DE68902941T2

DE68902941T2 - Geraet zur automatischen scharfeinstellung.

Info

Publication number: DE68902941T2
Application number: DE8989303042T
Authority: DE
Inventors: Masanobu C O Patents D Yoshida
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-03-29
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2009-03-29
Also published as: JPH01246516A; EP0335656A1; US4992859A; DE68902941D1; KR970010203B1; EP0335656B1; KR890015064A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur automatischen Scharfeinstellung. Ausführungen der Erfindung sind insbesondere, aber nicht ausschließlich geeignet zur Verwendung für Autofokus-Fernsehkameras.
Ein Gerät, das den Brennpunkt einer Linse durch Detektieren des Kontrastes eines aufgenommenen Bildes detektiert, ist bekannt (siehe jap. Patentanmeldung Nr. 62/146628, veröffentlicht am 19. 12. 1988, unter Nr. 63-310281). Solch ein Gerät benutzt die Tatsache, daß das aufgenommene Bild den besten Kontrast aufweist, wenn es sich im Brennpunkt befindet. Diese fokussierte Position einer Linse wird danach als die korrekt fokussierte Position bezeichnet.
Demnach kann, wie in Fig. 1 gezeigt, eine korrekt fokussierte Position P für ein Objekt detektiert werden, indem die Position der Linse detektiert wird, bei welcher ein Ausgangssignal eines Bilderfassungselementes einen maximalen Amplitudenwert aufweist.
Bei einer Fernsehkamera, die dieses Prinzip verwendet, wird die Linse von der Position wegbewegt, die dem Objekt am nächsten ist, während nacheinander die Amplitudenwerte der Ausgangssignale detektiert werden, wobei die Fernsehkamera die korrekt fokussierte Position P durch Detektierung der Position ermittelt, bei welcher der Wechsel vom Anstieg zum Abnahme des Amplitudenwertes stattfindet. Durch Justierung der Position der Linse auf der Basis des detektierten Ergebnisses ist es deshalb möglich, das Objekt korrekt zu fokusieren.
Darüberhinaus wird bei der Fernsehkamera, wenn der korrekt fokussierte Zustand einmal eingerichtet wurde, die Position der Linsen vor und hinter rund um die korrekt fokussierte Position P um einen vorbestimmten Betrag PW in Schwingungen versetzt (anschließend wird diese Schwingungsbewegung als "Wobbeln" bezeichnet), so daß jeder Wechsel der korrekt fokussierten Position P ohne Rücksicht auf den Wechsel der korrekt fokussierten Position P aufgrund der Bewegung des Objektes detektiert werden kann. So wird die Position der Linse auf der Basis des detektierten Ergebnisses justiert, so daß es möglich wird, der Bewegung eines Objektes zu folgen, während man den korrekt fokussierten Zustand aufrechterhält.
Diese Art eines Autofokusgeräts hat jedoch einen Fehler. Weil die Position der Linse rund um die genau fokussierte Position P mit dem vorbestimmten Betrag Pw gewobbelt wird, wird auch das erfaßte Bild unnatürlich gewobbelt, wobei als Ergebnis die Qualität des erfaßten Bildes verschlechtert wird.
Um dieses Problem zu lösen, ist vorgeschlagen worden, die Position des Bilderfassungselementes anstelle der Position der Linse zu wobbeln. Obwohl das erfaßte Bild daran gehindert werden kann, unnatürlich gewobbelt zu werden und eine korrekt fokussierte Bedingung erreicht werden kann, ist in diesem Fall ein Antriebsmechanismus wie ein Aktuator erforderlich, um das Bilderfassungselement zu wobbeln, wobei als Folge die Gesamtanordnung des Autofokusgerätes kompliziert wird.
Darüberhinaus passiert es, wenn das Bilderfassungselement wie oben beschrieben gewobbelt wird, daß das erfaßte Bild wiederholt den Brennpunkt verliert, so daß wieder die Bildqualität verschlechtert wird. Demnach muß das Bilderfassungselement bei einer genügend niedrigen Frequenz gewobbelt werden, um die verschlechterte Qualität des erfaßten Bildes nicht für den Betrachter deutlich werden zu lassen. Es ist dann aber nicht möglich, den Brennpunkt bei einem schnellbewegenden Objekt aufrechtzuerhalten.
Nach der Erfindung ist ein Gerät zur automatischen Scharfeinstellung vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist:
eine Linseneinrichtung, die eine chromatische Aberration aufweist;
eine Einrichtung zur Konvertierung eines optischen Signals, das durch die Linseneinrichtung erhalten wird, in ein elektrisches Signal;
eine Einrichtung zur Verarbeitung des elektrischen Signals, um eine Vielzahl von Hauptfarbensignalen zu erhalten;
eine Einrichtung zur Detektierung des Amplitudenpegels jedes der Hauptfarbensignale;
eine Einrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals entsprechend den Pegeln der Hauptfarbensignale, die von den Einrichtungen zur Detektierung herstammen; und
eine Einrichtung zur Steuerung der Linsen als Antwort auf das Steuersignal.
Die Erfindung wird jetzt durch ein Beispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und in welchen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung ist, um ein bekanntes Autofokusgerät zu erklären;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm in Blockform eines Autofokusgerätes ist, das die vorliegende Erfindung verkörpert; und
Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 jeweils ein Diagramm, eine graphische Darstellung, eine Tabelle und ein Flußdiagramm zeigen, das verwendet wird, um die Arbeitsweise des Gerätes von Fig. 2 zu erklären.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Autofokusgerätes 1 zum Gebrauch für eine Fernsehkamera, wobei das Gerät eine Zoomlinse 2 umfaßt, bei welchen L&sub1; und L&sub2; Linsengruppen bezeichnen, welche ein Bild eines Objektes (nicht gezeigt) erfassen. Die Zoomlinse 2 ist so angeordnet, daß sie einen vorgegebenen, sehr kleinen Betrag einer chromatischen Aberration aufweist, so daß diese nicht die Qualität des erfaßten Bildes verschlechtern wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird, wenn grünes Licht LG auf einem Zielbildschirm Hf eines Bilderfassungselementes 3 (Fig. 2) fokussiert wird, blaues Licht LB bei einer Position fokussiert, die gegenüber der Zoomlinse 2 (oder Linse L&sub3;) vom Zielbildschirm Hf durch eine vorgegebene, sehr kurze Entfernung PB (diese Position wird danach als Vorwärtsfokusseite bezeichnet) versetzt ist, während rotes Licht LR bei einer Position fokussiert wird, die in der entgegengesetzten Richtung versetzt ist, d. h. hin zum Bilderfassungselement 3, vom Zielbildschirm Hf durch eine vorgegebene, sehr kurze Entfernung PR (diese Position wird danach als Rückwärtsfokusseite bezeichnet). In diesem Fall wird P so gewählt, daß es gleich P ist.
Mit dieser Anordnung hat, wie in Fig. 4 zeigt, wenn die Amplitudenwerte von blauen, grünen und roten Signalen SB, SG, und SR vom Bilderfassungselement 3 durch Variieren der Fokusposition der Zoomlinse 2 hin zu den Vor- und Rückwärtsfokusseiten detektiert werden, das grüne Signal SG den maximalen Signalpegel bei der korrekt fokussierten Position P des grünen Lichtes LG, während die blauen und roten Signale SB und SR die maximalen Signalpegel an den Vor- und Rückwärtsseiten in Bezug auf die korrekt fokussierte Position P haben, wie jeweils durch A und D in Fig. 4 dargestellt ist.
Die korrekt fokussierte Bedingung kann deshalb durch Justierung der Position der Zoomlinse 2 in solch einer Weise erhalten werden, daß der Amplitudenwert des grünen Signals SG größer als der der blauen und roten Signale SB und SR wird.
Insbesondere unter Bezug auf Fig. 2 wird bei dem Autofokusgerät 1 das Ausgangssignal des Bilderfassungselementes 3 über eine Vorverstärkerschaltung 4 zu einer Signalverarbeitungsschaltung 5 geliefert, in welcher es verarbeitet wird, um blaue, grüne und rote Signale SB, SG und SR zu bilden, welche zu einer Matrixschaltung 6 geliefert werden, in welcher sie verarbeitet werden, um ein Luminanzsignal Y und zwei Farbdifferenzsignale SR-Y und SB-Y zu bilden.
Bandpaßfilterschaltungen 7A, 7B und 7C, von denen jede jeweils einen Frequenzbereich von 500 kHz bis 2 NHz aufweist, empfangen die blauen, grünen und roten Signale SB, SG und SR und extrahieren daraus Wechselstromkomponenten. Detektierschaltungen 8A, 8B und 8C, die jeweils mit den Bildpaßfilterschaltungen 7A, 7B und 7C verbunden sind, führen eine Hüllkurvendetektierung der Ausgangssignale der Bandpaßfilterschaltungen 7A, 7B und 7C durch. Die Werte der Amplitudensignale der Farbsignale SB, SG und SR daraus werden zu einem Auswahlschalter 9 geliefert. Das Ausgangssignal des Auswahlschalters 9 wird zu einer Autofokussteuerschaltung 10 über einen Analog - Digital - Konverter (A/D) 12 geliefert. Die Farbsignale SB, SG und SR werden ebenso zu einem Auswahlschalter 11 geliefert, dessen Ausgangsignal durch einen A/D - Konverter 13 in ein digitales Signal konvertiert wird, welches zur Autofokussteuerschaltung 10 geliefert wird.
Die Autofokussteuerschaltung 10, die eine Computerverarbeitungsschaltung wie einen Mikroprozessor umfaßt, liefert ein Schaltsignal Sc1 zu den Auswahlschaltern 9 und 11. So wird die Autofokussteuerschaltung 10 nacheinander mit den Ausgangssignalen der Detektierschaltungen 8A, 8B und 8C über den Auswahlschalter - A/D - Konverter 12 und auch mit den Farbsignalen SB, SG und SR über den Auswahlschalter 11 und der A/D - Konverterschaltung 13 beliefert.
Demgemäß können in der Autofokussteuerschaltung 10 die Amplitudenwerte der Farbsignale SB, SG und SR des A/D - Konverters 12 detektiert werden, während die Signalpegel der Farbsignale SB, SG und SR des A/D - Konverters 13 ebenso detektiert werden können.
Das Bilderfassungselement 3, die Vorverstärkerschaltung 4, die Signalverarbeitungsschaltung 5 und die Matrixschaltung 6 bilden eine Bilderfassungseinrichtung, die ein Bild eines Objektes mittels einer Zoomlinsen 2 erfaßt. Auf der anderen Seite bilden die Bandpaßfilterschaltungen 7A, 7B und 7C, die Detektierschaltungen 8A, 8B und 8C, der Auswahlschalter 9 und der A/D - Konverter 12 eine Einrichtung zur Detektierung des Amplitudenwertes, die die Amplitudenwerte der Farbsignale SB, SG und SR detektiert, die von der Bilderfassungseinrichtung herstammen.
Darüberhinaus enthält die Autofokussteuerschaltung 10 eine Tabelle von Werten, die in einem internen Speicher (ROM) (nicht gezeigt) gespeichert sind. In Übereinstimmung mit dieser Tabelle werden die Amplitudenwerte der Farbsignale SB, SG und SR geteilt durch die Signalpegel der korrespondierenden Farbsignale SB, SG und SR, wobei die Amplitudenwerte durch die Signalpegel normiert werden.
In der Praxis ändern sich die Amplitudenwerte der Farbsignale SB, SG und SR nicht nur mit der Position der Zoomlinse 2, sondern auch mit der Färbung des Objekts. Wenn die Amplitudenwerte der Farbsignale SB, SG und SR durch die Signalpegel der Farbsignale SB, SG und SR normiert werden, kann jedoch bei dieser Ausführungsform ein erfaßtes Objekt, das eine verschiedene Färbung hat, zwangsläufig korrekt fokussiert werden.
Demnach arbeitet die Autofokussteuerschaltung 10 so, daß die normierten Amplitudenwerte in Bezug auf die entsprechenden Farbsignale SB, SG und SR verglichen werden, und führt ein Steuersignal SC2 zu einer Fokuspositionssteuerschaltung 15 auf der Basis des verglichenen Ergebnisses, um dadurch den Fokus der Zoomlinse 2 zu steuern.
Fig. 5 ist eine Tabelle, die die Ausgangscharakteristik darstellt, in welcher die normierten Amplitudenwerte SB', SG' und SR' der entsprechenden Farbsignale SB, SG und SR in aufeinanderfolgenden Bezugspegelklassen erläutert werden, die in den Klassen I, II und III abnehmen. Die Tabelle von Fig. 5 ist in einem internen Speicher (ROM) in der automatischen Fokussteuerschaltung 10 gespeichert.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, hat, angenommen, daß die Zoomlinse 2 bei einer korrekt fokussierten Position P des grünen Lichtes LG gesetzt wird, dann das grüne Signal SG' die maximalen Amplitudenwerte wie durch I dargestellt, und die blauen und roten Signale SB' und SR' haben Amplitudenwerte, die kleiner als I aber einander gleich sind, wie durch II dargestellt ist.
Wenn auf der anderen Seite die Zoomlinse 2 bei einer Position B gesetzt wird, d. h. vor der korrekt fokussierten Position P, werden die Amplitudenwerte der grünen und roten Signale SG' und SR' abnehmen, wie durch I und III dargestellt ist, während der Amplitudenwert des blauen Signals SB', wie in Fig. 5 dargestellt, zunimmt. Wenn die Position der Zoomlinse 2 weiter in eine Position A bewegt wird, die von der korrekt fokussierten Position P entfernt ist, ist der Amplitudenwert des blauen Signals SB' bei einem Maximum, und die Amplitudenwerte der grünen und roten Signale SG' und SR' tendieren dazu, abzunehmen, wie durch I, II und III entsprechend dargestellt ist.
Wenn die Zoomlinse 2 umgekehrt an die Position C gesetzt wird, d. h. hinter der korrekt fokussierten Position P, werden die Amplitudenwerte der grünen und blauen Signale SG' und SB' abnehmen, wie durch I und III dargestellt ist, und der Amplitudenwert des roten Signals SR' wird zunehmen, wie durch I in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn die Zoomlinse 2 weiter weg von der korrekt fokussierten Position P zur Position D bewegt wird, tendieren die Amplitudenwerte der blauen und grünen Signale SB' und SG' dazu, abzunehmen, und der Amplitudenwert des roten Signals SR' wird ein Maximum, wie durch III, II und I in Fig. 5 dargestellt ist.
Folglich hat das grüne Signal SG' den maximalen Amplitudenwert in einem Bereich von der Position B bis zur Position C in Bezug auf die korrekt fokussierte Position P. Wenn die Position der Zoomlinse 2 zu den Positionen B und C bewegt wird, d. h. vor und hinter die korrekt fokussierte Position P, haben die blauen und roten Signale SB' und SG' jeweils die maximalen Amplitudenwerte.
So ist es für die Autofokussteuerschaltung 10 möglich, durch das verglichene Ergebnis der normierten Amplitudenwerte der Farbsignale SB', SG' und SR', die von den entsprechenden Farbsignalen SB, SG und SR abgeleitet wurden, zu entscheiden, ob oder nicht die Fokusposition des blauen Lichtes LB zur Zoomlinsenseite 2 zu bewegt wird, ob oder nicht die Fokusposition des roten Lichtes LR zur Bilderfassungselementenseite 3 bewegt wird, ob oder nicht das grüne Licht LG bei der Position P korrekt fokussiert ist. Es ist auch möglich, zu detektieren, um wie viel die Position der Zoomlinse 2 von der korrekt fokussierten Position P des grünen Lichtes LG abweicht.
Darüberhinaus wird in der Autofokussteuerschaltung 10 die Fokuslänge der Zoomlinse 2 durch eine Schaltung 17 zur Detektierung des Zoombetrags detektiert. Die so detektierte Fokuslänge wird dazu verwendet, die obenerwähnten detektierten Ergebnisse zu kompensieren.
In der Praxis werden in der Zoomlinse 2 die Längen PB und PR der korrekt fokussierten Position P des grünen Lichtes LG zu den korrekt fokussierten Positionen A und D des blauen Lichtes LB und des roten Lichtes LR mit der Fokuslänge der Zoomlinse 2 verändert.
Dementsprechend kann die korrekt fokussierte Position P sicher detektiert werden, oder die Abweichung des grünen Lichtes LG von der korrekt fokussierten Position P kann durch Kompensation der Abweichung von der korrekt fokussierten Position P auf der Basis der Fokuslänge der Zoomlinse 2 detektiert werden.
Durch Justierung der Position der Zoomlinse 2 derart, daß die Abweichung von der korrekt fokussierten Position P unter den vorgegebenen Wert fällt, ist es daher möglich, das Objekt in einen genauen Fokus zu bekommen, sogar dann, wenn das Objekt sich schnell bewegt, ohne die Position der Zoomlinse 2 oder des Bilderfassungselementes 3 zu wobbeln.
Da die Position der Zoomlinse 2 und des Bilderfassungselementes 3 nach dieser Erfindung nicht gewobbelt werden müssen, kann die Gesamtanordnung des Gerätes vereinfacht werden, so daß sich die Qualität des erfaßten Bildes nicht verschlechtert.
Demnach bildet die Autofokussteuerschaltung 10 eine Detektiereinrichtung zur Information über die Fokusposition, die die Information über die Fokusposition detektiert, um das Objekt durch die Zoomlinseneinrichtung 2 zu erfassen, und um die detektierten Ergebnisse der normierten Amplitudenwerte der entsprechenden Farbsignale SB, SG und SR, die durch Teilen der Amplitudenwerte durch die korrespondierenden Signalpegel der Farbsignale SB, SG und SR abgeleitet wurden, zu vergleichen.
Mit dieser Anordnung wird das Bild eines Objektes auf dem Zielbildschirm Hf des Bilderfassungselementes 3 durch die Zoomlinse 2 fokussiert, die den vorbestimmten, sehr kleinen Betrag einer chromatischen Aberration aufweist. Die Amplitudenwerte der Farbsignale SB, SG und SR werden mit Hilfe der Bandpaßfilterschaltungen 7A, 7B und 7C und der Detektierschaltungen 8A, 8B und 8C detektiert.
Zusammen mit den Farbsignalen SB, SG und SR werden die Amplitudenwerte über die Auswahlschaltungen 9 und 11 und die A/D - Konverter 12 und 13 zur Autofokussteuerschaltung 10 geliefert, die diese durch die Signalpegel der Farbsignale SB, SG und SR normiert, um dadurch die verglichenen Ergebnisse zu bilden. Die verglichenen Ergebnisse werden kompensiert auf der Basis der Fokuslänge der Zoomlinse 2, und die Position der Zoomlinse wird justiert auf der Basis des so kompensierten Ergebnisses.
Die Arbeitsweise der Autofokusschaltung 10 in Fig. 2 wird nun unter Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 6 beschrieben.
Wenn der Autofokusbetrieb bei Schritt 100 beginnt, werden die Amplitudenwerte der blauen, grünen und roten Farbsignale SB, SG und SR jeweils normiert, indem sie durch die Signalpegel der entsprechenden Farbsignale SB, SG und SR bei den Schritten 101, 102 und 103 dividiert werden.
Demgemäß werden normierte Farbsignale SB', SG' und SR' erhalten. Danach werden die Werte der normierten roten und grünen Signale SR' und SG' bei Schritt 104 verglichen. Wenn das normierte rote Signal SR' größer ist als das normierte grüne Signal SG', wird das normierte rote Signal SR' mit dem normierten blauen Signal SB' bei Schritt 105 verglichen. Wenn das normierte rote Signal SR' größer ist als das normierte blaue Signal SB', wird dann bei Schritt 106 bestimmt, daß die Zoomlinse 2 im Bereich der Position D entsprechend der Tabelle von Fig. 5 lokalisiert wird. Danach wird ein Steuersignal zur Bewegung des Fokusringes (nicht gezeigt) der Zoomlinse 2 mit dem Betrag 2·Δ F (F: minimale Einheit der Bewegung des Fokusringes für ein Feld des Farbsignals, z. B. 1mm / Feld) in Richtung auf das Bilderfassungselement 3 beim Schritt 107 erzeugt, und dieses Steuersignal wird als Steuersignal Sc2 zur Fokuspositionssteuerschaltung 15 geliefert bei Schritt 108.
Wenn das normierte rote Signal SR' nicht größer ist als das normierte blaue Signal SB' bei Schritt 105, wird bestimmt, daß diese Situation gemäß der Tabelle nach Fig. 5 nicht existiert. Dann geht die Routine zu NG bei Schritt 109 und der Fokusring der Zoomlinse 2 wird nicht bewegt.
Wenn man zurück zu Schritt 104 geht, wenn das normierte grüne Signal SG' gleich dem normierten roten Signal SR' ist, geht die Routine zu Schritt 110, wo das normierte grüne Signal SG' und das normierte blaue Signal SB' verglichen werden. Wenn das normierte grüne Signal SG' größer als das normierte blaue Signal SB' ist, wird bei Schritt III bestimmt, daß die Zoomlinse 2 im Bereich der Position C entsprechend der Tabelle nach Fig. 5 lokalisiert wird. Dann wird ein Steuersignal zur Bewegung des Fokusringes der Zoomlinse 2 mit dem Betrag von ΔF in die Richtung des Bildaufnahmeelementes 3 bei Schritt 112 erzeugt, und dieses Steuersignal wird als Steuersignal Sc2 zur Fokuspositionssteuerschaltung 15 geliefert bei Schritt 108.
Wenn das normierte grüne Signal SG' nicht größer ist als das normierte blaue Signal SB' bei Schritt 110, wird dann bestimmt, daß diese Situation gemäß der Tabelle nach Fig. 5 nicht existiert, und die Routine geht zu NG bei Schritt 109.
Wenn man nun wieder zu Schritt 104 zurückkehrt und das normierte grüne Signal SG' größer als das normierte rote Signal SR' ist, geht die Routine zu Schritt 113, wo das normierte grüne Signal SG' und das normierte blaue Signal SB' verglichen werden. Wenn das normierte grüne Signal SG' kleiner als das normierte blaue Signal SB' ist, wird bei Schritt 114 bestimmt, daß die Zoomlinse 2 im Bereich der Position A entsprechend der Tabelle nach Fig. 5 lokalisiert wird. Dann wird ein Steuersignal zur Bewegung des Fokusringes der Zoomlinse 2 mit dem Betrag 2·ΔF in die Richtung des Objektes bei Schritt 115 generiert, und dieses Steuersignal wird bei Schritt 108 zur Fokuspositionssteuerschaltung 15 als Steuersignal Sc2 geliefert.
Wenn das normierte grüne Signal SG' größer als das normierte blaue Signal SB' bei Schritt 113 ist, geht die Routine zu Schritt 116, wo das normierte rote Signal SR' und das normierte blaue Signal SB' verglichen werden. Wenn das normierte rote Signal SR' größer oder kleiner als das normierte blaue Signal SB' ist, wird bestimmt, daß diese Situation gemäß der Tabelle nach Fig. 5 nicht existiert, und die Routine geht zu NG bei Schritt 109. Wenn das normierte rote Signal SR' gleich dem normierten blauen Signal SB' ist, wird bei Schritt 117 bestimmt, daß die Zoomlinse 2 im Bereich der Position P entsprechend der Tabelle nach Fig. 5 lokalisiert wird. Dann wird ein Steuersignal zum Anhalten des Fokusringes der Zoomlinse 2 bei Schritt 118 erzeugt, und dieses Steuersignal wird zur Fokuspositionssteuerschaltung 15 als Steuersignal Sc2 bei Schritt 108 geliefert.
Wenn man zu Schritt 113 zurückgeht und das normierte grüne Signal SG' gleich dem normierten blauen Signal SB' ist, wird bei Schritt 119 bestimmt, daß die Zoomlinse 2 im Bereich der Position B gemäß der Tabelle nach Fig. 5 lokalisiert wird. Dann wird ein Steuersignal zur Bewegung des Fokusringes der Zoomlinse 2 durch den Betrag ΔF in Richtung des Objektes bei Schritt 120 erzeugt, und dieses Steuersignal wird zur Fokuspositionssteuerschaltung 15 als Steuersignal Sc2 bei Schritt 108 geliefert.
Jedesmal, wenn das Steuersignal Sc2 zur Fokuspositionsschaltung 15 bei Schritt 108 geliefert wird, wird bei Schritt 121 bestimmt, ob das nächste Feld des Farbsignals durch Detektieren der vertikalen Synchronisierungssignale (nicht gezeigt) gekommen ist, die in der Autofokussteuerschaltung 10 enthalten sind. Wenn dem so ist, geht die Routine zum Anfang zurück (Schritt 100).
Während die korrekt fokussierten Positionen des blauen Lichtes LB und des roten Lichtes LR jeweils gegenüber der Zoomlinse 2 und dem Bilderfassungselement 3 von der korrekt fokussierten Position P des grünen Lichtes LG durch vorgegebene sehr kurze Längen PB und PR in der obigen Ausführungsform beabstandet sind, können in anderen Ausführungsformen die korrekt fokussierten Positionen des blauen Lichtes LB und des roten Lichtes LR jeweils in Richtung auf das Bilderfassungselement 3 und die Zoomlinse 2 bewegt werden.
Die vorliegende Erfindung kann für ein Gerät angewendet werden, das eine Linse ohne Zoomfunktion verwendet. Wenn dem so ist, ist die Schaltung 17 zur Detektierung des Zoombetrages nicht erforderlich, was die Gesamtanordnung des Gerätes vereinfacht.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Information über die Fokusposition auf der Basis der Amplitudenwerte der drei Farbsignale SB, SG und SR wie oben beschrieben detektiert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch so modifiziert werden, daß die Amplitudenwerte der z. B. blauen und roten Signale SB und SR nur verwendet werden, um die Information über die Fokusposition zu detektieren.
Während bei der obigen Ausführung die Position der Zoomlinse 2 auf der Basis der Amplitudenwerte der Farbsignale wie oben beschrieben justiert wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnte Ausführung begrenzt und weniger fortschrittliche Ausführungen können gleichzeitig die Wobbling-Methode nach dem Stand der Technik verwenden.
Während bei der obigen Ausführung die Position der Zoomlinse 2 auf der Basis der Information über die Fokusposition wie oben beschrieben justiert wird, kann die Erfindung bei einer weiten Vielfalt von Anwendungen angewandt werden, z. B. bei welchen die Information über die Fokusposition abgebildet wird.
Die Erfindung kann auch für ein anderes Gerät wie ein Bilderfassungsgerät, eine Kamera usw. angewandt werden, das verwendet wird, stehende Bilder zu erfassen.

Claims

1. Gerät (1) zur automatischen Scharfeinstellung, gekennzeichnet durch:

eine Linseneinrichtung (2), die eine chromatische Aberration aufweist;

eine Einrichtung (3) zur Konvertierung eines optischen Signals, das durch die Linseneinrichtung (2) erhalten wird, in ein elektrisches Signal;

eine Einrichtung (4, 5) zur Verarbeitung des elektrischen Signals, um eine Vielzahl von Hauptfarbensignalen zu erhalten;

eine Einrichtung (7, 8) zur Detektierung des Amplitudenpegels jedes der Hauptfarbensignale;

eine Einrichtung (10) zur Erzeugung eines Steuersignals entsprechend den Pegeln der Hauptfarbensignale, die von den Einrichtungen (7, 8) zur Detektierung herstammen; und

eine Einrichtung (15) zur Steuerung der Linsen als Antwort auf das Steuersignal.

2. Gerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Hauptfarbensignale rote, grüne und blaue Signale sind.

3. Gerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtungen (7, 8) zur Detektierung getrennte Serienschaltungen eines Filters (7) und eines Pegeldetektors (8) umfassen, die für jedes der Hauptfarbensignale vorgesehen sind, sowie eine Schaltereinrichtung (9) zur selektiven Lieferung eines Ausgangs des Pegeldetektors (8) zur Einrichtung (10) zur Erzeugung eines Steuersignals.

4. Gerät (1) nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung (10) zur Erzeugung des Steuersignals die Ausgangssignale der Pegeldetektoren (8) normiert, wobei jeweils die Ausgangssignale durch die Amplitudenpegel der entsprechenden Hauptfarbensignale dividiert werden, durch die die Einrichtungen (4, 5) zur Verarbeitung beliefert werden.

5. Gerät (1) nach Anspruch 4, das weiter eine zweite Schaltereinrichtung (11) zur getrennten Lieferung der Hauptfarbensignale zur Einrichtung (10) zur Erzeugung eines Steuersignals umfaßt.

6. Gerät (1) nach Anspruch 5, das weiter Analog-Digital- Konvertierungseinrichtungen (12, 13) zur getrennten Konvertierung des Ausgangssignals der ersten Schaltereinrichtung (9) und des Ausgangssignals der zweiten Schaltereinrichtung (11) aufweist.

7. Gerät (1) nach Anspruch 6, wobei die genannte Einrichtung (10) zur Erzeugung eines Steuersignals eine gespeicherte Information einschließt, die Pegelklassen der Hauptfarbensignale gegenüber jedem Brennpunkt der Hauptfarben darstellt, und wobei das Steuersignal entsprechend der gespeicherten Information erzeugt wird.

8. Gerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linseneinrichtung (2) aus einer Zoomlinse (2) besteht und das Gerät (1) weiterhin eine Einrichtung (17) zur Detektierung des Zoombetrags der Zoomlinse (2) umfaßt, wobei das Ausgangssignal der Einrichtung (17) zur Detektierung des Zoombetrags die Einrichtung (10) zur Erzeugung eines Steuersignals zur Kompensation des Steuersignals beliefert.

9. Gerät (1) nach Anspruch 2, das weiterhin eine Matrixschaltung (6) zur Konvertierung der roten, grünen und blauen Hauptfarbensignale in Luminanzsignale und Farbdifferenzsignale umfaßt.