignal für das Beginnen der Sehachsenmessung ab (Schritt #302).

Wenn der an dem Kameragehäuse oder an dem Aufnahmeobjektiv 101 angebrachte Sehachsenmeßschalter 111 eingeschaltet ist (Schritt #300), ermittelt die Kamerasteuereinheit 109 die Scharfeinstellungsbetriebsart der Kamera. Falls in diesem Fall ermittelt wird, daß die Scharfeinstellungsbetriebsart des Aufnahmeobjektivs 101 nicht auf die automatische Scharfeinstellung, sondern auf die manuelle Scharfeinstel­ lung oder die Scharfeinstellung mittels eines Motors einge­ stellt ist (Schritt #301), führt die Kamerasteuereinheit 109 keine Sehachsenmessung herbei (Schritt #305), da bei der Scharfeinstellung von Hand oder mittels des Motors keine Sehachseninformationen erforderlich sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Motor-Scharfeinstel­ lungsschalter 114 an dem Kameragehäuse angeordnet, kann aber an dem Aufnahmeobjektiv 101 angeordnet sein.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung weist eine erfindungsge­ mäße Kamera mit einer Sehachsenmeßeinrichtung für das Ermit­ teln der Sehachse eines durch einen Sucher blickenden Be­ trachters eine Einrichtung auf, die dann, wenn ermittelt wird, daß ein an die Kamera angesetztes Objektiv auf eine Scharfeinstellung von Hand oder mittels eines Motors einge­ stellt ist oder gerade von Hand oder mittels eines Motors scharf eingestellt wird, die Sehachsenmessung beendet, wodurch dem Fotografen leichte Bedienungsvorgänge der Kamera ermöglicht sind.

Es wird eine Kamera beschrieben, die zwischen einer Automa­ tikbetriebsart zur automatischen Scharfeinstellung eines Aufnahmeobjektivs gemäß einem Meßsignal aus einer Scharfein­ stellungsmeßeinrichtung und einer manuellen Betriebsart für eine manuelle Scharfeinstellung umschaltbar ist und die eine Sehachsenmeßeinrichtung für das Ermitteln eines von einem Fotografen betrachteten Blickfeldbereichs oder Blickpunktes sowie eine Steuereinrichtung enthält, die bei der Automatik­ betriebsart die automatische Scharfeinstellung auf den mittels der Sehachsenmeßeinrichtung erfaßten Blickfeldbe­ reich des Betrachters ausführt und bei der manuellen Be­ triebsart die Meßfunktion der Sehachsenmeßeinrichtung sperrt.

Claims (6)

1. Kamera mit einem Aufnahmeobjektiv, gekennzeichnet durch
eine Informationsableiteinrichtung (1 bis 9) zum Erzeu­ gen von Informationen bezüglich eines Blickpunktes eines Betrachters,
eine Scharfeinstellungsmeßeinrichtung (108) zum Ermit­ teln eines Scharfeinstellungszustands des Aufnahmeobjektivs (101) bezüglich eines den Informationen entsprechenden Blickfeldbereichs,
eine Scharfeinstellungseinrichtung (110) zur Scharfein­ stellung des Aufnahmeobjektivs gemäß dem Scharfeinstellungs­ zustand und
eine Steuereinrichtung (109), die dann, wenn eine Scharfeinstellungsbetriebsart für das Aufnahmeobjektiv auf eine manuelle Scharfeinstellung eingestellt ist, das Beenden der Informationserzeugung der Informationsableiteinrichtung steuert.

2. Kamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Scharf­ einstellungsbetriebsart-Schaltvorrichtung (112) zum Umschal­ ten der Scharfeinstellungsbetriebsart zwischen einer Scharf­ einstellung durch die Scharfeinstellungseinrichtung (110) und einer manuellen Scharfeinstellung, wobei die Steuerein­ richtung (109) die Informationserzeugung beendet, wenn die Scharfeinstellungsbetriebsart-Schaltvorrichtung auf die manuelle Scharfeinstellung geschaltet ist.

3. Kamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ermitt­ lungseinrichtung (113) für das Ermitteln, ob das Aufnahmeob­ jektiv (101) manuell scharf eingestellt wird, wobei die Steuereinrichtung (109) die Informationserzeugung beendet, wenn das Aufnahmeobjektiv manuell scharf eingestellt wird.

4. Kamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Motor-Scharfeinstellungsschalter (114) für die Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs mittels eines Motors, wobei die Steu­ ereinrichtung (109) die Informationserzeugung beendet, wenn das Aufnahmeobjektiv mittels des Motor-Scharfeinstellungs­ schalters einstellbar ist.

5. Kamera mit einem Wechselobjektiv, gekennzeichnet durch
eine Informationsableiteinrichtung (1 bis 9) zum Erzeu­ gen von Informationen bezüglich eines Blickpunktes eines Betrachters,
eine Scharfeinstellungsmeßeinrichtung (108) zum Ermit­ teln eines Scharfeinstellungszustands des Wechselobjektivs (101) bezüglich eines den Informationen entsprechenden Blickfeldbereichs,
eine Ausgabeeinrichtung (109) für die Ausgabe eines Einschaltsignals für eine Scharfeinstellung des Wechselob­ jektivs gemäß dem Scharfeinstellungszustand und
eine Steuereinrichtung (109), die dann, wenn das Wech­ selobjektiv auf eine manuelle Scharfeinstellung eingestellt ist, die Informationserzeugung der Informationsableitein­ richtung beendet.

6. Kamera, die zwischen einer Automatikbetriebsart für eine automatische Scharfeinstellung eines Aufnahmeobjektivs gemäß einem Meßsignal aus einer Scharfeinstellungsmeßeinrichtung und einer manuellen Betriebsart für eine manuelle Scharfein­ stellung umschaltbar ist, gekennzeichnet durch
eine Meßeinrichtung (1 bis 9) zum Ermitteln eines von einem Betrachter fixierten Blickfeldbereichs und
eine Steuereinrichtung (109, 110), die bei der Automa­ tikbetriebsart die Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs (101) gemäß dem Meßsignal ausführt und bei der manuellen Betriebsart die Ermittlungsfunktion der Meßeinrichtung (1 bis 9) sperrt.