DE2728215A1 - Einstelleinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Insbesondere dient die vorliegende Erfindung der automatischen Entfernungsmessung zwischen einem optischen Gerät und einem aufzunehmenden Objekt. Hierbei wird von einer Bildkorrelation Gebrauch gemacht und die Objektentfernung wird bestimmt durch Relativbewegung zwischen einer ein optisches Hilfsbild erzeugenden optischen Hilfseinrichtung und einer strahlungsempfindlichen Anordnung bis zu einer feststellbaren Korrelationsstellung, wobei diese Stellung der bestehenden Objektentfernung zugeordnet ist. Die vorliegende Erfindung findet ferner Anwendung bei automatischen Fokussiereinrichtungen, in welchen ein optisches Element, beispielsweise eine Aufnahmelinse, entsprechend der gemessenen Objektentfernung in eine Fokussiersteilung bewegt wird.

In der Vergangenheit sind viele solcher automatischer Entfernungsmeß- und Fokussiereinrichtungen bekanntgeworden, die von einer Bildkorrelation Gebrauch machen. In jeder dieser bekannten Einrichtungen bilden optische Hilfsmittel ein Bild des aufzunehmenden Objektes fiuf jeweils zwei strahlungsempfindlichen Detektoranordnungen ab. Die Lage und die Strahlungsverteilung dieser Hilfsbilder auf den zugeordneten Detektoranordnungen verändert sich in bekannter Weise bei einer Änderung der Objektentfernung sowie bei einer Änderung der relativen Stellung zwischen der optischen Hilfseinrichtung und der zugeordneten Detektoranordnung .

Jede der erwähnten strahlungsempfindlichen Anordnungen besteht aus mehreren strahlungsempfindlichen Elementen und jedes dieser Elemente in einer der Anordnungen besitzt ein entsprechendes Gegenelement an gleicher Stelle in der anderen der beiden Anordnungen. Jedes Element erzeugt ein elektrisches Signal, welches der auf das Element auf treffenden Strahlungsintensität ent- *T spricht. Diese Signale werden verarbeitet, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das immer dann eine ausgeprägte Änderung erfährt, wenn die Strahlungsverteilungen der beiden Meßbilder

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auf den zugeordneten strahlungsenipfindlichen Anordnungen im wesentlichen übereinstimmen.

In jeder der bekannten Entfernungsmeß- bzw. Fokussiereinrichtungen wird im Betrieb wenigstens eines der Meßbilder oder die zugeordnete strahlungsempfindliche Anordnung relativ zueinander verschoben, um die Strahlungsverteilung auf der Detektoranordnung zu verändern. Meist erfolgt eine Relativbewegung zwischen der optischen Hilfseinrichtung, die beispielsweise durch eine Linse oder einen Spiegel gegeben ist in Bezug auf die zugeordnete strahlungsempfindliche Anordnung, In einer bestimmten Stellung der optischen Hilfseinrichtung, die der bestehenden Objektentfernung zugeordnet ist, weist die Strahlungsverteilung auf den beiden Detektoranordnungen die beste Übereinstimmung auf und das Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung erfährt die erwähnte ausgeprägte Änderung. Die Stellung des innerhalb der optischen Hilfseinrichtung beweglichen Gliedes ist somit der bestehenden Objektentfernung zugeordnet und bildet ein Maß für diese spezielle Entfernung.

Die bekannten Einrichtungen machen von einer Feststellung dieser Korrelationsposition des beweglichen Elementes innerhalb der optischen Hilfseinrichtung Gebrauch, um ein Maß für die Objektentfernung zu erzeugen. Insbesondere erzeugen diese Einrichtungen dieses Maß durch. Feststellung des Auftritts einer ausgeprägten Änderung innerhalb des Ausgangssignales und durch Sicherstellung und Erzeugung eines der speziellen Stellung des beweglichen Elementes innerhalb der optischen Hilfseinrichtung zugeordneten Meßwertes.

Wenn die automatische Fokussierung eines optischen Hauptelementes, wie beispielsweise einer Aufnahmelinse,durch die vorstehend erwähnte Einrichtung erfolgen soll, so muß diese Einrichtung Mittel zur Bewegung des optischen Hauptelementes

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dergestalt aufweisen, daß seine Position der laufend festgestellten Korrelationsposition des beweglichen Elementes innerhalb der optischen Hilfseinrichtung entspricht. Der Aufbau einer solchen Einrichtung wird so getroffen/ daß,wenn die Position des optischen Hauptelementes der laufenden Korrelationsposition des beweglichen Elementes innerhalb der optischen Hilfseinrichtung entspricht, sich das von dem optischen Hauptelement erzeugte Bild des Objektes in scharfer Abbildung in einer vorgegebenen Bildebene befindet.

Verschiedene Ausführungen der vorstehend erwähnten Einrichtungen finden sich in den US-Patentschriften 3 836 772, 3 838 275 und 3 274 914. In den beiden erstgenannten Patentschriften besteht das bewegliche Glied der optischen Hilfseinrichtung aus einer Hilfslinse oder einem Spiegel. Dieses bewegliche Glied und eine hiermit in Antriebsverbindung stehende Hauptlinse werden jedesmal, wenn die Objektentfernung eine Änderung erfährt, zusammen bewegt, um aus einer früheren Korrelations- und Fokussierposition hinsichtlich der alten Objektentfernung in eine neue Korrelations- und Fokussierposition gemäß der neuen Objektentfernung bewegt zu werden.

Bei der aus der US-PS 3 274 914 bekanntgewordenen Einrichtung werden das bewegliche Glied der optischen Hilfseinrichtung und eine hiermit mechanisch verbundene Hauptlinse bei jeder Auslösung einer Fokussieroperation zusammen bewegt, wobei diese Bewegung ausgehend von einer der Entfernung unendlich entsprechenden Ausgangsposition bis zu einer Position erfolgt, in der für die bestehende Objektentfernung Korrelation erzielt wird. Danach werden das bewegliche Glied und die Hauptlinse zusammen in die Ausgangsposition zurückbewegt, um für die nächste Fokussieroperation bereit zu sein.

Bei all den vorstehend erwähnten bekannten Einrichtungen steht das optische Haupielernent in mechanischer Antriebsverbindung mit dem beweglichen Element der optischen Hilfseinrichtung.

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Eine solche mechanische Kopplung führt zu verschiedenen nachteiligen Beschränkungen.

Zunächst wird durch die mechanische Kopplung der Hauptlinse mit dem beweglichen Element der optischen Hilfseinrichtung eine Begrenzung der Geschwindigkeit herbeigeführt, mit der das bewegliche Element beim Suchen der Korrelationsposition durch seinen Bewegungsbereich bewegt werden kann. Diese Beschränkung ergibt sich auf Grund der größeren Masse der Hauptlinse in Bezug auf die Masse des beweglichen Elementes. Diese Beschränkung ist von besonderer Bedeutung und sehr unerwünscht in jenen Anwendungsfällen, in denen das bewegliche Element der optischen Hilfseinrichtung sehr schnell bewegt werden sollte, um unerwünschte Effekte einer Bewegung des aufzunehmenden Objektes bzw. einer Bewegung des optischen Gerätes auszuschalten. Eine von Hand gehaltene Kamera stellt den typischen Fall dar, in welchem die Geschwindigkeit des beweglichen Elementes sehr groß sein sollte und nicht durch Ankopplung der Aufnahmelinse mit höherer Meisse begrenzt werden sollte.

Ferner wird bei einer mechanischen Ankopplung der Hauptlinse an das bewegliche Glied der optischen Hilfseinrichtung die konstruktive Auslegung des optischen Gerätes beschränkt. Eine solche mechanische Kopplung verbietet eine beliebige Anordnung des beweglichen Elementes der optischen Hilfseinrichtung in Bezug auf die Hauptlinse. Es ist vielmehr immer darauf zu achten, daß sich das bewegliche Element in unmittelbarer Nachbarschaft der Ilauptlinse befindet. Dies stellt eine Einschränkung bezüglich der Konstruktionsfreiheit dar.

Schließlich wird durch eine Ankopplung der Hauptlinse an das bewegliche Element der optischen Hilfseinrichtung die Verwendung einer Wechseloptik erschwert. Da im allgemeinen die mechanische Verbindung zwischen dem beweglichen Element und der optischen Hauptlinse auf die Eigenschaften dieser beiden Elemente zugeschnitten ist, ergeben sich beim Einsetzen einer unterschiedlich ausgebildeten Ilauptlinse ernsthafte Anpaßprob leine.

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Ausgehend von diesen bekannten Anordnungen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Einstellung eines einstellbaren Elementes in einer einer Objektentfernung entsprechenden Stellung anzugeben, die die vorstehend erwähnten Beschränkungen hinsichtlich der Meßgeschwindigkeit, des konstruktiven Aufbaus und der Austauschbarkeit von Objektiven nicht aufweist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer auf dem Korrelationsprinzip beruhenden automatischen Fokussiereinrichtuncj gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltkreisschema einer Form eines Schaltkreises, der auf dem integrierten Schaltkreischip gemäß Fig. 1 verwirklicht sein kann; und

Fig. 3 ein die Betriebsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 darstellendes Signaldiagramm.

Gemäß Fig. 1 ist eine Einrichtung dargestellt, die in einem einzigen Abtastdurchgang eine automatische Fokussierung hervorruft und die Entfernung des Gerätes zu einem ausgesuchten Objekt bestimmt. Diese Entfernung sei nachfolgend als Objektentfernung bezeichnet. Die Einrichtung bewegt eine Hauptlinse 1 in eine Stellung, die dem Meßwert der Objektentfernung entspricht und in welcher die Linse 1 ein scharfes Bild des Objektes auf einer Bildebene 2 erzeugt.

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Ee sei angenommen, daß es sich bei der Linse 1 um die Aufnahmelinse einer photographischen Kamera handelt und daß die Einrichtung gemäß Fig. 1 in der Kamera enthalten ist, um die Fokussierung der Kamera zu automatisieren. Die Bildebene 2 stellt sodann die Filmebene der Kamera dar. Der Verschluß und andere bekannte Teile, die eine solche Kamera normalerweise enthält, wurden zwecks Vereinfachung in Fig. 1 nicht dargestellt.

Die Einrichtung gemäß Fig. 1 enthält einen Bild-Korrelationsteil 3 bekannter Art. Dieser Teil umschließt einen Modul 4, der ein Reflexionsprisma 5, eine Linse 6, eine Linse 7 und einen integrierten Schaltkreischip 0 enthält. Der Schaltkreischip 8 enthält eine Vielzahl strahlungsempfindlicher Elemente, die in ersten und zweiten Detektoranordnungen 9 und 10 angeordnet sind. Derartige Elemente sind in Fig. 2 dargestellt und werden nachfolgend noch beschrieben. Der Schaltkreischip 8 enthält ferner einen Signalverarbeitungsschaltkreis, der an die Elemente der Detektoranordnungen 9 und 10 angeschlossen ist und die Ausgangssignale dieser Elemente verarbeitet, um ein verarbeitetes Ausgangssignal zu bilden. Das Ausgangssignal des Schaltkreischips 8 wird zwischen zwei Ausgangsanschlüssen 11 und 12 des Chips erzeugt. Der Ausgangsanschluß 12 ist mit Masse verbunden.

Der Teil 3 umfaßt ferner eine Blende 13 und einen Hilfsspiegel 14, welche beide mit dem Prisma 5 und der Linse 6 zusammenarbeiten, um ein erstes Hilfs- bzw. Meßbild des Objektes auf der Detektoranordnung 9 zu bilden. In gleicher Weise umfaßt der Teil 3 eine Blende 15 und einen beweglichen Abtast-Hilfsspiegel 16, der zusammen mit dem Prisma 5 und der Linse 7 ein zweites Hilfs- bzw. Meßbild des Objektes auf der Detektoranordnung 10 abbildet. Der Spiegel 16 ist in einem Gelenkpunkt 17 schwenkbar gelagert.

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Die gestrichelten Linien in Fig. 1 veranschaulichen lediglich den allgemeinen Strahlungsverlauf, ausgehend von dem aufzunehmenden Objekt zur Formung der Meßbilder auf den entsprechenden Detektoranordnungen 9 und 10. Im vorliegenden Fall ist der Betrachtungswinkel, unter dem die optischen Hilfseinrichtungen die Meßbilder abbilden relativ klein, d. h. in der Größenordnung von 1 bis 10Winkelgraden gewählt. Ferner sind die Hilfseinrichtungen so aufgebaut und in Bezug auf die Detektoranordnungen 9 und 10 und die Linse 1 so ausgerichtet, daß das auf der Anordnung 9 gebildete Meßbild im wesentlichen identisch mit dem auf der Anordnung 10 gebildeten Meßbild ist. Anders ausgedrückt repräsentieren beide Meßbilder den gleichen Teil aus dem gesamten Hauptbild, das durch die Linse 1 in der Bildebene 2 abgebildet wird. Es sei darauf verwiesen, daß es nicht erforderlich ist, beide Meßbilder auf den zugeordneten Detektoranordnungen zu fokussieren. Es ist einzig und allein erforderlich, daß diese Bilder eine unterscheidbare Strahlungsverteilung auf der zugeordneten Detektoranordnung erzeugen.

Die Einrichtung gemäß Fig. 1 weist einen neuen Teil auf, der dem schwenkbaren Spiegel 16 in einem einzigen Durchgang eine Abtastbewegung erteilt. Insbesondere ist der Spiegel 16 mit einem Arm 18 ausgestattet, der in einem Abtastnocken 19 endet. Der Abtastnocken 19 befindet sich mit einer rampenförmigen Oberfläche 20 einer Einrichtung 21 im Eingriff, wobei der Einrichtung 21 eine Vertikalbewegung durch eine Führung 22 zwischen einer oberen und unteren Grenzstellung erteilt wird. Die in Fig. 1 dargestellte Lage der Einrichtung 21 stellt eine Zwischenlage zwischen der oberen und unteren Grenzstellung dar.

Wenn sich die Einrichtung 21 in ihrer oberen Grenzstellung befindet, so weist sie die in gestrichelten Linien dargestellte

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Lage auf. Bei dieser Stellung der Einrichtung 21 nimmt der Spiegel 16 eine Extremstellung im Gegenuhrzeigersinn ein, die ihm über den Arm 18 um den Schwenkpunkt 17 erteilt wird. Diese Stellung ist die sogenannte Nahstellung des Spiegels Wenn sich die Einrichtung 21 in ihrer unteren Grenzstellung befindet, so nimmt der Spiegel 16 seine Extremstellung im Uhrzeigersinn ein. Diese Stellung ist die sogenannte Weitstellung des Spiegels 16.

Die Ausdrücke nah und weit seien weiter unten näher erklärt. Die Stellung, in der der Spiegel 16 in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine Zwischenstellung, die zwischen der Nahstellung und der Weitstellung des Spiegels liegt und der dargestellten Zwischenposition der Einrichtung 21 zugeordnet ist.

Vor dem Beginn einer jeden automatischen Fokussieroperation nimmt die Einrichtung 21 ihre obere Grenzstellung ein und wird in dieser Stellung durch den Stößel 23 einer entregten Spule 24 gehalten. Der Stößel 23 greift in eine Kerbe 25 in der Einrichtung 21 ein. Die Spule 24 besitzt eine Wicklung 26, deren eines Ende über einen Schalter 27 an die positive Anschlußklemme 28 einer geeigneten nicht dargestellten Spannungsquelle angeschlossen ist. Die negative Anschlußklemme dieser Spannungsquelle kann ebenso wie das verbleibende Ende der Wicklung 26 als mit Masse verbunden angesehen werden.

Die Auslösung und Durchführung einer einzigen automatischen Fokussieroperation v/ird durch momentane Betätigung des Schalters 27 ausgelöst. Durch ein solches Schließen des Schalters 27 wird die Spule 24 erregt und veranlaßt eine Zurückziehung des Stößels 23. Hierdurch kann eine Zugfeder 29 die Einrichtung 21 nach unten in ihre, untere Grenzposition ziehen. Wenn sich die Einrichtung 21 nach unten bewegt, so wird der Spiegel 16 auf Grund des mit der Rampenfläche 20 zusammenwirkenden Nockens 19 im Uhrzeigersinn bewegt, wie dies durch den Pfeil angedeutet ist. Wenn die Einrichtung 21 ihre untere Grenzstellung erreicht, so nimmt der Spiegel 16 seine Weitstellung ein.

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Wenn die freigegebene Einrichtung 21 sich von ihrer oberen Grenzstellung in ihre untere Grenzstellung unter dem Einfluß der Feder 29 bewegt, wird dementsprechend eine Abtastperiode ausgelöst, in welcher der Spiegel 16 im Uhrzeigersinn in einem einzigen Abtastdurchgang vollständig durch seinen vollen Positionsbereich, ausgehend von der Nahstellung in die Weitstellung bewegt wird. Nachfolgend heben nicht dargestellte geeignete Spannvorrichtungen die Einrichtung 21 wieder an, um sie und den Spiegel 16 in die obere Grenzstellung zurück" zubewegen, in· der sie sodann durch Entregung der Spule 24 gehalten werden, bis bei einer nachfolgenden Betätigung der Einrichtung der Schalter 27 erneut geschlossen wird.

Zusätzlich zu der in einem einzigen Durchgang arbeitenden Abtasteinrichtung weist das erfindungsgemäße Gerät gemäß Fig. 1 einen Ansprechteil auf, der eine jeder Position des Spiegels 16 entsprechenden Meßgröße erzeugt, die einer bestehenden Objektentfernung zugeordnet ist. Dieser Teil umfaßt die Operationsverstärker 3O, 31 und 32, ein RS-Flip-Flop 33 und verschiedene andere Komponenten, auf die nachstehend Bezug genommen wird.

Der Eingang des Verstärkers 30 ist an den Schaltkreischip angeschlossen, um das zuvor erwähnte Ausgangssignal des Chips zugeführt zu erhalten. Insbesondere ist der nicht-invertierende Eingang 34 des Verstärkers 30 über einen Widerstand 35 mit dem Ausgangsanschluß 11 verbunden. Dieser Anschluß ist ferner über einen Widerstand 36 mit der invertierenden Eingangsklemme 37 des Verstärkers 30 verbunden. Ein Kondensator 38 ist zwischen die Eingangsklemme 37 und Masse geschaltet.

Die gerade beschriebenen Komponenten bilden einen Spitzendetektor, der eine Umschaltung des an der Ausgangsklemme des Verstärkers 30 auftretenden Signales von einem negativen zu einem positiven Wert immer dann hervorruft, wenn das Ausgangssignal des Schaltkreischips eine negative Spitze oder

Einbuchtung auf v/eist. Eine solche Umschaltung auf ein positives Signal wird demnach erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Schaltkreischips die erwähnte ausgeprägte Signaländerung auf Grund einer Korrelation während der Abtastperiode erfährt.

Die Ausgangsklemrne 39 des Verstärkers 30 ist über einen Kondensator 40 und einen Widerstand 41 an Masse gelegt. Der gemeinsame Schaltungspunkt von Kondensator 40 und Widerstand 41 ist mit dem Setzeingang 42 des Flip-Flops 33 verbunden. Die Kathode einer Diode 43 ist ebenfalls an diesen gemeinsamen Schaltungspunkt angeschlossen und die Anode dieser Diode ist an Masse angeschlossen.

Der Betrieb des Schaltkreischips 8 und des Verstärkers 30 wird gestartet und angehalten durch ein entsprechendes Schließen und öffnen eines Schalters 44. Zu diesem Zweck ist der Schalter 44 zwischen eine positive Anschlußklemme 45 einer Spannungsversorgung und eine Versorgungsleitung 46 für den Verstärker 30 geschaltet. Eine Versorgungsleitung 47 zweigt von der Leitung 46 nach dem Schaltkreischip 8 ab. Die Anschlußklemme 45 kann mit der zuvor erwähnten Anschlußklemme 28 verbunden sein. Der Schalter 44 wird bei der Betätigung des Gerätes zwecks Ausführung einer automatischen Fokussieroperation geschlossen.

Der Verstärker 30 dient somit der Erzeugung eines positiven Setzimpulses entsprechend dem Wert "1" an dem Setzeingang 42 des Flip-Flops 33, wenn der Spiegel 16 während einer Abtastperiode die Korrelationsposition durchfährt. Eine solche Stellung des Spiegels 16 veranlaßt eine ausgeprägte Änderung im Ausgangssignal nach einem negativen Wert, wodurch das Signal an der Ausgangsklemme 39 des Verstärkers 30 auf einen positiven Wert umschaltet. Wenn dieser Fall auftritt, so erzeugt der aus dem Kondensator 40 und dem Widerstand 41 zusammengesetzte RC-Schaltkreis den erwähnten "1"-Impuls an der Eingangsklemme 42.

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Der Verstärker 31 ist als Integrator geschaltet. Zu diesem Zweck ist der nicht-invertierende Eingang 48 des Verstärkers 31 über die Widerstände 49 und 50 an eine positive Spannungsversorgungsklenune 51 angeschlossen. Diese Klemme 51 kann wiederum mit den Klemmen 28 und 45 verbunden sein. Der invertierende Eingang 52 des Verstärkers 31 ist an Masse angeschlossen. Ein Integrationskondensator 53 ist zwischen dem Ausgang 54 des Verstärkers 31 und dem nicht-invertierenden Eingang 48 angeordnet.

Der gemeinsame Schaltungspunkt der Widerstände 49 und 50 ist über eine Leitung 55 und einen Schalter 56 an Masse gelegt. Der Schalter 56 ist derart in Bezug auf die bewegliche Einrichtung 21 angeordnet, daß der Schalter 56 imitier geschlossen ist, wenn die Einrichtung 21 ihre obere Grenzstellung einnimmt und dieser Schalter geöffnet ist, wenn die Einrichtung 21 ihre Abtastbewegung nach unten ausführt. Wenn der Schalter 56 geöffnet ist, so steigt das Signal am Ausgang 54 des Verstärkers 31 mit der Zeit und somit mit der Bewegung des Spiegels 16 an. Wenn der Schalter 56 geschlossen ist, so fällt das Signal an der Ausgangsklemnie 54 auf Null ab. Das Signal an der Ausgangsklemme 54 bildet somit ein Rampensignal, das der Spiegelposition folgt und dieser proportional ist.

Die Ausgangsklemme 54 des Verstärkers 31 ist über einen Feldeffekt-Transistorschalter 57 an den nicht-invertierenden Eingang 58 des Verstärkers 32 angeschlossen. Ein Speicherkondensator 59 verbindet die Eingangsklemme 58 mit Masse. Der Verstärker 32 dient als Trennverstärker, um eine unerwünschte Entladung des Kondensators 59 zu verhindern. Zu diesem Zweck ist die Ausgangsklemme 60 des Verstärkers 32 auf die invertierende Eingangsklemme 61 desselben zurückgeführt.

Die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 57 ist über eine Diode 62 mit der Q-Ausgangsklemme 63 des Flip-Flops 33 verbunden. Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß,wenn das

Flip-Flop zurückgestellt ist und die Ausgangsklenune 63 demnach den Wert "0" ausgibt, der Feldeffekt-Transistor 57 eingeschaltet ist und das Signal an den Klemmen 58 und 60 und auf dem Kondensator 59 mit dem Signal an der Klemme 54 ansteigt und somit der Position des Spiegels 16 folgt.

Kenn die auf der Korrelation beruhende Einbuchtung im Ausgangssignal des Chips das Flip-Flop 33 setzt, erscheint ein Signal mit dem Viert "1" an der. Klemme 63 des Flip-Flops 33, wodurch der Feldeffekttransistor 57 gesperrt wird. Der Kondensator speichert sodann das Signal an den Anschlußklemmen 58 und 60 auf dem Wert, den dieses zum Zeitpunkt des Auftretens der Korrelation eingenommen hat. Demzufolge ist das Signal an der Ausgangsklemme 60 ein sogenanntes Spiegel-Positionssignal, das die Position des Spiegels 16 in einer gegebenen Abtastperiode repräsentiert, wenn in dieser Abtastperiode eine Signalabsenkung auf Grund einer Korrelation auftritt. Dieses Signal repräsentiert, somit die Korrelationsposition des Spiegels und die bestehende Objektentfernung während einer laufenden Abtastperiode.

Die Rückctellklemme 64 des Flip-Flops 3 3 ist über einen Kondensator 65 an den gemeinsamen Schaltungspunkt der Widerstände 49 und 50 angeschlossen, an den ebenfalls die Leitung 55 und der Schalter 56 angeschlossen sind. Als Folge hiervon wird das Flip-Flop 33 jedesmal zurückgestellt, wenn der Schalter 56 öffnet, d. h. jedesmal, wenn eine Abtastperiode gestartet wird.

Die Linse 1 ist gleitend in einem Führungsorgan 66 gelagert, um eine Auf/Abwärtsbewegung gemäß Fig. 1 ausführen zu können. In Fig. 1 ist die Linse 1 in ihrer obersten Stellung, die der Nahstellung entspricht, dargestellt. In dieser Stellung weist die Linse. 1 ihre maximale Entfernung von der Bildebene 2 auf. Wenn die Linse 1 diese Nahstellung einnimmt, so erzeugt sie ein f okuliertes Bild auf der Bildebene 2 von einem Objekt,

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das die minimale Objektentfernung in Bezug auf das Gerät auf v/eist. Die unterste Stellung, in die die Linse 1 bewegt werden kann, entspricht der Weit- bzw. Unehdlichstellung, in der die Linse 1 den geringsten Abstand von der Bildebene 2 aufweist. Wenn die Linse 1 diese Weitstellung einnimmt, so erzeugt sie ein fokussiertes Bild in der Bildebene 2 für alle Objektentfernungen, die größer als ein vorgegebener Wert, wie beispielsweise von 10m sind.

Die Steuereinrichtung zur Bewegung und Positionierung der Linse 1 in ihrem Bewegungsbereich zwischen der Nahstellung und der Weitstellung umfaßt eine Zugfeder 67, die an einer mit der Linse 1 verbundenen Zahnstange 68 angreift und diese nach unten zieht. Die Linse 1 ist normalerweise gegen eine Abwärtsbewegung unter der Kraft der Feder 67 durch einen Stößel 69 gesichert, der von einer Spule 70 betätigt wird und in die Zähne der Zahnstange 68 eingreift, wenn die Spule 70 nicht erregt ist. Die Spule 70 besitzt eine Wicklung 71, die mit einem Ende an Masse angeschlossen ist. Das andere Ende der Wicklung 71 ist an eine Leitung 72 angeschlossen.

Ein Operationsverstärker 73 ist als Vergleicher geschaltet und steuert die Positionierung der Linse 1, um diese in Übereinstimmung mit der Korrelationsposition des Spiegels 16 zu bringen. Zu diesem Zweck ist der invertierende Eingang 74 des Verstärkers 73 mit dem Ausgang 60 des Verstärkers 32 verbunden und erhält auf diese Weise das erwähnte Spiegel-Positionssignal zugeführt. Der nicht-invertierende Eingang 75 des Verstärkers 73 ist über eine Leitung 76 an einen Abgriff 77 angeschlossen, der auf einem Widerstand 78 schleift. Der Abgriff 77 ist mit der Linse 1 verbunden, so daß die Stellung des Abgriffes 77 entlang des Widerstandes 78 ein Maß für die Linsenposition bildet. Ein Ende des Widerstands 78 ist an eine positive Anschlußklemme 79 angeschlossen und das andere

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Ende des Widerstandes 78 ist mit Masse verbunden. Die Anschlußklemme 79 kann wiederum mit den Anschlußklemmen 28, usw. verbunden sein. Der Ausgang 80 des Verstärkers 73 ist an die Kathode einer Diode 81 angeschlossen und die Anode der Diode 81 ist über einen Schalter 82 mit der Leitung 72 verbunden.

Auf Grund der vorstehend beschriebenen Anordnung wird ein Linsen-Positionssignal an die Eingangsklemme 75 zum Vergleich mit dem Spiegel-Positionssignal angelegt, das der Eingangsklemme 74 zugeführt wird. Solange das Spiegel-Positionssignal an der Klemme 74 größer als das Linsen-Positionssignal an der Klemme 75 ist, weist das Ausgangssignal des Vergleichers an der Klemme 80 einen negativen Wert auf, die Spule 70 ist erregt, der Stößel 69 ist zurückgezogen und der Linse 1 v/ird eine Abwärtsbewegung unter der Kraft der Feder 67 gestattet. Immer dann, wenn die Linse 1 eine Position erreicht, in der das Linsen-Positionssignal sich dem Spiegel-Positionssignal angleicht, schaltet das Ausgangssignal an der Klemme auf einen positiven Wert um, die Spule 70 wird entregt und der Stößel 69 stoppt die Bewegung der Linse 1. Die Linse 1 wird sodann in einer Stellung gehalten, die dem gespeicherten Wert des Spiegel-Positionssignales und somit der Korrelationsposition des Spiegels und der bestehenden Objektentfernung während der laufenden Abtastperiode entspricht.

Gemäß Fig. 2 ist eine Form eines Schaltkreises dargestellt, die der Signalverarbeitungsschaltkreis des Chips 8 gemäß Fig. 1 einnehmen kann. Die zuvor erwähnten licht- bzw. strahlungsempfindlichen Elemente sind als Photodioden 101 bis 104* dargestellt. Die Photodioden 101 bi3 104 sind in der ersten Detektoranordnung 9 enthalten und die Photodioden 101' bis 104* sind in der zweiten Detektoranordnung 10 enthalten. Die Darstellung von vier Photodioden pro Detektüranordnung 9 bzw. 1O ist nur als ein Beispiel anzusehen und es ist selbstverständlich, daß jede gewünschte Anzahl und Art von lichtempfindlichen Elementen Verwendung finden kann.

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Die Anoden der Photodioden sind an die Chip-Versorgungsleitung 47 angeschlossen. Die Kathode einer jeden der Photodioden 101 bis 104 ist jeweils an einen der Eingänge von zugeordneten Differenzverstärkern 105 bis 108 angeschlossen. Die Kathode einer jeden der Photodioden 101' bis 104' ist mit dem verbleibenden Eingang eines jeden der Differenzverstärker 105 bis 108 verbunden. Insbesondere sind die Photodioden 101 und 101* an die entsprechenden Eingänge des Verstärkers 105, die Photodioden 102 und 102* an entsprechende Eingänge des Verstärkers 106, die Photodioden 103 und 103' an entsprechende Eingänge des Verstärkers 107 und die Photodioden 104 und 104' an entsprechende Eingänge des Verstärkers 108 angeschlossen. Die Verstärker 105 bis 108 sind jeweils geerdet.

Infolge der gerade beschriebenen Verbindungen sind die Photodioden der Detektoranordnung 9 paarweise mit an entsprechender Stelle angeordneten Photodioden innerhalb der Detektoranordnung 10 verbunden, wobei jedes Diodenpaar an die Eingänge eines zugeordneten Verstärkers 105 bis 108 angeschlossen ist. Weiterhin sind Dioden 109 bis 116 zwischen jeden der Verstärkereingänge und Masse geschaltet, um die Photodioden-Ausgangssignale zu logarithmieren, so daß die den Verstärkereingängen zugeführten Signale den Logarithmus der Lichtintensität der zugeordneten Photodioden repräsentieren. Dies geschieht, um die Ausgangssignale der Verstärker 105 bis 108 im wesentlichen innerhalb weiter Grenzen unabhängig von dem absoluten Lichtpegel der auf die Anordnungen 9 und 10 fallenden Meßbilder zu machen.

Der Ausgang eines jeden der Verstärker 105 bis 108 ist an einen Eingang eines zugeordneten Verstärkers 117 bis 120 angeschlossen. Die Ausgänge der Verstärker 117 bis 120 sind über die Anoden-Kathodenstrecke entsprechender Dioden 122 bis 125 in einem gemeinsamen Schaltungspunkt 121 zusammengeschlossen. Ferner ist der Ausgang eines jeden der Verstärker 117 bis 120

über die Kathoden-Anodenstrecke entsprechender Dioden 127 bis 130 an einen gemeinsamen Schaltungspunkt 126 angeschlossen.

Der Schaltungspunkt 126 ist mit einem Eingang eines Verstärkers 131 verbunden, wobei der andere Eingang dieses Verstärkers geerdet ist. Der Ausgang des Verstärkers 131 ist über einen Widerstand 132 mit einem Eingang eines Verstärkers 133 verbunden. Der andere Eingang des Verstärkers 133 ist an Masse gelegt. Der Ausgang des Verstärkers 133 ist an den gemeinsamen Ausgangsanschluß 11 angeschlossen. Ein Rückkopplungswiderstand 134 ist zwischen den Ausgang und den nicht-geerdeten Eingang des Verstärkers 131 geschaltet und ein Rückkopplungswiderstand 135 verbindet den Ausgang mit dem nicht-geerdeten Eingang des Verstärkers 133. Eine Klemmdiode 136 ist zwischen die Anschlußleitung und die negative Anschlußklemme 137 einer geeigneten nicht dargestellten Spannungsquelle geschaltet. Die positive Anschlußklemme dieser Spannungsquelle kann als mit Masse verbunden angesehen werden.

Der Aufbau des Schaltkreischips 8 in der vorstehend erläuterten Weise führt zu einem Ausgangssignal pro Verstärker 105 bis 108, das dem Verhältnis der auf die zugeordneten Photodioden auftreffende Lichtintensität entspricht. Diese resultierenden Signale werden positiv gemacht und die vier positiven Signale werden aufsummiert, um das Ausgangssignal zwischen der Leitung 11 und Masse zu bilden. Jedes dieser resultierenden Signale erreicht einen Minimalwert, wenn die beiden Photodioden, die das Signal erzeugen, nahezu gleich stark beleuchtet sind. Demzufolge nimmt das Ausgangssignal des Chips auf der Leitung 11 einen Minimalwert ein, wenn die beste Übereinstimmung zwischen der Lichtverteilung der beiden Meßbilder auf den Detektoranordnungen und 10 besteht. Die Diode 136 verhindert, daß Nebenminima oder falsche Minima in dem Chip-Ausgangssignal auftreten.

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Im Zusammenhang mit der nachstehend erfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung seien folgende Gesichtspunkte noch einmal in Erinnerung gerufen:

1. Für jede gegebene Stellung des Spiegels 16 bewegen sich die beiden auf den entsprechenden Anordnungen 9 und 10 gebildeten Bilder auseinander, wenn die Objektentfernung abnimmt und diese Bilder bewegen sich aufeinander zu, wenn sich die Objektentfernung vergrößert. Je größer demnach die Objektentfernung ist, umso weiter bewegt sich das Bild auf der Detektoranordnung 9 nach rechts.

2. Wenn der Spiegel 16 rotiert und eine progressive Abtastbewegung im Uhrzeigersinn, ausgehend von der Nahstellung in die Weitstellung ausführt, so bewegt sich das auf der Detektoranordnung 10 gebildete Bild entsprechend nach rechts.

3. Bei seiner progressiven im Uhrzeigersinn erfolgenden Abtastbewegung erreicht der Spiegel 16 eine Position, in der die Lichtverteilung des Bildes auf der Detektoranordnung 10 am besten mit der Lichtverteilung des Bildes auf der Detektoranordnung 9 übereinstimmt. Dieses ist die Korrelationsposition des Spiegels 16 für die bestehende Objektentfernung und diese besondere Position repräsentiert somit die spezielle Objektentfernung. Die Erzielung dieser besten Übereinstimmung hinsichtlich der Lichtverteilung und damit der Korrelationsposition drückt sich durch einen Minimumwert im Ausgangssignal des Chips auf der Leitung 11 aus.

4. Je größer die Objektentfernung ist, umso weiter muß der Spiegel 16 innerhalb der Abtastperiode bis zu jenem Zeitpunkt rotieren, in dem er die Korrelationsposition für die bestehende Objektentfernung einnimmt und das Chip-Ausgangssignal die der Korrelation zugeordnete Einbuchtung innerhalb dieser Periode aufweist.

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Die Funktionsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 sei anhand einer typischen Situation erläutert, die durch die Kurven 138 bis 145 in dem Diagramm gemäß Fig. 3 dargestellt ist. Zum Zwecke der Erläuterung sei bei einer automatischen Fokussieroperation angenommen/ daß die Objektentfernung etwa 6m betrage und daß die automatische Fokussierung die erste Operation der Kamera darstellt, wobei diese Operation durch eine Bedienungsperson ausgelöst wird, die die Schalter 27 und 44 zum Zeitpunkt T1 betätigt. Dieser Zeitpunkt ebenso wie andere während der automatischen Fokussierung auftretende Zeitpunkte sind in dem Diagramm gemäß Fig. 3 näher bezeichnet.

Die in Fig. 3 dargestellten Kurven zeigen die Veränderung der Spiegelposition und den Verlauf bestimmter innerhalb der Einrichtung gemäß Fig. 1 erzeugter Signale, die während der einzigen Abtastperiode auftreten. Insbesondere zeigen die Kurven 138 bis 145 die zeitliche Veränderungen der folgenden Größen:

Kurve Größe

138 Position des Spiegels 16; Signal am

Anschluß 54

139 Chip-Ausgangssignal auf der Leitung 11

140 Setzsignal an der Anschlußklemme 42

141 Schaltzustand des Feldeffekttransistors

57

142 Spiegel-Positionssignal an der Anschlußklemme 74

143 Linsen-Positionssignal an der Anschlußklemme 75

144 Ausgangssignal an der Anschlußklemme

145 Erregung der Spule 70.

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Vor den» Zeitpunkt T1, in welchem die automatische Fokussierung ausgelöst wird, ist der Schalter 27 geöffnet, wodurch die Spule 24 entregt ist und der Stößel 23 die Einrichtung 21 in ihrer oberen Grenzstellung festhält. Demzufolge nimmt der Spiegel die Nahstellung ein, wie dies durch die Kurve 138 veranschaulicht wird. Der Schalter 56 wird ebenfalls geschlossen gehalten, so daß das Rampensignal an der Anschlußklemme 54 des Integrationsverstärkers 31 den Wert Null aufweist, wie dies durch den Kurvenzug 138 ebenfalls veranschaulicht wird. Der Schalter 4 4 ist geöffnet, wodurch das Chip-Ausgangssignal auf der Leitung 11 und das Setzsignal an der Anschlußklemme 42 den Viert Null aufweisen, was durch die Kurven 139 und 140 veranschaulicht ist.

Die Linse 1 befindet sich vor dem Zeitpunkt T1 ebenfalls in ihrer dargestellten Nahstellung, wobei das Linsen-Positionssignal an der Anschlußklemme 75 den Wert Null aufweist, was aus der Kurve 143 hervorgeht. Der Schalter 82 ist geöffnet, wodurch die Spule 70 entregt ist, was durch die Kurve 145 veranschaulicht wird. Demzufolge befindet sich der Stößel 69 mit der Einrichtung 68 in Eingriff und hält die Linse 1 in der dargestellten Position.

Im Zeitpunkt T1, in welchem die Bedienungsperson die Kamerasteuerung betätigt, um die automatische Fokussierung in einem einzigen Durchgang auszulösen, werden die Schalter 27 und 44 geschlossen. Durch das Schließen des Schalters 44 werden der Chip 8 und der Verstärker 30 an Spannung gelegt. Demzufolge steigt das Chip-Ausgangssignal auf der Leitung 11 im Zeitpunkt T1 auf einen Anfangswert an, der durch die Kurve 139 dargestellt ist. Dieser Wert ist durch die Klemmdiode 136 vorgegeben.

Durch das Schließen des Schalters 27 wird die Spule 24 erregt und es beginnt die Abwärtsbewegung der Einrichtung 21 und die Abtast-Rotationsbewegung des Spiegels 16 im Uhrzeigersinn zum Zeitpunkt T1. Ausgehend vom Zeitpunkt T1 führt somit der Spiegel 16 eine Abtastbewegung aus, die durch den Kurvenzug 138

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veranschaulicht ist. Die Abwärtsbewegung der Einrichtung 21 ruft eine öffnung des Schalters 56 zum Zeitpunkt T1 hervor. Infolgedessen steigt das Rampensignal an der Anschlußklemme 54 ausgehend vom Zeitpunkt T1 an, wobei der Anstieg proportional der Spiegelposition folgt, wie dies ebenfalls durch den Kurvenzug 138 veranschaulicht ist.

Durch das öffnen des Schalters 56 im Zeitpunkt T1 wird ebenfalls das Flip-Flop 33 durch den Kondensator 65 zurückgestellt. Hierdurch tritt ein "0"-Signal an der Q-Ausgangsklemme 63 des Flip-Flops auf, durch welches der Feldeffekttransistor 57 gemäß dem Kurvenzug 141 durchgeschaltet wird. Der Feldeffekttransistor 57 verbindet nunmehr die das Rampensignal führende Anschlußklemme 54 mit der Anschlußklemme 58. Hierbei wird das Spiegel-Positionssignal an den Anschlußklemmen 58 und 74 auf Null zurückgestellt, wobei diese Rückstellung unabhängig von dem vorangegangenen Signalweg ist und ausgehend vom Zeitpunkt T1 steigt daü Signal an diesen Anschlußklemmen 58 und 74 entsprechend dem Rampensignal an. Dies wird durch den Kurvenzug 142 veranschaulicht.

Es sei angenommen, daß der Schalter 82 noch nicht geschlossen worden ist. Infolgedessen liegt keine Erregung der Spule 70 und somit auch keine Abwärtsbewegung der Linse 1 im Zeitpunkt T1 vor. Dies ist durch den Kurvenzug 145 veranschaulicht. Demzufolge erfährt das Linsen-Positionssignal an der Anschlußklemme 75 keine Änderung zu diesem Zeitpunkt, sondern bleibt auf dem Wert Null, wie dies durch die Kurve 143 angedeutet ist.

Das Vergleicher-Ausgangssignal an der Anschlußklemme 80 geht momentan auf Null herunter, wenn im Zeitpunkt T1 der Feldeffekttransistor 57 eingeschaltet wird und nimmt sodann schnell den negativen Viert ein, wenn das Spiegel-Positionssignal an der Anschlußklemme 74 anzusteigen beginnt. Dies ist durch den

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Kurvenzug 144 veranschaulicht. Dieses Signal an der Anschlußklemme 80 hat jedoch keinen Einfluß auf die Spule 70, da der Schalter 82 geöffnet ist.

Es sei angenommen, daß der Kameramechanismus ein Schließen des Schalters 82 zum Zeitpunkt T2 hervorruft. Zu diesem Zeitpunkt bezweckt daher das negative Signal an der Anschlußklemme 80 eine Erregung der Spule 70, wie dies durch die Kurve 145 veranschaulicht ist. Hierdurch wird der Stößel 69 zurückgezogen und die Feder 67 beginnt mit der Abwärtsbewegung der Linse 1. Als Folge hiervon beginnt das Linsen-Positionssignal an der Anschlußklemme 75 im Zeitpunkt T2 anzusteigen, wie dies die Kurve 143 zeigt. Da das Spiegel-Positionssignal an der Klemme 74 dem Linsen-Positionssignal an der Klemme 75 vorauseilt, wird das negative Ausgangssignal an der Klemme 80 und somit die Erregung der Spule 70 durch das ansteigende Linsen-Positionssignal nicht verändert.

Der Spiegel 16 fährt mit seiner Rotation fort, das Spiegel-Positionssignal steigt weiterhin an, die Spule 70 bleibt erregt, die Linse 1 setzt ihre Bewegung fort und das Linsen-Positionssignal steigt weiter an, bis die Rotation des Spiegels 16 ein Chip-Ausgangssignal hervorruft, das einer Korrelation entspricht und einen Abfall des Ausgangssignals unterhalb des Klemmpegels hervorruft. Dies wird durch den Kurvenzug 139 im Zeitpunkt T3 veranschaulicht. Dieser Zeitpunkt T3 entspricht dem Zeitpunkt, in dem das Chip-Ausgangssignal an der Verstärker-Eingangsklemme 34 gerade seinen geringsten Wert erreicht hat und seine Aufwärtsbewegung wieder beginnt, wobei das Signal an der Ausgangsklercme 39 auf den positiven Wert umgeschaltet hat. Hierdurch werden im Zeitpunkt T3 die folgenden Ereignisse ausgelöst:

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1. Ein "1"-Setζimpuls wird an die Klemme 42 des Flip-Flops 33 angelegt/ wie dies durch die Kurve 140 dargestellt ist;

2. das Flip-Flop 33 wird gesetzt und erzeugt ein "!"-Signal an seiner Q-Ausgangsklemme 63, durch welches der Feldeffekttransistor 57 ausgeschaltet wird, wie dies durch den Kurvenzug 14"!^veranschaulicht ist;

3. das Spiegel-Positionssignal an der Anschlußklemme 74 steigt nicht weiter an und wird durch den Kondensator 59 mit einem Wert gespeichert, der der Korrelationsposition des Spiegels 16 zum Zeitpunkt des Auftretens des Minimumsignales am Ausgang des Chips entspricht; und

4. die Erregung der Spule 70 und die Abwärtsbewegung der Linse 1 wird fortgesetzt, wobei angenommen wird, daß das ansteigende Linsen-Positionssignal an der Anschlußklemme 75 noch nicht das neue, gespeicherte Spiegel-Positionssignal an dor Anschlußklemme 74 erreicht hat, was auf die Trägheit des Linsenaufbaus zurückzuführen ist.

Ungeachtet dessen wird die Feststellung der Änderung des Chip-Ausgangssignales zum Zeitpunkt T3, die Speicherung des Spiegel-Positionssignales auf einem entsprechenden Wert, die Abtast-Rotationsbewegung des Spiegels 16 und die Abwärtsbewegung der Linse 1 fortgesetzt. Zu einem Zeitpunkt T4 nach dem Zeitpunkt T3 erreicht auf Grund der fortgesetzten Abwärtsbewegung der Linse 1 das Linsen-Positionssignal einen Wert, der an das gespeicherte Spiegel-Positionssignal heranreicht bzw. geringfügig darüber liegt. Zu diesem Zeitpunkt T4 schaltet daher das Ausgangssignal an der Anschlußklemme 80 schnell auf einen positiven Wert um, wie dies durch die Kurve 144 veranschaulicht ist. Hierdurch wird die Erregung der Spule 70 beendigt, wie dies durch den Kurvenzug 145 veranschaulicht ist, wobei der Stößel

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freigegeben wird und die Abwärtsbewegung der Linse 1 stoppt. Dementsprechend hält die Spule 70 nunmehr die Linse 1 in einer Position, die der Position des Spiegels 16 zum Zeitpunkt T3 entspricht, in welchem das Korrelationssignal aufgetreten ist. Da diese Spiegelstellung zum Zeitpunkt T3 der Korrelationsstellung entsprach, ist die entsprechende arretierte Position der Linse 1 die geeignete Fokussierposition für die bestehende Objektentfernung.

Bei Beendigung der Abtastperiode im Zeitpunkt T5 kann der Kameramechanismus automatisch betätigt werden, um das durch die geeignet positionierte Linse 1 fokussierte Bild aufzunehmen. Danach wird die Linse 1 durch eine geeignete nicht dargestellte Einrichtung in ihre Nahstellung zurückgeholt. Die Einrichtung 21 wird ebenfalls in die obere Grenzposition zurückgeholt und die Schalter 21, 44 und 82 v/erden geöffnet, so daß die Einrichtung bereit ist, eine nächste automatische Fokussier- und Abtastperiode durchzuführen.

Bei der zuvor beschriebenen Wirkungsweise der Einrichtung gemäß Fig. 1 ist angenommen worden, daß der Schalter 82 in einem frühen Zeitpunkt der Abtastperiode geschlossen wurde. Es sei jedoch vermerkt, daß das Schließen des Schalters 82 in irgendeinem geeigneten Zeitpunkt während der Abtastperiode erfolgen kann. Es liegt auf der Hand, daß in der Praxis die Linse eine Bewegung mit einer vollständig unterschiedlichen Geschwindigkeit ausführen kann. Ferner sei an dieser Stelle vermerkt, daß andere Einrichtungen als der dargestellte Integrationsverstärker 31 und seine zugeordneten Komponenten verwendet werden können, um das Rampensignal zu erzeugen, das der Anschlußklemme 58 mittels des Feldeffekttransistors 57 zugeführt wird. Beispielsweise kann das Rampensignal durch eine photoempfindliche Einrichtung erzeugt werden, die eine steigende Lichtmenge zugeführt erhält, wenn die Einrichtung 21 sich nach unten bewegt. Schließlich könnte ein veränderlicher

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Widerstand verwendet werden, dessen Wert sich progressiv mit der fortschreitenden Abwärtsbewegung der Einrichtung 21 verändert. Wenn eine noch größere Genauigkeit gefordert ist, so könnte die photoempfindliche Einrichtung oder der Widerstand direkt durch den Spiegel 16 entsprechend seiner Stellung während der Abtastperiode betätigt werden.

Auf Grund der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die eingangs erwähnte Aufgabe erfüllt. Es ist somit gezeigt worden, daß das erfindungsgemäße Gerät eine geeignete Positionierung der Linse 1 in einem automatischen Fokussiervorgang durch eine einfache Bewegung des Spiegels 16 in einem einzigen Abtastdurchgang durchführt. Da der Spiegel 16 bei jeder automatischen Positionierung der Linse 1 nur einmal bewegt werden muß, kann die Abtasteinrichtung zur Bewegung des Spiegels 16 einen einfachen Aufbau aufweisen.

Ferner sind die Linse 1 und der Spiegel 16 unabhängig voneinander bewegbar, wobei die Linse 1 keine Begrenzung der Geschwindigkeit herbeiführt, mit der der Spiegel 16 bewegt werden kann. Demzufolge kann die Abtastgeschwindigkeit hinsichtlich des Spiegels 16 so hoch wie erforderlich gemacht werden, um Fehler auf ein Minimum zu reduzieren, die sonst aus einer Bewegung der Kamera und/oder des Objektes herrühren. Im praktischen Anwendungsfall hat es sich herausgestellt, daß eine befriedigende Fehlerverminderung erzielt wird, wenn die Dauer der einzigen Abtastperiode in der Größenordnung von 50 ms gewählt wird.

Das Fehlen irgendeiner mechanischen Verbindung zwischen dem Spiegel 16 und der Linse 1 eliminiert all jene Beschränkungen, die sich sonst ergeben, wenn die Relativverschiebung des Spiegels und der Linse innerhalb des Gerätes miteinander gekuppelt sind. Diese mechanische Unabhängigkeit zwischen dem Spiegel und der Linse erleichtert ebenfalls den Gebrauch von Wechseloptiken,

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da bei der dargestellten Ausführungsform jede Wechsellinse lediglich mit einem geeignet angepaßten Wideretand 78 ausgerüstet sein muß, um durch die Einrichtung entsprechend dem Spiegel-Positionssignal in geeigneter Weise positioniert zu werden.

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Claims (8)

1. Honeywell inc. 22. Juni 1977

   Honeywell Plaza 4004038 Ge

   Minneapolis, Minn., USA ?7?8?15

   Einstelleinrichtung

   Patentansprüche:

   ( 1.J Einrichtung zur Einstellung eines einstellbaren Elementes in einer einer Objektentfernung entsprechenden Stellung, insbesondere zur Einstellung einer Aufnahmelinse in Abhängigkeit von der gemessenen Objektentfernung, wobei die Stellung durch die Lage einer beweglichen optischen Einrichtung vorgegeben wird, in der eine ausgeprägte Signalän~ derung auftritt, gekennzeichnet durch eine Abtastvorrichtung (17-20,29) zur Bewegung der optischen Einrichtung (16) - unabhängig von dem einstellbaren Element (1) - durch den vollen Bewegungsbereich in einem einzigen Abtastdurchgang bei jeder Betätigung der Einstelleinrichtung, um eine Meßgröße für die Lage der optischen Einrichtung (16) zu erzeugen, in der die ausgeprägte Signaländerung auftritt, wobei die Abtastbewegung der optischen Einrichtung (16) nach Vollendung des einzigen Abtastdurchganges angehalten wird und bei einer nachfolgenden Betätigung der Einstelleinrichtung für einen weiteren Abtastdurchgang erneut ausgelöst wird; und eine Steuereinrichtung (30-33,70,73,77), welche auf die Meßgröße anspricht und an das einstellbare Element zwecks Bewegung desselben angeschlossen ist, um dieses unabhängig von der optischen Einrichtung in eine durch die Lage der optischen Einrichtung vorgegebene Stellung zu bewegen.

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   ORIGINAL '*:3^rE
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   strahlungsempfindliche Vorrichtungen (9,10), auf denen das Objekt durch die optische Einrichtung (14,16) abgebildet wird,

   eine Verbindung der Abtastvorrichtung (17-20,29) mit einem Teil der optischen Einrichtung (16) bzw. der strahlungsempfindlichen Vorrichtung (9,10), um eine Relativbewegung zwischen diesen zu erzielen,

   eine an die strahlungsempfindliche Vorrichtung (9,10) angeschlossene Signalverarbeitungsvorrichtung (105-137) zur Erzeugung einer ausgeprägten, der Objektentfernung zugeordneten Signaländerung während der Relativbewegung, einen Fühlschaltkreis (30-33) mit einem Impulsänderungsdetektor (30), dem das Meßsignal zugeführt wird und der ein auf die Signaländerung bezogenes Signal zur Ansteuerung der Steuereinrichtung (69-71) erzeugt, um das einstellbare Element (1) in die der Objektentfernung entsprechende Stellung zu bewegen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlschaltkreis aufweist:

   eine erste Schaltung (31) zur Erzeugung eines Rampensignales mit einem Wert, welcher sich synchron mit der Abtastbewegung der optischen Einrichtung (16) dergestalt ändert, daß zu jedem Zeitpunkt innerhalb der Abtastperiode der Wert des Rampensignales der laufenden Position der optischen Einrichtung entspricht, und

   eine zweite Schaltung (32), die durch das Rampensignal der ersten Schaltung beaufschlagt wird und auf den Impulsänderungsdetektor (30) anspricht, um ein Ausgangssignal mit einem Wert zu erzeugen, der dem Wert entspricht, den das Rampensignal zum Zeitpunkt des Auftretens der ausgeprägten Signaländerung innerhalb der Periode aufwies, wobei die Steuereinrichtung (69-71,73-79) von diesem Wert des Ausgangssignales beaufschlagt wird, um die Stellung des beweglichen Elementes (1) dem zuletzt erwähnten Wert anzupassen.

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4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung aufweist: Eine die Position des beweglichen Elementes (1) erfassende Einrichtung (76-78), um ein Signal zu erzeugen, dessen Wert der laufenden Position des Elementes (1) entspricht, eine Vergleichseinrichtung (73), um das Positionssignal mit dem Ausgangssignal der zweiten Schaltung (32) zu vergleichen und

   eine Antriebseinrichtung (67-71), die an dem Element (1) angreift und dieses auf Grund des Signales der Vergleichseinrichtung bis zur Übereinstimmung von Positionssignal und Ausgangssignal verschiebt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch mehrere strahlungsempfindliche Elemente (101-104') in zwei Detektoranordnungen (9,10), wobei jedes Element ein Signal entsprechend der Intensität der auftreffenden Strahlung erzeugt,

   erste Hilfseinrichtungen (5,6,14) zur Festlegung eines ersten optischen Weges für die vom Objekt kommende Strahlung und zur Bildung eines ersten Meßbildes auf einer der Anordnungen und zweite Hilfseinrichtungen (5,7,16) zur Festlegung eines zweiten optischen Weges für die vom Objekt kommende Strahlung und zur Bildung eines zweiten Meßbildes auf der anderen der Anordnungen, wobei die Strahlungsverteilung der Meßbilder sich auf Grund der Objektentfernung und der relativen Stellungen der Hilfseinrichtungen verändert und bei jeder Entfernung nur eine Stellung zu einer optimalen Übereinstimmung der Strahlungsverteilung führt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- ■' zeichnet, daß die zweiten Hilfseinrichtungen (5,7,16) einen schwenkbaren Spiegel (7) umfassen, daß das einstellbare Element aus einer Aufnahmelinse (1) besteht und daß die Abtastvorrichtung (18-20,29) eine auslösbare Antriebseinrichtung (29) aufweist. _Ä« .

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   iSfH
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtung aus einer Feder (29) besteht.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine erste Auslöseeinrichtung (23-27) zur Freigabe einer Antriebseinrichtung (20,29) für den Spiegel (16-19) und ein zweites Auslöseelement (49) in der Steuereinrichtung zur einmaligen Freigabe der Antriebseinrichtung (67-71) für die Aufnahmelinse (1) bei einer Freigabe der Antriebseinrichtung (20,2$) für den Spiegel (7).

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