DE2659009A1

DE2659009A1 - Automatic focussing camera coping with weak light - uses secondary image periodically shifted to generate AC detection signal

Info

Publication number: DE2659009A1
Application number: DE19762659009
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Kondo
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1975-12-26
Filing date: 1976-12-27
Publication date: 1977-07-07

Abstract

An automatic focussing system is for a camera with axial shift of the lens by an electrical drive controlled by a photosensitive device. Between the lens and the photocell an optically refractive element is interposed in an image plane of the lens with a focussing lens between this element and the photocell. This focusses further image of the image in the image plane onto the photocell. The refractive element is moved periodically in a plane perpendicular to the optical axis to generate an alternating component in the output of the photocell which is used to control the movement of the lens for min. alternating component of the output signal. The system is effective in weak light, and is not affected by periodic fluctuations from the scene being photographed.

Description

Automatische Scharfeinstellvorrichtung Automatic focusing device

für eine Kamera Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Fokussieren einer Linse in einer Kamera, insbesondere eines Objektivs einer Stand- oder -Laufbildkamera. for a camera The invention relates to a device for automatic focusing of a lens in a camera, in particular an objective a still or moving camera.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum Anzeigen der Stellung, in welcher ein vom Objektiv einer Kamera erzeugtes Bild scharf eingestellt ist als Hilfsmittel zum Fokussieren des Objektivs.The invention also relates to a device for displaying the position in which an image generated by the lens of a camera is in focus is used as an aid to focusing the lens.

Bei einer herkömmlichen Kamera wird die Scharfeinstellung eines Bildes visuell beobachtet, und das Objektiv wird von Hand fokussiert. Dazu sind eine sichere Händ und gute Sehschärfe erforderlich. Es wäre deshalb wünschenswert, die Scharfeinstellung von einer selbsttätigen Fokussiereinrichtung vornehmen zu lassen. Es wurden bereits verschiedene Versuche im Hinblick auf eine selbsttätige Schar-Ceinstellung des Bildes in einer Kamera angestellt. Bekannte Ein richtungen zum selbsttätigen Fokussieren verwenden eine Fotozelle, auf welche das Bild fokussiert wird. Dabei erreicht das Ausgangssignal der Fotozelle seinen höchsten Wert, wenn das Bild schraf eingestellt ist.A conventional camera will focus an image observed visually, and the lens is focused by hand. These are a safe Hands and good visual acuity required. It would therefore be desirable to adjust the focus to be carried out by an automatic focusing device. There have already been various attempts with regard to an automatic flocking of the picture employed in a camera. Known A directions for automatic focusing use a photocell on which the image is focused. In doing so, that achieved The output of the photocell has its highest value when the picture is set schraf is.

Eine derartige automatische Fokussiereinrichtung hat den Nachteil daß sie sehr träge anspricht. Insbesondere bei schwacher Beleuchtung ist jedoch ein sehr schnelles Ansprechen und eine hohe Empfindlichkeit der Fotozelle erwünscht.Such an automatic focusing device has the disadvantage that it speaks very sluggishly. However, it is particularly in low light a very quick response and a high sensitivity of the photocell are desirable.

Die Schwankungen der von der Foto zelle empfangenen Licht menge wirken sich bei der bekannten automatischen Fokussiert einrichtung als Störungen aus, welche es erschweren, die Scharfeinstellung genau zu ermitteln und das Objektiv entsprechend einzustellen.The fluctuations in the amount of light received by the photo cell have an effect in the known automatic focusing device as disturbances, which make it difficult to accurately determine focus and the lens accordingly to adjust.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen des vom Objektiv einer Kamera erzeugten Bildes, welche auch bei schwacher Beleuchtung ein schnelles Ansprechen und eine hohe Empfindlichkeit zeigt. Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, mittels welcher ein Bild selbst dann scharf einstellbar ist, wenn in der aufzunehmenden Szene Bewegungen auftreten, welche Schwankungen der durch das Objektiv einfallenden Lichtmengen verursachen.An object of the invention is to provide a device for automatic Focusing the image generated by the lens of a camera, which also applies to shows a quick response and high sensitivity in low light. The invention also aims to create a device of the type mentioned, by means of which an image can be sharply adjusted even if it is to be recorded Scene movements occur, which are fluctuations in the incident through the lens Cause amounts of light.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zum Ermitteln und Anzeigen der Stellung, in welcher das vom Objektiv einer Kamera od. dergl. erzeugte Bild am schärfsten eingestellt ist. Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer automatischen Scharfeinstellvorrichtung für eine Laufbildkamera, bei welcher der für die Betätigung der Umlaufblende und den Filmtransport vorhandene Motor der Kamera zusätzlich für den Antrieb eines beweglichen teils der Vorrichtung verwendet wird. Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer automatischen Scharfeinstellvorrichtung für eine Laufbildkamera, welche die Schärfe des vom Objektiv erzeugten Bildes anzeigt und das Bild automatisch scharf einstellt.Another object of the invention is to provide a device to determine and display the position in which the lens of a camera or the like. The generated image is set to be sharpest. The invention aims further the creation of an automatic focusing device for a motion picture camera, at which the one available for operating the rotating shutter and film transport The camera also has a motor for driving a moving part of the device is used. Another object of the invention is to create an automatic Focusing device for a motion picture camera, which adjusts the sharpness of the lens and automatically focuses the image.

Gemäß der'Erfindung ist im Strahlengang des Objektivs einer Kamera od. dergl. ein optisches Brechungselement, etwa ein Prisma, im wesentlichen in der Brennebene des Objektivs angeordnet und wird periodisch in einer zum Strahlengang lotrechten Ebene bewegt. Hinter dem Brechungselement ist eine Fotozelle angeordnet, welche das durch das Brechungselement fallende Licht empfängt. Mittels einer Fokussierlinse wird ein reelles Abbild des vom Objektiv erzeugten reellen Bildes auf die Fotozelle fokussiert. Die Fotozelle ist mit einer elektrischen Schaltung verbunden, welche auf eine im Ausgangssignal der Fotozelle vorhandene Wechselspannungskomponente anspricht und diese verstärkt. Ist das vom Objektiv erzeugte Reelle Bild genau auf das optische Brechungselement fokussiert, so enthält das Ausgangssignal der Fotozelle keine Wechselspannungskomponente, abgesehen von einer durch Bewegungen in der Aufnahmeszene hersorgeruSenen. Ist das reelle Bild jedoch auf eine gegenüber dem Brechungselement versetzte Ebene fokussiert, so enthält das Ausgangssignal der Fotozelle eine Wechselspannungskomponente, welche die gleiche Frequenz hat wie die periodische Bewegung des Brechungselements.According to the invention, a camera is in the beam path of the lens or the like. An optical refractive element, such as a prism, essentially in the Focal plane of the lens is arranged and is periodically in a beam path perpendicular plane moves. A photocell is arranged behind the refractive element, which receives the light falling through the refractive element. By means of a focusing lens becomes a real image of the real image generated by the lens on the photocell focused. The photocell is connected to an electrical circuit, which responds to an alternating voltage component present in the output signal of the photocell and strengthens them. Is the real image generated by the lens exactly on the optical If the refraction element is focused, the output signal of the photocell does not contain any alternating voltage components, apart from one caused by movements in the shooting scene. Is this real image, however, focused on a plane offset from the refractive element, so the output signal of the photocell contains an alternating voltage component, which has the same frequency as the periodic movement of the refractive element.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ansprechvermögen der automatischen Scharfeinstellvorrichtung dadurch verbessert, daß ein Servomotor für die Betätigung eines Einstellrings oder einer Fokussierlinse mit einer verbesserten Schaltung verbunden ist. Diese enthält eine Einrichtung zuin Ermitteln der åeweils richtigen Antriebsrichtung des Servomotors, so daß die Fokussierlinse vor der Scharfeinstellung nicht immer in eine ihrer Endstellungen zurückgestellt werden muß. Ohne eine derartige Einrichtung müßte die Fokussierlinse vor der Scharfeinstellung jeweils in eine Ausgangsstellung bewegt werde.In a preferred embodiment of the invention, responsiveness is the automatic focuser improved in that a servo motor for operating an adjustment ring or a focusing lens with a improved Circuit is connected. This contains a facility for determining the each correct drive direction of the servo motor so that the focusing lens before focusing does not always have to be returned to one of its end positions. Without such a Facility would have the focusing lens before focusing in each case in a starting position get moved.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert Es zeigen: Fig. 1 eine Schrägansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scharfeinstellvorrichtung in einer Laufbildkamera, Fig. 2A bis 2C schematisierte Darstellungen des Strahlengangs bei Fokussierung eines Bildes auf ein optisches Brechungselement der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 3A bis 3C schematisierte Darstellungen des Strahlengangs bei Fokussierung des Bilds auf eine Ebene jenseits des Brechungselements, Fig. 4A bis 4C schematisierte Darstellungen des Strahlengangs bei Fokussierung des Bilds auf eine vor detn Brechungselement liegende Ebene, Fig. 5 eine Schrägansicht einer anderen Ausführungsform eines Antriebs zum periodischen Bewegen eines optischen Brechungselements in einer Kamera, Fig. 6 eine Schrägansicht noch einer anderen Ausführungsform des Antriebs zum periodischen Bewegen des Brechungselements, Fig. 7A bis 7J Schnittansichten von verschiedenen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren optischen Brechungselementen, Fig. 8A und 8B Vorderansichten von in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren Brechungs elementen, -Fig. 9A und 9B eine Vorder- bzw. Schnittansicht eines optischen Brechungselements, Fig. 10A und 10B eine Vorder- bzw. Schnittansicht eines anderen Brechungselements, Fig. 11A und 11B eine Vorder- bzw. Schrägansicht noch eines anderen Brechungselements, Fig. 12A bis 12G Vorderansichten von in einer Ausf:Whrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren optischen Masken, Fig. 13 ein Schaltbild einer mit einer Fotozelle verbundenen Steuerschaltung für die automatische Scharfeinstellung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 14ein Schaltbild einer mit einer Fotozelle verbundenen Steuerschaltung in einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 15A eine Seitenansicht einer optischen Anordnung zum Fokussieren eines auf ein optisches Brechungselement fokussierten'Bilds auf eine Fotozelle, Fig. 15B eine Vorderansicht einer in der Anordnung nach, Fig. 15A verwendeten Maske, Fig. 15C eine Vorderansicht einer in der Anordnung nach Fig. 15A verwendeten, aus zwei Fotoelementen bestehenden Fotozelle, Fig. 1.6 ein Schaltbild noch einer anderen, mit zwei Motor elementen verbundenen Steuerschaltung, Fig. 17A und 173 Vorderansichten jeweils einer Anordnung von zwei Fotoelementen für die Verwendung mit der Steuerschaltung nach Fig. 16, Fig. 18 eine. Schrägansicht von Teilen der Vorrichtung in nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung und Fig. 19 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform einer Steuerschaltung Fig. 1 zeigt die Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer tau,fbildkamera. Ein Objektiv 1 hat ein Fokussierglied und ein Brennweiten-Verstellglied sowie einen Stellring, welcher zum axialen Verschieben des Fokussierglieds zum Scharfeinstellen eines. Bilds in der Filmebene der Kamera verdrehbar ist. Der St'ellfl'ng hat entlang seinem Umfang eine Verzahnung 1a, mit welcher sich ein Ritzel 3 auf der Welle 2a eines Stellmotors 2 in Eingriff befindet, so daß der Stellring znm axialen Bewegen des Fukossierglieds mittels des Motors 2 verdrehbar ist.In the following are exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing The figures show: FIG. 1 an oblique view of a preferred embodiment the focusing device according to the invention in a motion picture camera, FIG. 2A to 2C are schematic representations of the beam path when an image is focused on an optical refractive element of the device according to the invention, FIGS. 3A to 3C schematized representations of the beam path when the image is focused on a plane beyond the refractive element, FIGS. 4A to 4C are schematic representations of the beam path when focusing the image on a front of the refractive element lying plane, Fig. 5 is an oblique view of another embodiment of a drive for periodically moving an optical refractive element in a camera, Fig. 6 shows an oblique view of yet another embodiment of the drive for periodic Moving the refractive element, Figures 7A through 7J are sectional views of various in the optical refractive elements that can be used according to the invention, 8A and 8B are front views of usable in the device according to the invention Refraction elements, -Fig. 9A and 9B are respectively front and sectional views of an optical Refractive element, Figs. 10A and 10B are front and sectional views of another Refractive element, Figs. 11A and 11B are front and oblique views, respectively, of yet another Refractive element, FIGS. 12A to 12G, front views of FIG. 1 in one embodiment optical masks which can be used for the device according to the invention, FIG. 13 is a circuit diagram a control circuit connected to a photocell for automatic focusing in a preferred embodiment of the invention, FIG. 14 is a circuit diagram of a with a photocell connected control circuit in another embodiment of the invention, Figure 15A is a side view of an optical arrangement for focusing an image focused on an optical refractive element onto a photocell, Fig. 15B is a front view of a mask used in the arrangement of Fig. 15A; 15C is a front view of one in the arrangement according to FIG Figure 15A used photocell consisting of two photo elements, Fig. 1.6 is a circuit diagram yet another control circuit connected to two motor elements, Fig. 17A and 173 front views each showing an array of two photo elements for use with the control circuit according to FIG. 16, FIG. Oblique view of parts of the Device in accordance with another embodiment of the invention and FIG Circuit diagram of a further embodiment of a control circuit FIG. 1 shows the Use of a preferred embodiment of the device according to the invention in a dew, fbildamera. A lens 1 has a focusing member and a focal length adjusting member and an adjusting ring, which is used to axially move the focusing member for focusing one. Image is rotatable in the film plane of the camera. The St'ellfl'ng has along its circumference a toothing 1a, with which a pinion 3 on the shaft 2a a servomotor 2 is engaged, so that the adjusting ring znm axial movement of the Fukossier member can be rotated by means of the motor 2.

Der Motor 2 Ist umsteuerbar und kann den Stellring in beiden Drehrichtungen antreiben. Der jeweilige Drehsinn ist durch ein Signal bestimmt, welches: dem Motor von einer im folgenden beschriebenen Steuerschaltung zugeführt wird. Der Motor 2 wird durch ein Signal der Steuerschaltüng in Gang gesetzt und bleibt; stehen, sobald das vom Objektiv erzeugte Bild in der Filmebene der Kamera scharf eingestellt ist.The motor 2 is reversible and can turn the adjusting ring in both directions of rotation drive. The respective direction of rotation is determined by a signal which: the motor is supplied from a control circuit described below. The engine 2 is set in motion by a signal from the control circuit and remains; stand as soon as the image generated by the lens is focused in the film plane of the camera.

Ein hinter dem Objektiv 1: ange-ordneter Strahlenteiler 4 läßt einen Teil des durch das Objektiv 1' einfallenden Lichts zum Filnifenster der Kamera durch und reflektiert einen anderen, mit 5 bezeichneten Weil des Lichts in Richtung auf eine Sucheranordnung Das vom Strahlenteiler 4 durchgelassene Licht fällt drc ein Hinterglied 6 hindurch auf einen (nicht gezeigten) Film, solange der offene Sektor 7a einer Umlaufbiende 7 das Filmfenster 8 freigibt. Ein fest mit der Umlaufbiende 7 verbundeines Zahnrad 9 ist in Eingriff mit einem Zwischenrad IG, welches seinerseits mit einem Zahnrad 12 auf der Welle 11a eines Motors 11 kämmt. Die Umlaufblende 7 ist also vom Motor 11 angetrieben, um das Filmfenster 8 zum Belichten des Films periodisch freizugeben und zu verdecken. Der Motor treibt ferner eine (nicht gezeigte) Einrichtung für den Filmtransport.A beam splitter 4 arranged behind the objective 1: allows one Part of the incident light through the lens 1 ' Filnifenwind the camera and reflects another, denoted by 5 Weil des Lichts in the direction of a viewfinder arrangement The light transmitted by the beam splitter 4 falls through a rear member 6 onto a film (not shown) while the open sector 7a of a circulating belt 7 releases the film window 8. A feast with the Revolving belt 7 connected a gear 9 is in engagement with an intermediate gear IG, which in turn meshes with a gear 12 on the shaft 11a of a motor 11. The rotating diaphragm 7 is thus driven by the motor 11 to the film window 8 for exposure periodically release and cover the film. The motor also drives a Device (not shown) for film transport.

Das vom Strahlenteiler 4 reflektierte Licht 5 fällt durch ein Sucherobjektiv 13 und wird von einem Prisma 14 reflektiers Das vom Prisma 14 reflektierte Licht fällt durch Feldlinsen 15, 16, eine Umkehrlinse 17 und ein Okular 19 auf das Auge 20 des Betrachters. Ein zwischen der Umkehrlinse 17 und dem Okular 19 angeordneter halb-transparenter Spiegel 18 lenkt einen Weil des durch die Feldlinsen 15, 16 fallenden Lichts auf einen Spiegel 21, welcher es parallel zu dem durch den halbtransparenten Spiegel 18 hindurchfallenden Licht reflektiert. In der in einer bestimmten Beziehung zur Filmebene der Kamera angeordneten Brennebene des optischen Suchersystems ist ein optisches Brechungselement 22 angeordnet, etwa ein Strahlenteilerprisma, wie es in einem herkömmlichen Schnittbild-Entfernungsmesser verwendet wird.The light 5 reflected by the beam splitter 4 falls through a viewfinder lens 13 and is reflected by a prism 14 The light reflected by the prism 14 falls through field lenses 15, 16, an erecting lens 17 and an eyepiece 19 on the eye 20 of the viewer. One arranged between the erecting lens 17 and the eyepiece 19 Semi-transparent mirror 18 directs a portion of the falling through the field lenses 15, 16 Light on a mirror 21, which is parallel to that through the semi-transparent Mirror 18 reflects light passing through it. In the in a certain relationship is arranged to the film plane of the camera focal plane of the optical viewfinder system arranged a refractive optical element 22, such as a beam splitter prism, such as it is used in a conventional cross-sectional rangefinder.

Das Brechungselement 22 ist an einer durchsichtigen Scheibe 23 befestigt, welche ihrerseits in einem Haltering 24 sitzt.The refractive element 22 is attached to a transparent disk 23, which in turn sits in a retaining ring 24.

Dieser hat entlang seinem Umfang eine Verzahnung 24a, welche mit einem auf der Welle iia des Motors 11 befestigten Zahnrad 25 kämmt. Durch den Antrieb des Motors 11 wird daher das Brechungselement 22 um die optische Achse des vom Spiegel 21 reflektierten Lichts in Drehung versetzt. Hinter dem Brechungselement 22 sind eine Fokussierlinse 26, eine optische Schlitzmaske 27 und eine Fotozelle 28 so angeordnet, daß ein Abbild des auf die Brennebene um das Brechungselement 22 herum fokussierten reellen Bilds auf die Foto zelle fokussiert wird. Hinter dem halbtransparenten Spiegel 18 ist an einer dem Brechungselement 22 entsprechenden Stelle eine Sucherscheibe 29 angeordnet. Diese hat in der Mitte eine kreisförmige Ilarkierung 29a, welche den Bereich einer Szene oder eines Aufnahmegegenstands umschließt, in bezug auf welchen die automatische Scharfeinstellung erfolgt. Die Markierung 29 entspricht somit dem ebenfalls kreisförmigen Brechungselement 22.This has a toothing 24 a along its circumference, which with a gear 25 mounted on the shaft iia of the motor 11 meshes. Through the drive of the motor 11 therefore becomes the refractive element 22 around the optical axis of the mirror 21 reflected light in rotation. Behind the refractive element 22 are a focusing lens 26, an optical slit mask 27 and a photocell 28 arranged so that an image of the on the focal plane around the refractive element 22 around focused real image is focused on the photocell. Behind the semitransparent mirror 18 is on a refractive element 22 corresponding Place a finder disk 29 arranged. This has a circular one in the middle I marking 29a, which encloses the area of a scene or a recording object, with respect to which the autofocus is performed. The mark 29 thus corresponds to the refractive element 22, which is likewise circular.

Abweichend von der beschriebenen Ausführung kann der halbtransparente Spiegel 18 zwischen dem Brechungselement und der Fokussierlinse 26 angeordnet sein, so daß das auf dem Brechungselement 22 erzeugte Bild durch das Okular 19 sichtbar ist. In diesem Falle ist der Spiegel 21 nicht vor dem Brechungselement 22 sondern im Strahlengang des von dem hinter dem Brechungselement 22 angeordneten halbdurchlässigen Spiegel reflektierten Lichts angeordnet.Deviating from the version described, the semi-transparent Mirror 18 be arranged between the refractive element and the focusing lens 26, so that the image generated on the refractive element 22 is visible through the eyepiece 19 is. In this case, the mirror 21 is not in front of the refraction element 22 but in the beam path of the semitransparent located behind the refractive element 22 Arranged mirror of reflected light.

Die vorstehend beschriebene Scharfeinstellvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Motor 11 treibt die Umlaufblende 7 an, so daß der Film intermittierend mit dem durch das Objektiv 1 einfallenden Licht belichtet wird, und versetzt außerdem das Brechungselement 22 in Drehung um die optische Achse des vom Spiegel 21 reflektierten Lichts. Durch die Drehung des Brechungselements ändert sich die Richtung, in welcher das Licht gebrochen wird. Ist dabei das vom optischen System 13 bis 17 der Sucheranordnung erzeugte Bild genau auf das Brechungselement 22 fokussiert, so steht das auf die Foto zelle 28 fokussierte Bild still. Ist das Bild jedoch nicht auf das Brechungselement 22, sondern auf eine davor oder dahinter liegende Ebene fokussiert, so tritt bei dem auf die Fotozelle 28 fokussierten Bild eine periodische Querbewegung auf, d.h. wenn das Bild nicht auf das Brechungselement 22 und dementsprechend auch nicht auf die Filmebene der Kamera fokussiert ist., so vollführt das auf der Fotozelle erzeugte Bild eine periodische Kreisbewegung in einer zur optischen Achse des auf die Fotozelle 28 fallenden Lichts lotrechten Ebene. Dadurch treten in der durch die optische Maske 27 hindurch auf das Fotoelement 28 fallenden Lichtmenge periodische Schwankungen auf, welche wiederum zu Schwankungen des elektrischen Ausgangssignals der Motor zelle 28 führen. Da sich das Brechungselement 22 mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, tritt in der Stärke des Ausgangssignals der Foto zelle 28 eine periodische änderung auf. Sofern also das Bild nicht auf die Filmebene fokussiert ist, enthält das Ausgangssignal der Fotozelle 28 eine Wechselspannungskomponente, deren Frequenz gleich der Drehzahl des Brechungselements 22 ist. Zur Scharfeinstellung des Bildes in der Filmebene ist also diejenige Stellung zu ermitteln, in welcher das Ausgangs signal der Fotozelle 28 keine Wechselspannungskomponente hat. Durch die Verbindung einer auf die Wechselspannungskomponente ansprechenden Schaltungsanordnung mit einer Steuerschaltung für den Stellmotor ist daher eine automatische Scharfeinstellung des Bilds in der Filmebene möglich. Die elektrischen Schalteinrichtungen zum Messen der Scharfeinstellung und für die Steuerung des Stellmotors sind nachstehend im einzelnen beschrieben.The focusing device described above works as follows: The motor 11 drives the rotary shutter 7, so that the film intermittently with the through the lens 1 is exposed to incident light, and also displaces the Refractive element 22 in rotation about the optical axis of that reflected by the mirror 21 Light. The rotation of the refractive element changes the direction in which the light is broken. Is that of the optical system 13 to 17 of the viewfinder arrangement The generated image is focused exactly on the refraction element 22, so that stands on the Photo cell 28 focused image still. However, the image is not on the refractive element 22, but focused on a level in front of or behind it, so join the image focused on the photocell 28 a periodic Lateral movement on, i.e. when the image is not on the refractive element 22 and accordingly also is not focused on the film plane of the camera., it does so on the photocell generated image a periodic circular motion in one to the optical axis of the the photocell 28 falling light perpendicular plane. This step in the through the amount of light falling through the optical mask 27 onto the photo element 28 is periodic Fluctuations, which in turn lead to fluctuations in the electrical output signal the motor cell 28 lead. Since the refractive element 22 with a constant Speed turns, occurs in the strength of the output signal of the photo cell 28 a periodic change. So unless the image is focused on the film plane the output signal of the photocell 28 contains an alternating voltage component, the frequency of which is equal to the rotational speed of the refractive element 22. For focusing of the image in the film plane is the position to be determined in which the output signal of the photocell 28 has no alternating voltage component. By the connection of a circuit arrangement responsive to the AC voltage component with a control circuit for the servomotor is therefore an automatic focusing of the image in the film plane is possible. The electrical switching devices for measuring the focus setting and the control of the servomotor are described below in individually described.

Das Wirkungsprinzip der Erfindung geht aus den Figuren 2A bis 4C hervor. Fig. 2A bis 2C zeigen das Verhalten des Lichtstroms bei Fokussierung des Bildes auf das Brechungselement. Von der Mitte eines Aufnahmegegenstands 30 aus verlaufen die Lichtstrahlen entlang der optischen Achse O eines Objektivs 31 durch ein Prisma 32 und eine Fokussierlinse 35, so daß sie auf die Mitte einer Fotozelle 36 fallen. Das Abbild des Gegenstands 30 ist auf eine durch das Prisma 32 hindurch verlaufende Brennebene 33 fokussiert.The operating principle of the invention can be seen from FIGS. 2A to 4C. 2A to 2C show the behavior of the luminous flux when the image is focused on the refractive element. Run from the center of a subject 30 the light rays along the optical axis O of an objective 31 through a prism 32 and a focusing lens 35 so that they fall on the center of a photocell 36. The image of the object 30 is on one that runs through the prism 32 Focal plane 33 focused.

Das auf die Brennebene 33 fokussierte Bild wird über eine Blende 34 und die Fokussierlinse 35 auf die Fotozelle 96 fokussiert. Dadurch, daß das Abbild des Mittelpunkts des Gegenstands 30 auf den Mittelpunkt der Fotozelle 36 fokussiert ist, bleibt es unbewegt stehen, auch wenn sich das Prisma 32 in der Brennebene 33 um die optische Achse O herum dreht.The image focused on the focal plane 33 is via a cover 34 and the focusing lens 35 focused on the photocell 96. Because the image of the center of the object 30 is focused on the center of the photocell 36 is, it remains stationary even if the prism 32 is in the focal plane 33 rotates around the optical axis O around.

In Fig. 3A bis 3C ist das Objektiv 31 näher an dem drehbaren Prisma 32 angeordnet als in Fig 2A bis 20. Dadurch wird nun das Abbild des Gegenstands 30 auf eine hinter der Brennebene 33 liegende Ebene 33' fokussiert, und das auf diese Ebene 3f' fokussierte Bild wird von der Fokussierlinse 35 auf eine hinter der Oberfläche der Fotozelle 36 liegende Ebene 35' fokussiert. Ein von einem Punkt 30b oberhalb der Mitte des Gegenstands ausgehender Lichtstrahl 37 verläuft durch die versetzte Bildebene 33' zur Mitte der Fotozelle 36.In Figs. 3A to 3C, the objective 31 is closer to the rotatable prism 32 is arranged as in FIGS. 2A to 20. As a result, the image of the object is now 30 focused on a plane 33 'lying behind the focal plane 33, and that on this plane 3f 'focused image is taken by the focusing lens 35 to a rear the surface of the photocell 36 lying plane 35 'focused. One of a point Light beam 37 emanating above the center of the object runs through 30b the offset image plane 33 ′ to the center of the photocell 36.

Bei einer Drehung des Prismas 32 verschiebt sich die Stelle, an welcher der betreffende Punkt auf die Fotozelle fokussiert ist. Wie man in Fig. 3C erkennt, befindet sich der Punkt 30b des Gegenstands 30, dessen Abbild auf die Mitte der Fotozelle fokussiert ist, nach einer Drehung des Prismas 32 um 18Q° aus der in Fig. 3h gezeigten Stellung unterhalb der cptischen Achse 0. In den in Fig. 3A bis 3C gezeigten Fällen ist das Bild also nicht genau auf die Fotozelle 36 sondern auf eine dahinter liegende Ebene 35' fokussiert Da bei der Drehung des Prismas 32'ständig wechselnde Punkte des Gegenstands 30 auf den mittleren Bereich der Foto zelle 36 fokussiert werden, tritt in der durch die Blende 34 hindurch auf die Fotozelle 36 fallenden Lichtmenge eine periodische Änderung auf. Das Ausgangssignal der Fotozelle 36 enthält daher in diesem Falle eine Wechselspannungskomponente.When the prism 32 is rotated, the point at which the point in question is focused on the photocell. As can be seen in Fig. 3C, is the point 30b of the object 30, whose image on the center of the The photocell is focused, after rotating the prism 32 by 180 ° from the position shown in Fig. The position shown in 3h below the optical axis 0. In the position shown in FIGS. 3A to 3C In the cases shown, the image is not exactly on the photocell 36 but on a plane 35 'lying behind it focuses Da continuously when the prism 32' is rotated changing points of the object 30 on the central area of the photo cell 36 are focused, occurs in the through the aperture 34 on the photocell 36 a periodic change occurs when the amount of light falls. The output signal of the photocell 36 therefore contains an alternating voltage component in this case.

In Fig. 4A bis 4C ist das Objektiv 31 weiter von dem Prisma 32 entfernt als bei der in Fig. 2h bis 2C gezeigten Scharfeinstellung, so daß das Abbild des Gegenstands 30 auf eine vor dem Prisma liegende Ebene 33" fokussiert wird. Ein von einer Stelle 30c unterhalb des Mittelpunkts des Gegenstands 30 ausgehender Lichtstraiil 38 verläuft daher nach dem Durch gang durch das Prisma 32 entlang der optischen Achse 0 und trifft in der Mitte der Fotozelle 36 auf. Bei der -Drehung des Prismas 32 ändert sich die Lage der auf den Mittelpunkt der Fotozelle 36 fokussierten Stelle des Gegenstands 30.In FIGS. 4A to 4C, the objective 31 is further away from the prism 32 than in the focus shown in Fig. 2h to 2C, so that the image of the Item 30 to one Focused on plane 33 ″ lying in front of the prism will. One emanating from a point 30c below the center of the object 30 Lichtstraiil 38 therefore runs after the passage through the prism 32 along the optical axis 0 and hits the center of the photocell 36. When turning of the prism 32 changes the position of the one focused on the center of the photocell 36 Item location 30.

Hat sich das Prisma 32, wie in Fig. 4G dargestellt, um 1800 aus der in Fig. 4A gezeigten Stellung gedreht, so liegt der auf die Mitte der Fotozelle 36 fokussierte Punkt 30c des Gegenstands 30 nun üner der optischen Achse O. In den in Fig. 4A bis 4C gezeigten Fällen ist das Bild also nicht genau auf die Fotozelle 36 sondern auf eine davor liegende Ebene fokussiert. Dadurch werden bei der Drehung des Prismas 32 ständig wechselnde Punkte des Gegenstands 30 auf die Mitte der Fotozelle 36 fokussiertj so daß in der durch die Blende 34 hindurch auf die Fotozelle 36 fallenden Lichtmenge periodische Schwankungen auftreten. Daher enthält das Ausgangssignal der Foto zelle auch in diesem Falle eine Wechselspannungskomponente. Durch die axiale Verschiebung des Ob-Objektivs 31 aus der richtigen Lage für die Scharfeinstellung erhält also das Ausgangssignal der Fotozelle eine Wechseispannungskomponente, deren Frequenz gleich der Drehzahl des Prismas 32 ist. Das Ausgangssignal der Fotozelle 36 läßt somit erkennen, ob das Bild genau auf eine vorbestimmte Ebene fokussiert, dwh. scharf eingestellt ist.Has the prism 32, as shown in Fig. 4G, to 1800 from the When rotated in the position shown in Fig. 4A, it is in the middle of the photocell 36 focused point 30c of the object 30 now about the optical axis O. In the in the cases shown in Figs. 4A to 4C, the image is not exactly on the photocell 36 but focused on a level in front of it. This will be when rotating of the prism 32 constantly changing points of the object 30 on the center of the photocell 36 focussed so that the falling through the aperture 34 onto the photocell 36 Periodic fluctuations occur in the amount of light. Therefore contains the output signal In this case too, the photo cell has an alternating voltage component. Through the axial Shifting the Ob lens 31 from the correct position for focusing So the output signal of the photocell receives an alternating voltage component, whose Frequency is equal to the speed of the prism 32. The output signal of the photocell 36 thus shows whether the image is focused exactly on a predetermined plane, dwh. is in focus.

Zur Bestimmung der Stellung, in welcher die Wechsel spannungskomponente des Ausgangssignals der Fotozelle gleich Null ist, ist eine Verstärkerschaltung vorgesehen, welche lediglich die Wechselspannungskomponente einer bestimmten Frequenz verstärkt. Dadurch werden Störfrequenzen, hervorgerufen durch periodische Bewegungen in der aufgenommenen Szene, etwa durch flatternde Fahnen oder sich bewegende Blätter, ausgeschieden. Da die Frequenz derartiger in der IWatur auftretender periodischer Bewegungen gewöhnlich nicht sehr hoch ist, wählt man für die periodischen Bewegungen des Brechungss elements vorzugsweise eine möglichst hohe Frequenz.To determine the position in which the alternating voltage component of the output signal of the photocell is zero, an amplifier circuit is used provided, which only the AC voltage component of a certain frequency reinforced. This creates interference frequencies caused by periodic movements in the recorded scene, for example through fluttering flags or moving leaves, eliminated. Since the frequency of such periodic Movements usually not very high is, one chooses for the periodic Movements of the refractive element preferably have the highest possible frequency.

Das Brechungselement kann wahlweise eine rotierende oder oszillierende Bewegung vollführen. Zum Bewegen des Brechungselements können verschiedenartige Antriebe verwendet werden.The refractive element can be either rotating or oscillating Perform movement. Various types can be used for moving the refractive element Drives are used.

Das Brechungselement kann um die optische Achse rotieren, geradlinig oder entlang einen Kreisbogen quer zur optischen Achse oszillieren oder um die optische Achse herum eine Kröisbahn beschreiben.The refractive element can rotate about the optical axis, in a straight line or oscillate along an arc transversely to the optical axis or around the optical axis Describe a Kröisbahn around the axis.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für einen Antrieb eines oszillierenden Brechungselements. Dabei sind in der Ausführung nach Fig. 1 dargestellten entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auf der Welle 11a des Motors 11 sitzt ein Nocken 50, an dessen Umfang ein Ab-tastglied 49 angreift. Dieses gehört zu einer geradlinig hin und her verschieblichen Halterung 44, welche durch eine Feder 51 in Richtung auf den Nocken 50 belastet ist. Die Halterung 44 trägt eine durchsichtige Scheibe 41 mit einem daran angebrachten Prisma 40 und ist mit zueinander parallelen Schlitzen 42, 43 auf vier Stiften 45 bis 48 geführt.Fig. 5 shows an example of driving an oscillating refractive element. In the embodiment according to FIG. 1, corresponding parts are shown with the the same reference numerals. A cam is seated on the shaft 11a of the motor 11 50, on the circumference of which a scanning member 49 engages. This belongs to a straight line back and forth displaceable holder 44, which by a spring 51 in the direction on the cam 50 is loaded. The holder 44 carries a transparent disk 41 with a prism 40 attached and is with mutually parallel slots 42, 43 out on four pins 45 to 48.

Unter dem Antrieb des Motors 11 bewegt sich die Halterung 44 in Richtung der parallelen Schlitze 42, 43 hin und her.Under the drive of the motor 11, the bracket 44 moves in the direction of the parallel slots 42, 43 back and forth.

Hinter dem oszillierenden Prisma 40 sind wie in der Ausführung nach Fig. 1 eine Fokussierlinse 26, eine Maske 27 und eine Fotozelle 28 angeordnet.Behind the oscillating prism 40 are as in the embodiment according to Fig. 1, a focusing lens 26, a mask 27 and a photocell 28 are arranged.

Ein weiteres Beispiel für einen Antrieb zum periodischen Bewegen des Brechungselements ist in Fig. 6 dargestellt, wobei den vorigen Aus'führungsformen entsprechende Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeichenbezeichnet sind.Another example of a drive for periodically moving the Refractive element is shown in FIG. 6, with the previous embodiments corresponding parts are again denoted by the same reference numerals.

Die Welle 11a des Motors 11 trägt hier einen Nocken 63, an dessen Umfang ein Abtastglied 62 unter der Belastung durch eine Feder 64 angreift. Das als Hebel ausgebildete Abtastglied 62 trägt an einem Ende eine Halterung 61 mit einem Prisma 50. Unter dem Antrieb des Motors vollführt der Hebel 62 eine hin und her gehende Schwenkbewegung, so daß sich das Prisma 60 entlang einem Kreisbogen hin und her bewegt.The shaft 11a of the motor 11 carries a cam 63 here, on which A sensing element 62 engages circumference under the load of a spring 64. That The sensing element 62, designed as a lever, carries a holder 61 at one end one Prism 50. The lever performs under the drive of the motor 62 a reciprocating pivoting movement, so that the prism 60 along a Arc moved back and forth.

Als Brechungselement sind verschiedene Arten von Prismen geeignet. Einige Ausführungsbeispiele der Brechungseleents sind in Fig. 7A bis 7J dargestellt. Diese sind für eine oszillierende Bewegung in Richtung der Pfeile ausgebildet und können in Draufsicht etwa die in Fig. 8A oder 8B dargestellte Form haben. Die in Fig 7A, 7C, 7D und 7G gezeigten Prismen können außerdem um ihre Mittelpunkte rotierend angetrieben werden. Fig. 9 zeigt ein dem in Fig. 7D dargestellten ähnliches PrIsma, welches um seinen Mittelpunkt rotierend antreibbar ist. Ein in Fig. 10 gezeigtes, ebenfalls für rotierenden Antrieb bestimmtes Prisma ist nach Art eines Schnitsbildprismas aus zwei halbkreisförmigen Prismen zusammengesetzt. Ein weiteres Prisma fiir rotierenden Antrieb zeigt Fig. 11.Various types of prisms are suitable as the refraction element. Some embodiments of the refractive elements are shown in Figures 7A through 7J. These are designed for an oscillating movement in the direction of the arrows and may have about the shape shown in Fig. 8A or 8B in plan view. In the The prisms shown in Figures 7A, 7C, 7D and 7G can also rotate about their centers are driven. FIG. 9 shows a principle similar to that shown in FIG. 7D, which can be driven to rotate around its center. A shown in Fig. 10, The prism also intended for a rotating drive is like a sectional image prism composed of two semicircular prisms. Another prism for rotating Drive is shown in Fig. 11.

Eine vor der Foto zelle angeordnete Maske hat die vorteilhafte Wirkung, die durch die periodischen Bewegungen des Prismas hervorgerufenen Schwankungen des Ausgangssignals der Fotozelle zu verstärken. Wird bei einem oszillierenden Prisma eine Schlitzmaske verwendet, so verläuft deren Schlitz vorzugsweise lotrecht zu der Richtung, in welcher das Bild oszilliert. Bei einem rotierenden Prisma kann der Schlitz hingegen in beliebiger Richtung verlaufen. Beispiele für vor der Foto zelle anbringbare Masken sind in Fig. 12A bis 12G dargestellt. Die Masken nach Fig. 12C und D eignen sich für ein System, in welchem das Bild rotiert oder eine Ereisbahn beschreibt. Die in Fig. 12E gezeigte Maske mit halbkreisförmiger Öffnung eignet sich für ein System, in welchem sich das Bild auf und ab bewegt oder rotiert. Die Maske nach Fig. 12F eignet sich für ein System, in welchem sich das Bild auf und ab bewegt. Fig. 12G zeigt eine Maske für ein System, in welchem das Bild rotiert oder eine Kreisbann beschreibt.A mask placed in front of the photo cell has the beneficial effect of the fluctuations of the caused by the periodic movements of the prism To amplify the output signal of the photocell. Used for an oscillating prism If a slit mask is used, its slit is preferably perpendicular to it the direction in which the image oscillates. With a rotating prism can the slot, however, run in any direction. Examples of before the photo Cell attachable masks are shown in Figures 12A through 12G. The masks according to Fig. 12C and D are suitable for a system in which the image rotates or an orbit describes. The semicircular opening mask shown in Fig. 12E is suitable refers to a system in which the image moves up and down or rotates. the Mask according to Fig. 12F is suitable for a system in which the image is on and off moves. Figure 12G shows a mask for a system in which the image rotates or a circle ban describes.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele von elektrischen Schaltungsanordnungen zum Erfassen der Wechselspannungslromponente im Ausgangssignal der Fotozelle anhand von Fig 13 bis 16 beschrieben. The following are exemplary embodiments of electrical circuit arrangements for detecting the AC voltage component in the output signal of the photocell based on 13 to 16 described.

Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltungsanordnng zum automatischen Scharfeinstellen eines Bilds durch Steuerung der Stellung eines Objektivs anhand des Ausgangssignals einer Fotozelle. Hinter einem Objektiv 80 ist ein Brechungselement 81 angeordnet, welches in einer zur optischen Achse 0 des Objektivs lotrechten Ebene periodisch bewegt wird. Eine hinter dem Brechungselement 81 angeordnete Fokussierlinse 82 dient dazu, ein in der Ebene des Brechungselements 81 erzeugtes Bild auf eine Fotozelle 83 za fokussieren. Ein mit der Fotozelle 83 verbundener Verstärker 84 dient zur Verstärkung einer Wechselspannungskomponente des Ausgangssignals der Fotozelle 83. Die verstärkte Wechselspannungskomponente wird von einem Gleichrichter 85 gleichgerichtet. Das Ausgangssignal des Gleichrichters 85 entspricht somit dem Einstellzustand des Objektivs. Ist das Bild genau auf das Brechungselement 81 fokussiert, so ist das Ausgangssignal des Gleichrichters gleich Null. Ist das Bild jedoch nicht genau foJussiert, so erscheint am Gleichrichter 85 ein positives Ausgangssignal, dessen Stärke der Abweichung der Bildebene von der Ebene des Brechungselements 81 entspricht. Der Ausgang des Gleichrichters 85 liegt an einem Schmitt-Trigger 86, welcher über eine Umsteuerschaltung 90 mit einem Motor-Einschaltglied 91 verbunden ist, sowie. an einem Schaltkreis 87. Die Umsteuerschaltung 90 steuert die Antriebsrichtung des Servomotors 92 und ist mit einer Vergleicherschaltung 89 verbunden, welche das Ausgangssignal des Schaltkreises 87 mit dem einer Speicherschaltung 88 vergleicht. Das Ausgangssignal des Gleichrichters wird vom Schaltkreis 87 zunächst an die Speicherschaltung 88 gelegt und von dieser gespeichert, und darauf der Vergleicherschaltung 89 zugeführt. Die Vergleicherschaltung 89 vergleicht' die Ausgangssignale des Schaltkreises 87 und der Speicherschaltung 88 miteinander und bestimmt die Antriebsrichtung des Motors 92. Ist das Ausgangssignal des Schaltkreises 87 größer als das der Speicherschaltung 88, so erfolgt der Antrieb des Motors 92 in der einen Richtung, und ist es kleiner, so läuft der Motor 92 in entgegengesetzter Richtung, bis das Ausgangssignal gleich Null wird, worauf der Motor 92 zum Stillstand kommt. 13 shows a block diagram of an electrical circuit arrangement for automatically focusing an image by controlling the position of a Lens based on the output signal of a photocell. Behind a lens 80 is a refraction element 81 is arranged, which in a to the optical axis 0 of the objective perpendicular plane is moved periodically. One arranged behind the refractive element 81 Focussing lens 82 is used to produce a lens generated in the plane of the refractive element 81 Focus the image on a photocell 83 za. One connected to photocell 83 Amplifier 84 serves to amplify an alternating voltage component of the output signal of the photocell 83. The amplified alternating voltage component is supplied by a rectifier 85 rectified. The output signal of the rectifier 85 thus corresponds to that Adjustment status of the lens. If the image is precisely focused on the refractive element 81, so the output of the rectifier is zero. However, the picture is not precisely focussed, a positive output signal appears at rectifier 85, the strength of the deviation of the image plane from the plane of the refractive element 81 is equivalent to. The output of the rectifier 85 is connected to a Schmitt trigger 86, which is connected to a motor switch-on element 91 via a reversing circuit 90 is, as well. at a switching circuit 87. The reversing circuit 90 controls the drive direction of the servo motor 92 and is connected to a comparator circuit 89 which the The output signal of the circuit 87 is compared with that of a memory circuit 88. The output signal of the rectifier is first sent by the circuit 87 to the memory circuit 88 placed and stored by this, and then fed to the comparator circuit 89. The comparator circuit 89 compares the output signals of the switching circuit 87 and the memory circuit 88 with each other and determine the driving direction of the motor 92. Is the output of circuit 87 greater than that of the memory circuit 88, the motor 92 is driven in one direction, and if it is smaller, so the motor 92 runs in the opposite direction until the output signal is the same Becomes zero, whereupon the motor 92 comes to a standstill.

Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung ist im einzelnen -in Fig. 14 dargestellt. Eine Fotozelle etwa in Form einer Fotodiode 83 ist mit der Basis eines Transistors 93 verbunden, dessen Kollektor mit einem Transformator 94 verbunden ist, welcher eine Wechselspannungskomponente aus dem Ausgangssignal der Fotodiode 83 ausscheidet. Die Wechselspannungskomponente wird durch ein Filter mit einem tondersator 95 und einem Widerstand 96 gefiltert. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal der Fotodiode 87 differenziert, um eine Wechselspannungskomponente mit einer über einem bestimmten Wert liegenden Frequenz auszuscheiden. Das gefilterte Ausgangssignal wird einem Funktionsverstrker 97 zugeführt, dessen Ausgangs signal durch eine Diode q8 gleichgerichtet wird. Das gleichgerichtete Ausgangssignal wird dann durch eine aus einem Kondensator 99 gebildete integrierende Schaltung geglättet und an die Basis eines ersten Transistors 100 des Schmitt-Triggers 86 gelegt, so daß der Transistor 100 leitet. Dadurch fließt nun der bisher durch Widerstände 101au 101b und die Basis und den Emitter eines zweiten Transistors 103 sowie einen Widerstand 103 fließende Strom durch den Kollektor und den Emitter des ersten Transistors 100, wodurch der zweite Transistor 102 gesperrt wird. Dadurch steigt die Basisspannung eines dritten Transistors 104, so daß dieser leitend wird und den Motor 92 über einen Schalter 105 einschaltet.The circuit arrangement described above is in detail -in Fig. 14 shown. A photocell in the form of a photodiode 83 is with the The base of a transistor 93 is connected, the collector of which is connected to a transformer 94 is connected, which is an alternating voltage component from the output signal of the Photodiode 83 is eliminated. The alternating voltage component is filtered through a filter a tondersator 95 and a resistor 96 filtered. That way it becomes Output signal of the photodiode 87 differentiated by an alternating voltage component to be eliminated with a frequency above a certain value. The filtered The output signal is fed to a function amplifier 97, the output signal of which is rectified by a diode q8. The rectified output signal is then smoothed by an integrating circuit formed from a capacitor 99 and applied to the base of a first transistor 100 of the Schmitt trigger 86, so that transistor 100 conducts. As a result, the previously flowing through resistors 101au 101b and the base and emitter of a second transistor 103 and a resistor 103 current flowing through the collector and the emitter of the first transistor 100, whereby the second transistor 102 is blocked. This increases the base voltage a third transistor 104, so that this becomes conductive and the motor 92 over a switch 105 turns on.

Das gleichgerichtete Ausgangssignal der integrierenden Schaltung liegt außerdem am Schaltkreis 87 und über diesen an der Speicherschaltung 88 sowie an der Verglei>lerschaltung 89, welche die Ausgangssignale wie vorstehend beschrieben miteinander vergleicht. Das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 89 wird dem Schalter 105 zugeleitet, um den Motor 92 fallweise umzusteuern. Ist die Bildebene weit von der Ebene des Brechungselenents 81 entfernt, so ist das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 86 sehr groß, so daß der Motor 92 schneller läuft. Wenn-sich die Bildebene dabei der Ebene des Brechungselements 81 nähert, d.h. wenn das Bild in der Filmebene zunehmend schärfer wird, v-erringert sich die Drehzahl des Motors 92, so daß das Bild zügig und ohne Suchen scharf eingestellt wird.The rectified output signal of the integrating circuit is present also to the circuit 87 and via this to the memory circuit 88 as well as to the comparator circuit 89, which the output signals as described above compares with each other. The output of the comparator circuit 89 becomes the Switch 105 fed to the motor 92 to reverse direction on a case-by-case basis. Is the picture plane far from the plane of the refractive element 81, the output signal is of the Schmitt trigger 86 is very large, so that the motor 92 runs faster. If the image plane thereby approaches the plane of the refractive element 81, i.e. when the image becomes increasingly sharper on the film level, the speed of the motor decreases 92 so that the picture is focused quickly and without searching.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden andere, nicht durch die Bewegung des Brechungselements 84 hervorgerufene Wechselspannungskomponenten im wesentlichen ausgeschieden. Für den praktischen Gebrauch ist es jedoch vorteilhaft, jegliche Störungen- möglichst vollständig auszuscheiden. So kann es etwa vorkommen, daß eine vom Bild ausgehende Wechselspannungskomponente die gleiche Frequenz hat wie die durch- die Bewegung des Brechungselements 81 hervorgerufene. Um dadurch hervorgerufene Störungen vollständig -aws,zuscheiden, arbeitet eine weitere, nachstehend anhand von Fig. 15A bis 15C und 16 erläuterte Ausführungsform der Erfindung mit zwei Fotozellen. In der Anordnung nach Fig. 15A ist ein Brechungselement 110 in der- Mitte -einer-durchsichtigen Scheibe 111 angebracht. Unmittelbar hinter der Scheibe 111 ist eine Maske 112 der in Fig. 12C gezeigten Art angeordnet. Das auf der durchsichtigen Scheibe 111 erzeugte Bild wird von einer Fokussierlinse 113 auf eine Kombination aus zwei Fotozellen 114, 115 fokussiert. Die Maske 112 hat eine Anzahl von Löchern, welche in einer hinter dem Brechungselement 110 liegenden Gruppe 112a und einer hinter der durchsichtigen Scheibe 111 liegenden Gruppe 112b angeordnet sind.In the embodiment described above, others will not AC voltage components caused by the movement of the refractive element 84 essentially eliminated. For practical use, however, it is advantageous to to eliminate any disturbances as completely as possible. It can happen, for example, that an alternating voltage component emanating from the image has the same frequency such as that caused by the movement of the refractive element 81. To thereby induced disturbances completely -aws, separate, another one works below embodiment of the invention explained with reference to FIGS. 15A to 15C and 16 two photocells. In the arrangement of FIG. 15A, a refractive element 110 is in the middle of a transparent disk 111 attached. Immediately behind the Disk 111 is a mask 112 of the type shown in Fig. 12C. That on the transparent disk 111 is formed by a focusing lens 113 on a combination of two photocells 114, 115 focused. The mask 112 has one Number of holes in a group behind the refractive element 110 112a and a group 112b located behind the transparent pane 111 are.

Wie man in Fig. 15B erkennt, hat die innere Grwpte 112a einen Durchmesser A und die äußere Gruppe 112b einen Durchmesser Es Die Kombination der Fotozellen enthält eine erste Fotozelle 114 mit einem Durchmesser A', auf welche das durch das Brechungselement 110 fallende Licht fällt, und eine die erste umgebende zweite Photozelle 115 mit einem Durchmesser B' welche von dem durch die durchsichtige Scheibe 111 und den äußeren Bereich 112b der Maske 112 fallenden Licht beleuchtet wird. Die beiden Fotozellen 114, 115 sind über den gleichen Widerstandswert aufweisende Widerstände 116 bzw. 117 mit einem Funktionsverstärker 93 verbunden. Zwei den einen Eingang des Funktionsverstärkers 93 mit seinem Ausgang bzw.As can be seen in Fig. 15B, the inner core 112a has a diameter A and the outer group 112b have a diameter Es The combination of photocells contains a first photocell 114 with a diameter A 'on which the through the refractive element 110 falls light falling, and a second surrounding the first Photocell 115 with a diameter B 'which differs from that through the transparent disk 111 and the outer region 112b of the mask 112 is illuminated by light. The two photocells 114, 115 have the same resistance value Resistors 116 and 117 are connected to a function amplifier 93. Two one Input of the functional amplifier 93 with its output or

den anderen Eingang des Verstärkers mit Masse verbindende Widerstände 118, 119 haben den gleichen Widerstandswert Die übrigen Teile der in Fig. 16 gezeigten Schaltungsanordnung wurden bereits anhand von Fig. 14 erläutert. Das Ausgallgssignal des Funktionsverstärkers 93 entspricht hier der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Fotozellen 114, 115. Sind die beiden Ausgangssignale einander gleich, so ist das Ausgangssignal des Verstärkers 93 gleich Null.Resistors connecting the other input of the amplifier to ground 118, 119 have the same resistance value. The remaining parts of those shown in FIG Circuit arrangements have already been explained with reference to FIG. 14. The Ausgallgssignal of the functional amplifier 93 corresponds here to the difference between the output signals of the two photocells 114, 115. If the two output signals are the same, so the output of amplifier 93 is zero.

Selbst wenn die auf zunehmende Szene einen Gegenstand enthält, welcher sich mit einer der Bewegung des Brechungselements 110 entsprechenden Frequenz bewegt, gelangt die dadurch hervorgerufene Wechselspannungskomponente nicht über den Funktionsverstärker 93 hinaus. Nur wenn das Ausgangssignal der Fotozelle 114 eine von der des Ausgangssignals der anderen Motor zelle 115 verschiedene Wechselspannungskomponente enthält, wird dies an den Gleichrichter 98 und die integrierende Schaltung 99 weitergeleitet.Even if the increasing scene contains an object, which one moves at a frequency corresponding to the movement of the refractive element 110, the resulting AC voltage component does not pass through the function amplifier 93 out. Only if the output signal of the photocell 114 is one of the output signal the other motor cell 115 contains different AC voltage components this forwarded to the rectifier 98 and the integrating circuit 99.

Bei der vorstehend anhand von Fig. 15 und 16 beschriebenen Ausführung besteht der Nachteil, daß ein Teil des von dem Brechungselement 110 abgelenkten und in Bewegung versetzten Bildbereichs durch die Löcher im äußeren Bereich 112b der Maske fällt, was die Ansprechgenauigkeit der Steuerschaltung beeinträchtigt. In der in Fig. 17A gezeigten Ausführung ist dieser Nachteil durch einen zwischen der inneren und der äußeren Fotozelle 114 bzw. 115 vorhandenen Abstand 120 beseitigt. Der genannte mangel kann auch durch die in Fig 17B gezeigte Anordnung behoben werden, in welcher eine erste Fotozelle 121 in der optischen Achse und eine zweite Fotozelle 122 in gewissem Abstand dazu angeordnet ist.In the embodiment described above with reference to FIGS. 15 and 16 there is the disadvantage that part of the deflected by the refractive element 110 and animated image area through the holes in outer area 112b the mask falls, which affects the responsiveness of the control circuit. In the embodiment shown in Fig. 17A this disadvantage through a gap between the inner and outer photocells 114 and 115, respectively 120 eliminated. The aforementioned deficiency can also be caused by the arrangement shown in FIG. 17B be fixed, in which a first photocell 121 in the optical axis and a second photocell 122 is arranged at a certain distance from it.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsforr:en wird das Objektiv zum Scharfeinstellen des Bilds automatisch von einem Servormotor bewegt Die Steuerschaltung kann j jedoch auch mit einem Anzeigeinstrument verbunden sein, welches den Elnstellzustand anzeigt und die Scharfeinstellung von Hand ermöglicht Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 18 und 19 dargestellt In Fig. 18 erkennt man ein Objektiv 123 mit einer dahinter angeordneten durchsichtigen Scheibe 124, in deren Mitte ein Brechungselement 125 angeordnet ist. Ein die durchsichtige Scheibe 124 tragender Haltering 126 hat entlang dem Umfang eine Verzahnung 126a für den Eingriff mit einem auf-der Welle 128a eines Motors 128 sitzenden Ritzel 127. Eine hinter der durchsichtigen Scheibe 124 angeordnete Fokussiert linse 129 fokussiert das auf der Scheibe 124 erzeugte Bild durch eine Maske 130 hindurch auf eine Fotozelle 131. Die Fotozelle 131 ist mit einer in Fig. 19 dargestellten, der in Fig. 14 gezeigten ähnlichen Steuerschaltung verbunden und entspricht der Fotodiode 83 in Fig. 14. Das Ausgangssigna7 der aus dem Kondensator 99 gebildeten integrierenden Schaltung wird einem Amperemeter 132 zugeführt, welches die Verschiebung der Bildebene gegenüber der Ebene des Brechungselements 125 anzeigt. Der Zeiger des Amperemeters 132 kann im Sichtfeld des Eamerasuchers angeordnet sein, so daß der Zustand der Scharfeinstellung jederzeit wi^rend der Aufnahme überwacht werden kann.In the embodiments described above, the lens to focus the image automatically moved by a servo motor The control circuit however, j can also be connected to a display instrument which shows the setting status and allows manual focusing Such an embodiment is shown in FIGS. 18 and 19. In FIG. 18, an objective 123 can be seen with a transparent disk 124 arranged behind it, in the middle of which a refractive element 125 is arranged. A retaining ring 126 carrying the transparent disk 124 has along the circumference a toothing 126a for engagement with an on-the-shaft 128a of a motor 128 seated pinion 127. One behind the transparent pane A focussing lens 129 arranged in 124 focuses the generated on the disk 124 Image through a mask 130 onto a photocell 131. The photocell 131 is with a control circuit similar to that shown in FIG. 14 shown in FIG and corresponds to the photodiode 83 in FIG. 14. The output signal from The integrating circuit formed by the capacitor 99 is an ammeter 132 supplied, which is the displacement of the image plane relative to the plane of the refractive element 125 displays. The pointer of the ammeter 132 can be in the field of view of the camera viewfinder be arranged so that the state of focus at any time during the Recording can be monitored.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n t a n s p r u c e s: 1. Automatic focusing device For a camera or the like., With an axially displaceable for focusing Lens, a drive for axially moving the lens as a function of one electrical signal fed to it, one behind the lens and from the light passing through the lens illuminated photocell and one arranged between this and the drive of the lens, with the output signal fed by the photocell and controlling the drive of the lens as a function of this Control circuit, characterized in that between the lens (1) and the photocell (28) have an optical refractive element (22) essentially in an image plane of the lens is arranged that between the refractive element and the photocell a focusing lens (26) is arranged, which is an image of a the image generated essentially in the image plane is focused on the photocell, that the refractive element is perpendicular to the optical axis (O) of the objective Level is moved penodisch and that the control circuit on one in the output signal AC voltage component present in the photocell with one of the periodic Movement of the refractive element responds to the corresponding frequency and the drive of the lens controls in a direction in which the in the output signal of the Photocell available AC voltage component reduces 2. Focusing device according to claim 1, characterized in that the periodic movement of the refractive element (22) by a drive (11, 25) which transmits movement is connected to the rotating shutter (7) and a film feed of the camera.

30 focusing device according to claim 1 or 2, characterized g e k e n n e) c h n e t that the refractive element is a prism (22).

4. Focusing device according to claim 3, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the prism (22) in one to the optical axis of the objective (1) the perpendicular plane is rotated around the optical axis.

5. Focusing device according to claim 3, characterized in that g e k e n n z e i to C h ii e.t that the prism (40, 60) is transverse to the optical axis of the objective (1) moved back and forth.

6. Focusing device according to claim 1, characterized in that g e k e n n indicate that it has two photocells (114, 115; 121, 122), of which one arranged in the optical axis of the objective and of that through the refractive element (110) falling light is illuminated and the other side offset to the optical Axis arranged and illuminated by light not falling through the refractive element and that means (93, 116 to 119) for determining the difference between the output signals of the two photocells is available.

7. Measuring and display device for focusing a camera Od. The like., With an axially movable lens for focusing, a behind the lens arranged photo element, which of the through the lens falling light is illuminated, and one connected to the oelement, its output signal indicating display instrument, by noting that between the lens (123) and the photo element (131) an optical refractive element (125) is arranged essentially in an imaging plane of the lens that the refractive element with a certain frequency periodically in one to the optical axis of the lens perpendicular plane is moved that element between the refractive element and the motor a focusing lens (129) is arranged, which an image of a substantially in the figure plane the generated image is focused on the photo element, and that between the photo element and the display instrument (139) a circuit arrangement (93 to 99) is available, via which the indicating instrument with a in the output signal of the photo element contained AC voltage component is fed, so that the Display instrument shows the size of the alternating voltage component.