DE2843111B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Scharfeinstellen eines photgraphischen Objektivs durch eine auf ein Entfernungsmeßsignal ansprechende Stellvorrichtung. Derartige Fokussierungsvorrichtungen bewirken automatisch eine Scharfeinstellung auf einen im Sucher erkennbaren Aufnahmegegenstand, so daß der Fotografierende von jeder Einstellbewegung entlastet ist und sich voll auf den Aufnahmegegenstand konzentrieren kann. Das Entfernungsmeßsignal wird dabei durch Reflexion von Schallimpulsen (Ultraschall) oder elektromagnetischen Impulsen gewonnen und in Abhängigkeit von der ermittelten Laufzeit erfolgt die ObjektiwersteUung bzw. die Verstellung des jeweiligen 5 Objektivglieds auf die ermittelte Entfernung. Derartige Vorrichtungen arbeiten in jeder Weise zufriedenstellend und sie weisen den einzigen Nachteil auf, daß sie einen relativ hohen Schaltungsaufwand mit komplizierten nachgeschalteten mechanischen Stellgliedern erfordem, um die Entfernungseinstellung zuverlässig durchführen zu können. Die US-PS 35 22 764 stellt ein Beispiel einer solchen Fokussierungsvorrichtung dar. Es ist ferner bekannt, die Fokussierung durch eine photoelektrische Fühleinrichtung vorzunehmen, die befähigt ist, aufgrund des zunehmenden Detaüreichtums eines reellen Bildes jeweils dann wenn das vom Kameraobjektiv erzeugte Bild bei einer Objektivverstellung in vorgegebener Richtung scharf wird, ein Steuersignal die Beendigung der Objektivvsrstellung erzeugt Eine solche Fokussierungsvorrichtung ist aus der US-PS 37 13 371 bekannt.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugnjp.de, eine automatische Fokussierungsvorrichtung zu schaffen, die in Verbindung mit allen herkömmlichen Entfernungsmeßsystemen anwendbar ist und bei vereinfachtem elektronischen und mechanischem Aufbau und entsprechender Kostensenkung eine Scharfeinstellung bewirkt, die insbesondere den Anforderungen der Amateurfotografie in optimaler Weise gerecht wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß in vielen Fällen die vom Objektiv gelieferte Schärfentiefe ausreicht, um die bei der Amateurfotografie vorherrschend anzutreffenden Aufnahmesituationen mit nur zwei unterschiedlichen Entfernungseinstellungen umfassen zu können, nämlich mit einer Einstellung für den Fernbereich etwa 3 m und einer zweiten Stellung für den Nahbereich unter 3 m. Auf c^.ese Weise wird es möglich, das Objektiv nur zwischen zwei Grenzstellungen ablaufen zu lassen, wobei die Einstellung dieser Grenzstellungen so gewählt ist, daß durch die Tiefenschärfe der Fernbereich voll erfaßt wird und der Nahbereich eine befriedigende Scharfeinstellung bis auf die praktisch benutzten geringsten Aufnahmeentfernungen ermöglicht.

Auf diese Weise wird erreicht, daß das Entfernungsmeßsystem nur noch eine Unterscheidung zwischen zwei möglichen Zuständen zu treffen hat und durch diese Ja-Nein-Steuerung vereinfacht sich insbesondere die Verstellmechanik, weil nur noch unterschieden werden muß zwischen einer Sperrstellung (z. B. erregter Haltemagnet) und einer Freigabestellung, in der das Objektiv mechanisch in die zweite Grenzstellung überführt wird.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Kamera mit einem erfindungsgemäßen System zum Scharfeinstellen;

F i g. 2 eine logische Schaltung, die in Verbindung mit einem bekannten elektronischen Entfernungsmeßsystem anwendbar ist, um das in Fig. 1 dargestellte System zum Scharfeinstellen zu betreiben.

Die in F i g. 1 dargestellte photographische Kamera hat ein Gehäuse 10, das den in der Bildebene 14 gehaltenen Film 12 lichtdicht umschließt Am Kameragehäuse 10 ist ein allgemein mit 18' bezeichnetes Objektiv auf später noch genauer beschriebene Weise montiert Zwischen dem Objektiv 18 und der Bildebene 14 liegen in der optischen Achse 16 des Objektivs, VerschluDlamellen 20 und eine Blende 22,

Die Verschlußlamellen 20 sind mit einem Auslöser 24 gekuppelt, der gegen die Wirkung einer z. B. durch eine ι ο Druckfeder 26 erzeugten Vorspannkraft aus einer normalen, vorspringenden Stellung, die in F i g. 1 mit vollen Linien gezeichnet ist, über eine mittlere, der Objektiveinstellung dienende und in der Zeichnung durch unterbrochene Linien angedeutete Stellung in is eine vollständig niedergedrückte, durch einen Anschlag 27 festgelegte Stellung bewegbar ist in welcher die Betätigung des Verschlusses erfolgt

Das Kameragehäuse 10 kann auch noch weitere bekannte photographische Einrichtungen enthalten, wie beispielsweise ein automatisches lichtempfindliches Steuersystem für die Verschlußlameher». 20 und/oder die Blende 22. Ferner kann das Kameragehä'-se für die Aufnahme von Rollfilmen oder von Planfilmen ausgebildet sein und es kann auch mit Quetschwalzen oder ähnlichen Organen ausgestattet sein, die zur Ausbreitung eines Behandlungsfluids in Sofortentwicklungs-Filmverbänden dienen. Solche im Rahmen der Erfindung fakultativ anwendbare Einrichtungen sind aus Gründen der Deutlichkeit weggelassen worden.

Das Objektiv 18 kann insgesamt verstellbar sein oder weist, wie im dargestellten Beispiel, zumindest eine einstellbare Linse 28 auf, die in einem zylindrischen Linsenhalter 30 angeordnet ist, welcher längs der optischen Achse 16 verstellt werden kann. Im dargestellten Beispiel ist der Linsenhalter 30 mit der Linse 28 aus einer ersten Stellung, in welcher ein Ringflansch 32 des Linsenhalters gegen einen hinteren Anschlag 34 stößt in eine zweite Stellung bewegbar, in welcher der Ringflansch 32 gegen einen vorderen Abschlag T6 stößt. Eine Druckfeder 38 hat das Bestreben, den Linsenhalter in die erste Stellung vorzuspannen, in welcher der Flansch 32 am hinteren Anschlag 34 anliegt. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein aufzunehmender Gegenstand, der sich im Fernbereich befindet, beispielsweise in einem Abstand von mehr als 3 m vom Kameragehäuse 10, in der Filmebene 14 scharf abgebildet wird, wenn der Flansch 32 am hinteren Anschlag 34 anliegt. Analog wird ein Gegenstand, dessen Abstand vom Kameragehäuse 10 kleiner als diese Grenicntfernung von 3 m ist, der sich also im Nahbereich befindet, in der Filmebene 14 scharf abgebildet, wenn der Flansch 32 am vorderen Anschlag 36 anliegt.

Für zwei Entfernungsbereiche geeignete Objektive mit ähnlicher Funktion wie das vorstehend beschriebene sind bereits bekannt und können auch in anderer Ausführung angewendet werden. Beispielsweise können austauschbare Objektive mit unterschiedlichen Brennweiten am Kameragehäuse 10 bezüglich der optischen Achse 16 seitlich derart verstellbar angeordnet werden, daß durch Objektivaustausch eine Scharfeinstellung in zwei verschiedenen Entfernungsbereichen ermöglicht wird. Die hierbei verwendeten Objektive ergeben die gewünschte Schärfentiefe durch eine Verkleinerung der Blende und ermöglichen auf diese Weise für zwei Entfernungsbereiche eine scharfe Abbildung in der Bildebene.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Bewegung der Linse 28 und des Linsenhalters 30 in die andere ihrer beiden Endstellungen durch eine Kraft bewirkt, die von Hand aus auf den Auslöser 24 ausgeübt und mit Hilfe einer in Fig. 1 allgemein mit 40 bezeichneten Stellvorrichtung vom Auslöser 24 auf den Linsenhalter 30 übertragen wird. Wie dargestellt weist die Stellvorrichtung einen zweiarmigen Hebel 42 auf, der ungefähr in seiner Mitte mit Hilfe eines Zapfens 46 an einer am Kameragehäuse abgestützten Konsole 44 schwenkbar gelagert ist Der in Fig. 1 linke Hebelarm bildet ein zur optischen Achse 16 konzentrisches halbkreisförmiges joch 48, an dessen beiden Enden nach vorne gerichtete Druckflächen 50 vorgesehen sind, die an Stiften 52 angreifen, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Ringflansches 32 des Linsenhalters 30 radial vorstehen. Der in F i g. 1 rechte Arm des Hebels 42 ist durch eine Zugfeder 54 mit einem Flansch 56 des Auslösers 24 verbunden. Die Achse dieser Zugfeder 54 fluchtet mit dem rechten Arm des Hebels 42, wenn sich der Auslöser 24 in seiner normalen o^«;r vorspringenden Stellung befindet, so daß die Feder Has Bestreben hat. den Hebel 42 in jener Stellung zu halten, bei welcher der Flansch 32 am hinteren Anschlag 34 anliegt

An dem in F i g. 1 rechten Arm des Hebels 42 ist ferner ein Magnetanker 58 in einer solchen Stellung angebracht, daß er an einem gehäusefesten Elektromagneten 60 anliegt. Die Anziehungskraft des Magneten 60, die Elastizität der Feder 54 sowie die Zusammeidrückbarkeit der Feder 38 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei Erregung des Elektromagneten 30 der Anker 58 gegen die Zugkraft der Feder 54 auch dann noch am Elektromagneten 30 in der in Fi g. 1 gezeigten Stellung festgehalten wird, wenn der Auslöser 24 in eine Stellung gedrückt wird, bei welcher er das Bestreben hat, mittels der Zugfeder 54 den Hebel 42 um den Zapfen 46 zu schwenken und dadurch den Linsenhalter 30 gegen den vorderen Anschlag 36 zu schieben.

Die Steuerung des Elektromagneten, durch welche entschieden wird, ob der Linsenhalter 30 in seiner dargestellten ersten Stellung verbleibt, die zur ScharfabbiHung von Gegenständen im Fernbereich dient, oder ob er beim Niederdrücken des Auslösers 24 in seine zweite, zur Scharfabbildung von im Nahbereich befindlichen Gegenständen dienende Stellung verschoben wird, in welcher der Ringflansch 32 ;:n dem vorderen Anschlag 36 zur Anlage kommt, wird automatisch durch ein Ultraschall-Entfernungsmeßsystem in Verbindung mit einer logischen Schaltung bewirkt, die in F i g. 2 dargestellt ist.

Das mit Ultraschall betriebene Entfernungsmeßsystem weist einen Wandler 62 auf, der in der Vorderwand de·- Kameragehäuses 10 angeordnet ist und jeweils einen kurzen Burst von Ultraschallenergie aussenden und ein Echo von dem aufzunehmenden Gegenstand empfangen kann. Das vom Wandler 62 und der elektronischen Schaltung 64 in F i g. I gebildete F.ntfernungsmeßsystem wird durch Betätigung eines Schalters 5 1 in Betrieb genommen, der normalerweise vom Auslöser 71 für den Kameraverschluß offen gehalten wird.

Die Arbeitsweise dieses Systems wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 2 genauer erläut'irt Wenn der Schalter Sl bei Beginn des Niederdrückens des Auslösers 24 geschlossen wird, wird ein Taktgenerator A 2 eingeschaltet u.;d ein Hankendetektor A 6 erzeugt einen Startimpuls, der eine Rückstellung des Zählers A 4 bewirkt und dadurch ein hohes Potential an dessen

Ausgang Q2 hervorruft, ferner ein Flip-Flop .4 8 zurückstellt und wodurch an dessen Ausgang Q4 ein niedriges Potential hervorruft, und schließlich über die Schaltung 64 den Ullraschallwandler 62 aktiviert, so daß dieser einen Burst von Ultraschallenergie gegen den aufzunehmenden Gegenland richtet.

Während der nun folgenden Zeit wirkt das niedrige Potential im Ausgang QA auf den Ein^ng eines ODF.R-Tores A 12, um dieses Tor zu öffnen und eine kontinuierliche Folge von Taktimpulsen, die von dem Taktgenerator A 2 erzeugt werden, /um Zähler A 4 und weiter zu einem Steuer Flop flop A 14 zu übertragen D.is Set/en des I lip Flops A 14 durch die Taktimpulse bewirkt das Auftreten eines hohen Potentials an dessen Ausgang (Jb Pas hohe Potential von Qb wirkt auf die Hasis eines Transistors 71. wodurch dieser leitend wird und eine Frregting des Elektromagneten 60 bewirkt. Der erregte Klektromagnet 60 zieht seinen Anker 58 an und verhindert dadurch, daü sieh die Stellvorrichtung 40 fur die Objektivverstellung unter der Wirkung der Feder 54 beim Niederdrücken des Auslöseknopfes 24 verschwenkt.

Der /abler AA zählt die über das Tor A 12 ul·! riragencn 1 .iktimpulse. und nach Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes erscheint an seinem Ausgang (J 2 ein niedriges Potential. Wenn der am aufzunehmenden Gegenstand reflektierte Burst vom Wandler 62 aufgenommen wird, wird in der Schaltung 64 ein Kmpfangssignal erzeugt, durch das der Flip-Flop .4 8 zurückgestellt wird, so dalS sein Ausgang φ4 hohes Potential annimmt. Das hohe Potential im Ausgang Q4 sperrt das ODlR Tor A \2 und unterbricht dadurch die I ibertr.igung von Taktimpulsen zum Zähler 4 4 und zum Flip-Flop 4 14 Das hohe Potential am Ausgang (J4 öffnet ferner ein Tor \ 16. dessen Ausgang Q% somit vom Zustand im Ausgang Q 2 des Zählers A4 abhängt Wenn der Zähler .4 4 den vorgegebenen Zahlerstand erreicht hat. bevor der reflektierte Burst :i<ni_ Wandler 62 aufgenommen wird, ist das Potential im •\usgang (J 2 des Zählers 4 4 niedrig ind der Ausgang (JH bleib' auf seinem hohen Potential, wenn das Potential ir~ Ausgang (J4 einen hohen Wert annimmt. Demgemäß verbleibt der Ausgang Qb des Flip-Flops 4 14 au' hohem Potential und der Elektromagnet 60 bleibt erregt und hält den Linsenhalter 30 gegen eine Bewegung aus seiner ersten Stellung unter der Vorspannung de Feder 54 bei Bewegung des Auslösers 54 in den voll niedergedrückten Zustand zwecks Betätigung des Verschlusses 20 fest

der Zähler A 4 vor dem Empfang des reflektierten Bursts nicht den vorgegebenen Zählerstand erreicht hat, bleibt der Ausgang Q2 des Zählers auf hohem Potential und der Ausgang Q8 des Tores A 16 nimmt niedriges Potential an, während QA hohes

■> Potential führt. Das niedrige Potential an Q8 bringt den Ausgang Q 6 des Flip-Flops A 14 auf niedriges Potential, wodurch der Transitor T\ gesperrt wird und die Erregung des Elektromagneten 60 unterbricht. In diesem Falle wird die Stellvorrichtung 40 beim weiteren

ίο Niederdrücken des Auslösers 24 für den Kameraverschluß verschwenkt und die Feder 54 bewegt den l.insenhalter 10 nach vorne in seine zweite Stellung, in welcher der Flansch 12 am vorderen Anschlag Ϊ6 zur Anlage kommt, bevor der Ausloser 24 für die

ii Verschlußbetätigung seine vollständig niedergedrückte Lage erreicht hat. Demgemäß werden nunmehr Ciegenstände, die innerhalb des Nahberciches liegen, in der Bildebene 14 scharf abgebildet.

Auf diese Weise wird erreicht, daß in Abhängigkeit

zo vom Ausgangssignal des Flip-Flops 14 entschieden wird in welcher der beiden Stellungen sich der Linsenhalter 30 bzw. die Linse 28 befinden muß, um eine scharfe Abbildung des aufzunehmenden Gegenstandes in der Bildebene zu erhalten.

2ϊ Bein¹ Loslassen des Auslösers 24 bleibt die Stellvorrichtung 40, wenn sie sich bereits in der ersten Stellung befindet, in dieser, oder sie wird unter der Einwirkung der Rückstellfeder 38 in die erste Stellung zurückge führt. Dabei wird der Elektromagnet 60 aberregt unc

in das Entfernungsmeßsystem abgeschaltet, weil dei Schalter 5 1 geöffnet wird.

Durch einfache Messung der Zeit, die erforderlich ist um nach der Aussendung eines Ultraschall-Bursts der am aufzunehmenden Gegenstand reflektierten Burs

Ji wieder im Wandler 42 zu empfangen, kann ermittel· werden, ob der aufzunehmende Gegenstand vor odet hinter der Grenzlinie zwischen dem Nah- und derr Fernbereich liegt, und dementsprechend kann da: Objektiv 18 in eine seiner beiden Stellungen gebrach

*<- werden. Selbstverständlich können auch andere Bautet Ie, wie beispielsweise Elektromotoren, elektromagne tisch spannbare Federmotoren und dgl. verwende werden, um die Bewegung des Objektivs zwischer seinen beiden Stellungen zu bewirken. Wie schor

*~ erwähnt, kann der Mechanismus, durch den da: Objektiv bewegt wird, je nach den vorliegender baulichen Bedingungen und der Ausgestaltung de: Objektivs 18 und der Halterung desselben im Gehäus( 10 variiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Scharfeinstellen eines photographischen Objektivs durch eine auf ein Entfernungsnießsignal ansprechende Stellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (18) zwischen zwei definierten Stellungen bewegbar ist, wobei die erste Stellung die Scharfeinstellung im Fernbereich und die zweite Stellung die Scharfeinstellung im Nahbereich erfaßt, und daß die Stellvorrichtung (40) das Objektiv (18) in einer der beiden Stellungen mittels eine lösbaren Sperre (58, 60) hält, die bei einem von dem jeweiligen Entfernungsbereich abweichenden Entfernungssignal gelöst wird, so daß das Objektiv (18) in die dem anderen Entfernungsbereich entsprechende Stellung eingestellt wird.

2. Vorrichtung nach Ansspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (18) in die eine Stellung durch Federkraft (38) vorgespannt ist

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (!8) entgegen der Federvorspannung (38) durch die Stellvorrichtung (40) in Abhängigkeit von der mechanischen Bewegung des Auslösers (24) in die andere Stellung überführbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Sperre (58, 60) die Stellvorrichtung (40) gegen die vom Auslöser (24) bewirkte Bewegung festhält.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (40) ein Hebelgestänge (42, 48) aufweist, das über eine Feder (54) mit dem Auslöser (24) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach even Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Sperre einen Elektromagneten (60) aufweist, dessen Anker (58) mit dem Hebelgestänge (42) verbunden ist, und bei Erregung des Elektromagneten die Bewegung des Hebelgestänges sperrt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Feder (38) bestimmte und durch den Sperrmagneten (60, 58) fixierte Stellung die erste Stellung für den Fernbereich ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (60) vom Ausgang einer Ultraschall-Entfernungsmeßstufe gespeist wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung ein halbkreisförmiges Joch (48) aufweist, welches über eine Stift-Schneidenlagerung (50, 52) an dem Objektiv (18) bzw. einem Einstellglied (32, 30) desselben angreift.