DE2452522A1

DE2452522A1 - Bildabtastvorrichtung

Info

Publication number: DE2452522A1
Application number: DE19742452522
Authority: DE
Inventors: Motonobu Matsuda; Yasuhiro Nanba; Seiji Yamada
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1974-11-06
Publication date: 1975-05-15
Also published as: JPS5078321A; US3938893A

Description

Minolta Camera Kabushiki Kaisha, Osaka Kokusai Building, 30, 2-Chome, Azuchi-Machi, Higashi-Ku, Osaka 541 / Japan

Bildabtastvorrichtung .

Die Erfindung betrifft eine Bildabtastvorrichtung, die insbesondere zur Verwendung in einer automatischen Fokuseinstellvorrichtung einer Kamera ausgelegt ist, genauer gesagt eine Kombination einer Bildabtastvorrichtung und einer Vorrichtung zur Messung des durch das Objektiv einfallenden Lichts (TTL-Lichtmeßvorrich- ' tung).

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Ermittlung einer Scharfeinstellungsbedingung eines durch ein Objektiv geformten Bildes ein Bild abzutasten, um ein Videosignal zu erhalten und das Videosignal dann zu differenzieren oder durch ein Hochpaßfilter einzugeben, um eine Hochfrequenzkomponente zu entnehmen durch Ausnutzung eines Phänomens, daß ein scharfer Kontrast entsteht, wenn eine bestimmte, genaue Scharf- · einstellung vorgenommen wird. Insoweit wird ein Abtaster, der einen Schlitz bzw. ein Loch aufweist, in Schwingung versetzt (der Abtaster oszilliert) oder in eine zur Bildebene in der Nähe einer Bild-Einstellebene

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eines Objektivs parallele Richtung rotiert, so daß man so ein Videosignal durch ein photoelektrisches Element erhält, das hinter dem erwähnten Schlitz oder Loch angeordnet ist. Diese Methode ist jedoch insofern nachteilig als, da eine Platte als Abtaster vorgesehen ist, die einen ausreichenden Bereich zur Abschirmung des photoelektrischen Elements während der ganzen Dauer der Oszillation oder Rotation aufweist, die Abmessung der Vorrichtung, die eine Antriebsquelle umfaßt, vergrößert werden muß mit der Folge erhöhten Energieverbrauchs und Scheitern des Bestrebens, die Vorrichtung kompakt zu bauen*

In erster Linie ist es daher zur Vermeidung der Nachteile bei derartigen Vorrichtungen des Standes der Technik Aufgabe der Erfindung, die Abmessung und die Masse eines Schwingkörpers zu verkleinern als auch Masse und Antriebsenergie einer Antriebsvorrichtung einzusparen^ so daß man eine kompakt bauende Vorrichtung zum Ermitteln der Bildschärfe erhält=

Ferner soll eine bestimmte, genaue Kombination einer kompakt bauenden Bildabtastvorrichtung mit einer TTL-Lichtmeßvorrichtung zur Verwendung bei der Belichtung geschaffen werden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Bild

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mittels des photoelektrischen Elements und eines Lichtabschirmstücks, das einen Teil der lichtempfangenden Fläche des photoelektrischen Elements abschirmt, abtastbar ist.

Vorzugsweise weist die Abtastvorrichtung ein Abtastglied auf, dessen Größe so bemessen ist, daß nur ein Bruchteil der lichtempfangenden Fläche des photoelektrischen Elements abschirmbar ist. Das Abtastglied kann durch eine dünne Nadel gebildet sein. Zur Ausführung oszillierender Bewegungen kann es mit einer Antriebseinrichtung, einem Summer, einem Piezoelement od.dgl. verbunden sein.

Der Ausgang des photoelektrischen Elements ist vorteilhaft an ein Hochpaßfilter angeschlossen, das einen gleichspannungsabhängigen Verstärkungsfaktor hat. Der Ausgang des Hochpaßfilters kann über eine Gleichrichterschaltung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden sein.

Die Gleichstromkomponente des von dem photoelektrischen Element erzeugten Abtastsignals dient vorzugsweise als Meßgröße für eine Innenlichtmessung.

An den Ausgang des photoelektrischen Elements kann parallel zum Hochpaßfilter ein Tiefpaßfilter angeschlossen sein. Der Ausgang des Tiefpaßfilters ist vorteilhaft

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über einen Verstärker an eine Anzeigeeinrichtung angeschlossen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in"Verbindung mit der anhängenden Zeichnung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines optischen Teils/em Teil-Blockschaltbild.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung einer Ausgangsspannungs-Wellenform eines photoelektrischen Elements gemäß Fig. 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 ist mit 1 eine Objektivlinse und mit 2 ein photoelektrisches Bauelement bezeichnet, das eine längliche lichtempfangende Fläche 2a hat. Weiterhin ist ein Tastfinger 3 vorgesehen, der aus einem nadeiförmigen Lichtabschirmteil besteht. Der Tastfinger 3 ist so angeordnet, daß er in einer zur Ebene der Lichtempfangsfläche parallelen Richtung mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 4 oszillierend hin- und herbewegbar ist.

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Als Antriebseinrichtung 4 werden bekannte Einrichtungen, vorzugsweise ein Summer oder ein Piezoelement od.dgl. verwendet. Eine schwingende, elektrische Stromquelle 5 treibt die Antriebseinrichtung 4. Mit 6 ist ein Hochpaßfilter bezeichnet, das die Gleichstromkomponente eines von dem photoelektrischen Element 2 ausgehenden Signals sperrt und eine Hochfrequenzkomponente, z.B. Wechselstrom des Signals,ableitet. Darüber hinaus kann das Hochpaßfilter einen geeigneten Verstärkungsfaktor aufweisen, und es kann eine Verstärkungsregelschaltung vorgesehen sein, um die Verstärkung im Verhältnis zur Gleichstromkomponente des vom photoelek'trischen Element' 2 ausgehenden Signals zu regeln. Eine Gleichrichterschaltung 7 ist ausgelegt, das vom Schaltkreis 6 kommende Wechselstromsignal in ein seiner Amplitude entsprechendes Gleichstromsignal umzuwandeln. Ein Anzeigemittel 8, beispielsweise ein.Meßinstrument, gibt die Stärke der Ausgangsgrößen des Schaltkreises 7 an.

Mit 9 ist ein Tiefpaßfilter bezeichnet, das die Wechselstromkomponente des von dem photoelektrischen Element ausgehendes Signals zurückhält und die Gleichstromkom- · ponente des Signals herausgreift. Ein Verstärker 10 verstärkt diesen Signalanteil und speist eine Gleichstromausgangsgröße in ein Anzeigemittel wie ein Meßinstrument ein. Alternativ kann die Ausgangsgröße des Verstärkers 10 auch in einen Beliehtungssteuerkreis

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eingegeben werden.

Wird im Betrieb angenommen, daß die Objektivlinse 1 in Bezug auf ein gegebenes Objekt durch Vor- und Zurückbewegen so eingestellt wird, so daß eine bestimmte, genaue Bildschärfe in der Stellung des oszillierenden Tastfingers 3 erreicht wird, so wird die Hochfrequenzkomponente eines Wechselstromsignals, das von dem photoelektrischen Element 2 erzeugt wird, einen Maximalwert erreichen. In Fig. 2 ist ein solches Ausgangssignal des photoelektrischen Elements dargestellt. Die Ordinate gibt die Ausgangsspannung und die Abszisse die Zeit an. Wie gezeigt, besteht das Ausgangssignal aus der Kombination einer Gleichstromkomponente mit einer Wechselstromkomponente, die der Gleichstromkomponente überlagert ist, so daß bei einem schärfer werdenden Bild die Wechselstromkomponente deutlich in ihrer Größe variiert. Obwohl diese Wechselstromkomponente nicht dem Videosignal gleicht, das mit dem Abtastloch der herkömmlichen Vorrichtung erzielbar ist, so enthält die Wechselstromkomponente doch ein Signal, das der Kontraststärke entspricht. Wie dargelegt, wird mittels des Schaltkreises 6 nur diese Hochfrequenzkomponente des Signals des photoelektrischen Elements erfaßt. Der Kontrast eines Objekts ist aber keine absolute Größe, sondern von der Helligkeit des Objekts abhängig. Ist die Helligkeit eines Objekts groß,

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so kann ein scharfer Kontrast für das Objekt erreicht werden, während bei geringer Helligkeit des Objekts die Kontrastschärfe verringert ist. Da der Gleichstromwert eines von dem photoelektrischen Element 2 ausgehenden Signals ebenfalls hoch ist, wenn die Helligkeit einer Objektszene groß ist, wird der Verstärkungsfaktor des Schaltkreises β in verringerndem Sinne geregelt und umgekehrt. Hierdurch wird erreicht, daß eine Hochfrequenzausgangsspannung, die als geeignetes Kontrastsignal dient, unabhängig von der Helligkeit des Objekts erfaßt werden kann. Die Ausgangsspannung des Schaltkreises 7 ist in ein Kontrastgleichstromsignal umgewandelt und wird durch das Anzeigemittel 8 sichtbar gemacht. Dementsprechend kann eine bestimmte, richtige Scharfeinstellung durch Feststellen des Maximums einer solchen Anzeige beim Beobachten der Angaben des Anzeigemittels 8 erreicht werden. Im übrigen kann durch Verwendung der Ausgangsspannung des Schaltkreises 7 die Linse auch automatisch in ihre optimale Stellung gebracht werden, wobei bekannte Vorrichtungen verwendet werden können. Darüber hinaus ist die Gleichstromkomponente, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Durchschnittswert der Beleuchtungsstärken des Teils eines Bildes, das durch die Linse 1 erzeugt wird, der der Lichtempfangsfläche 2a des photoelektrischen Elements 2 entspricht. Daraus folgt, daß die zuvor genannte Gleichstromkomponente einen Meßwert einer durch die Linse erfolgten Innenlichtmessung (TTL-Lichtmessung)

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durch die Lichtempfangsflache 2a darstellt. Wenn diese Gleichstromkomponente durch das Tiefpaßfilter 9 herausgegriffen und dann über den Verstärker 10 dem Anzeigemittel zugeführt wird, so wird sowohl eine Innenlichtmessung auf der Lichtempfangsflache 2a als auch eine Bildschärfeermittlung erzielt. Wie bereits früher beschrieben, kann eine bekannte Belichtungssteuerung in der Weise erreicht werden, daß der Ausgang des Verstärkers 10 einem Belichtungssteuerstromkreis zugeführt wird.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Ausbildung eines Bildabtastglieds in Form eines länglichen, nadeiförmigen Lichtabschirmelements zu einem Bildabtastglied von kompakten Abmessungen und reduzierter Masse führt. Zusätzlich kann die Bildabtastvorrichtung kleiner ausgebildet werden, da die Antriebseinrichtung zur Bewegung des Abtastglieds verkleinert werden kann und weniger Energie benötigt. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Bildtastvorrichtung besteht ferner darin, daß der größte Teil der lichtempfangenden Fläche nicht abgeschirmt ist, so daß die Gleichstromkomponente einer Ausgangsgröße vom phötoelektrischen Element als eine Meßgröße einer Lichtmessung herausgefiltert werden kann. Es kann daher auf die Anordnung einer unabhängigen Lichtmeßeinrichtung für eine Innenlichtmessung durch das Objektiv verzichtet werden.

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Die Verwirklichung der erfindungsgemäßen Vorteile ist nicht nur mit der nadeiförmigen Gestalt des Abtasters möglich, sondern es sind die verschiedensten Formen eines Abtasters denkbar, um einen schmalen Schatten zu erzeugen, der über die lichtempfangende Fläche gleitet, wenn damit die erfindungsgemäßen Merkmale erfüllt werden können.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Bildabtastvorrichtung, insbesondere für eine Kamera, zum Ermitteln einer Fokussierbedingung mit Hilfe eines Abtastsignals, das durch Abtasten des durch eine Linse bzw. ein Objektiv erzeugten Bildes gewonnen wird, bestehend aus einem photoelektrischen Element und einer quer zum Strahlengang bewegbaren Abtasteinrichtung, die zwischen dem photoelektrischen Element und der Linse (dem Objektiv) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Bild mittels des photoelektrischen Elements (2) und eines Lichtabschirmstücks, das einen Teil der lichtempfangenden Fläche (2a) des photoelektrischen Elements (2) abschirmt, abtastbar ist.
2. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Abtasteinrichtung ein Abtastglied (3) aufweist, dessen Größe so bemessen ist, daß nur ein Bruchteil der lichtempfangenden Fläche (2a) des photoelektrischen Elements (2) abschirmbar ist,
3. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastglied (3) durch eine dünne Nadel gebildet ist.
4. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Abtastglied (3)

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zur Ausführung oszillierender Bewegungen mit einer Antriebseinrichtung, einem Summer, einem Piezoelement od.dgl., verbunden ist.
5. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß der Ausgang des photoelektrischen Elements (2) an ein Hochpaßfilter (6) angeschlossen ist.
6. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Hochpaßfilter

(6) einen gleichspannungsabhängigen Verstärkungsfaktor hat.
7. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang des Hochpaßfilters (6) über eine Gleichrichterschaltung

(7) mit einer Anzeigeeinrichtung (8) verbunden ist.
8. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromkomponente des von dem photoelektrischen Element · (2) erzeugten Abtastsignals als Meßgröße für eine Innenlichtmessung dient.
9. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 6 oder !,dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgang des photoelektrischen Elements (2) parallel zum Hochpaßfilter (6) ein Tiefpaßfilter (9) angeschlos-

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sen ist;
10. Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang des Tiefpaßfilters (9) über einen Verstärker (10) an eine Anzeigeeinrichtung (11) angeschlossen ist.

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