CH645995A5

CH645995A5 - Kamera mit automatischer fokussierung.

Info

Publication number: CH645995A5
Application number: CH339779A
Authority: CH
Inventors: Conrad Heinrich Biber; Edwin Kalman Shenk; Shirley Y Tam
Original assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1984-10-31
Also published as: DE2915638A1; FR2423800A1; IT7921978A0; CA1130626A; AU4586479A; AU527962B2; JPS5511275A; GB2019589B; ATA299479A; AT375196B; DE2915638C2; JPS6159492B2; IT1112383B; US4182563A; FR2423800B1; GB2019589A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Photographische Kameras mit auswechselbaren starren und/oder einstellbaren Fokussierobjektiven sind weit verbreitet. Es sind auch Kameras mit einem einstellbaren Fokussier-objektiv bekannt, die ein mit dem Objektiv gekuppeltes Fokussier-Steuersystem aufweisen, um automatisch bildformende Lichtstrahlen von einem entfernten Objekt auf der Filmebene der Kamera zu fokussieren. Das Steuerungssystem arbeitet in Antwort auf das Signal eines Entfernungsmessers für den tatsächlichen Abstand zwischen der Kamera und dem entfernten Objekt. Eine Kamera mit einem solchen Fokussier-Steuerungssystem, bei der akustische Energie verwendet wird, um die Entfernung zu dem Objekt zu bestimmen, ist in der US-Patentschrift 3 522 764 von Biber beschrieben.

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In einem einstellbaren Fokussierobjektiv besteht eine nichtlineare Beziehung zwischen der axialen Position des beweglichen Teiles eines solchen Objektivs, in der ein zu pho-tographierendes Subjekt sich im Brennpunkt (Fokus) einer bestimmten Bildebene befindet, und dem Abstand von einem solchen Subjekt zu diesem einstellbaren Fokussierobjektiv. Bei der Konstruktion eines automatischen Fokussier-Steue-rungssystems für Kameras mit einstellbarem Fokussierobjektiv entsprechend dem erwähnten US-Patent muss diese nichtlineare Beziehung berücksichtigt werden. Wird das einstellbare Fokussierobjektiv einer solchen Kamera gegen ein anderes einstellbares Fokussierobjektiv ausgetauscht, ohne dass eine gebührende Berücksichtigung der Beziehung Objektivposition/Subjektabstand bei diesem ausgetauschten Objektiv folgt, ergibt sich eine falsche Fokussierung des ausgetauschten Objektivs, wenn ein wesentlicher Unterschied zwischen der Objektiv/Subjekt-Funktion bei der Objektive vorhanden ist.

Um diesen Nachteil beim Wechseln des Objektivs zu vermeiden, muss das Steuerungssystem der Kamera leicht veränderbar sein, um eine Einstellung des anderen Objektivs auf die richtige «Subjekt-im-Fokus»-Position zu ermöglichen. Wird ein nicht einstellbares Objektiv (Fix-Fokus-Objektiv) mit einem vorhandenen einstellbaren Fokussierobjektiv in einer automatisch fokussierenden Kamera kombiniert, wie wenn ein nicht einstellbares Teleobjektiv optisch gekuppelt ist mit einem einstellbaren Fokussierobjektiv, so müssen Mittel vorgesehen sein für eine einfache Anpassung der Skalenwerte für die Grösse der Objektiv/Subjekt-Funktion dieses einstellbaren Fokussierobjektivs, um die sich durch das Objektiv mit festem Fokus ergebende Vergrösserung zu kompensieren.

Die genannten Bedingungen werden gemäss der Erfindung durch eine Kamera mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfüllt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein funktionales Blockdiagramm einer Kamera mit einstellbarem Fokussierobjektiv, die automatisch und von Hand bedienbare Fokussteuerungen aufweist,

Fig. 2 eine graphische Darstellung einer Abstandsfunktion Objektiveinstellung/Subjektabstand für ein einstellbares Fokussierobjektiv entsprechend Fig. 1,

Fig. 3 ein funktionelles Blockdiagramm eines gekuppelten Entfernungsmessers und ein Teil aus einem Fokussteuerungssystem eines einstellbaren Fokussierobjektivs, wobei der Teil des Steuerungssystems, der die Funktion Objektiv/Subjekt einschliesst, aus dem System entfernbar ist,

Fig. 4a eine Kamera mit einem abnehmbaren einstellbaren Fokussierobjektiv, wobei die Einrichtung für die Erzeugung der Objektiv/Subjekt-Funktion in dem Steuerungssystem nach Fig. 3 in dem Gehäuse des Objektivs für die Verbindung mit dem Steuerungssystem angeordnet ist, wenn das Objektiv an der Kamera angebracht ist,

Fig. 4b eine Kamera mit einem abnehmbaren einstellbaren Fokussierobjektiv, in der mehrere Einrichtungen für die Erzeugung einer Objektiv/Subjekt-Funktion vorgesehen sind, wobei die Einrichtung zur Erzeugung einer geeigneten Objek-tiv/Subjekt-Funktion durch Anbringen des Objektivs an der Kamera ausgewählt wird,

Fig. 5 ein funktionelles Blockdiagramm eines angekuppelten Entfernungsmessers und eines Teiles eines Fokus-Steue-rungssystems für ein einstellbares Fokussierobjektiv für die Verwendung mit einem einstellbaren und einem nicht einstellbaren Fokus-Objektiv, wobei der Teil des Steuerungssystems, der einen festen Fokuslinsen-Skalenfaktor erzeugt, aus dem Steuerungssystem entfernbar ist,

Fig. 6a eine Kamera mit einem abnehmbaren Fix-Fokus-

Objektiv, wobei die Einrichtung für die Erzeugung des Skalenfaktors für das Fix-Fokus-Objektiv in dem Steuerungssystem nach Fig. 5 in dem Objektiv angebracht ist, so dass die Verbindung mit dem Steuerungssystem erfolgt, wenn das Objektiv an der Kamera befestigt ist,

Fig. 6b eine Kamera mit einem abnehmbaren Fix-Fokus-Objektiv, das Mittel aufweist für die Auswahl des geeigneten Skalenfaktors für das an dem Kameragehäuse angebrachte Fix-Fokus-Objektiv, wobei diese Mittel durch Anbringen des Objektivs an der Kamera betätigt werden,

Fig. 7 das gleiche Steuerungssystem wie in Fig. 3 mit Ausnahme, dass die Objektiv-Subjekt-Funktion in dem Rückfüh-rungs-Signalstromkreis für die Objektivposition angeordnet ist, und

Fig. 8 das gleiche Steuerungssystem wie in Fig. 5 mit Ausnahme, dass der feste Dividierer in dem Zustrom-Signalstromkreis angeordnet ist.

Das automatische Fokus-Steuersystem 10 für das einstellbare Fokussierobjektiv 12 einer Sofortbildkamera 14 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist zu einem Teil in den US-Patentanmeldungen Ser. Nr. 729 289 und 865 852 von Shenk beschrieben, und entsprechend sind Teile dieser Anmeldungsbeschreibungen in der folgenden Beschreibung sinngemäss mit enthalten. Um das eisntellbare Fokussierobjektiv 12 automatisch zu fokussieren, muss der Schalter Si in seine vollständig geschlossene Position bewegt werden. Das automatische Fokussieren beginnt durch Schliessen des Schalters Si, falls der durch das Objektiv betätigte Schalter Sp, der über mechanische Verbindungsglieder 16 mit dem Objektiv 12 verbunden ist, durch die Objektivbewegung in seine geöffnete Position gestellt wurde, und falls ein verstellbares Verschliess-organ 18 so angeordnet ist, dass ein Handzugang zu dem von Hand beweglichen Fokussierrad 20 verhindert wird und die Steuerungslogik 22 funktionsfähig ist. Falls der Schalter Si unter diesen Voraussetzungen geschlossen wird, so ergibt sich eine Kupplung einer nicht dargestellten Energiequelle, die mit dem Anschluss 24 verbunden ist, mit dem Eingang der Distanzmesseinrichtung 26 über die Steuerungslogik 22, so dass die Distanzmesseinrichtung 26 aktiviert wird. Die aktivierte Distanzmesseinrichtung 26 bestimmt akustisch den Abstand zu einem zu photographierenden Subjekt 28. Eine eingehendere Beschreibung der Arbeitsweise der Distanzmesseinrichtung 26 ist in den erwähnten Shenk-Patentanmel-dungen enthalten. Wenn die Entfernung zum Subjekt 28 bestimmt ist, bewirkt die Distanzmesseinrichtung 26, über die automatische Fokussteuerung 30 eine Einstellkraft auf ein Objektivteil, so dass das Objektiv 12 in der Filmebene 32 ein fokussiertes Bild des Subjektes 28 bildet, wenn der Verschlussmechanismus 34 der Kamera zur offenen Position durch ein Signal betätigt wurde, das über den Signalweg 36 von der automatischen Fokussiersteuerung 30 kommt. Wie bereits erwähnt, handelt es sich um eine Sofortbildkamera 14, so dass nach Beendigung der Betätigung des Verschlussmechanismus 34 der Filmverarbeitungsprozess und der Transportzyklus 38 eingeleitet werden, wobei sich das Filmmaterial aus der Kamera 14 herausbewegt. Befindet sich der Schalter Si in seiner offenen Position, wenn das Filmverarbeitungsund Transportsignal 40 zu der automatischen Fokussiersteuerung 30 geführt wird, so bewirkt die automatische Fokussiersteuerung 30, dass der bewegliche Teil des einstellbaren bzw. scharf stellbaren Objektivs 12 zu einer Stelle bewegt wird, in der der durch die Objektivbewegung betätigte Schalter Sp über die mechanische Verbindung 16 in seine offene Stellung bewegt wird.

Um das Objektiv 12 von Hand zu fokussieren, wird das verstellbare Verschliessorgan 18, das den Zugang zu dem Fokussierrad 20 während der automatischen Fokussierung versperrt, von Hand weg bewegt, so dass die photographie-

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rende Person das Fokussierrad 20 betätigen kann. Die Verstellung des Schliessorganes 18 bewirkt eine Veränderung in der Steuerungslogik 22, so dass der Entfernungsmesser 26 unwirksam wird. Durch Betätigen des Schalters Si von Hand zu seiner geschlossenen Position, um eine photographische Aufnahme zu machen, wird ein Betätigungssignal über den Weg 42 dem Verschlussmechanismus 34 der Kamera zugeführt. Die Verschlussbetätigung erfolgt normalerweise nach der Beendigung des Fokussierens. Nach voller Betätigung des Verschlussmechanismus 34 werden der Filmentwicklungspro-zess und der Transportzyklus 38 automatisch eingeleitet.

Um das Fokus-Steuerungssystem auf seine automatische Arbeitsweise zurückzustellen, wird das Schliessorgan 18 über das Hand-Fokussierrad 20 zurückgestellt, wobei dies dazu führt, dass die Steuerungslogik 22 die Distanzmesseinrichtung 26 wieder in Funktion setzt. Wenn der von dem Objektiv betätigte Schalter Sp betätigt wird und in seiner geschlossenen Position durch die Handbewegung des Objektivs 12 durch das Fokussierrad 20 belassen wird, so ermittelt bzw. ertastet die automatische Fokussteuerung 30 diese Schliessposition des Schalters Sp über den Schaltungsweg 44, wenn das Schliessorgan 18 über das Hand-Fokussierrad 20 zurückgesetzt wurde und verursacht einen Antrieb des verstellbaren Objektivs 12, bis der Schalter Sp, der mechanisch über die Verbindung 16 mit dem Objektiv 12 gekuppelt ist, durch die Objektivbewegung 12 in seine offene Stellung gebracht wurde. Die richtige Funktion des Steuerungssystems 10 hängt u.a. ab von der Beziehung zwischen der axialen Position des beweglichen Teiles des einstellbaren Objektivs 12, in der ein zu photographierendes Subjekt in der Bildebene 32 fokussiert ist, und dem Abstand zwischen dem Subjekt und dem Objektiv. Diese Beziehung ist in Fig. 2 graphisch dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt eine typische Objektiv/Subjekt-Funktion durch die Kurve 46, wobei die Ordinaten- und Abszissenwerte in ihrer Grösse zur Verbesserung der Darstellung ange-passt sind. Es versteht sich, dass die Kurve 46 die Aufgabe hat, allgemein die Form einer typischen Objektiv/Subjekt-Funktion darzustellen und nicht, um eine Skaleneichung vorzunehmen. Aus der Darstellung der Kurve 46 in Fig. 2 ergibt sich, dass zwischen der axialen Position des beweglichen Teiles des Objektivs 12, in der das Subjekt fokussiert ist, und der Entfernung zwischen dem Subjekt und dem Objektiv eine deutlich nichtlineare Beziehung besteht. Es ist bekannt, dass bei nichtfokussiertem Objektiv die fehlende Fokussierung nicht einfach durch das menschliche Auge feststellbar ist, solange wie der Grad der Nichtfokussierung in einem bestimmten Bereich bleibt, der als akzeptierbarer Unschärfe-bereich des Objektivs bezeichnet werden kann. Die Kurven 48 und 50, die die gleiche allgemeine Form haben wie die Kurve 46, stellen die äusseren Grenzen des Bereichs der Unschärfe für die Objektiv/Subjekt-Funktion bzw. die Kurve 46 dar. Aus den Kurven 48 und 50 kann geschlossen werden, dass für ein gegebenes optisches System die tatsächliche Objektiv/Subjekt-Funktion 46 durch eine stückweise lineare Kurve 52 angenähert werden kann. Solange wie die stückweise lineare Kurve 52 sich innerhalb der Einhüllung durch die Kurven 48 und 50 befindet, kann ein Subjekt als fokussiert angesehen werden, da die Objektiveinstellung und der Subjektabstand sich in der graphischen Darstellung zwischen den Kurven 48 und 50 befindet. Wie eingehender in den zuvor erwähnten Shenk-Anmeldungen beschrieben wurde, beeinflusst die Objektiv/Subjekt-Funktion, die durch die Kurve 52 wiedergegeben ist, das Einstellen des Fokussierobjektivs 12 nach Fig. 1 durch Verwendung der ersten Ableitung oder der Neigung dieser Kurve 52, um den Ausgang eines Impulserzeugers zu variieren. Der Ausgang des Impulserzeugers wird in einen Zähler während des Zeitintervalls eingegeben, das dem Abstand zum Subjekt 28 (Fig. 1) entspricht. Die

Anzahl der Impulse, die in dem Zähler am Ende des Zeitintervalls enthalten sind, subtrahiert von der als Massstab bestimmten Zahl 128, ist representativ für die axiale Position, auf die der bewegliche Teil des einstellbaren Objektivs 12 bewegt werden muss, um das Subjekt 28 (Fig. 1) auf eine bestimmte Bildebene zu fokussieren. Diese Anordnung ist funktionell in dem Blockdiagramm der Fig. 3 wiedergegeben.

Die Fig. 3 zeigt ein funktionelles Blockdiagramm eines angekuppelten Entfernungsmessers und des Teiles des Steuerungssystems eines einstellbaren Objektivs, der die nichtlineare Beziehung zwischen der axialen Position des Verstellteiles des Objektivs, in der das zu photographierende Subjekt auf eine bestimmte Bildebene fokussiert ist und der Abstand des Subjekts zu dem Objektiv berücksichtigt ist. Das Steuerungssystem, von dem das Steuerungssystem nach Fig. 3 einen Teil bildet, ist in den erwähnten Shenk-Anmeldungen näher beschrieben. Entsprechend Fig. 3 bewirkt das Schlies-sen des Schalters Si, dass die akustische Distanzmesseinrichtung 54 einen Stoss von Ultraschallenergie auf das Subjekt 58 absendet. Zur gleichen Zeit bewirkt das Schliessen des Schalters Si, dass der Zeitimpuls-Oszillator bzw. der Impulserzeuger 60 einen Strom von periodischen Impulsen erzeugt. Der Ausgang des Zeitimpulsoszillators 60 wird durch einen Distanzzähler 62 gezählt. Der Zeitimpulsoszillator 60 setzt seinen Betrieb fort, bis ein Echo von der zuvor abgegebenen akustischen Energie vom Subjekt 58 reflektiert und von der akustischen Distanzeinrichtung 54 aufgenommen wurde.

Wird solch ein Echo durch die akustische Distanzmesseinrichtung 54 aufgenommen, so sendet sie zu dem Zeitimpulsoszillator 60 ein Stopp-Signal, das den Strom periodischer Impulse beendet. In diesem Moment ist die Anzahl der Zählungen in dem Zähler 62 repräsentativ für den Abstand zwischen der akustischen Distanzmesseinrichtung 54 und dem Subjekt 58. Der Strom von Impulsen Vom Oszillator 60 zum Zähler 62 wurde kontinuierlich zu dem Positionszähler 64 über einen programmierbaren Dividierer 66 geleitet. Der programmierbare Dividierer 66 verringert die Anzahl der Impulse, die von dem Zeitimpulsoszillator an den Positionszähler 64 abgegeben werden. Dies erfolgt entsprechend der Ableitung oder der Neigung der Kurve 52 (Fig. 2). Diese Kurvenneigung wird fortlaufend in einem Funktionsblock 68 für die Beziehung zwischen Objektivstellung und Subjektabstand eingegeben oder gespeichert. Der Objektiv/Subjekt-Funktionsblock 68 macht verschiedene Änderungen im Eingangs/ Ausgangs- oder Dividierverhältnis des programmierbaren Dividierers 66, wobei diese Änderungen abhängig sind von der Anzahl von Zählungen in dem Distanzzähler 62, wie sie in dem Objektiv/Subjekt-Funktionsblock 68 aufgenommen wurden. Die Punkte, an denen diese Änderungen auftreten, sind so vorbestimmt, dass die Kurve 52 (Fig. 2) in den durch die Kurven 48 und 50 (Fig. 2) eingehüllten Bereich hinein-passt. Diese Punkte der Verhältnisänderung werden teilweise auch als Knickpunkte bezeichnet und haben in Fig. 2 die Bezugsziffer 70. Für jeden linearen Abschnitt der Kurve 52 nach Fig. 1 ist ein Knickpunkt vorhanden, und das Dividierverhältnis des programmierbaren Dividierers 66 bleibt konstant zwischen benachbarten Knickpunkten. Wenn der Impulsstrom von dem Zeitimpulsoszillator 60 bei Eingang eines Echos auf die erwähnte Weise durch die akustische Distanzeinrichtung 54 beendet wird, so ist die Anzahl der Impulse in dem Positionszähler 64, die in dem programmierbaren Dividierer 66 aufgenommen wurden und von der Zahl 128 subtrahiert wurden, repräsentativ für die Position, auf die ein beweglicher Teil des Fokussierobjektivs 12 bewegt werden muss, um ein scharfes Bild des Subjekts 58 auf einer bestimmten Bildebene zu fokussieren. Wurde einmal diese Anzahl von Zählungen durch den Positionszähler 64 aufgenommen, werden nicht dargestellte Antriebsmittel in Funktion gesetzt, die

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das Objektiv 12 auf die richtige «Subjekt-im-Fokus»-Position einstellen. Die spezifischen Einzelheiten dieser Antriebsmittel sind in den zuvor erwähnten Shenk-Anmeldungen beschrieben. Wenn der bewegliche Teil des Fokussierobjektivs 12 sich auf die richtige «Subjekt-im-Fokus »-Position bewegt, so tastet der Positionssensor 72 diese Bewegung ab und erzeugt Impulse, die repräsentativ sind für die Position dieses beweglichen Objektivteiles. Die Impulse dieses Positionssensors 72 werden einem Positionszähler 64 zugeführt, und wenn die kombinierte Gesamtanzahl von Impulsen in dem Positionszähler 64 gleich 128 ist, so erzeugt der 128-Zählungsdekodie-rer 74 ein «Fokussierung beendet»-Signal 76. Dieses Signal 76 bewirkt ein Stoppen des beweglichen Teiles des einstellbaren Fokussierobjektivs in der richtigen «Subjekt-im-Fokus»-Position. Für die spezifischen Einzelheiten über die Art und Weise, wie das Abschlussignal 76 ein Stoppen des beweglichen Objektivteiles bewirkt, wird Bezug auf die erwähnten Shenk-Anmeldungen genommen. Das durch Strichlinien dargestellte Rechteck 78, das den Funktionsblock 68 für die Funktion Objektiveinstellung, Subjektabstand einschliesst, deutet an, dass der Block 68 auf einfache Weise aus dem automatischen Fokus-Steuerungssystem nach Fig. 3 entfernt werden kann. Aufgrund der Entwicklung der Halbleitertechnik ist es möglich, dass die Objektiv/Subjekt-Funktion des Blocks 68 in einer leicht entfernbaren Siliziumeinrichtung mit einem integrierten Schaltkreis bzw. in einem Chip eingeschlossen sein kann. Solch eine Einrichtung ist funktionell in einem Teil der Fig. 4a dargestellt. Die Kamera 79 nach Fig. 4a hat ein abnehmbares Fokussierobjektiv 80 und einen elektronischen Schaltkreis 82 für die Erzeugung der Objektiv/Subjekt-Funktion des Objektivs 80. Der elektronische Schaltkreis 82 ist in dem Gehäuse des Objektivs 80 enthalten, um mit dem Steuerungssystem nach Fig. 3 verbunden zu werden, wenn das Objektiv 80 an der Kamera 79 befestigt wird. Die Befestigung des Objektivs 80 an der Kamera erfordert, dass der Schaltkreis 82 bzw. die ihn enthaltende Einrichtung mit der Objektiv/Subjekt-Funktion durch den Block 68 für die Objektiv/Subjekt-Funktion im Steuerungssystem nach Fig. 3 ersetzt wird. Um das Objektiv 80 an der Kamera 79 zu befestigen, werden Finger 84 in Öffnungen 86 der Kamera eingeführt, die von dem Gehäuse des Objektivs 80 abstehen. Wenn diese Finger 84 eingeführt wurden, ergibt sich ein Kontakt von elektrischen Verbindungsstiften 88 an der Einrichtung 82, die von dem Objektivgehäuse abstehen, mit der Fassung 90 der Kamera, so dass die Einrichtung 82 mit dem Schaltkreis für die Erzeugung der Objektiv/Subjekt-Funktion elektrisch zwischen dem Distanzzähler 62 und dem programmierbaren Dividierer angeordnet ist. Bei dieser Anordnung programmiert die Objektiv/Subjekt-Funktion des Objektivs 80, die in der Einrichtung 82 eingeschlossen ist, den programmierbaren Dividierer 66 in Übereinstimmung mit dieser Objektiv/Subjekt-Funktion in der gleichen Weise, wie zuvor der Block 68, der die Objektiv/Subjekt-Funktion des Objektivs 12 enthält, den programmierbaren Dividierer 66 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 programmiert.

Fig. 4b zeigt eine alternative, jedoch weniger flexible Ausführungsform des mit Bezug auf Fig. 4a beschriebenen Prinzips. In Fig. 4b sind der Distanzzähler 62 und der programmierbare Dividierer 66 Komponenten des Steuerungssystems nach Fig. 3, die auf gleiche Weise funktionieren wie im Beispiel nach Fig. 3. Zwischen dem Distanzzähler 62 und dem programmierbaren Dividierer 66 sind durch federbelastete Schalter 92 und ein ODER-Tor 94 zwei elektronische Schaltkreise 96 und 98 wahlweise verbunden, von denen jeder eine andere Objektiv/Subjekt-Funktion enthält. Wenn das fokussierbare Objektiv 100 an der Kamera 102 in der gleichen Weise befestigt ist wie das fokussierbare Objektiv 80 entsprechend Fig. 4a an der Kamera 79, so ist die Objektiv/Subjekt-

Funktion 96, die die Objektiv/Subjekt-Funktion des Objektivs 100 ist, zwischen dem Distanzzähler 62 und dem programmierbaren Dividierer 66 in der bereits beschriebenen Weise angeschlossen. Wenn das fokussierbare Objektiv 100 so mit der Kamera 102 verbunden ist, so gelangt der Stift 104, der von dem Gehäuse des Objektivs 100 absteht, in Kontakt mit dem Anschluss 106 in der Kamera 102, so dass der Schalter 92 zur offenen Position betätigt wird, in der die Objektiv/ Subjekt-Funktionseinrichtung 96 elektrisch zwischen dem Distanzzähler 62 und dem programmierbaren Dividierer 66 angeschlossen ist. Wenn das Objektiv 100 von der Kamera 102 entfernt wird, so wird der federbelastete Schalter 92 in eine Position geschaltet, in der die Objektiv/Subjekt-Funk-tionseinrichtung 98 elektrisch zwischen dem Distanzzähler 62 und dem programmierbaren Dividierer 66 angeschlossen ist. Die Einrichtung 98 für die Objektiv/Subjekt-Funktion ist für ein anderes fokussierbares nicht dargestelltes Objektiv vorgesehen, das nicht einen Stift entsprechend Stift 104 aufweist, der von ihm absteht, um den Schalter 92 zu betätigen. In diesem Fall bleibt somit der Schalter 92 in der in Fig. 4b gezeigten mechanischen Position, wenn dieses andere fokussierbare Objektiv an der Kamera 102 befestigt wurde. Sowohl die Einrichtung 96 als auch die Einrichtung 98 für die Objektiv/Subjekt-Funktion würde den programmierbaren Dividierer 66 in der gleichen grundsätzlichen Art programmieren wie der Block 68 mit der Objektiv/Subjekt-Funktion den programmierbaren Dividierer 66 nach Fig. 3 programmiert. Jedoch würden diese Funktionen sich wesentlich voneinander und von der in dem Block 68 enthaltenen Objektiv/Subjekt-Funktion unterscheiden.

Fig. 5 zeigt das funktionelle Blockdiagramm eines angekuppelten Entfernungsmessers und eines Teiles des Steuerungssystems für ein fokussierbares Objektiv für die Verwendung mit einem fokussierbaren und einem nicht fokussierbaren Objektiv, ähnlich wie in der Fig. 3 dargestellt ist. In Fig. 5 funktionieren der Schalter Si, die akustische Distanzeinrichtung 108, der Zeitimpulsoszillator 110, der Distanzzähler 112, die Funktion 114 für die Beziehung Objektiveinstellung/Subjektabstand, der programmierbare Dividierer 116 und der Positionszähler 118 in der gleichen Weise wie der Schalter Si, die akustische Distanzeinrichtung 54, der Zeitimpulsoszillator 60, der Distanzzähler 62, die Objektiv/Subjekt-Funktion 68, der programmierbare Dividierer 66 und der Positionszähler 64 nach Fig. 3. In Fig. 5 ist die Position des beweglichen Teiles des fokussierbaren Objektivs 120 durch einen Sensor 122 für die Objektiveinstellung ertastet, der Impulse aussendet, die repräsentativ sind für die Einstellposition des Objektivs 120, in der gleichen Weise, wie die Einstellung des Objektivs 12 nach Fig. 3 durch den Sensor 72 abgetastet wird. Anstatt dass der Ausgang von dem Objektiveinstellungssensor 122 direkt in den Positionszähler 118 wie in Fig. 3 geführt wird, erfolgt die Weiterleitung des Ausgangs von dem Positionssensor 122 zu dem Positionszähler 118 über eine Schalteinrichtung 124 und einen fixierten Dividierer 126. Der fixierte Dividierer 126 ist in einem durch Strichlinien dargestellten Block 128 eingeschlossen, um zu veranschaulichen, dass er sich leicht aus dem Steuerungssystem nach Fig. 5 entfernen lässt. Wenn der fixierte Dividierer 126 mit dem Steuerungssystem nach Fig. 5 verbunden ist, so befindet sich die Schalteinrichtung 124 in der dargestellten Position, so dass Impulse von dem Sensor 122 für die Objektiveinstellung über den fixierten Dividierer 126 zu dem Positionszähler 118 geleitet werden. Wenn jedoch der fixierte Dividierer 126 aus dem Steuerungssystem nach Fig. 5 entfernt wird, ergibt sich durch die Entfernungsbewegung eine Betätigung des Schalters 124, so dass der Ausgang von dem Sensor 122 direkt über den Schalter 124 mit dem Positionszähler 118 verbunden ist. Der fixierte Dividierer 126 ist mit dem Steuerungssystem nach Fig. 5 verbun5

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den, wenn ein Weitwinkelobjektiv oder ein Telekonverterob-jektiv mit dem fokussierbaren Objektiv 120 verbunden ist.

Wird ein sogenanntes Fix-Fokus-Objektiv, d.h. ein nicht fokussierbares Objektiv, mit einer stärkeren Vergrösserung mit einem fokussierbaren Objektiv entsprechend dem Objektiv 120 in Fig. 5 kombiniert, so ist es bekannt, dass das fokussierbare Objektiv entlang seiner Hauptbildachse weiter bewegt werden muss als es ohne das nicht fokussierbare Objektiv erforderlich wäre. Um das fokussierbare Objektiv, wie z.B. das Objektiv 120 nach Fig. 5, weiter zu bewegen als es sich ohne die Hinzufügung des nicht fokussierbaren Objektivs bewegen würde, verringert der fixierte Dividierer 126 die Anzahl der Impulse, die von dem Sensor 122 für die Objektiveinstellung dem Positionszähler 118 zugeführt werden. Der Positionszähler 118 muss 128 Zählungen vornehmen, bevor der 128-ZähIungsdekodierer 130 ein Signal 132 für den Abschluss der Fokussierung erzeugt, um auf die beschriebene Weise die automatische Fokussierung zu beenden. Der Positionszähler 118 erhält Skalenimpulse von dem Zeitimpulsoszillator 110 über den programmierbaren Dividierer 116, dessen von 128 subtrahierte Zähl die Position repräsentiert, auf die der bewegliche Teil des fokussierbaren Objektivs 120 bewegt werden muss, um das Objektiv auf die richtige «Subjekt-im-Fokus»-Position zu fokussieren, wie bereits erklärt wurde. Die Differenz in der Anzahl der Impulse zwischen den Impulsen von dem Zeitimpulsoszillator 110 und der Zahl 128 entspricht der Anzahl der Impulse, die durch den Sensor 122 für die Objektiveinstellung ohne die Hinzufügung eines nicht fokussierbaren Objektivs erzeugt werden müssen, oder entspricht der Anzahl von Impulsen, die durch den Sensor 122 erzeugt werden müssen, wenn er durch den fixierten Dividierer 126 heruntergesetzt wurde, und wenn ein nicht fokussierbares Objektiv mit dem fokussierbaren Objektiv 120 kombiniert wurde. Es ist bekannt, dass die Grösse der Einstellbewegung des Objektivs auf seiner Bildachse zum Fokussieren eines scharfen Bildes des Subjektes in einer gegebenen Bildebene bei einer optischen Kombination mit einem nicht fokussierbaren Objekt gleich dem Quadrat der Vergrösserungsleistung des nicht fokussierbaren Objektivs im Vergleich zu dem Abstand, mit dem das fokussierbare Objektiv ohne die Kombination mit dem nicht fokussierbaren Objektiv zu bewegen wäre. Entsprechend der Lehre dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein fixierter Dividierer 126 mit einem Eingangs-/Ausgangsverhältnis oder einem Dividierverhältnis entsprechend dem Quadrat der Vergrösserungsleistung des nicht fokussierbaren Objektivs an dem Gehäuse des nicht fokussierbaren Objektivs vorgesehen, der somit mit diesem zusammen entfernbar ist. Eine solche Anordnung ist in Fig. 6a dargestellt.

Fig. 6a zeigt eine Kamera 134 mit einem fest in dieser Kamera montierten fokussierbaren Objektiv 136. Zusätzlich hat die Kamera 134 ein abnehmbares, nicht fokussierbares Objektiv 138, das eine Einrichtung 140 aufweist, die einen üblichen Impulsdividierer-Schaltkreis zum Dividieren der Eingangsimpulse um einen Faktor aufweist, der gleich dem Quadrat der Vergrösserungsleistung dieses Fix-Fokus-Objek-tivs 138 ist. Der Dividierer 140 ist am Gehäuse des Objektivs 138 angebracht, um eine Verbindung mit dem Steuerungssystem nach Fig. 5 zu erhalten, wenn das Objektiv 138 an dieser Kamera 134 befestigt ist. Wenn das Objektiv 138 an der Kamera befestigt ist, so wird die Dividiereinrichtung 140 anstelle des fixierten Dividierers 126 in das Steuerungssystem nach Fig. 5 eingefügt. Bei Befestigen des Objektivs 138 an der Kamera 134 werden von dem Objektivgehäuse abstehende Finger 142 in Öffnungen 144 im Gehäuse des fokussierbaren Objektivs 136 hineingedrückt. Wenn die Finger 142 so angeordnet sind, stellen elektrische Kontaktstifte 146, die mit der Dividiereinrichtung 140 verbunden sind und vom Gehäuse des Fix-Fokus-Objektivs 138 abstehen, eine Verbindung mit der Fassung 148 des Gehäuses des fokussierbaren Objektivs 136 her, so dass die Dividiereinrichtung 140 elektrisch zwischen dem Sensor 122 für die Objektiveinstellung und dem Positionszähler 118 angeschlossen ist. Die Ausführung der Fassung 148 ist so gewählt, dass vor Einfügen der Stifte 146 in die Fassung der Sensor 122 für die Objektiveinstellung über die Fassung 148 direkt mit dem Positionszähler 118 verbunden ist. Wenn jedoch die Dividiereinrichtung 140 elektrisch zwischen dem Sensor 122 und dem Positionszähler 118 angeschlossen ist, dividiert diese Dividiereinrichtung 140 die durch den Sensor 122 für die Objektiveinstellung erzeugten Impulse durch einen Faktor, der gleich dem Quadrat des Ver-grösserungsfaktors des Fix-Fokus-Objektivs 138 ist.

Fig. 6b zeigt eine alternative, jedoch weniger flexible Ausführungsform des Prinzips nach Fig. 6a. Die Fig. 6b zeigt den Sensor 122 für die Objektiveinstellung und den Teil des Steuerungssystems nach Fig. 5 mit dem Positionszähler 118. Diese Komponenten funktionieren in der gleichen Weise wie im Beispiel nach Fig. 5. Eine Dividiereinrichtung 154 ist selektiv zwischen dem Sensor 122 und dem Positionszähler 118 durch einen federbelasteten Schalter 150 und ein ODER-Tor 152 angeschlossen. Wenn das Fix-Fokus-Objektiv 156 an der Kamera 158 in der gleichen Weise befestigt ist wie das Fix-Fokus-Objektiv 138 nach Fig. 6a an der Kamera 134, so ist die Dividiereinrichtung, die die Eingangsimpulse um ein Verhältnis heruntersetzt, das gleich dem Quadrat der Vergrösserungsleistung des Fix-Fokus-Objektivs 156 ist, auf die zuvor beschriebene Weise zwischen dem Sensor 122 für die Objektiveinstellung und dem Positionszähler 118 angeschlossen. Wenn das Fix-Fokus-Objektiv 156 auf diese Weise mit der Kamera 158 verbunden ist, so befindet sich der vom Gehäuse des Fix-Fokus-Objektivs 156 abstehende Stift 160 in Kontakt mit dem Leiter 162 innerhalb der Kamera 158, der den Schalter 150 in eine Position setzt, in der die Dividiereinrichtung 154 elektrisch zwischen dem Sensor 122 und dem Positionszähler 118 angeschlossen ist. Wenn das Fix-Fokus-Objektiv 156 an der Kamera 158 befestigt ist, so müssen die durch den Sensor 122 für die Objektiveinstellung erzeugten Impulse um ein Verhältnis dividiert bzw. heruntergesetzt werden, das gleich ist dem Quadrat des Vergrösserungsfaktors des Fix-Fokus-Objektivs 156, wie bereits beschrieben wurde. Wenn jedoch das Fix-Fokus-Objektiv 156 von der Kamera 158 abgenommen wird, so ist es nicht erforderlich, die Impulse des Sensors 122 für die Objektiveinstellung herunterzusetzen. Deshalb ist der Sensor 122 für die Objektiveinstellung direkt mit dem Positionszähler 118 über einen Schalter 150 und ein ODER-Tor 152 durch Entfernen des Fix-Fokus-Objektivs 156 von der Kamera 158 verbunden.

Bei der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wurde die Einrichtung, die entweder in dem Objektiv vorgesehen ist, oder durch Anbringen des Objektivs an der Kamera in das Steuerungssystem eingeschaltet wird, als eine Einrichtung beschrieben, die in der Lage ist, eine Objektiv/Subjekt-Funktion zu erzeugen, oder die in der Lage ist, eine Reihe von periodischen Impulsen um ein festes Verhältnis herunterzusetzen. Es bleibt der konstruktiven Ausführung überlassen, ob die verschiedenen Komponenten des Steuerungssystems für das fokussierbare Objektiv, z.B. entsprechend den Fig. 3 und 5, wie z.B. der Zeitimpulsoszillator, die Zähler, der programmierbare Dividierer usw., einzeln, gemeinsam oder in irgendeiner Kombination in der Einrichtung eingeschlossen werden, die die Objektiv/Subjekt-Funktion enthält oder in die Einrichtung, die den fixierten Dividierer enthält.

Nach Fig. 3 bewirkt die Objektiv/Subjekt-Funktion 68 den programmierbaren Dividierer 66, die Anzahl der Impulse des Zeitimpulsoszillators 60, die dem Positionszähler 64 zuge5

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führt werden, entsprechend der Ableitung oder der Neigung zu ändern, die die Kurve entsprechend der Objektiv/Subjekt-Funktion für das fokussierbare Objektiv 12 aufweist, wie bereits beschrieben wurde. Die gleiche Einstellung des fokussierbaren Objektivs 12 kann jedoch auch durch Anordnen des 5 programmierbaren Dividierers 66 in der Signalleitung erreicht werden, über die die tatsächliche Einstellung des beweglichen Teiles des fokussierbaren Objektivs 12 abgetastet wird. Eine derartige spezielle Anordnung ist in Fig. 7 dargestellt. Dort werden die Impulse des Taktgebers 60 bzw. des Zeitimpuls- io oszillators direkt dem Positionszähler 64 zugeführt. Wenn der Abstand zu einem entfernten Objekt durch die akustische Distanzmesseinrichtung 54 bestimmt wurde, so wird das fokussierbare Objektiv 12 auf die «Subjekt-im-Fokus»-Posi-tion eingestellt. Wenn das Objektiv 12 sich zu dieser Fokus- '5 position bewegt, so erzeugt der Positionssensor 52 Impulse entsprechend der Objektiveinstellung, die zu dem Distanzzähler 62 gelangen und ausserdem über den programmierbaren Dividierer zu dem Positionszähler 64. Bei dieser Anordnung werden die dem Positionszähler 64 zugeführten Impulse 20 durch den programmierbaren Dividierer 66, den Distanzzähler 62 und den Block 68 für die Funktion Objektiveinstellung/Subjektabstand in der gleichen Weise verändert, wie diese Komponenten die Impulse ändern, die dem Positionszähler 64 von dem Taktgeber 60 entsprechend dem Ausfüh- 25 rungsbeispiel nach Fig. 3 zugeführt werden.

Entsprechend dem Beispiel nach Fig. 5 setzt der fixierte Dividierer 126 die Impulse von dem Sensor 122 für die Objektiveinstellung um ein festes Verhältnis herunter, um das fokussierbare Objektiv 120 um einen grösseren Weg entlang 20

seiner bildformenden Achse zu bewegen, wenn ein Fix-Fokus-Objektiv bzw. eine Linse an einer Kamera befestigt wird, die das Steuerungssystem nach Fig. 5 aufweist. Der gleiche Grad der Bewegung des fokussierbaren Objektivs 120 kann auch durch Einsetzen eines fixierten Dividierers 126 zwischen dem programmierbaren Dividierer 116 und dem Positionszähler 118 erreicht werden, anstatt zwischen dem Sensor 122 für die Objektiveinstellung und diesem Positionszähler 118. Eine solche Anordnung ist in Fig. 8 dargestellt. Bei dieser Anordnung erhält der Positionszähler 118 weniger Impulse von dem programmierbaren Dividierer 116, so dass das fokussierbare Objektiv 120 weiterbewegt werden muss, um die Gesamtzählung von 128 herzustellen, die aufgrund des 128-Zähldekodierers 130 erforderlich ist, so dass dieser ein Signal 132 für die Vervollständigung der Fokussierung erzeugen kann. Mit Ausnahme der soeben beschriebenen Einstellung des fixierten Dividierers 126 und der besonderen Impulse, die er teilt, wenn er in das Steuerungssystem durch die Schalteinrichtung 124 eingeschaltet ist, funktioniert das Steuerungssystem der Fig. 5 und 8 in der gleichen Weise, um das bewegliche Teil des fokussierbaren Objektivs 12 in Position zu bringen.

In dem Steuerungssystem nach den Fig. 5 und 8 wurde ein fixierter Dividierer 126 vorgesehen, da angenommen wurde, dass das mit dem fokussierbaren Objektiv 120 kombinierte Fix-Fokus-Objektiv eine Vergrösserungsleistung bzw. einen Vergrösserungsfaktor von mehr als 1 aufweist. Falls der Ver-grösserungsfaktor jedoch kleiner als 1 ist, so wird der fixierte Dividierer 126 zu einem fixierten Multiplizierer.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Kamera mit einem auswechselbaren, fokussierbaren Objektiv oder mit einem auswechselbaren zweiten Objektiv, das koaxial zu einem ersten Kameraobjektiv montiert ist, von denen eines ein fokussierbares Objektiv ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine Fokussiervorrichtung aufweist mit einer Vorrichtung zur Messung der Distanz zu dem Subjekt in Abhängigkeit von der Laufzeit eines Schallimpulses und zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signales und mit einer automatischen, auf das Signal ansprechenden Einsteilvorrichtung für das fokussierbare Objektiv, wobei die Einstellvorrichtung eine Regelschaltung aufweist, welche entsprechend einer Funktion arbeitet, die die Subjektdistanz und die Einstellposition des erstgenannten auswechselbaren Objektivs oder der Kombination der koaxialen Objektive zueinander in Beziehung setzt, wobei die Regelschaltung zumindest teilweise von einem Träger getragen ist oder durch vom Träger getragene Mittel veränderbar ist, der das erstgenannte auswechselbare Objektiv oder das zweite Objektiv trägt, so dass das fokussierbare Objektiv entsprechend der Funktion eingestellt wird.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Distanz-Messvorrichtung erzeugte elektrische Signal ein Zeitintervall definiert, das proportional für die Distanz ist, dass die Fokussiervorrichtung eine Einrichtung aufweist, die ein elektrisches Signal erzeugt, das der Einstellposition des fokussierbaren Objektivs entspricht und dass die Regelschaltung Mittel aufweist, die eines dieser elektrischen Signale entsprechend der Funktion abändern.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass das das Zeitintervall bestimmende elektrische Signal aus einer Reihe von Impulsen mit gleichförmigem Abstand besteht und dass die eines der elektrischen Signale abändernden Mittel eine Einrichtung aufweisen, die ein Ergebnis der Zählung dieser Impulse herstellen, das durch die Funktion bestimmt ist.

4. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass das elektrische Signal für die Einstellposition des fokussierbaren Objektives eine Reihe von Impulsen aufweist, die entsprechend der Bewegung des Objektivs ausgehend von einer Bezugsposition erzeugt werden und dass die abändernden Mittel einer Einrichtung aufweisen, die eine Zählung der Impulse in dieser Impulsreihe abgewandelt entsprechend der Funktion ausführt.

5. Kamera nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die diese Impulszählung ausführende Einrichtung einen programmierbaren Dividierer mit verschiedenen Dividierverhältnissen für verschiedene Abschnitte der Impulsreihen sowie für verschiedene Objektive verschiedene Programmiermittel aufweist.

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass sie weiterhin einen konstanten Dividierer oder Multiplizierer aufweist, der bei der Verbindung eines ein zweites Objektiv tragenden Objektivträgers mit der Kamera in Kombination mit dem ersten Kameraobjektiv gekuppelt ist mit der automatischen Einrichtung für die Verwendung in Kombination mit dem programmierbaren Dividierer.

7. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechend der Funktion arbeitende Regelschaltung Mittel für die Herstellung von mindestens zwei alternativen Funktionen aufweist, die sich auf die Subjektdistanz und die Fokussierposition des Objektives beziehen und dass ein Objektivträger für die Befestigung eines Objektivs an der Kamera auch eine Betätigungseinrichtung trägt für die Auswahl einer dieser Funktionen, wenn der Objektivträger an der Kamera befestigt ist.

8. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die automatische Einstellvorrichtung eine Zähleinrichtung aufweist, die Impulse von der Distanzmessvorrichtung sowie von einem Impulserzeuger erhält, der Impulse entsprechend der Bewegung des fokussierbaren Objektivs erzeugt und dass Antriebsmittel vorgesehen sind, die auf den elektrischen Ausgang der Zähleinrichtung ansprechen, zur Steuerung der Objektivbewegung.

9. Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

dass ein die Funktion bestimmender Schaltkreis der Regelschaltung zwischen dem Ausgang der Distanzmessvorrichtung und der Zähleinrichtung angeschlossen ist.

10. Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der die Funktion bestimmende Schaltkreis zwischen dem Signalerzeuger für die Objektivposition und der Zähleinrichtung angeschlossen ist.

11. Kamera nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der die Funktion bestimmende Schaltkreis einen Speicher aufweist, der Werte speichert, die Zwischenpunkte in einer segmentierten Kurve darstellen, die sich der gewünschten Funktion annähert und dass ein programmierbarer Dividierer vorhanden ist, dessen Dividierverhältnis eingestellt wird, wenn die'Anzahl der aufgenommenen Eingangsimpulse einen Zwischenpunkt erreicht.

12. Kamera nach einem der Ansprüche 9,10 oder 11 mit einem einstellbaren Objektiv sowie einem Objektivträger der ein Fix-Fokus-Objektiv trägt, wobei der Objektivträger eine Einrichtung aufweist, durch die ein konstanter Dividier- oder Multiplizierschaltkreis zwischen dem Ausgang der Distanzmessvorrichtung oder dem Signalerzeuger für die Objektivposition und der Zähleinrichtung angeschlossen ist.

13. Kamera nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein konstanter Dividier- oder Multiplizierschaltkreis und ein Funktionserzeuger für das fokussierbare Objektiv angeschlossen sind entweder zwischen dem Ausgang der Distanzmessvorrichtung und der Zähleinrichtung oder zwischen dem Signalerzeuger für die Objektivposition und der Zähleinrichtung.

14. Kamera nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass von dem konstanten Dividierer oder Multiplizierer und einem Funktionserzeuger für das fokussierbare Objektiv einer zwischen dem Ausgang der Distanzmessvorrichtung und der Zähleinrichtung und der andere zwischen dem Signalerzeuger für die Objektivposition und der Zähleinrichtung angeschlossen ist.

15. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzmessvorrichtung einen Impulsumformer und einen Zeitimpulserzeuger aufweist, der eine Reihe von Impulsen erzeugt, deren Ende durch den Empfang eines Echos der umgeformten Impulse von dem Subjekt gesteuert wird.