CH646797A5 - Vorrichtung zum automatischen fokussieren eines kameraobjektivs. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits eine Fokussiervorrichtung für Bildfilmkameras vorgeschlagen worden, bei der das Kameraobjektiv jeweils in eine nachfolgend als Fokussierungsstellung bezeichnete Stellung gebracht wird, in welcher der aufzunehmende Gegenstand im Bildfenster der Kamera scharf abgebildet wird, wobei diese Objektivverstellung durch entfernungsabhängige Impulse bewirkt wird, die bei Empfang von Echoimpulsen von dem seitens der Kamera mit Ultraschallimpulsen angestrahlten aufzunehmenden Gegenstand erzeugt werden. Sobald das Objektiv die Fokussierungsstellung erreicht, wird der Ultraschallsender jeweils eingetastet, und es erfolgt ein neuer Entfernungsmessvorgang, so dass das Objektiv bei einer Entfernungsänderung eines bewegten aufzunehmenden Gegenstandes laufend entsprechend verstellt wird. Die Nachlaufbewegung des Objektivs entsprechend der Bewegung des aufzunehmenden Gegenstandes erfolgt somit in Schritten, die von der Zeit abgehen, die das Objektiv jeweils zur Bewegung in seine neue Fokussierungsstellung benötigt.

Bei der Fokussiervorrichtung nach diesem älteren Vorschlag definieren die entfernungsabhängigen Impulse Zeitintervalle, die proportional der Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes von der Kamera sind, wobei die Funktion Gegenstand/Objektiv, welche die Beziehung zwischen der Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes und der entsprechenden Fokussierungsstellung des Objektivs angibt,

parametrisch mit der Zeit verknüpft ist. Die summierten Ausgangssignale eines eine Zeitskala erzeugenden Zeitgebers, dessen Impulsfolge sich entsprechend der Ableitung der Funktion Objektiv/Gegenstand nach der Zeit ändert, ergibt als Integration dieser Ableitung wieder die Funktion selbst, so dass am Ende jedes durch einen entfernungsabhängigen Impuls definierten Zeitintervalls die Anzahl der vom Zeitgeber erzeugten Impulse einer Zahl entspricht, welche die Fokussierungsstellung des Objektivs angibt. Diese Zahl wird in einem Register gespeichert, dessen Speicherinhalt oder Registerstand vom Speicherinhalt bzw. Registerstand eines zweiten Registers abgezogen wird, welches durch eine Zahl die vorhergehende Fokussierungsstellung des Objektivs angibt. Das Vorzeichen dieser Differenz ist bestimmend für den Drehsinn, mit dem ein reversierbarer Motor, der mit dem Objektiv gekuppelt ist, eingeschaltet wird, während der Betrag dieser Differenz für den Verstellweg des Objektivs in die neue Fokussierungsstellung massgeblich ist. Es ist somit die absolute Stellung des Objektivs (d.h. seine Stellung bezogen auf einen festen Bezugspunkt) nicht bekannt, so dass ein bei der Entfernungsmessung durch einen Störimpuls oder durch einen verlorengegangenen Impuls verursachter Fehler bei der Verstellung des Objektivs aufgrund des nächsten Entfernungsmessvorganges bestehen bleibt und sich die Fehler kumulieren.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einerseits eine grosse Stetigkeit der Objektiwerstellung gewährleistet und anderseits Fehler, die durch Störimpulse oder durch Ausfall von Impulsen bei einem Entfernungsmessvorgang hervorgerufen werden könnten, bei den nachfolgenden Messvorgängen wieder beseitigt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierte Erfindung gelöst.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein reversierbarer Motor, der mit dem Objektiv zwecks Verstellung desselben gekuppelt ist, bei ungleichen Registerständen in Drehung versetzt und bei gleichen Registerständen stillgesetzt. Der Drehsinn des Motors ist dabei davon abhängig, welches der beiden Register den höreren Registerstand hat.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der reversierbare Motor erst in Drehung versetzt, wenn festgestellt worden ist, dass eines der beiden Register nach einer vorgegebenen Anzahl von Messperioden bei einer grösseren Anzahl dieser Messperioden einen höheren Registerstand hatte als das andere, wobei der Drehsinn des Motors davon abhängt, welches der beiden Register diese Majorität an hohem Registerstand hatte. Auch bei dieser letzteren Ausführungsform wird eine weitere Drehung des Motors bei Erreichen gleicher Registerstände in den beiden Registern verhindert.

Infolge der Erzeugung periodischer entfernungsabhängiger Impulse und der laufenden Änderung des Registerstandes des ersten Registers während der Zeit, in der sich das Objektiv in Richtung zu der Fokussierungsstellung bewegt, in welcher der aufzunehmende Gegenstand scharf abgebildet wird, erfolgt eine sanfte und weitgehend stetige Objektivverstellung, die keine Abstufungen oder Unstetigkeiten aufweist. Ferner werden allfällige Zählfehler, die während einer Entfernungsmessung auftreten, durch nachfolgende Entfernungsmessvorgänge korrigiert, weil jeweils die absolute Objektivstellung für den die Objektivverstellung auslösenden Vergleich herangezogen wird. Insgesamt ergeben diese Verbesserungen des automatischen Fokussierungssystems eine bessere Erfassung von Gegenständen, deren Entfernung von der Kamera sich im Verlauf einer Aufnahme ändert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.

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Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht eine Filmkamera, in der schematisch die erfindungsgemässe Vorrichtung eingezeichnet ist;

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht das Objektiv einer Filmkamera mit einem Kodiermechanismus, durch den die jeweilige Stellung des Objektivs in der Kamera in eine diese Stellung repräsentierende Zahl umgewandelt wird;

Fig. 3 das Blockschema einer automatischen Vorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 4 das Blockschema einer anderen Ausführungsform der Antriebseinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 3 ;

Fig. 5 Zeitdiagramme, aus denen die relativen Zeitlagen der verschiedenen Impulse in den Vorrichtungen nach Fig. 3 oder 4 erkennbar sind;

Fig. 6 eine Tabelle, welche ein Beispiel für die Arbeitsweise der Majoritäts-Logik in Fig. 4 angibt.

In Fig. 1 ist eine Bildfilmkamera 10 dargestellt, die mit einer nur schematisch gezeigten erfindungsgemässen Vorrichtung zur automatischen Entfernungseinstellung ausgestattet ist. Die Kamera hat ein Gehäuse 11, an dessen Unterseite ein Handgriff 12 angebracht ist, mit dem der Kameramann die Kamera so halten kann, dass ein aufzunehmender Gegenstand 13 von dem verstellbaren Kameraobjektiv 14 in der Bildebene 15 scharf abgebildet wird, wenn durch Betätigung des Verschlusses 16 eine Belichtung erfolgt. Eine dem Verschluss 16 vorgeschaltete Blende 17 und das Objektiv 14 sind massgeblich für die in der Bildebene 15 einfallende Lichtmenge. Die Blendenöffnung wird von einem aktivierbaren Photometer 18 in Abhängigkeit von der Helligkeit der aufzunehmenden Szene gesteuert.

Ferner befindet sich im Gehäuse 11 ein automatisches Fokussierungssystem 19, das nach seiner Aktivierung das Objektiv 14 in Abhängigkeit von der Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes 13 von der Kamera 10 und von Änderungen dieser Entfernung so verstellt, dass stets ein scharfes Bild des aufzunehmenden Gegenstandes in der Bildebene 15 erhalten wird. Ein im Handgriff 12 der Kamera angeordneter Schalter 24, der mit einer (nicht dargestellten) Batterie verbunden ist und vom Ballen der die Kamera am Griff 12 haltenden Hand des Kameramannes mittels eines schwenkbaren Drückers 25 betätigt wird, bewirkt die Inbetriebnahme des Photometers 18 und des automatischen Fokussierungssystems 19. Der Schalter 24 legt ferner Batteriespannung an einen Schalter 21 im Stromkreis des Antriebsmotors 20 der Kamera, um auf die später beschriebene Weise eine Filmaufnahme zu ermöglichen.

Der ebenfalls im Gehäuse 11 untergebrachte Motor 20 treibt nach Schliessen des mit einem Drücker 23 betätigbaren Schalters 21 den üblicherweise als Sektorenblende ausgebildeten Verschluss 16 und einen (nicht dargestellten) Greifer an, der den Film schrittweise an dem hinter dem Verschluss 16 angeordneten Bildfenster vorbeitransportiert. Schliesslich ist noch ein Sucher 26 vorgesehen, der es dem Kameramann ermöglicht, die Kamera auf die aufzunehmende Szene zu richten.

Zum Gebrauch erfasst der Kameramann die Kamera 10 am Handgriff 12 und richtet sie mit Hilfe des Suchers 26 auf den aufzunehmenden Gegenstand 13. Beim Halten der Kamera am Handgriff 12 wird durch Betätigung des schwenkbaren Drückers 25 der Schalter 24 geschlossen, wodurch dem Photometer 18 und dem automatischen Fokussierungssystem 19 Betriebsspannung zugeführt wird. Das Photometer 18 stellt automatisch die Öffnung der Blende 17 entsprechend der Helligkeit der aufzunehmenden Szene ein, während vom automatischen Fokussierungssystem gegen den aufzunehmenden Gegenstand 13 Ultraschallimpulse ausgesendet werden, von denen zwei in Fig. 1 angedeutet und mit 27 A und 27B bezeichnet sind. Die vom Gegenstand 13 reflektierten Impulse 28A und 28B werden vom Wandler des automatischen Fokussierungssystems 19 wiederaufgenommen.

Es versteht sich, dass der durch den Sendeimpuls 27A am Gegenstand 13 ausgelöste Echoimpuls 28 A vom System 19 schon vor der Aussendung des nächsten Sendeimpulses 27B aufgenommen wird. Mit anderen Worten ist das automatische Fokussierungssystem, das im Rahmen der Erfindung verwendet wird, ein Einzelimpulssystem, bei dem die richtige Fokussierungsstellung des Objektivs nach jedem Sendeimpuls neu ermittelt wird.

Das System 19 ermittelt zu diesem Zweck das zwischen der Aussendung des Impulses 27 A und der Empfang des Echoimpulses 28A verstrichene Zeitintervall, das proportional der Entfernung des Gegenstandes von der Kamera ist. Nach dieser Entfernungsmessung bewirkt das System 19 eine Verstellung des Objektivs 14 in die Fokussierungsstellung, wonach durch Auslösung des Verschlusses 16 ein scharfes Bild des aufzunehmenden Gegenstandes in der Bildebene 15 erhalten wird. Wie schon erwähnt, erfolgt eine Auslösung des Verschlusses 16 nur, wenn der Kameramann den Drücker 23 betätigt und dadurch den Schalter 21 schliesst, über den der Motor 20 gespeist wird. Das automatische Fokussierungssystem 19 bleibt anderseits so lange in Betrieb, wie der Kameramann die Kamera 10 am Handgriff 12 festhält, wobei andauernd die Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes ermittelt und das Objektiv 14 entsprechend der ermittelten Entfernung eingestellt wird, so dass sowohl vor als auch während der Filmaufnahme Entfernungsänderungen des aufzunehmenden Gegenstandes erfasst werden.

Einzelheiten des automatischen Fokussierungssystems 19 sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, auf die nun Bezug genommen wird. Bei Schliessen des Schalters 24 wird Betriebsspannung U an die verschiedenen Bestandteile des Systems 19 angelegt und insbesondere eine zyklisch arbeitende Programmierstufe 31 in Gang gesetzt, um das Ausgangssignal eines Oszillators 32 in zwei Impulsreihen, nämlich eine Eintast-und eine Rückstellimpulsreihe, zu teilen, die gleiche Folgefrequenz haben, aber in der Phase gegeneinander verschoben sind. Die am Ausgang 33 auftretende Eintastimpulsreihe MES kann eine Impulsperiode zwischen 100 und 200 ms haben; bevorzugt wird eine Folgefrequenz von 6-8 Hz (vergleiche die Impulse 40-in Fig. 5). Die Rückstellimpulsreihe RST am Ausgang 34 ist gegenüber der Eintastimpulsreihe MES um etwa 50 ms verzögert, d.h. um einen Betrag, der unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen grösser ist als die für den Hin- und Rücklauf der Impulse bei Gegenstandsentfernungen von etwa 7,2 m von der Kamera (entsprechend der Unendlicheinstellung des Objektivs) erforderliche Laufzeit. Ein solches System ermöglicht den Empfang aller Echoimpulse von Gegenständen bis zu einer Entfernung von 7,2 m von der Kamera im Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Rückstellimpulsen RST (vergleiche die Impulse 44 in Fig. 5).

Ein Sende- und Austastgenerator 35, dem die Impulse MES zugeführt werden, veranlasst einen Wandler 36, periodisch Sendeimpulse abzustrahlen, von denen in Fig. 3 zwei angedeutet und mit 27A und 27B bezeichnet sind.

Der durch Reflexion des Sendeimpulses 27A am aufzunehmenden Gegenstand ausgelöste Echoimpuls 28A wird vom Wandler 36 wieder aufgenommen und einem Empfangsverstärker 37 zugeführt. Der Verstärkungsgrad dieses Empfangsverstärkers 37 wird von einem Sägezahngenerator 37A so gesteuert, dass die Empfindlichkeit des Empfängers für Echoimpulse von weiter entfernten Gegenständen zunimmt. Das Ausgangssignal des Empfängers 37 wird einem Detektor 38 zugeführt, der die in Fig. 5 mit STR bezeichneten Echoimpulse liefert, wobei das Zeitintervall D zwischen einem Sendeimpuls 40 und dem von diesem ausgelösten Echoimpuls 39

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proportional der Entfernung des reflektierenden Gegenstandes von der Kamera ist.

Dieses Zeitintervall wird in Verbindung mit einem eine Zeitskala erzeugenden Zeitgeber 41 dazu verwendet, das Ergebnis der Entfernungsmessung durch eine Zahl auszudrücken, welche die richtige Fokussierungsstellung des Objektivs 14 angibt. Das Ausgangssignal des Zeitgebers 41 ist eine Reihe von Impulsen, deren Abstände sich mit der Zeit in gleicher Weise ändern wie die Ableitung der Funktion Objektiv/Gegenstand, welche die Beziehung zwischen der Gegenstandsentfernung und der entsprechenden Fokussierungsstellung des Objektivs angibt. Das Ausgangssignal des Zeitgebers

41 wird durch Summierung der von ihm erzeugten Impulse in einem Binärzähler 42 integriert, so dass der Zählerstand des Zählers 42 in jedem Zeitpunkt das Integral der Ableitung der Funktion Objektiv/Gegenstand, ausgehend vom Sendezeitpunkt des Sendeimpulses 40, darstellt. Demnach ist der Stand des Zählers 42 im Zeitpunkt des Auftretens des Echoimpulses 39 gleich dem bestimmten Integral der Ableitung der Funktion Objektiv/Gegenstand, und zwar in Form einer Zahl, welche die Fokussierungsstellung des Objektivs 14 für einen Gegenstand angibt, dessen Entfernung von der Kamera dem Zeitintervall zwischen dem Sendeimpuls 40 und dem Echoimpuls 39 entspricht.

Der im Ausgang des Detektors 38 auftretende Echoimpuls 39 wird als Schiebebefehl für ein Schieberegister 43 verwertet, dessen parallele Eingänge mit den parallelen Ausgängen des Binärzählers 42 verbunden sind, so dass beim Auftreten des Echoimpulses 39 der Zählerstand des Zählers 42 in das Schieberegister 43 übertragen wird. Demnach stellen der Wandler 36, der Empfangsverstärker 37, der Detektor 38, der Binärzähler 42 und das Schieberegister 43 den auf den Echoimpuls ansprechenden Teil des Systems dar, welcher die richtige Fokussierungsstellung des Objektivs 14 durch eine ihr zugeordnete Zahl angibt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, tritt kurz nach dem Echoimpuls 39 ein Rückstellimpuls 44 auf, durch den der die Zeitskala bildende Zeitgeber 41 und der Binärzähler

42 zurückgestellt werden und der Sende- und Austastgenerator 35 für die Aussendung des nächsten Sendeimpulses 40 vorbereitet wird. Ferner wird aber auch der Sägezahngenerator 37A zurückgestellt, so dass sich die geschilderten Arbeitsvorgänge bei Eintreffen des nächsten Echoimpulses 39 wiederholen und der neue Stand des Binärzählers 42 in das Schieberegister 43 übertragen wird. Die im Register 43 enthaltene Zahl ändert sich daher bei jeder Änderung der Entfernung zwischen dem aufzunehmenden Gegenstand und der Kamera, und zwar mit einer von der Folgefrequenz der Sendeimpulse 40 abhängigen Geschwindigkeit.

Zur Ermittlung der jeweiligen tatsächlichen Stellung des Objektivs dient ein Dekoder 44, der vorzugsweise mit dem Gray-Kode arbeitet und nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wird, die eine vorteilhafte Ausführungsform des Objektivstellungs-Dekoders darstellt. Gemäss Fig. 2 sitzt das von einer Fassung und einem Linsensystem 70 gebildete Objektiv 14 derart drehbar auf einer am Kameragehäuse 11 montierten Hülse mit einem Schraubgewinde 71, dass eine Drehung der Objektivfassung eine axiale Verschiebung des Linsensystems 70 bewirkt. Die Ganghöhe des Schraubgewindes 71 ist so gewählt, dass eine Drehung von wesentlich weniger als 360° genügt, um das Objektiv 14 in axialer Richtung aus der seiner der extremen Nahaufnahme entsprechenden axialen Stellung in die Unendlicheinstellung zu verschieben. Zur Drehung des Objektivs 14 ist zwischen einem diese Drehung bewirkenden Motor 51 und einem an der Mantelfläche der Objektivfassung vorgesehenen Zahnkranz ein Zahnradgetriebe 72 angeordnet. In diesen Getriebezug ist eine (nicht dargestellte) Schlupfkupplung eingefügt, um ein Weiterdrehen des Motors bei Erreichen der durch Anschläge festgelegten beiden Extremstellungen des Objektivs zu ermöglichen. An der Objektivfassung ist eine sich mit dem Objektiv 14 mitdrehende Kodierscheibe 75 befestigt, die entsprechend einem Gray-Kode ausgebildete Kodemarken 74 trägt. Diesen Kodemarken ist eine entsprechende Anzahl von Photozellen 73 und Lichtquellen zugeordnet, so dass der Ausgang jeder Photozelle 73 ein Bit einer vollständigen Information über die jeweilige Winkellage des Objektivs 14 angibt. Um den gewünschten Genauigkeitsgrad bezüglich der jeweiligen axialen Stellung des Objektivs 14 zu erhalten, muss eine Winkelinformation mit einer entsprechenden Anzahl von Bits erzeugt werden.

Nun wird wieder auf Fig. 3 Bezug genommen, aus der hervorgeht, dass der Objektivstellungs-Dekoder 44 mit einem den Gray-Kode in einen normalen Binärkode umsetzenden Register 45 verbunden ist, das es ermöglicht, die jeweils vom Objektiv 14 eingenommene Stellung ebenfalls durch eine Binärzahl auszudrücken.

Zusammenfassend ergibt sich somit, dass das Register 43 in Fig. 3 eine der gewünschten Fokussierungsstellung des Objektivs entsprechende Zahl angibt, die sich in Abhängigkeit von der Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes mit einer von der Folgefrequenz der Sendeimpulse abhängigen Geschwindigkeit ändert, welche so gross ist, dass durch sich bewegende Personen verursachte Entfernungsänderungen erfasst werden. Das Register 45 speichert anderseits eine Zahl, welche die tatsächliche Objektivstellung angibt und sich bei einer Verstellung des Objektivs mit einer Geschwindigkeit ändert, die proportional der Verstellungsgeschwindigkeit ist. Der jeweilige Stand des Registers 45 ist somit unabhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher der Stand des Registers 43 auf Grund von Entfernungsänderungen nachgestellt wird.

Die als Zahlen vorliegenden Registerstände der Register 43 und 45 werden nun in einem Komparator 47 miteinander verglichen, um festzustellen, welches Register die grössere Zahl anzeigt. Da sich beide Registerstände auf den gleichen Bezugspunkt beziehen, weil sowohl die Fokussierungsstellung als auch die tatsächliche Stellung des Objektivs vom gleichen Ausgangspunkt aus gemessen werden, sind die Registerstände gleich, wenn die tatsächliche Objektivstellung mit der Fokussierungsstellung übereinstimmt. Wenn ein Register eine grössere Zahl anzeigt als das andere, so bedeutet dies, dass die tatsächliche Objektivstellung von der Fokussierungsstellung um einen der Zahlendifferenz entsprechenden Betrag abweicht. Ob die tatsächliche Objektivstellung auf der einen oder anderen Seite der Fokussierungsstellung liegt, hängt natürlich davon ab, welches der beiden Register die grössere Zahl anzeigt. In Kenntnis des Vorliegens einer Differenz der Registerstände und des Registers mit dem höheren Registerstand kann der Antriebskreis 48 für das Objektiv 14 so gesteuert werden, dass das Objektiv im Sinne einer fortlaufenden Fokussierung allen Änderungen der Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes von der Kamera folgt.

Der Komparator 47 hat zu diesem Zweck zwei Ausgänge 49 und 50. In diesen Ausgängen 49 und 50 tritt nur dann ein Signal auf, wenn der Stand des zugeordneten Registers 43 bzw. 45 den Stand des jeweils anderen Registers übertrifft. Wenn die durch Zahlen ausgedrückten Registerstände mit A und B bezeichnet werden, so tritt bei A> B am Ausgang 49 und bei B > A am Ausgang 50 ein Signal auf.

Ein reversibler Motor 51, der durch èine nur schematisch angedeutete mechanische Verbindung 52 mit dem Objekitv 14 gekuppelt ist, kann durch Steuerkreis 53 und 54 mit Vorwärtsoder Rückwärtsdrehsinn angetrieben werden. Der Steuerkreis 49 wird durch ein Signal im Komparatorausgang 49 aktiviert und schaltet den Motor 51 mit Vorwärtsdrehsinn ein, wobei der Stand des Registers 45 zunimmt und das Signal im Komparatorausgang 49 gegen Null strebt. Ob dieser Signalzustand

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Null erreicht wird, hängt jedoch davon ab, was gleichzeitig im Register 43 vor sich geht, d.h. ob sich die Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes ändert oder nicht.

Analog bewirkt ein Signal am Komparatorausgang 50 über den Steuerkreis 54 eine Inbetriebnahme des Motors 51 s mit Rückwärtsdrehsinn, wodurch das Objektiv 14 entgegengesetzt gedreht und axial verschoben wird, so dass der Stand des Registers 45 abnimmt. Auch diese Verstellbewegung des Objektivs hat die Tendenz, das Signal im Komparatorausgang 50 zum Verschwinden zu bringen, falls der aufzunehmende m Gegenstand stationär ist. Wenn an keinem der Komparator-ausgänge 49 und 50 ein Signal vorliegt, wird auch keiner der Steuerkreise 53 und 54 aktiviert, und der Motor 51 verharrt im Stillstand. Wie schon erwähnt, ergeben sich diese Verhältnisse, sobald die tatsächliche Objektivstellung und mit der Fokussierungsstellung für den aufzunehmenden Gegenstand übereinstimmt.

Bei einer Änderung der Gegenstandsentfernung ändern sich die Zeitintervalle zwischen den Sendeimpulsen 40 und den Echoimpulsen 39 direkt proportional, wodurch die Über- 20 tragung des Zählerstandes vom Zähler 42 in das Schieberegister 43 jeweils in einem anderen Zeitpunkt, bezogen auf den Anfang der vom Zeitgeber 41 festgelegten Zeitskala, erfolgt. Die im Schieberegister 43 gespeicherte Zahl ändert sich daher, und diese Änderung wirkt sich auf der Ausgangsseite 25 des Komparators 47 aus, indem die Motorsteuerkreise 53 und 54 in solcher Weise aktiviert werden, dass das Objektiv 14 in die Fokussierungsstellung gebracht wird, wobei die Differenz zwischen den Registerständen in den Registern 43 und 45 verschwindet. Da die jeweilige Stellung des Objektivs 14 vom 30 Dekoder 44 in Form einer absoluten Zahl ermittelt wird, werden allfällige Fehler, die während der Entfernungsmessungen infolge verlorener eingener oder zusätzlicher fremder, die Registerstände in den Registern 43 und 45 beeinflussender Impulse entstehen könnten, bei der jeweils nächsten Entfer- 35 nungsmessung sofort wieder korrigiert, so dass das ganze System selbstkorrigierend wirkt.

Beim Filmen eines bewegten Gegenstandes, dessen Entfernung von der Kamera während der Aufnahmezeit im wesentlichen konstant bleibt, kann die Bewegung des Gegen- 40 standes die Reflexionsbedingungen für die Sendeimpulse, welche die Echoimpulse 39 auslösen, ändern, so dass Echoimpulse verlorengehen. Ferner kann es vorkommen,

dass ein Gegenstand während der Aufnahmezeit seine Entfernung von der Kamera zwar geringfügig ändert, dass es aber 45 nicht erwünscht ist, dieser Entfernungsänderung zu folgen, um unerwünschte visuelle Effekte bei der Reproduktion der aufgenommenen Szene zu vermeiden.

Ein für diese Fälle günstiger, abgeschwächter Nachlauf des Objektivs 14 und eine kontinuierlichere Änderung der 50 Objektivstellung beim Fokussieren können mit der schematisch in Fig. 4 gezeigten Antriebsschaltung 48A erzielt werden, die eine Modifikation der Antriebsschaltung 48 nach Fig. 3 darstellt. Die Antriebsschaltung 48A nach Fig. 4 enthält zwei Abfrage- und Speicherkreise 60 und 61, die den Ausgän- 53 gen 49 bzw. 50 des Komparators 47 zugeordnet sind. Jeder dieser Abfrage- und Speicherkreise enthält ein Schieberegister 62 bzw. 63 mit seriengeschalteten Zellen (von denen vier angedeutet sind, deren Anzahl aber nicht wesentlich ist),

wobei die Eingangszelle 62A des Registers 62 mit dem Kom- 60 paratorausgang 49 und die Eingangszelle 63A des Registers 63 mit dem Komparatorausgang 50 verbunden ist. Der Zustand der Eingangszelle dieser Register hängt vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Signals an dem Komparatorausgang ab, mit dem sie verbunden ist. Die Verschie- 65 bung des Inhaltes von einer Zelle des Schieberegisters in die Nachbarzelle erfolgt durch Anlegen eines Schiebeimpulses RCD an das betreffende Schieberegister, wie dies in Fig. 4

angedeutet ist. Die Schiebeimpulse RCD werden durch Verzögerung der Echoimpulse 39 in einem Verzögerungskreis 65A erhalten.

Die in Fig. 5 erkennbare zeitliche Verzögerung ô des Schiebeimpulses 64 auf der Zeitlinie RCD gegen den Echoimpuls 39 auf der Zeitlinie STR beträgt etwa 10 ms. Jedesmal, wenn die Entfernung des aufzunehmenden Gegenstandes ermittelt und eine die Fokussierungsstellung des Objektivs angebende Zahl im Register 43 gespeichert wird, werden die Inhalte aller Zellen in den Registern 62 und 63 um eine Zelle verschoben. Diese Verhältnisse sind in der Tabelle nach Fig. 6 angegeben, die beispielsweise davon ausgeht, dass knapp vor dem Auftreten des ersten Schiebeimpulses die im Register 43 gespeicherte Zahl A grösser ist als die im Register 45 gespeicherte Zahl B, so dass im Komparatorausgang 49 und daher auch im Eingang des Registers 62 bei Auftreten des 1. Schiebeimpulses RCD ein Signal vorliegt. Wird dieser Signalzustand im Komparatorausgang 49 mit der Binärzahl 1 bezeichnet, so wird diese 1 durch den 1. Schiebeimpuls in die Zelle 62A übertragen. In Fig. 6 ist beispielsweise angenommen, dass bei Auftreten des 2. Schiebeimpulses die gleichen Verhältnisse vorliegen, bei Auftreten des 3. Schiebeimpulses die Stände der Register 43 und 45 übereinstimmen, bei Auftreten des 4. Schiebeimpulses der Stand des Registers 45 den Stand des Registers 43 übertrifft und schliesslich bei Auftreten des 5. Schiebeimpulses der Stand des Registers 43 den Stand des Registers 45 übertrifft. Bei jedem Auftreten eines Schiebeimpulses werden die Binärzahlen 1 oder 0 jeweils zur nächsten Zelle verschoben. Demgemäss enthalten nach dem 5. Schiebeimpuls die 5 Zellen des Schieberegisters 62 die in der Tabelle nach Fig. 6 in der Spalte A angegebenen Binärzahlen, während die 5 Zellen des Schieberegisters 62 die in der Spalte B angegebenen Binärzahlen enthalten.

Dem Schieberegister 62 ist ein erstes logisches Majoritätsgatter 65 und dem Schieberegister 63 ein zweites logisches Majoritätsgatter 66 zugeordnet. Jedes dieser logischen Gatter prüft die Speicherinhalte der Zellen im zugeordneten Schieberegister und liefert jeweils dann ein Ausgangssignal, wenn die Majorität der Zellen in dem betreffenden Schieberegister einen vorgegebenen, im Beispiel durch die Binärzahl 1 angezeigten Speicherinhalt haben, die durch das Vorhandensein eines Signals im zugeordneten Komparatorausgang erzeugt worden ist. Im Beispiel nach Fig. 6 enthält die Majorität der Zellen des Schieberegisters 62, nämlich 3 von 5 Zellen die Binärzahl 1, was dem Registerstand A> B entspricht und zur Folge hat, dass im Ausgang des Majoritätsgatters 65 ein Signal auftritt.

Durch das Signal im Ausgang des Gatters 65 wird der Steuerkreis 53 für den Motor 51 aktiviert, wodurch der Motor mit Vorwärtsdrehsinn eingeschaltet wird. Bei einem Signal im Ausgang des Gatters 66 wird der Steuerkreis 54 aktiviert und der Motor 51 mit Rückwärtsdrehsinn eingeschaltet. Der Komparator 47 hat einen dritten Ausgang 47, an dem Gleichheit der Registerstände in den Registern 43 und 46, also A= B, durch ein Signal angezeigt wird, das den Steuerkreisen 53 und 54 als inhibierendes Signal zugeführt werden kann, um eine Einschaltung des Motors 51 überhaupt zu verhindern. Das Vorhandensein eines Signals im Ausgang eines der Majoritätsgatter 65 und 66 bewirkt somit die Inbetriebnahme des Motors 51, um das Objektiv 14 in solchem Sinne zu verstellen, dass Gleichheit der Registerstände in den Registern 43 und 44 erhalten wird. Das Objektiv 14 befindet sich dann bezüglich des aufzunehmenden Gegenstandes in der richtigen Fokussierungsstellung. Gleichzeitig wird vom Ausgang 67 des Komparators 47 ein Signal abgegeben, welches den Motor abschaltet, selbst wenn die Schieberegister 62 und 63 das Abfragen und das Speichern der Zustände an den Kompara-torausgängen 49 und 50 noch fortsetzen. Bei Fehlen eines

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Signals am Ausgang 67 und damit eines inhibierenden Signals an den Steuerkreisen 53 und 54 hat der Motor 51 die Tendenz, die richtige Fokussierungsstellung zu überlaufen, und es würde ein Pendeln um diese auftreten. Ein solcher Einstellvorgang ist meist unerwünscht, und es empfiehlt sich deshalb die Vorsehung des Komparatorausganges 67.

Da die Schaltung nach Fig. 4 die richtige Objektivstellung auf Grund einer Majoritätsentscheidung ermittelt, die mehrere Entfernungsmessvorgänge erfasst, wird die Objektivverstellung nicht durch einen störenden Gegenstand, z.B. einen zufällig die aufzunehmende Szene durchquerenden beweglichen Körper, oder umgekehrt durch einen feststehenden nahen Gegenstand, wie z.B. durch einen Baum, bei der Aufnahme einer fernerliegenden Szene unter Schwenkung der Kamera beeinflusst.

Hieraus ist erkennbar, dass der Empfänger 37, der Detek-

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tor 38 und das Register 43 zusammen ein System bilden, das einen Ermittlungsparameter bezüglich des aufzunehmenden Gegenstandes liefert, während das vom Motor 51 angetriebene Objektiv 14 mit der Kodierscheibe 75 und das den Gray-5 Kode in einen Binärkode umsetzende Register 45 einen Kameraparameter bezüglich der jeweiligen Objektivstellung liefern, so dass der Komparator 47 den Entfernungsparameter mit dem Kameraparameter vergleichen und die Motorsteuerkreise 53 und 54 in Abhängigkeit von der Parameterdif-10 ferenz so aktivieren kann, dass die Parameterdifferenz behoben wird. Die Schieberegister 62 und 63 ermöglichen es schliesslich, die Parameterdifferenz mehrmals zu speichern, während die Majoritätsgatter 65 und 66 ermitteln, welches der beiden Register die Majorität positiver Parameterdifferenzen 15 enthält, so dass Fehler durch Störimpulse oder dergleichen ausgeschaltet werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung zum automatischen Fokussieren eines Kameraobjektives, insbesondere das einer Laufbildkamera, mit einem nach dem Impulslaufzeitverfahren arbeitenden Entfernungsmesser, einer Sollwerte für die den gemessenen Entfernungen entsprechenden Objektivstellungen ableitenden Steuerschaltung und einem damit verbundenen Stellmotor zum Verstellen des Objektivs, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung ein erstes Register (43) zum Speichern eines der jeweiligen Sollstellung des Objektivs (14) entsprechenden Zahlenwertes, ein zweites Register (45) zum Speichern des der Iststellung des Objektivs (14) entsprechenden Zahlenwertes und einen die in den Registern (43,45) gespeicherten Zahlenwerte vergleichenden Komparator (47) aufweist und die vorzeichengebundenen Ausgänge (49, 50) des Komparators (47) auf zwei Motorsteuerkreise (53, 54) für Links- und Rechtsdrehung des Stellmotors (51) geführt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgängen des Komparators (47) und dem Stellmotor (51) eine Verzögerungsstufe (62, 63) vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsstufe durch Schieberegister (62,63) gebildet ist, welche die von einer vorbestimmten Anzahl von Messvorgängen des Entfernungsmessers im Komparator (47) abgeleiteten Differenzen ihren Vorzeichen entsprechend speichern und den Stellmotor (51) bei Erreichen einer Majorität von Differenzen eines Vorzeichens ansteuern.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtvorzeichengebundener Ausgang (67), des Komparators (47), an dem nur dann ein Signal auftritt, wenn die Zahlenwerte in den beiden Registern (43, 45) gleich sind, mit beiden Motorsteuerkreisen verbunden ist, um eine Einschaltung des Stellmotors (51) sowohl im Vorwärtsdrehsinn als auch im entgegengesetzten Drehsinn zu verhindern.