DE2537482C3 - Fokussieranzeige für Objektive - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige eier Fokussierung des Objektivs, insbesondere in einer fotografischen Kamera.

Zur Fokussierung von Objektiven ist es z. B. aus der DE-OS 2156 617 und der DE-OS 22 01092 bereits bekannt, ein Bild des Objekts auf eine in einer Bildebene des Objektivs angeordnete Abtastscheibe abzubilden, die z. B. ein Gitter enthält, wobei das Gitter senkrecht zu seinen Gitterlinien bewegt wird. Es ist aus diesen Druckschriften ferner bekannt, bei einer solchen Anordnung eine Pupillenaufteilung der abbildenden Strahlen vorzunehmen und hinter der Abtastscheibe twei fotoelektrische Empfänger vorzusehen, die je ein elektrisches Signal liefern, deren Phasendifferenz ein Maß für die Fokussierung bzw. Defokussierung des Objektivs darstellt.

Mit dem so gewonnenen Phasendifferenzsignal ist es bekannt, einen Servomotor zu steuern, der über ein mechanisches Getriebe das Objektiv soweit nach der einen oder anderen Richtung verschiebt, daß die Phasendifferenz Null wird, d. h. das Objektiv auf das Objekt fokussiert ist.

Oft sind jedoch die zu verschiebenden Objektive relativ schwer, so daß zu ihrer Verschiebung eine nicht unbeträchtliche Energie und ein starker Motor erforderlich sind, der bei optischen Geräten manchmal nur schwer unterzubringen ist Dies gilt insbesondere für längerbrennweitigen Objektive fotografischer Kameras.

In der DT-OS 20 60194 ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, statt eines geschlossenen Regelkreises eine einfache Steuerung zu verwenden, d. h. statt einer automatischen Fokussierung eine halbautomatische vorzusehen, bei der das Objektiv von Hand verstellt wird. Die erreichte Fokussierstellung kann dann entweder, wie in der DT-OS 20 60 194, durch einen Stoppmagneten gesichert werden, es kann aber auch eine Fokussieranzeige vorgesehen sein.

Als solche Fokussieranzeige wäre ein einfaches Meßwerk denkbar, derart, daß das Objektiv jeweils bis zu einer bestimmten Zeigerstellung zu verschieben ist. Die Verwendung eines Meßwerkes ist jedoch dann ungünstig, wenn die Lichtverhältnisse vom Objekt her schlecht, d. h. das Objekt relativ dunkel ist, weil in diesem Fall Schwierigkeiten beim Ablesen der MeB-werkzeigerstellung bestehen.

Es bestand daher die Aufgabe, eine Fokussieranzeige zu erfinden, die von den Helligkeitsverhältnissen des Objektes weitgehend unabhängig ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß diu FoKussieranzeige-Vorrichtung aus einer an sich bekannten Lichtwaage aus zwei LED besteht, zu deren Betrieb die beiden von den fotoelektrischen Empfängern stammenden Signale je einem vorzeichenabhängigen Differenzierglied zugeführt werden, deren Ausgänge mit einem Resetflipflop verbunden sind, an das ein Integrator und ein Verstärker angeschlossen sind, in dessen Ausgang die erste LED und unter Zwischenschaltung eines Inverters die zweite LED liegen, und daß die anderen Pole der beiden LED ein gemeinsames Potential haben.

Eine solche Fokussieranzeige ist dann unabhängig von der Objekthelligkeit, wenn die Helligkeit der LED der Lichtwaage nur von der Phasendifferenz der von den fotoelektrischen Empfängern gelieferten elektrischen Signalen bestimmt wird. Besteht die Phasendifferenz Null, so brennen beide LED mit einer gleichmäßigen mittleren Helligkeit. Besteht dagegen ein Phasenunterschied, so brennt die eine LED heller als die andere, aber dieser Helligkeitsunterschied ist nur abhängig von der Phasendifferenz und wird von der Objekthelligkeit nicht beeinflußt.

Allerdings kann es, z. B. um eine Überstrahlung des Sucherbildes zu verhindern, durchaus wünschenswert sein, die mittlere Helligkeit der LEDs der Helligkeit des Sucherbildes anzupassen, d. h. die LEDs heller brennen zu lassen, wenn die Objekthelligkeit größer ist, und sie weniger hell leuchten zu lassen, wenn die Objekthelligkeit geringer ist.

Um dies zu berücksichtigen, wird ferner vorgeschlagen, die anderen Pole der beiden LED gemeinsam an den Ausgang eines Spannungsfolgers zu legen, der seine Spannung aus einem Belichtungsmesser bezieht, so daß die mittlere Helligkeit der beiden LED mit der Objekthelligkeit veränderlich ist.

Wenn die erfundene Anzeigevorrichtung für die Anzeige der Fokussierung des Objektivs einer fotografischen Kamera verwendet wird, wird vorgeschlagen, die beiden LED annähernd im Zentrum des Sucherfeldes anzuordnen, insbesondere derart, daß sie am Rande des ausgewerteten Bildfeldteiles sichtbar sind.

in der Zeichnung isi die Erfindung in einem

Ausführungsbeispiel dargestellt Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein Schaltbild für eine Lichtwaage als Fokussieranzeige,

Fig.2 schematisch die Signalverarbeitung in der Schaltung nach Fig. 1, bei fokussiertem Zustand des Objektivs,

Fig.3 schematisch die Signalverarbeitung in der Schaltung nach Fig. 1, bei defokussiertem Zustand des Objektivs,

Fig.4 ein Diagramm, das den Helligkeitsverlauf der beiden LED angibt

Die Schaltung in F i g. 1 verfügt über zwei Eingänge A und B, auf die die beiden, von den nicht dargestellten fotoelektrischen Empfängern erhaltenen Rechteckwellenströme geleitet werden, die bei erfolgter Fokussierung phasengleich sind. Jedem Eingang A und B ist ein Differenzierglied nachgeschaltet, das aus je einem Kondensator K, je zwei Dioden 1, 2 und 1, 4 mit je einem Widerstand 5,6 besteht

An den Ausgängen der Differenzierglieder liegt ein RS-Flipflop RSFF, dessen eigener Ausgang auf einen Integrator in Form des RC-Gliedes 7, 8 führt Dem Integrationsglied ist ein Verstärker V mit hohem Verstärkungsgrad angeschlossen. Am Ausgang dieses Verstärkers V liegt die erste LED 9 und außerdem ein Inverter 10, an dessen Ausgang wiederum die zweite LED It angeschlossen ist

Die anderen beiden Pole der LED 9 und 11 liege 1 gemeinsam am Ausgang des Spannungsfolgers 12, der seine Spannung aus dem Belichtungsmesser 13 bezieüt. Der letzte Teil dieser Schaltung, nämlich der Spannunpsfolger 12 in Verbindung mit dem Belichtungsmesser 13 dient dazu, die mittlere Helligkeit der LED 9 und 11 jeweils auf die gerade herrschende Objekthelligkeit abzustimmen.

Diese Schaltung funktioniert in der folgenden Weise: Die von den Fotoempfängern kommenden Rechteckweüenströme werden auf die Eingänge A und B gegeben, wie dies für die Phasenverschiebung Null ichematisch in F i g. 2 dargestellt ist. Durch Differentiation im Differenzierglied 1, 2, 5 werden aus dem Wellenzug A jeweils beim Übergang nach Plus Impulse erzeugt, während durch das Integrationsglied 3,4,6 aus dem Wellenzug B jeweils beim Übergang nach Minus Impulse erzeugt werden. Diese Impulse steuern das Reset-Flipflop RSFF, das im Falle der in Fig. 2 angenommenen ^whasengleichheit an seinem Ausgang eine Rechteckwelle C mit dem Tastverhältnis 1 :1 liefert

Diese Rechteckwelle wird auf das RC-Glied 7, 8 (= so Integrator) gegeben, dessen Ausgangsspannung eine Sägezahnwelle D ist, die bei Fokussierung, d.h. bei Phasengleichheit der Rechteckwellenströme an den Eingängen A und B, gleichmäßig um den Nullpunkt schwankt Der Verstärker Vmacht aus dem Spannungsverlauf der Welle D wiedei eine Rechteckwelle E mit dem Tastverhältnis 1:1. Damit werden die beiden LED 9 und 11 angesteuert, und zwar unter Zwischenschaltung des Inverters 10. Aufgrund des Tastverhältnisses

I :1 der Rechteckwelle Zubrennen demzufolge die LED im Falle der erfolgten Fokussierung (= Phasendifferenz der Rechteckwellenströme an den Eingängen A und B gleich Null) gleich hell.

Im Vergleich dazu ist in Fig.3 der Signalverlauf gezeigt, wenn das Objektiv defokussiert ist In diesem Fall haben die Rechteckwellenströme an den Eingängen A und B eine Phasendifferenz, die umso größer ist, je größer die Defokussierung ist

Demzufolge haben auch die von den Differenziergliedern K, 1, 2,5 und K, 3,4, 6 gelieferten Impulse keinen gleichmäßigen Abstand voneinander, wenn man die beiden Impulszüge miteinander vergleicht Dies wiederum resultiert in einem von Verhältnis 1 :1 abweichenden Tastverhältnis der Rechteckwelle C am Ausgang des Reset-Flipflop RSFF. Die Sägezahnwelle D schwankt dann auch nicht mehr gleichmäßig um den Nullpunkt, sondern sie ist nach der einen Seite verschoben, und die Rechteckwelle E hinter dem Verstärker V hat demzufolge ebenfalls ein vom Verhältnis 1 :1 abweichendes Tastverhältnis. Dies schließlich resultiert darin, daß die auf die beiden LED 9,

II gegebenen Ströme ungleich lange fließen, mit dem Ergebnis, daß diese LED ungleich hell brennen und damit die Defokussierung anzeigen.

Durch das RC-Glied 7, 8 in Verbindung mit dem Verstärker V ist es möglich, das Tastverhältnis des Wellenzuges E gegenüber C zu vergrößern, d. h. die Dikriminatorsteilheit zu erhöhen.

F i g. 4 zeigt den Helligkeitsverlauf der beiden LED 9 und 11 in Abhängigkeit von der Phasendifferenz der beiden auf die Eingänge A und B gegebenen Rechteckströme. Man ersieht daraus, daß bei einer Phasendifferenz Null die beiden LED gleich hell leuchten. Tritt jedoch eine Phasendifferenz nach Minus auf, so sieht man, daß die Helligkeit der LED 11 geringer wird, während die Helligkeit der LED 9 zunimmt. Bei einer Phasendifferenz von ca. —20° ist ein Grenzwert erreicht, jenseits dessen die LED 11 völlig dunkel wird, während die LED 9 mit konstanter maximaler Helligkeit leuchtet. Bei einer Phasendifferenz nach Plus ergeben sich spiegelbildlich die gleichen Verhältnisse derart, daß jenseits einer Phasendifferenz von ca. + 20° die LED 9 dunkler wird, während die LED 11 mit maximaler Helligkeit leuchtet.

Von dem mit 13 symbolisierten Belichtungsmesser sei angenommen, daß er eine mit der Helligkeit ansteigende Spannung liefere. Mit dieser Spannung wird über den Spannungsfolger 12, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung nichtlinearer Widerstände, die Versorgungsspannung der LEDs gesteuert, derart, daß diese bei geringer Szenenhelligkeit schwächer leuchten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

10 15 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige der Fokussierung des Objektivs eines optischen Gerätes, insbesondere einer fotografischen Kamera, bei der mittels des Objektivs ein Bild des Objektes auf eine Abtastscheibe entworfen wird, wobei eine Pupillenaufteilung der abbildenden Strahlen vorgenommen wird und hinter der Abtastscheibe zwei fotoelektrische Empfänger vorgesehen sind, die je ein elektrisches Signal liefern, deren Phasendifferenz ein Maß für den Grad der Objektivfokussierung darstellt, d a durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer an sich bekannten Lichtwaage aus zwei LED (9,11) besteht, zu deren Betrieb die beiden von den fotoelektrischen Empfängern stammenden Signale je einem vorzeichenabhängigen Differenzierglied (K, I₁ 2, 5 und K, 3, 4, 6) zugeführt werden, deren Ausgänge mit einem Resetflipflop (RSFF) verbunden sind, an das ein Integrator (7, 8) und ein Verstärker (V) angeschlossen sind, in dessen Ausgang die erste LED (9), und unter Zwischenschaltung eines Inverters (10), die zweite LED (11) liegen, und daß die anderen Pole der beiden LED ein gemeinsames Potential haben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Pole der beiden LED (9, 11) gemeinsam an dem Ausgang eines Spannungsfolgers (12) liegen, der seine Spannung aus einem Belichtungsmesser (13) bezieht, so daß die mittlere Helligkeit der beiden LED (9, 11) mit der Objekthelligkeit veränderlich ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 für fotografische Kameras, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden LED (S, 11) derart angeordnet sind, daß sie annähernd im Zentrum des Sucherfeldes gesehen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden LED (9, 11) aiii Rande des ausgewerteten Bildfeldteiles sichtbar sind.

25