JPH10512971A - 対物レンズ及び画像支持体調節装置を有するカメラ及び焦点調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 対物レンズ及び画像支持体調節装置を有するカメラ及び焦点調節方法多重に揺動可能なじゃばらカメラの種々の画点（Ｂ１−Ｂ３）の焦点調節の際の相対的な引出し測定値（ｘ１−ｘ２、ｘ２−ｘ３）から、かつ揺動角（α、β、Θ、Φ）から、二重焦点平衡のための調節角（Θｓｏｌｌ、Φｓｏｌｌ）が検出され、その際、所定の対物レンズ調節の際の相対的な引出し測定値（Δｂ）を検出しかつ評価することによって、対物レンズ支持体（ＯＴ）と画像支持体（ＢＴ）との間の正確な間隔測定は省略されている。光学ベンチ（ＯＢ）は、画像支持体（ＢＴ）、対物レンズ支持体（ＯＴ）及びベンチ区間（ＯＢ１、ＯＢ２）用の係止装置を装備することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 対物レンズ及び画像支持体調節装置を有するカメラ及び焦点調節方法 本発明は、カメラの焦点調節方法に関し、かつこのカメラ自体は、 −対物レンズ支持体及び画像支持体が設けられており、これらが、ベンチ方向 に互いに相対的に間隔可変に保持されており、その際、それによる間隔変化が、 プロセッサに供給され、 −かつこのカメラの対物レンズ支持体内において対物レンズが、互いに垂直か つベンチ方向に対して垂直な２つの軸線の回りで揺動可能に保持されており、こ の対物レンズのそれによる両方の対物レンズ揺動角、及び対物レンズ焦点距離が 、プロセッサに供給され、 −かつこのカメラの画像支持体内において画像撮影面が、とくにすりガラスが 、互いに垂直かつベンチ方向に対して垂直な２つの軸線の回りで揺動可能に保持 されており、この画像撮影面のそれによる両方の画像撮影面揺動角が、プロセッ サに供給され、 −かつこのカメラの画像撮影面内において鮮鋭度の程度を供給する焦点調節セ ンサが、２つの画像撮影座標内において位置決め可能であり、これら画像撮影座 標が、鮮鋭度の程度とともにそれぞれプロセッサに供給され、 −その際、初期画像面内にある少なくとも３つの選ばれた画点範囲の同時の焦 点調節のために、 −これら画点範囲が、それぞれその焦点調節中に順に対物レンズからの画像支 持体の間隔を変化することによって焦点調節センサによって画像撮影面上におい て、所属の画像撮影座標及び画像支持体間隔変化を検出しながら位置に応じてプ ロセッサ内において検出され、 −かつこのようにして得られた入力データからプロセッサによって、画像撮影 面及び初期画像面の位置パラメータが、計算により検出され、かつそれから計算 に不可欠な別の結像パラメータとともに結像式の解に よって、対物レンズ支持体の揺動及び対物レンズ支持体に対する画像支持体の間 隔調節のためのこのような目標調節値が計算され、かつ出力され、 −したがってこれら目標調節値によって調節された新しい画像面が、画像撮影 面にできるだけ一致するようになっている。 このようなカメラは、ドイツ連邦共和国特許第３４３３４１２号明細書により 公知である。これにおいて対物レンズ焦点距離、結像縮尺、補助手段として鮮鋭 度センサが使われるシーン画像の選ばれた３つの画点範囲の結像光学系に関する 空間座標、対物レンズ及び画像面傾斜及び揺動角の調節角、及び画像面から対物 レンズ主面までの間隔は、キーボードを介して又は直接測定手段によってプロセ ッサに供給され、このプロセッサは、これらデータから、対物レンズ面、シーン 点が所属する面及び鋭い画点が所属する面が１つの直線内において交差しなけれ はならないというシャイムプフルークの法則にしたがって、調節角及び間隔の目 標予定を計算し、したがってそれにより行なわれる調節の後に、シーン画像の選 ばれた画点範囲は、いわゆる二重の鮮鋭度平衡の際にできるだけ鮮鋭に結像され る。したがってこの装置において、画点の絶対的な空間座標及び結像光学系の構 造データは、選ばれた画点範囲が結像面にあり、できるだけ鮮鋭に結像されてい る対物レンズ調節に関する結合面のそれぞれ１つのこのような位置を見出すため に、初期値として結像式の完結した解のために必要である。このことは、高い絶 対的精度要求により測定手段にかなりの費用を必要とする。その上さらに従来利 用されているシャイムプフルークの法則は、実際には意味のない薄いレンズの近 軸範囲における結像にしか成立たない。 本発明の課題は、二重鮮鋭度平衡の際にシーン画像の自動的な焦点調節を、初 めに述べたカメラに対して減少した測定手段費用及び簡単化した装置によりかつ 経験的にに適正な対物レンズによって達成することにある。 課題の解決策は、次の点にある。すなわち対物レンズ調節パラメータが、所定 の程度だけ変えられ、かつその際、選ばれた画点に対して、その両方の焦点調節 の間にある引出し差が測定され、かつ初期の対物レンズ調節パラメータ及び不確 定の被写体距離を利用した結像式の第１のセットと、変化した対物レンズ調節パ ラメータ及び引出し差だけ変えられた不確定の被写体距離を利用した結像式の別 のセットとが、シーン結像式部分の不変性に基づいて等しいとされて、目標調節 変数にしたがって解かれ、又は対物レンズ調節パラメータに関しかつそれぞれの 焦点調節に所属の画像距離に関して、結像式の関数の導関数が形成され、かつ所 定の調節変化及び測定された引出し差が、前記導関数内に挿入され、かつこれら 導関数が、目標調節パラメータにしたがって解かれる。 有利な構成は、請求の範囲従属請求項に記載されている。 新しい方法によれば、対物レンズ支持体と画像支持体との間の絶対的な距離の 測定は不要である。それぞれ角度測定装置が存在し、かつ相対的な間隔測定、し たがって異なった焦点調節の際の引出し変化及びすりガラス上における座標測定 、及び焦点調節判定が存在すれば、十分である。 調節方法は、次の経過にまとめることができる： ・写真家は、すりガラスの揺動によってパースペクティブを調節し、かつ続い て一般に引出しを変えることによってかつ個々の場合に対物レンズを揺動するこ とによって、画像のきわめて粗い予備焦点調節を行なう。その垂直ベクトルを確 定するが、ここでは必要ない対物レンズからのその間隔を確定しないすりガラス 面のパラメータａｍ及びｂｍ、及び対物レンズの調節された揺動角Θｏ及びΦｏ は、ベースボードに組込まれた角度ピックアップを介して計算機に読込まれる。 ・ＣＣＤセンサ等による焦点調節によって少なくとも３つの画点の座標ｂｉ＝ （ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）を判定し；その際、カメラ対物レンズは、角度Θｏ及びΦ ｏだけ揺動されている。ここではＸ軸線は、対物レン ズの中心を通ってカメラの光学ベンチに対して平行に延びる軸線とし、Ｙ軸線は 、これに対して垂直に水平に延び、Ｚ軸線は、垂直方向に延びている。 ・測定された画点の間隔の二乗の合計が最小になる面を合わせる。この初期画 像面のパラメータは、ａｏ、ｂｏ及びｄｏとし、これは、この時＝ａｏｘ＋ｂｏ ｙ＋ｄｏによって与えられる。 ・所定の対物レンズ揺動角変化の際の所定の画点の焦点調節の際にそれぞれ引 出し差Δｂから画像距離ｂを判定する−式（５）ないし（７）による。 ・式（８）により対物レンズを揺動していない際の画像距離ｂを判定する。 ・式（９）によりｚ軸線パラメータｄｏを判定する。 ・式（１）、（２）及び（３）によりＸ軸線との目標対物レンズ調節角Θｓｏ ｌｌ、Φｓｏｌｌ及びすりガラス交差点ｘｂａｏｌｌを計算する。 初期画像面は、被写体空間内に写像され、このようにして発生された面は、そ れにより得られた新しい画像面を調節されたすりガラス面に対して平行に整列す るという目的で、対物レンズ揺動を変化した際に画像空間内に逆に結像される。 そのために必要な対物レンズ揺動角Θｓｏｌｌ及びΦｓｏｌｌ及びすりガラスと Ｘ軸線との調節すべき交差点ｘｂｓｏｌｌは、次のように与えられる： ｓｉｎθ＝−ｆ（ａｍ＊２−ａｍ｛ａｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｃｏｓφｏ｝／｛ ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝＋ｂｍ＊２−ｂｍ｛ｂｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｓｉｎφｏ｝ ／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝）／ｄｏｆ／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝・（１＋ａｍ＊ ２＋ｂｍ＊２）＋／−［ｆ＊２［（ａｍ＊２−ａｍ｛ａｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｃ ｏｓφｏ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ）＋ｂｍ＊２−ｂｍ｛ｂｏｆ＋ｄｏｃｏｓθ ｏｓｉｎφｏ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝）＊２−ａｍ＊２＋２ａｍ｛ａｏｆ＋ ｄｏｃｏｓθｏｃ ｏｓφｏ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝−（｛ａｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｃｏｓφｏ ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝）＊２−ｂｍ＊２＋２ｂｍ｛ｂｏｆ＋ｄｏｃｏｓθ ｏｓｉｎφｏ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝−（｛ｂｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｓｉｎ φｏ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝）＊２］−（ｄｏｆ／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝ ）＊２］＊１／２×［ｄｏｆ／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝・（１＋ａｍ＊２＋ｂｍ ＊２）］＊−１ ・・・ （１） ｓｉｎφ＝｛ｂｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｓｉｎφｏ−ｂｍ（ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ ）−ｂｍｄｏｓｉｎθ｝／ｄｏｃｏｓθ ・・・ （２） ｘｂ＝−ｄｏｆ／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθ−｛ａｏｆ＋ｄｏｃｏｓθｏｃｏｓφｏ ｝／｛ｆ−ｄｏｓｉｎθｏ｝｝・ｄｏｃｏｓθｃｏｓφ ・・・ （３） その際、物理的な基礎としてもっぱら薄いレンズに対する結像式が使われ；本 方法は、その光学特性が常にその焦点距離及びその両方の主面の位置によって定 義される任意の対物レンズの使用のためにも、簡単に変形することができること が証明される。 この時、対物レンズは、このように計算された角度Θ及びΦだけ揺動される（ その際、Θ＝Φ＝０は、対物レンズがカメラの光学ベンチ上に垂直になっている 状況にちょうど対応する）。すりガラスは、位置ｘｂにおいてＸ軸線に交差する ように平行移動される。 したがって全体として入力データの次の変換が行なわれる： （ｂｉ，ａｍ，ｂｍ，θｏ，φｏ）→（ａｏ，ｂｏ，ｄｏ，ａｍ，ｂｍ，θｏ ，φｏ）→（θ，φ，ｘｂ） ・・・ （４） 初期画像面とすりガラス面にあるようになる新しい画像面の両方の結像式は、 不変のシーン面に関連し、それ故に両方の被写体面は、相関を有する。それによ りシャイムプフルークの原理に基づいて構成された式は得られない。なぜならシ ーン面は決まらず、かつシーン及び対物レンズの面の間及び対物レンズ及び画像 の面の間において切断線の式も決ま らないからでる。 カメラの調節のための式（１）、（２）及び（３）内に、初期画像面、すりガ ラス面及び対物レンズの次のパラメータａｏ、ｂｏ、ａｍ、ｂｍ、Θｏ及びΦｏ は、まさしく簡単に決まり：ａｍ、ｂｍ、Θｏ及びΦｏは、ベースボードに取付 けられた角度ピックアップの読取りを介して直接決められ、ａｏ及びｂｏは、画 点Ｂｉの焦点調節の際の引出し差の測定を介して決められる。しかしながら初期 画像面の別のパラメータｄｏの測定は、画点Ｂｉのそれぞれに対する引出しの絶 対的な値をきわめて正確に（ほぼ５０・・・１００μｍの精度で）判定しなけれ ばならないという点において、ささいとはいえない技術的問題を引起こす。引出 し長さは、１メートル又はそれ以上の値に達することがあるので、このことは、 対物レンズから画点Ｂｉまでの間隔が、０．１パーミルの誤差で直接測定されな ければならないということを表わしている。なるほどこのことは可能であるが、 技術的に高価であり、それ故に我々は、引出し長さを判定する間接的な方法を開 発した。それ故に本発明によれば、このパラメータの間接的判定が行なわれる。 対物レンズによって結像される被写体の点Ｓの画像距離ｂは、対物レンズを揺 動したときに変化するという事実を利用する。この画像距離変化Δｂの程度は、 点Ｓの被写体距離ｓに一義的に依存するので、ｘの値は、Δｂと利用した調節角 Θから判定することができる。ｓが既知ならば、結像式を介して直接ｂの絶対値 が検出できる。その際、ｂに対する値の絶対的な誤差は、きわめて正確に判定す ることができる（ほぼ５０μｍより良好なので、相対誤差は許容値を越えない） 引出し差Δｂの測定誤差のオーダにある。 対物レンズが、Ｙ軸線の回りだけで角度Θだけ揺動し（すなわちΦ＝０）かつ ＸＹ面内にある被写体点Ｓを利用するとき、この方法はとくに簡単になる。この 時、対物レンズ面からこの点までの間隔は、その画像距離ｓ及び調節角Θだけに よって、γ＝βｃｏｓθ／ｆにしたがって与 えられる。 この時、Ｓの画点の画像距離ｂに対して次の式が成立つ： ｂ（ｓ，θ）＝ｓ／（１−γ）＝ｆｓ／（ｆ−ｓｃｏｓθ） ・・・ （５） 引出し差Δｂ（ｓ，θ）は、相応して次のように定義される： Δｂ（ｓ，θ）＝ｂ（ｓ，０）−ｂ（ｓ，θ）＝ｆｓ／（ｆ−ｓ）−ｆｓ／（ ｆ−ｓｃｏｓθ） ・・・ （６） それにより被写体距離ｓに対する次の表現が直接得られる： ｓ＝｛Δｂｆ（１＋ｃｏｓθ）＋／− （Δｂｆ（１＋ｃｏｓθ））＊２−４ Δｂｆ＊２（Δｂｆｃｏｓθ−ｆ（１−ｃｏｓθ））｝／２（Δｂｃｏｓθ−ｆ （１−ｃｏｓθ）） ・・・ （７） その際、平方根表現の前にプラス記号を持った解だけが物理的に重要である。 なぜならこれだけが値ｓ＝ｆを提供し、この値は、点の実像を生じるからである 。引出し差Δｂがこれに対して相対的に測定されるΦ＝０に対する点の画像距離 は、この時、次のような結像式によって： ｂ（ｓ，θ＝０）＝ｆｓ／（ｆ−ｓ） ・・・ （８） 判定することができ；この時、別のすべての測定された相対的な引出し（すな わち鮮鋭に結像すべき画点Ｂｉのｘ座標）も絶対的に表示することが可能である 。なぜならｘ軸線は、この時、定義されたゼロ点を有するからであり；ｙ及びｚ 座標は、すりガラス上における可動のＣＣＤチップの位置、ここにおけるＸ軸線 位置及びすりガラスの揺動角α、βから簡単に導きだすことができる。この時絶 対的に判定可能なＸ軸線、ｘｏと初期画像面の交差点から、そのｚ軸線区間ｄｏ は、 ｄｏ＝−ａｏｘｏ ・・・ （９） によって計算することができ、かつ式（１）、（２）及び（３）に挿入するこ とができる。 異なった調節角Θの際に１つだけでなく、複数の引出し差を測定し、かつそれ により得られたｓに関する値を平均化することによって、方法 の精度は、さらに上昇する。対物レンズを揺動する際に、適当なモータ制御によ ってＣＣＤチップが常に対物レンズ中心−初期位置（θ＝０）の結合線上に保持 される場合、対物レンズ揺動過程の間のＯの多くの異なった値に対して多数のΔ ｂ値が判定でき、それにより被写体距離に対する得られた値の精度は、きわめて 大きくなる。 一度ＸＹ面内にある適当な被写体点が利用できない場合、もちろん別の任意の あらゆる被写体点を利用してもよく；ただしその際、計算はわずかに複雑になる 。なぜなら対物レンズ面から点までの間隔は、そのｚ座標ｚｓにも依存するから である。次の式が成立ち： γ＝１／ｆ・（ｓｃｏｓθ−ｚｓｓｉｎθ） ・・・ （１０） したがって Δｂ（ｓ，ｚｓ，θ）＝ｆｓ（１／｛ｆ−ｓ｝−１／｛ｆ−ｓｃｏｓθ−ｚｓ ｓｉｎθ｝） ・・・ （１１） この時、異なった調節角Θの際にΔｂに対して少なくとも２つの値を測定しな ければならず；このようにして得られたΔｂ（Θ）の経過に、それから任意のパ ラメータｓ及びｚｓの変化によって式（１１）を合わせることができる。パラメ ータｚｓは、それ以上必要ではなく、ｓから（８）によって画像距離ｂ（Θ＝０ ）が判定することができる。もちろん合わされたパラメータの精度は、測定値の 数とともに上昇し；ここでも、ＣＣＤチップの自動的な追従により測定をきわめ て多くのΘの値に対してきわめて迅速に行なうことが可能である。 引出し差の判定の間に、測定ＣＣＤは、常に画像内の同じ位置に整列していな ければならないということにより、焦点調節方法を提供する完全な情報を利用す ることによって、利得を得ることができる。方法は、考慮された画像領域に対し て鮮鋭度測定数が検出され、この鮮鋭度測定数が、焦点から測定ＣＣＤまでの間 隔（ｘ方向における）に依存し、かつ焦点において最大になるということに基づ いている。焦点外においてその値は、鮮鋭点からＣＣＤまでの間隔に対する尺度 である。このこと を利用すれば、Ｘ軸線上の相対位置に依存して、考慮された画像領域に対して鮮 鋭度測定数の経過を検出するために、初めに一度焦点の周囲を通って動かされる だけでよく；対物レンズの揺動の際の鮮鋭度測定数の減少から、この時、その都 度新しく焦点調節を行なうことなく、同じく焦点を、したがって直接引出し差を 推論することができる。この処置様式は、対物レンズ揺動角Θに依存したΔｂの 引出し差の迅速な測定を可能にする。 ここに示した方法によれば、画像情報だけから必要なすべての調節パラメータ を検出することが可能であり；追加的に直接の長さ測定によって鮮鋭に再現すべ き画点の画像距離を検出することが回避され、このことは、必要な精度によって 技術的にきわめて高価になり、かつそれ故に多くのコストに結び付いていたもの である。その代わりに、基本的に任意の被写体点の被写体の距離は、種々の対物 レンズ位置の際にその画点の画像距離を測定することによって計算され、かつそ れから対物レンズを揺動しない際の画像距離の絶対値が検出される。したがって “ベンチに固定の”カメラ座標系のＸ軸線は、ゼロ点を備え、対物レンズからこ のゼロ点までの間隔は、きわめて正確にわかっており、かつその他すべての引出 し差に対して相対的に高い精度で測定することができ；そのために使用される行 程ピックアップの長さ測定区間は、数ｃｍの長さがあるだけでよい。 追加的に直接の間隔判定の際に光学ベンチの熱膨張により又は複数の部分片か らなる分割された光学ベンチの完全に正確ではない組立により生じることがある あらゆる問題は回避される。対物レンズ及び画像のベースボードがそもそも互い に結合されているかどうかということは、まず重要ではない。すりガラス面内に おいてなお直接絶対的に決めなければならない間隔（ｙ＊及びｚ＊方向における すべての長さ）は、ｃｍ範囲にあり、かつそれ故に同様に安価な行程ピックアッ プを介して必要な精度で容易に検出することができる。 不所望なパースペクティブ変化を引起こす画点のいわゆる移動が、光軸内にお いて交差する揺動軸線の回りで薄いレンズが揺動するとき、二重の鮮鋭度平衡に よる焦点調節の際に回避できることは、周知である。それ故に光軸に対してずれ た通常存在する機械的な揺動軸線の際に、交差する仮想の軸線の回りで仮想の揺 動が行なわれ、そのために複雑な補償揺動及び移動が必要である。その際、しば しば不所望な対物レンズベースボードの移動も生じ、これら移動は、限界位置へ の到達を引起こす。さらにすりガラスの画像範囲内における焦点調節すべき画像 全体の不所望に大きな移動が頻繁に生じる。 移動は、その結像特性が２つの主面によって良好な近似で記述できる実際に使 用された対物レンズに対してなお一層大きな程度で生じる。その際、膨大な計算 によって、主面Ｈと主面Ｈ’との間の中央の範囲において光軸と揺動軸線が交差 するとき、移動は避けることができることが示された。軸線の交差点のもっとも 望ましい位置は、主面の間の中心から継続的に主面Ｈ’へ、次の順序で： マクロ対物レンズ、標準対物レンズＩＩ、標準対物レンズＩ及び広角対物レン ズで与えられている。 この知識は、それぞれの対物レンズを移動を避けるその最適な揺動軸線位置に 相応して、ベースボード収容面に対して対物レンズ収容面を整合して軸線方向に ずらして保持する挿入体によって対物レンズベースボード内に挿入することによ って、対物レンズ調節の有利な簡単化のために利用される。それによりベースボ ードの揺動によって、その都度使用されたそれぞれの対物レンズは、それ以上の 平衡調節を行なうことなく、それぞれ最適な揺動軸線の回りで動くので、移動は 、かなりの程度まで回避される。これら簡単なアダプタ挿入体の利用は、対物レ ンズの調節を簡単にするだけでなく、対物レンズの揺動を行なうとき、それぞれ 画点の焦点調節も簡単にし、かつ測定されかつ結像計算のために利用される差の 引出し値は、所属の揺動角に対して良好に修正されており、こ のことは、相応して正確な計算結果を提供する。 対物レンズアダプタ挿入体の利用は、自動調節システムにおける利用に関係な く有利であり、かつ発明に値する。なぜなら対物レンズの手動調節の際にも又は 半自動調節の際にも、従来避けることができないものとして当てはまる画像の移 動が、それにより避けられるからである。 有利な構成は、図１ないし７に示されている。 図１は、簡単化した表示でかつ概略化した制御装置を有するじゃばらを除いて カメラを示し、 図２は、それぞれ焦点距離で正規化して種々の対物レンズ揺動角における引出 し差と画像距離の関数関係を示し、 図３は、種々の揺動角における６５ｍｍ対物レンズに対する測定誤差を与えた 際の画像距離の絶対的誤差を示し、 図４は、１８００ｍｍ対物レンズに対する画像距離誤差を示し、 図５ないし７は、種々のアダプタ挿入体を有する対物レンズベースボードフレ ームを示している。 図１は、光学ベンチ（ＯＢ）を有するカメラを示しており、この光学ベンチは 、複数の区間から構成することもできる。このベンチ上に、対物レンズ支持体（ ＯＴ）が取付けられており、この対物レンズ支持体は、対物レンズ（Ｏ）を支持 しており、この対物レンズは、２つの軸線（Ｙ、Ｚ）の回りで揺動可能に保持さ れている。揺動角（Θ、Φ）は、角度信号発生器を介してプロセッサ（ＰＲ）に 信号通知される。場合によっては電気的に制御される対物レンズ揺動駆動装置（ ＨＡ，ＶＡ）が設けられており、これら対物レンズ揺動駆動装置は、プロセッサ （ＰＲ）によって制御される。 さらにベンチ（ＯＢ）上に画像支持体（ＢＴ）が配置されており、この画像支 持体は、同様に２つの軸線の回りで揺動可能に、調節の間に一般にすりガラスを 備えている画像撮影面（ＢＡ）を支持している。その揺動角（α、β）も、角度 信号発生器を介してプロセッサ（ＰＲ）に報 告される。これら揺動角も、場合によっては電気的に制御される駆動装置によっ てプロセッサ（ＰＲ）から制御することができる。 画像撮影面内においてＣＣＤセンサ（ＣＤ）が位置決め可能であり、その際、 すりガラス上におけるそのそれぞれ２つの相対位置座標（Ｙ１＊、Ｚ１＊）が、 プロセッサ（ＰＲ）に与えられる。これら位置座標は、測定センサ（ＣＤ）の位 置決め装置から取出すことができる。さらにＣＣＤ測定センサ（ＣＤ）は、それ ぞれ選ばれた範囲の鮮鋭度にとって重要な画点輝度信号（ＳＳ）を、周知のよう にフーリエ解析器（ＦＡ）によって鮮鋭度スペクトルに関して評価するために、 プロセッサ（ＰＲ）に与える。 画像支持体（ＢＴ）は、引出し調節装置（ＡＡ）によって軸線方向に調節可能 にベンチ（ＯＢ）上に配置されており、この引出し調節装置の調節信号は、引出 し値（ＡＷ）としてプロセッサ（ＰＲ）に供給されている。引出し調節装置（Ａ Ａ）は、場合によってはプロセッサ（ＰＲ）によって制御される電気的に制御さ れる駆動装置を有する。 カメラ焦点調節の動作様式を説明するために、カーテシアン座標系が記入され ており、この座標系のＸ軸線は、対物レンズ（Ｏ）の主点（Ｈ）を通ってベンチ （ＯＢ）に対して平行に延びている。揺動可能なベンチが設けられている場合、 ベースボードに対するこのベンチの揺動運動は、相応する座標変換によって考慮 しなければならない。Ｚ軸線は上方に、かつＹ軸線は側方に向けられている。も っとも簡単な場合、３つのシーン点（Ｓ１−Ｓ３）が、画像撮影面（ＢＡ）にお いて鮮鋭に結像されるようにし、かつ互いに所定のパースペクティブで配置され ているようにする。手動による予備調節の際に、３つのシーン点（Ｓ１−Ｓ３） は、一般にすりガラスとは相違した初期画像面にあり、この初期画像面は、それ により３つの画点（Ｂ１−Ｂ３）によって決められている。この例において、位 置座標（Ｙ１＊、Ｚ１＊）を有する第１の画点（Ｂ１）は、センサ（ＣＤ）によ ってすりガラス上に鮮鋭に調節されている。 第２及び第３の画点（Ｂ２、Ｂ３）は、すりガラスの外にある。 それから方法の経過中に、この基本調節から焦点調節が行なわれる。そのため にそれぞれ初めにすりガラス上においてまだ鮮鋭に見えない第２及び第３の画点 上におけるＣＣＤセンサ（ＣＤ）の位置決めの後に、、焦点調節まで引出し変化 が行なわれる。それにより引出しにおいて、Ｘ方向における点の位置の差表示（ ｘ１−ｘ２、ｘ２−ｘ３）及びすりガラス上におけるそのＹ＊及びＺ＊位置座標 が生じ、これら位置座標は、画像支持体角度調節（α、β）によって、初期画像 面の傾斜を記述する空間座標に換算される。 その後の計算のために、画像距離判定を行なうこと考慮されており、そのため に対物レンズ（Ｏ）は、所定の角度（Θ）だけ揺動され、かつ前に鮮鋭に調節さ れた測定点が、改めて鮮鋭にされ、その際、引出し変化（Δｂ）が測定される。 通常電気的にコーディングされて対物レンズからプロセッサに伝達される対物レ ンズ焦点距離（ｆ）を加えて、すりガラスに対して平行な新しい画像面に画点を 揺動するため及びＸ方向にこの中までこれら画点を相応して平行移動するために 、出力信号（Θｓｏｌｌ、Φｓｏｌｌ、ｘｂｓｏｌｌ）に関して計算でき、かつ 出力することができる。 図２に、引出し差（Δｂ）に関する画像距離（ｂ）の関係が再現されており； 両方の値は、焦点距離（ｆ）で正規化されており、それによりグラフの経過は、 （ｆ）に無関係になる。揺動角は、（上から下へ）Θ＝２°、５°、７°、１０ °、２０°、２５°及び３０°である。揺動角が大きいほど、画像距離は、良好 に判定できる。なぜならこの時、わずかな画像距離が、すでに大きな引出し差を 引起こすからである。ｂｆがもはや測定技術的に１と区別できない値ｂｆがわか っている場合、所属の（きわめて大きい）被写体距離ｓｆに対して、次の式が成 立つ。 ｓｆ／ｆ＝（ｂｆ／ｆ）／（ｂｆ／ｆ＋１） ｂｆ＜０、ｓｆ＞０により ・ ・・ （１２） この被写体距離ｓｆから画像距離として焦点距離（ｆ）に関するそれ以上の測 定なしに同じに調節することができる。 したがって新種の装置は、対物レンズ画像面間隔を測定するどのような特殊間 隔測定手段も必要とせず、かつこのような間隔程度又は結像縮尺等も、引出し差 測定に置き換えられているので、プロセッサに入力されず；存在する測定手段が 、追加的に利用される。新種の計算方法は、対物レンズに対する画点の絶対的間 隔の測定を必要としない。 検出過程の際の角度と引出しの調節は、手動で行なってもよく、その際、鮮鋭 度の程度がプロセッサによって表示され、かつこれは、場合によっては電気的操 作手段によって自動的に行なってもよい。目標角度及び目標引出し程度の調節は 、プロセッサ制御された調節指示に基づいて手動で、又はプロセッサによって電 気的操作手段により直接行なうことができる。 図３及び４は、６５ないし１８００ｍｍの焦点距離を有する対物レンズに関す る誤差グラフを示しており、その際、１０μｍの引出し測定精度、及び１’の角 度測定精度が仮定されており、かつ５°、７°、１０°、１５°、２０°、２５ °及び３０°の揺動角Θが、パラメータとして選択されている。大きな揺動角の 際、大きな焦点距離の場合にも誤差は小さく維持することができる。しかしなが らその際、比較的大きな引出し長さを測定しなければならないので、測定技術的 に前記の精度で検出される引出し距離（ＡＷ）と粗くラスタ化されるが正確な基 本寸法とから組合わせてｘ座標判定が行なわれる。そのために光学ベンチ（ＯＢ ）、図１は、機械的ラスタ、とくに穴ラスタ（Ｌ１−ＬＮ）を有し、このラスタ は、ピン止めによりベンチ上における対物レンズ支持体（ＯＴ）及び画像支持体 （ＢＴ）の正確なラスタの位置決めのために使われる。複数のベンチ区間（ＯＢ １、ＯＢ２）も、穴ラスタにおけるピン止めによりそれぞれ正確なラスタで互い に結合される。したがってｘ座標判定は、まず図示したように比較的大きな誤差 を持って行なわれ、その後 、次に隣接するラスタ区間への寸法の組み込みが行なわれ、かつ所属のラスタ寸 法に見出されたラスタ点の残り距離が加えられるので、絶対的な総合誤差は、引 出し距離よりもわずかだけ大きいにすぎない。このことは、比較的小さな引出し 距離の際に小さな揺動角Θによって作業することも可能にし、その際、それにも かかわらず画像距離判定の高い精度が達成される。 ラスタ長さは、目的に合うように引出し距離の測定区間より小さく選定され、 かつ所定の揺動角の際に生じる最大の絶対的誤差より複数倍大きいように選定さ れる。 穴ラスタにより、対物レンズ支持体（ＯＴ）を少なくとも１つのラスタ長さだ け移動し、かつあらかじめ及び後からシーン点の焦点調節を行ない、その際に引 出し長さを検出することによって、間接的な画像距離又は縮尺判定のための別の 代案が生じる。 光学ベンチにおけるラスタ、及びベースボード及びベンチ結合器における所属 の係止装置は、新種の焦点調節方法を適用するためのカメラ装置の有利な構成で ある。 すでに述べたように、記載した式は、複数の主面を有する対物レンズにも拡張 することができ、かつさらに対物レンズの揺動が、頻繁に主面軸線の回りではな く、これに対して平行にずらされたものの回りで行なわれることを考慮すること ができる。主面の間隔ｄｈにより、ｈ＝ｄｈ・ｃｏｓαから、対物レンズの方向 への画像面の平行なずれｈが明らかである。それによりずれた画像面ｄｖｍのパ ラメータが、次のように導きだされる： ｄｖｍ＝ｄｍ−ｈ ａｍ＊２＋ｂｍ＊２＋１＝ｄｍ−ｄｈ（ａｍｃｏｓφｃｏ ｓθ＋ｂｍｓｉｎφｃｏｓθ−ｓｉｎθ） ・・・ （１３） そのパラメータが上側インデックスＨによって表わされる回転点座標系への換 算により、かつ目標対物レンズ調節角を挿入して、二重の焦点調節に対する引出 し調節は、次のように得られ： ｘｂ＝−ｄｖｍ／ａｍ＋ｄｈ／ａｍ・（ａｍｃｏｓφｐｃｏｓθｐ＋ｂｍｓｉ ｎφｐｃｏｓθｐ−ｓｉｎθｐ） ・・・ （１４） Ｚ軸線区間により； ｄｖｍ＝ｄＨｍ＋ａｍＡ１ｃｏｓφｐｃｏｓθｐ＋ｂｍＡ１ｓｉｎφｐｃｏｓ θｐ−Ａ１ｓｉｎθｐ ・・・ （１５） その際、Ａ１は、ずれパラメータであり、かつその際、インデックスｐは、そ れぞれ別の式のインデックスｓｏｌｌに相当する。 前記の個所において、目標調節値を計算するための種々の解決法が示されてい る。薄いレンズに対して成立つ式のもっとも大きな簡単化の際に、対物レンズ揺 動角変化に対する引出し距離の差関係が、式内に導入され、かつ求められた目標 調節値に対する完結した解が表示された。 結像系の一層正確な記述を提供する一層複雑な式を適用すれば、２つの考察様 式が、式の解に至る。一方の方法において、焦点調節の際の引出しの所属のパラ メータ対に対して、すなわち初期引出しと初期揺動角は、不確定の量として第１ の式系に、かつ不確定の量と引出し変化から決まる最終引出しは、最終揺動角と ともに第２の式系に導入され、それにより両方の系を等しいとした場合、不確定 の量を消去することができ、かつ式は、その複雑さのために完結することはでき ないが、周知の逐次代入法によって解くことができる。式系の両方の画像側部分 を等しいとすることは、式系の両方の被写体側部分が調節変化に関して不変であ るので、可能である。 別の方法は、２つの調節及び所属の式系ではなく、結像式系の全微分考察を前 提としている。変化すべきパラメータ又は変化に依存するパラメータに関する式 の導関数は、測定された関係の挿入された実数量によって、別の式を生じ、これ ら式は、初期の式系とともに逐次代入により、求められた目標調節値を見出すよ うに解くことができる。 それぞれ焦点調節の際の引出し変化に対する対物レンズ調節の相互関係の判定 は、対物レンズが、所定の１つの点又は狭い範囲において光軸 と交差する完全に規定された揺動軸線の回りで揺動する場合、技術的にとくに簡 単に、かつかなりの程度まで画像の移動なしに実行することができる。この範囲 は、対物レンズのタイプに応じて、主面Ｈ’までの主面の間の中央にあり、かつ 対物レンズの通常の挿入体に対して確定することができる。対物レンズの揺動は 、最適な揺動軸線位置が機械的揺動軸線に一致しないとき、最適な軸線の回りの 仮想的な相応する補償移動によって行なうことがでるが、このことは、それぞれ 補償調節の相応する計算及び相応する操作手段を必要とする。 対物レンズのとくに簡単な調節可能性は、最適な揺動軸線が機械的な揺動軸線 に一致するときに得られる。そのために機械的な揺動軸線は、１つの点において 光軸と出合わなければならず、かつ対物レンズは、その最適な揺動軸線が機械的 揺動軸線に一致するように、対物レンズベースボード内に挿入しなければならな い。 そのために図５ないし７に示すように、対物レンズ支持体（ＯＴ）の保持フレ ーム（ＨＲ）の間にそれぞれ１つのアダプタ挿入体（Ｅ１−Ｅ３）をセットする ことが有利に考慮されているので、フレーム基準面（ＳＯＳ）は、それぞれの対 物レンズ基準面（ＢＦ０１−ＢＦ０３）に対してそれぞれ１つの所定の軸線方向 ずれを有し、かつそれにしたがって対物レンズ支持体（ＯＴ）の揺動軸線（Ｙ） は、整合して対物レンズ内にある。 図５における第１の挿入体（Ｅ１）において、対物レンズは被写体の方へずら されており、図６における第２の挿入体（Ｅ２）において、通常の位置からの軸 線方向移動は存在せず、かつ第３の挿入体（Ｅ３）において、対物レンズはすり ガラスの方へずらされている。したがって種々のアダプタ挿入体（Ｅ１−Ｅ３） は、平らであるか、又は保持フレーム（ＨＲ）から内方又は外方へチューブ状に 延びている。 すでに予備調節された部分的に焦点調節された結像の課題による十分な焦点調 節が、限定された枠内におけるカメラの調整だけしか必要とし ないという知識は、調節パラメータの勾配を判定した後に、これら勾配によって 適正な目標を定めて逐次代入計算により必要なパラメータを検出することによっ て、本発明により利用され、その際、十分な精度が達成されることが証明された 。 示したように、本方法によるきわめて正確な焦点調節は、その都度最適な絞り 開口の利用を可能にし、この利用は、一方において適度の光需要の際にその都度 必要な焦点深度に相応して、かつ他方においてかなりの程度まで回折ぼけを防ぐ ように選定される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１２月１１日 【補正内容】 ・・・いわゆる二重の鮮鋭度平衡の際にできるだけ鮮鋭に結像される。したがっ てこの装置において、画点の絶対的な空間座標及び結像光学系の構造データは、 選ばれた画点範囲が結像面にあり、できるだけ鮮鋭に結像されている対物レンズ 調節に関する結合面のそれぞれ１つのこのような位置を見出すために、初期値と して結像式の完結した解のために必要である。このことは、高い絶対的精度要求 により測定手段にかなりの費用を必要とする。その上さらに従来利用されている シャイムプフルークの法則は、実際には意味のない薄いレンズの近軸範囲におけ る結像にしか成立たない。 本発明の課題は、二重鮮鋭度平衡の際にシーン画像の自動的な焦点調節を、初 めに述べたカメラに対して減少した測定手段費用及び簡単化した装置によりかつ 経験的にに適正な対物レンズによって達成することにある。 課題の解決策は、次の点にある。すなわち対物レンズ調節パラメータの１つが 、所定の程度だけ変えられ、かつその際、選ばれた画点に対して、その両方の焦 点調節の間にある引出し調節装置の引出し差が、ベンチ方向に測定され、かつ初 期の対物レンズ調節パラメータ及び不確定の画像距離を利用した結像式の第１の セットと、変化した対物レンズ調節パラメータ及び引出し差だけ変えられた不確 定の画像距離を利用した結像式の別のセットとが、等しいとされ、かつ目標調節 変数にしたがって解かれ、又は対物レンズ調節パラメータに関しかつそれぞれの 焦点調節に所属の画像距離に関して、結像式の関数の導関数が形成され、かつ・ ・・ ・・・場合によっては電気的に制御される駆動装置によってプロセッサ（ＰＲ） から制御することができる。 画像撮影面内においてＣＣＤセンサ（ＣＤ）が位置決め可能であり、その際、 すりガラス上におけるそのそれぞれ２つの相対位置座標（Ｙ１＊、Ｚ１＊）が、 プロセッサ（ＰＲ）に与えられる。これら位置座標は、測定センサ（ＣＤ）の位 置決め装置から取出すことができる。さらにＣＣＤ測定センサ（ＣＤ）は、それ ぞれ選ばれた範囲の鮮鋭度にとって重要な画点輝度信号（ＳＳ）を、周知のよう にフーリエ解析器（ＦＡ）によって鮮鋭度スペクトルに関して評価するために、 プロセッサ（ＰＲ）に与える。 画像支持体（ＢＴ）は、引出し調節装置（ＡＡ）によって軸線方向に調節可能 にベンチ（ＯＢ）上に配置されており、この引出し調節装置の調節信号は、引出 し値（ＡＷ）としてプロセッサ（ＰＲ）に供給されている。引出し調節装置（Ａ Ａ）は、場合によってはプロセッサ（ＰＲ）によって制御される電気的に制御さ れる駆動装置を有する。 カメラ焦点調節の動作様式を説明するために、カーテシアン座標系が記入され ており、この座標系のＸ軸線は、対物レンズ（Ｏ）の主点（Ｈ）を通ってベンチ （ＯＢ）に対して平行に延びている。揺動可能なベンチが設けられている場合、 ベースボードに対するこのベンチの揺動運動は、相応する座標変換によって考慮 しなければならない。Ｚ軸線は上方に、かつＹ軸線は側方に向けられている。も っとも簡単な場合、３つのシーン点（Ｓ１−Ｓ３）が、画像撮影面（ＢＡ）にお いて鮮鋭に結像されるようにし、かつ互いに所定のパースペクティブで配置され ているようにする。手動による予備調節の際に、シーン点（Ｓ１−Ｓ３）に所属 の３つの画点（Ｂ１−Ｂ３）は、一般にすりガラスとは相違した初期画像面にあ り、この初期画像面は、それにより３つの画点（Ｂ１−Ｂ３）によって決められ ている。・・・ 請求の範囲 １、−対物レンズ支持体（ＯＴ）及び画像支持体（ＢＴ）が設けられており、 これらが、ベンチ方向（Ｘ）に互いに相対的に間隔可変に保持されており、その 際、それによる間隔変化（ｘ１−ｘ２；ｘ２−ｘ３；Δｂ）が、プロセッサ（Ｐ Ｒ）に供給され、 −かつこのカメラの対物レンズ支持体（ＯＴ）内において対物レンズ（Ｏ）が 、互いに垂直かつベンチ方向（Ｘ）に対して垂直な２つの軸線（Ｙ，Ｚ）の回り で揺動可能に保持されており、この対物レンズのそれによる両方の対物レンズ揺 動角（Θ，Φ）、及び対物レンズ焦点距離（ｆ）が、プロセッサ（ＰＲ）に供給 され、 −かつこのカメラの画像支持体（ＢＴ）内において画像撮影面（ＢＡ）が、と くにすりガラスが、互いに垂直かつベンチ方向（Ｘ）に対して垂直な２つの軸線 （Ｙ，Ｚ）の回りで揺動可能に保持されており、この画像撮影面のそれによる両 方の画像撮影面揺動角（α，β）が、プロセッサ（ＰＲ）に供給され、 −かつこのカメラの画像撮影面（ＢＡ）内において鮮鋭度の程度を供給する焦 点調節センサ（ＣＤ）が、２つの画像撮影座標（Ｙ１＊，Ｚ１＊）内において位 置決め可能であり、これら画像撮影座標が、鮮鋭度の程度とともにそれぞれプロ セッサ（ＰＲ）に供給され、 −その際、初期画像面内にある少なくとも３つの選ばれた画点範囲（Ｂ１−Ｂ ３）の同時の焦点調節のために、 −これら画点範囲が、それぞれその焦点調節中に順に対物レンズ（Ｏ）からの 画像支持体の間隔を変化することによって焦点調節センサ（ＣＤ）を有する画像 撮影面（ＢＡ）上において、所属の画像撮影座標（Ｙ２＊Ｚ２＊；Ｙ３＊，Ｚ３ ＊）及び画像支持体間隔変化（ｘ１−ｘ２；ｘ２−ｘ３）を検出しながら位置に 応じてプロセッサ（ＰＲ）内において検出され、 −かつこのようにして得られた入力データからプロセッサ（ＰＲ）によって、 画像撮影面（ＢＡ）及び初期画像面の位置パラメータ（ａｏ，ｂｏ，ａｍ，ｂｍ ，Θｏ，Φｏ）が、計算により検出され、かつそれから計算に不可欠な別の結像 パラメータとともに結像式の解によって、対物レンズ支持体（ＯＴ）の揺動及び 対物レンズ支持体（ＯＴ）に対する画像支持体（ＢＴ）の間隔調節のためのこの ような目標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）が計算され、かつ 出力され、 −したがってこれら目標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）に よって調節された新しい画像面が、画像撮影面（ＢＡ）にできるだけ広範囲にわ たって一致する、 カメラのための焦点調節方法において、 −対物レンズ調節パラメータ（Θ，Φ，軸線方向移動）が、所定の程度だけ変 えられ、かつその際、選ばれた画点に対して、その両方の焦点調節の間にある引 出し調節装置（ＡＡ）の引出し差（Δｂ）が、ベンチ方向（Ｘ）に測定され、か つ −初期の対物レンズ調節パラメータ及び不確定の画像距離（ｂ）を利用した結 像式の第１のセットと、変化した対物レンズ調節パラメータ（Θ，Φ）及び引出 し差（Δｂ）だけ変えられた不確定の画像距離（ｂ）を利用した結像式の別のセ ットとが、等しいとされ、かつ目標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏ ｌｌ）にしたがって解かれ、又は −対物レンズ調節パラメータ（Θ，Φ，軸線方向移動）に関しかつそれぞれの 焦点調節に所属の画像距離（ｂ）に関して、結像式の関数の導関数が形成され、 かつ所定の調節変化（Θ，Φ，軸線方向移動）及び測定された引出し差（Δｂ） が、前記導関数内に挿入され、かつこれら導関数が、目標調節信号（Θｓｏｌｌ ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）にしたがって解かれることを特徴とする、 カメラのための焦点調節方法。 ２、それに関して引出し差（Δｂ）を測定する選ばれた画点が、対物 レンズ（Ｏ）を水平軸線（Ｙ）の回りで揺動しない際に、水平ＸＹ面内にあり、 かつ引出し差判定のために対物レンズ（Ｏ）の揺動が、水平軸線（Ｙ）の回りで 所定の揺動角（Θ）だけ揺動されることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３、それに関して引出し差（Δｂ）を測定する選ばれた画点が、少なくとも２ つの対物レンズ揺動角（Θ，Φ）において焦点調節され、かつそのために引出し 差（Δｂ）が測定され、かつそれぞれ焦点調節に所属の挿入された対物レンズ揺 動角（Θ，Φ）と引出し差（Δｂ）を含む式から、パラメータ変化によって被写 体距離（Ｓ）が、かつそれから画像距離（ｂ）が計算され、この画像距離が、結 像式内にその解のために導入されることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ４、それに関して引出し差（Δｂ）を測定する選ばれた画点が、焦点調節セン サ（ＣＤ）によって引出し変化の間に継続的に観察され、かつこれにより選ばれ た画点の画点信号（ＳＳ）からそれぞれの部分引出し変化に所属の鮮鋭度測定数 が検出され、かつ対応してファイルされ、かつ所定の揺動角（Θ）だけの対物レ ンズの揺動の後に、又は所定の軸線方向移動行程だけの対物レンズ移動の後に、 この時に発生された画点信号（ＳＳ）から鮮鋭度測定数が検出され、かつこれに よりファイルされた鮮鋭度測定数から所属の引出し変化（Δｂ）捜し出され、こ の引出し変化が、その後の計算に使われることを特徴とする、請求項１記載の方 法。 ５、画像距離（ｂ）が、第１に引出し差（Δｂ）だけから近似的に検出され、 かつ画像支持体（ＢＴ）と対物レンズ支持体（ＯＴ）の引出し調節装置（ＡＡ） をそれぞれベンチ方向（Ｘ）に互いに固定したベンチラスタ（Ｌ１−ＬＮ）の、 対物レンズ支持体（ＯＴ）から画像支持体（ＢＴ）までのもっとも近い所属のラ スタ間隔が判定され、かつこのラスタ間隔に、ベンチラスタ内の引出し調節装置 （ＡＡ）の位置に関する測定された引出し差（ＡＷ）が加算され、かつこのよう に計算されたこ の画像支持体−対物レンズ支持体間隔が、その後の計算のためにさらに正確な画 像距離（ｂ）として利用されることを特徴とする、前記請求項の１つに記載の方 法。 ６、対物レンズ移動の移動行程が、それぞれベンチラスタ（Ｌ１−ＬＮ）に相 当するように、対物レンズ移動が行なわれることを特徴とする、請求項５記載の 方法。 ７、結像式によって初期画像面（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）が、画像空間内において 画像撮影面（ＢＡ）に対して平行な新しい画像面に逆に結像され、かつそれから これに関する対物レンズ調節角（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ）及び続いてＸ軸線と 画像撮影面（ＢＡ）の調節すべき交差点（ｘｂｓｏｌｌ）が計算されることを特 徴とする、請求項１ないし６の１つに記載の方法。 ８、対物レンズ（Ｏ）の主面間隔（ｄｈ）に依存した画像面の平行なずれ（ｈ ）、及びこの対物レンズの主面に対する対物レンズ揺動軸線交差点のずれが、目 標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）の計算の際に、計算により 考慮されることを特徴とする、前記請求項の１つに記載の方法。 ９、カメラのベンチ（ＯＢ）が、ラスタにおいて機械的ノッチを、とくに穴ノ ッチ（Ｌ１−ＬＮ）を備え、かつ対物レンズ支持体（ＯＴ）及び画像支持体（Ｂ Ｔ）が、係止装置によって、とくに係止ピンによってノッチ内に互いに正確な間 隔を置いて保持されていることを特徴とする、請求項１ないし８の１つに記載の 焦点調節方法にしたがって使用するカメラ。 １０、光学ベンチ（ＯＢ）が、少なくとも２つのベンチ区間からなり、これら ベンチ区間が、係止装置によって与えられたラスタにおいて正確なラスタで結合 器に結合されていることを特徴とする、請求項９記載のカメラ。 １１、引出し調節装置（ＡＡ）が、ベンチラスタ（Ｌ１−ＬＮ）のラ スタ以上にわたって引出し可能であることを特徴とする、請求項９又は１０記載 のカメラ。 １２、対物レンズ支持体の揺動軸線（Ｙ，Ｚ）が、１つの点においてその光軸 （Ｘ）と交差し、かつ対物レンズ（Ｏ）の両方の主面（Ｈ，Ｈ’）の間に交差点 があるように、対物レンズ（Ｏ）が、対物レンズ支持体（ＯＴ）内に配置されて いることを特徴とする、請求項１ないし８の１つに記載の焦点調節方法にしたが って使用するカメラ。 １３、軸線（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の交差点が、両方の主面（Ｈ，Ｈ’）の間にある中 心と主面（Ｈ’）との間にあることを特徴とする、請求項１２記載のカメラ。 １４、対物レンズ支持体（ＯＴ）と対物レンズ（Ｏ）との間に、これに合った それぞれ１つの挿入体（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）が配置されており、この挿入体が、 対物レンズ（Ｏ）と対物レンズ支持体（ＯＴ）との収容面（ＢＦ０１−ＢＦ０３ ；ＳＯＳ）の間において、軸線（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の交差点がそれぞれの対物レンズ （Ｏ）に対して最適なその主面（Ｈ，Ｈ’）の間の軸線方向位置を有するような 軸線方向ずれを有することを特徴とする、請求項１２又は１３記載のカメラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−対物レンズ支持体（ＯＴ）及び画像支持体（ＢＴ）が設けられており、 これらが、ベンチ方向（Ｘ）に互いに相対的に間隔可変に保持されており、その 際、それによる間隔変化（ｘ１−ｘ２；ｘ２−ｘ３；Δｂ）が、プロセッサ（Ｐ Ｒ）に供給され、 −かつこのカメラの対物レンズ支持体（ＯＴ）内において対物レンズ（Ｏ）が 、互いに垂直かつベンチ方向（Ｘ）に対して垂直な２つの軸線（Ｙ，Ｚ）の回り で揺動可能に保持されており、この対物レンズのそれによる両方の対物レンズ揺 動角（Θ，Φ）、及び対物レンズ焦点距離（ｆ）が、プロセッサ（ＰＲ）に供給 され、 −かつこのカメラの画像支持体（ＢＴ）内において画像撮影面（ＢＡ）が、と くにすりガラスが、互いに垂直かつベンチ方向（Ｘ）に対して垂直な２つの軸線 （Ｙ，Ｚ）の回りで揺動可能に保持されており、この画像撮影面のそれによる両 方の画像撮影面揺動角（α，β）が、プロセッサ（ＰＲ）に供給され、 −かつこのカメラの画像撮影面（ＢＡ）内において鮮鋭度の程度を供給する焦 点調節センサ（ＣＤ）が、２つの画像撮影座標（Ｙ１＊，Ｚ１＊）内において位 置決め可能であり、これら画像撮影座標が、鮮鋭度の程度とともにそれぞれプロ セッサ（ＰＲ）に供給され、 −その際、初期画像面内にある少なくとも３つの選ばれた画点範囲（Ｂ１−Ｂ ３）の同時の焦点調節のために、 −これら画点範囲が、それぞれその焦点調節中に順に対物レンズ（Ｏ）からの 画像支持体の間隔を変化することによって焦点調節センサ（ＣＤ）を有する画像 撮影面（ＢＡ）上において、所属の画像撮影座標（Ｙ２＊，Ｚ２＊；Ｙ３＊，Ｚ ３＊）及び画像支持体間隔変化（ｘ１−ｘ２；ｘ２−ｘ３）を検出しながら位置 に応じてプロセッサ（ＰＲ）内において検出され、 −かつこのようにして得られた入力データからプロセッサ（ＰＲ）に よって、画像撮影面（ＢＡ）及び初期画像面の位置パラメータ（ａｏ，ｂｏ，ａ ｍ，ｂｍ，Θｏ，Φｏ）が、計算により検出され、かつそれから計算に不可欠な 別の結像パラメータとともに結像式の解によって、対物レンズ支持体（ＯＴ）の 揺動及び対物レンズ支持体（ＯＴ）に対する画像支持体（ＢＴ）の間隔調節のた めのこのような目標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）が計算さ れ、かつ出力され、 −したがってこれら目標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）に よって調節された新しい画像面が、画像撮影面（ＢＡ）にできるだけ広範囲にわ たって一致する、 カメラのための焦点調節方法において、 −対物レンズ調節パラメータ（Θ，Φ，軸線方向移動）が、所定の程度だけ変 えられ、かつその際、選ばれた画点に対して、その両方の焦点調節の間にある引 出し差（Δｂ）が測定され、かつ −初期の対物レンズ調節パラメータ及び不確定の被写体距離（ｂ）を利用した 結像式の第１のセットと、変化した対物レンズ調節パラメータ（Θ，Φ）及び引 出し差（Δｂ）だけ変えられた不確定の被写体距離（ｂ）を利用した結像式の別 のセットとが、シーン結像式部分の不変性に基づいて等しいとされて、目標調節 値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）にしたがって解かれ、又は −対物レンズ調節パラメータ（Θ，Φ，軸線方向移動）に関しかつそれぞれの 焦点調節に所属の画像距離（ｂ）に関して、結像式の関数の導関数が形成され、 かつ所定の調節変化（Θ，Φ，軸線方向移動）及び測定された引出し差（Δｂ） が、前記導関数内に挿入され、かつこれら導関数が、目標調節信号（Θｓｏｌｌ ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）にしたがって解かれることを特徴とする、 カメラのための焦点調節方法。 ２、選ばれた画点が、対物レンズ（Ｏ）を水平軸線（Ｙ）の回りで揺動しない 際に、水平ＸＹ面内にあり、かつ引出し差判定のために対物レ ンズ（Ｏ）の揺動が、水平軸線（Ｙ）の回りで所定の揺動角（Θ）だけ揺動され ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３、選ばれた画点が、少なくとも２つの揺動角において焦点調節され、かつそ のために引出し差（ＡＷ）が測定され、かつ所属の式（１１）からパラメータ変 化によって被写体距離（Ｓ）が、かつそれから画像距離（ｂ）が計算され、この 画像距離が、結像式内にその解のために導入されることを特徴とする、請求項１ 記載の方法。 ４、部分引出し変化のために引出し変化の間に継続的に選ばれた画点の画点信 号（ＳＳ）から所属の鮮鋭度測定数が検出され、かつ対応してファイルされ、か つ所定の揺動角（Θ）だけの対物レンズの揺動の後に、又は所定の軸線方向移動 行程だけの対物レンズ移動の後に、この時に発生された画点信号（ＳＳ）から鮮 鋭度測定数が検出され、かつこれによりファイルされた鮮鋭度測定数から所属の 引出し変化（Δｂ）捜し出され、この引出し変化が、その後の計算に使われるこ とを特徴とする、請求項１記載の方法。 ５、別の結像パラメータ（ｂ）が、第１に引出し差（Δｂ）だけから近似的に 検出され、かつベンチラスタ（Ｌ１−ＬＮ）の、対物レンズ支持体（ＯＴ）から 画像支持体（ＢＴ）までのもっとも近い所属のラスタ間隔が判定され、かつこの ラスタ間隔にラスタに関する引出し差が加算され、かつこのように計算されたこ の画像支持体−対物レンズ支持体間隔が、その後の計算のためにさらに正確な別 の結像パラメータとして利用されることを特徴とする、前記請求項の１つに記載 の方法。 ６、対物レンズ移動の際の移動行程が、１つ又は複数のラスタ長さであること を特徴とする、請求項１、４又は５の１つに記載の方法。 ７、結像式によって初期画像面（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）が、画像空間内において 画像撮影面（ＢＡ）に対して平行な新しい画像面に逆に結像され、かつそれから これに関する対物レンズ調節角（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ）及び続いてｘ軸線と 画像撮影面（ＢＡ）の調節すべき交差点（ｘ ｂｓｏｌｌ）が計算される（式（１）−（２））ことを特徴とする、請求項１な いし６の１つに記載の方法。 ８、対物レンズ（Ｏ）の主面間隔（ｄｈ）に依存した画像面の平行なずれ（ｈ ）、及びこの対物レンズの主面に対する対物レンズ揺動軸線交差点のずれが、目 標調節値（Θｓｏｌｌ，Φｓｏｌｌ，ｘｂｓｏｌｌ）の計算の際に、計算により 考慮される（式（１３）−（１５））ことを特徴とする、前記請求項の１つに記 載の方法。 ９、カメラのベンチ（ＯＢ）が、ラスタにおいて機械的ノッチを、とくに穴ノ ッチ（Ｌ１−ＬＮ）を備え、かつ対物レンズ支持体（ＯＴ）及び画像支持体（Ｂ Ｔ）が、係止装置によって、とくに係止ピンによってノッチ内に互いに正確な間 隔を置いて保持されていることを特徴とする、請求項１ないし８の１つに記載の 焦点調節方法にしたがって使用するカメラ。 １０、光学ベンチ（ＯＴ）が、少なくども２つのベンチ区間（ＯＴ１，ＯＴ２ ）からなり、これらベンチ区間が、係止装置によって与えられたラスタにおいて 正確なラスタで結合器に結合されていることを特徴とする、請求項９記載のカメ ラ。 １１、ラスタ長さが、最大引出し測定行程長さより短いことを特徴とする、請 求項９又は１０記載のカメラ。 １２、対物レンズ支持体の揺動軸線（Ｙ、Ｚ）が、１つの点においてその光軸 （Ｘ）と交差し、かつ対物レンズ（Ｏ）の両方の主面（Ｈ，Ｈ’）の間に交差点 があるように、対物レンズ（Ｏ）が、対物レンズ支持体（ＯＴ）内に配置されて いることを特徴とする、請求項１ないし８の１つに記載の焦点調節方法にしたが って使用するカメラ。 １３、軸線（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の交差点が、両方の主面（Ｈ，Ｈ’）の間にある中 心と主面（Ｈ’）との間にあることを特徴とする、請求項１２記載のカメラ。 １４、対物レンズ支持体（ＯＴ）と対物レンズ（Ｏ）との間に、これ に合ったそれぞれ１つの挿入体（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）が配置されており、この挿 入体が、対物レンズ（Ｏ）と対物レンズ支持体（ＯＴ）との収容面（ＢＦ０１− ＢＦ０３；ＳＯＳ）の間において、軸線（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の交差点がそれぞれの対 物レンズ（Ｏ）に対して最適なその主面（Ｈ，Ｈ’）の間の軸線方向位置を有す るような軸線方向ずれを有することを特徴とする、請求項１２又は１３記載のカ メラ。