DE2923942A1

DE2923942A1 - Vorrichtung zur brennpunktermittlung fuer kameras

Info

Publication number: DE2923942A1
Application number: DE19792923942
Authority: DE
Inventors: Masao Jyojiki; Kazuo Nakamura; Seijiro Tokutomi
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1978-06-14
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1979-12-20
Also published as: JPS6048007B2; JPS54163031A; US4253751A; DE2923942C2

Description

- 4 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brennpunktermittlung für ein Linsensystem in einem optischen System zur Brennpunktermittlung, in dem das Bild eines Objekts in zwei Bilder geteilt und wenigstens eines der beiden Bilder relativ zum anderen verschoben wird, und die zwei Bilder entsprechend auf zwei Gruppen von Elementen zur photoelektrischen Umsetzung projiziert werden, die dazu eingerichtet sind, die Änderungen in der relativen Position der beiden Bilder in elektrische Signale umzusetzen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektrisches Verarbeitungssystem in einer Vorrichtung zur Brennpunktermittlung, die das als "Doppelbild-Überlagerungssystem" bekannte Prinzip als Brennpunkteinstellungsverfahren verwendet. In diesem System werden zwei Bilder eines Objekts in entgegengesetzte Richtungen verschoben, oder eines der beiden Bilder wird verschoben und der relative Abstand der beiden Bilder des Objekts wird null, wenn die korrekte Fokussierung erreicht wird. Folglich wird bei Verwendung dieser Methode eine elektrische Brennpunktermittlung mittels eines Paars Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung erreicht. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brennpunktermittlung für eine Kamera, in der das Vorzeichen einer Brennpunktermittlungsausgabe geändert wird, bevor und nachdem die korrekte Fokussierung erreicht wird.

Es wurde eine Anzahl Vorrichtungen zur Brennpunktermittlung vorgeschlagen, die die Änderungen in den räumlichen Frequenzen oder die Änderungen im Kontrast des Bildes eines Objektes verwenden. Kürzlich wurde eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Brennpunktermittlung geschaffen, die das Prinzip des eingangs beschriebenen "Doppelbild-Überlagerungssystem" verwenden. Einige wurden in praktischen Gebrauch genommen.

Jedoch verwenden die meisten der herkömmlichen Vorrichtungen zur Brennpunktermittlung das Fazit dieser Technik, in der die Brennpunktermittlungsausgabe einen Maximalwert, einen Minimalwert oder einen Extremwert zeigt, wenn die korrekte Fokussierung erreicht wird. Daher muß die Brennpunktermittlung über den ganzen Brennpunktermittlungsbereich von unendlich bis zum Nahpunkt für einen Vorgang der Ermittlung der Stellung der korrekten Fokussierung ausgeführt werden. Ferner ist es, da die Photolinse schwierig sofort zu stoppen

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ist, wenn ein die korrekte Fokussierung feststellendes Signal von der elektrischen Schaltung empfangen wird, notwendig, die Position der Photolinse zu diesem Zeitpunkt zu speichern, um die Photolinse in die so gespeicherte Position zurückzuführen. Daher ist es auch schwierig, sofort eine Ausgabe zu erzeugen, die das die korrekte Fokussierung feststellende Signal bezeichnet, wenn der Photolinse erlaubt wird, einem sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Objekt zu folgen.

Zusätzlich ist es schwierig, obwohl der Photographierende darüber in Kenntnis gesetzt werden kann, ob die korrekte Fokussierung erreicht ist oder nicht, den Photographierenden über den Stand der Photolinse zu informieren, wenn die korrekte Fokussierung nicht erreicht ist. Das heißt, der Stand der Photolinse, wenn die Photolinse auf einen Punkt vor dem Objekt fokussiert ist (im weiteren, wenn anwendbar als "Vorder-Fokussierung" bezeichnet), und der Stand der Photolinse, wenn sie auf einen Punkt hinter dem Objekt fokussiert ist (im weiteren, wenn anwendbar als "Hinter-Fokussierung" bezeichnet) kann nicht leicht als Informationssignal übertragen werden. So wird nur die automatische Brennpunktermittlung durch die herkömmliche Vorrichtung zur Brennpunktermittlung ausgeführt. Ferner ist die Vorrichtung, da die herkömmliche Vorrichtung zur Brennpunktermittlung eine Antriebsschaltung der Photolinse und ihre elektrische Quelle benötigt, notwendigerweise unhandlich und kompliziert.

Der Grund, warum der Photographierende, insbesondere der Anfänger, Schwierigkeiten mit der Erreichung eines sauberen Brennpunkts hat, wenn er seine Augen verwendet, liegt nicht nur in der Tatsache, daß die Funktion der Augen individuell verschieden ist, sondern auch in der Tatsache, daß die Anzeige oder Angabe der korrekten Fokussierung auf analoge Weise bewirkt wird. Wenn die Fokussierung digital angegeben wird, das heißt, wenn die Vorder-Fokussierung, die korrekte Fokussierung und die Hinter-Fokussierung auf digitale Weise angegeben werden, oder auch digital angegeben wird, ob die korrekte Fokussierung erreicht ist oder nicht, dann ist es unnötig, eine automatische Brennpunktermittlung auszuführen. Folglich reicht ein sogenannter "Fokus-Indikator" für den Fokussierungsvorgang aus»

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Brennpunktermittlung für eine Kamera zu schaffen, in der ein Fokus-Indikator auf der Basis des eingangs beschriebenen technischen Konzepts angeordnet ist, und die Fokussierung durch Bedienen der Photolinse durch den Photographierenden erzielt wird.

Ferner soll eine Vorrichtung zur Brennpunktermittlung geschaffen werden, in der eine Antriebsschaltung unnötig ist, sich kein individueller Unterschied bei der Bedienung der Vorrichtung ergibt, und die korrekte Fokussierung ideal erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist, durch eine Berechnungs-Schaltungseinrichtung zum Schaffen der Ausgaben V * . . , V _t2 ix und V ._. .aus den Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung (d), die diese Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung bilden, wobei diese Ausgaben definiert sind durch

^Vo»tl0O
^Vout2(m)
^Vout3(m) ^{= V}outl(m) " ^Vout2(m)

worin m = 1, 2, 3 ... und (n-1) die Ordnungsnummer dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung, η die Anzahl dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung, die jede Elementgruppe zur photoelektrischen Umsetzung bildet, ist und i.. bis i und i' bis i¹ die Ausgaben dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung sind, die proportional den darauf einfallenden Lichtmengen sind, eine Schaltungseinrichtung zur Ermittlung des Vorzeichens dieser Ausgaben V₃^_{3 (m)}, und

eine Schaltungseinrichtung zum Zählen der Anzahl dieser Ausgaben ^Vout3(m) ^{mit dem} 9^leichen Vorzeichen.

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Wenn die Vorrichtung als automatische Vorrichtung zur Brennpunktermittlung verwendet wird/ ist es unnötig, die Brennpunktermittlung über den ganzen Brennpunktermittlungsbereich durchzuführen. Daher ist die Vorrichtung zur Brennpunktermittlung gemäß der Erfindung in jeder Beziehung eine beträchtliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel einer Vorrichtung zur Brennpunktermittlung zur Durchführung eines Brennpunktermittlungs- und Verarbeitungsverfahrens gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine erklärende Zeichnung, die die Anordnungen der lichtaufnehmenden Oberflächen der Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung zeigt;

Fig. 3 verschiedene Lagen der Objektbilder auf den Elementgruppen iej _zur photoelektrischen Umsetzung, wobei insbesondere die Figuren 3Ca), (b), (d) und (e) die Lagen der Objektbii- der zeigen, wenn die korrekte Fokussierung nicht erreicht ist, und die Figur 3(c) die Lagen der Objektbilder zeigt, wenn die korrekte Fokussierung erreicht wurde;

Fig. 4 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel einer unter Verwendung des herkömmlichen Doppelbild-Überlagerungssystems erhaltenen Brennpunktermittlungsausgabe zeigt;

Fig. 5 u.6 eine graphische Darstellung, die Brennpunktermittlungsausgaben zeigen, die von einem Brennpunktermittlungsverfahren gemäß der Erfindung geschaffen werden;

Fig. 7 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer elektrischen Verarbeitungsvorrichtung zur Durchführung des elektrischen Brennpunktermittlungs- und Verarbeitungsverfahrens gemäß

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der Erfindung zeigt;

Fig. 8 eine erklärende Zeichnung/ die ein Beispiel eines Bildsuchers, der einen Fokus-Indikator beinhaltet, zeigt;

Fig. 9 eine erklärende Zeichnung, die ein Beispiel eines

Verfahrens der Kopplung eines Totalreflexionsspiegeis an eine Photolinse zeigt;

Fig. 10 ein Blockschaltbild, das ein anderes Beispiel der

elektrischen Verarbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, in der kein Mikro-Prozessor und kein SchalterStromkreis verwendet wird;

Fig. 11 ein Schaltbild, das ein konkretes Beispiel einer in

den Figuren 7 und 10 gezeigten Steuerschaltung zeigt; und

Fig. 12 ein Flußdiagramm zur Steuerung des ganzen in Figur 7 gezeigten Schaltungsaufbaues.

Figur 1 ist eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel einer für das Brennpunktermittlungs- und Verarbeitungsverfahrens gemäß der Erfindung geeignete Brennpunktermittlungsvorrichtung zeigt. In Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Objekt; das Bezugszeichen 2, 3, und 5 Totalreflexionsspiegel; und die Bezugszeichen 6 und 7 Projektionslinsen zur Projektion des Bildes des Objektes 1 auf Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung. Die Elemente θ und 9 umfassen Elemente zur photoelektrischen Umsetzung d.., d~r d,, d^ und d,- und Elemente zur photoelektrischen Umsetzung d¹.., d'^, d¹,, d¹. und dV. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Anzahl der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung in jeder Gruppe fünf. Die Elemente zur photoelektrischen Umsetzung sind Photo-Dioden. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine elektrische Verarbeitungsvorrichtung zum Erzielen eines elektrischen Verarbeitungsverfahrens gemäß der Erfindung.

Die Figur 2 zeigt die lichtaufnehmenden Oberflächen der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung der Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung 8 und 9. Die Drehungsrichtung der Totalreflexions-

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spiegel fällt mit der Mittenlinie 3' in den Gruppen 8 und 9 zusammen. Die lichtaufnehmenden Oberflächen der Elementen sind in
ihren Abmessungen einander gleich, und die Elemente sind einander
gleich in ihrer photoelektrischen Charakteristik.Polglich entsprechen die Elemente zur photoelektrischen Umsetzung d.. bis d^ optisch den Elementen zur photoelektrischen Umsetzung d' bis d¹,. Die Elemente d₁ bis d₅ und d' bis d' schaffen Ausgaben i.. , i₂, I₃, i. und i_
und i'-i/ *■'2' ^'3' ⁱ*4 ^und *■'5 ' ^wie in .Figur 2 gezeigt.

Die Figuren 3 (a) - (e) stellen die Bewegungen der Objektbilder
auf den Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung 8 und 9
durch die Drehung der Totalreflexionsspiegel 3 in eine Richtung
dar. Insbesondere wird die im Teil (c) gezeigte Lage erhalten, wenn die korrekte Fokussierung erreicht wird, und die in den Teilen (a), (b), (d) und (e) gezeigten Lagen werden erhalten, wenn die korrekte Fokussierung nicht erreicht wird. In Figur 3 kennzeichnen die Symbole \y , (^J und Z\ Teile eines Objektbildes mit verschiedener Leuchtstärke, die auf die lichtaufnehmenden Oberflächen der entsprechenden Elemente zur photoelektrischen Umsetzung projiziert werden.

Figur 4 ist eine graphische Darstellung, die Ausgaben in einem Verfahren zur Brennpunktermittlung angibt, das ein herkömmliches Doppelbild-Überlagerungssystem verwendet. Die horizontale Achse gibt die
Änderung der Brennpunktposition entsprechend der Bewegung des Totalreflexionsspiegels 3 an, während die vertikale Achse die Änderung
der Brennpunktermittlungsausgabe entsprechend einer Brennpunktposition angibt.

Die Figuren 5 und 6 sind graphische Darstellungen, die Brennpunktermittlungsausgaben in dem elektrischen Verarbeitungsverfahren gemäß
der Erfindung angeben. Die Symbole (a) bis (e) in den Figuren 4 bis 6 entsprechen den (a) bis (e) in Figur 3.

Die Figur 7 zeigt ein Beispiel einer elektrischen Verarbeitungsvorrichtung 10 zur Durchführung eines elektrischen Brennpunktermittlungsund Verarbeitungsverfahrens gemäß der Erfindung. Die Vorrichtung 10 umfaßt einen Schalterstromkreis 11, eine Schaltung zur logarithmischen

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Dämpfung 13, eine Verstärkerschaltung 12, einen Analog/Digital(A/D)-Umsetzer 14, ein I/O (Ein-/Ausgabe)-Tor 15, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff 16 (im weiteren, wenn anwendbar als "RAM 16" bezeichnet) einen Nur-Lese-Speicher 17 (im weiteren, wenn anwendbar als "ROM 17"bezeichnet), einen Mikro-Prozessor 18, ein I/O (Ein-/ Ausgabe)-Tor 19, und eine Steuerschaltung 20 für einen Fokus-Indikator und eine Photolinse. In Figur 7 stellen die durchgezogenen Linien die Richtungen der Übertragung von Daten dar (die die Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung sind) und die gestrichelten Linien geben die Richtungen der übertragung von Steuersignalen an.

Die Figur 8 zeigt ein Beispiel eines Bildsuchers,in dem der Fokus-Indikator vorgesehen ist. Wenn die korrekte Fokussierung nicht erreicht wird, wird eine Anzeigeeinheit 22 oder 24 betätigt; und wenn die korrekte Fokussierung erreicht wird, wird eine Anzeigeeinheit betätigt. Die Anzeigeeinheiten 22, 23 und 24 sind zum Beispiel lichtemittierende Dioden.

Die Figur 9 zeigt die Verbindung des Totalreflexionsspiegels 3 und der Photolinse 26 und vervollständigt das Brennpunktermittlungsverfahren gemäß der Erfindung. Das heißt, der Totalreflexionsspiegel 3 ist mit der Photolinse 26 mit einem Hebel 25 verbunden. In Figur 9 bezeichnet das Bezugszeichen 27 ein Kameragehäuse.

Die Figur 10 zeigt ein anderes Beispiel der elektrischen Verarbeitungsvorrichtung, in der der Mikro-Prozessor 18 und der Schalterstromkreis 11 in Figur 7 nicht verwendet werden. Die Vorrichtung umfaßt Absolutwert-Schaltungen 28, 29, 30 und 31, Differenz-Schaltungen 32, 33, 34 und 35, Komparatoren 36 und 37, eine NOR-Schaltung 38, und Spannungsteiler-Widerstände r., und r₂. Die Bezugszeichen 39, 40 und 41 bezeichnen Signalklemmen, an die den Brennpunktpositionen entsprechende Signale angelegt werden. Das Bezugszeichen £. kennzeichnet einen Faktor zur Bestimmung des Bereiches der Fokussierung, und die Bezugszeichen L₁ bis L₅ und L¹.. bis L'r kennzeichnen Schaltungen zur logarithmischen Dämpfung.

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Die Figur 11 ist ein Schaltbild, das ein konkretes Beispiel der in den Figuren 7 und 10 gezeigten Steuerschaltung 20 zeigt. Die Steuerschaltung 20 umfaßt eine Anzeigeeinheit-Steuerschaltung mit den Anzeigeeinheiten 22 bis 24 und eine Photolinsen-Steuerschaltung mit Relais-Einrichtungen R₁ bis R.. Die Relais-Einrichtungen R₁ bis R. arbeiten so, daß die Klemmen ^^ und (^ kurzgeschlossen werden, wenn ein Signal +V oder ein logisches Signal mit hohem Pegel "H" oder "1" an eine Klemme Q$) angelegt werden.

Die Figur 12 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerung des ganzen Schaltungsaufbaues in Figur 7 angibt. Das Arbeiten der Vorrichtung zur Brennpunktermittlung gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

In Figur 1 wird das Bild des Objekts 1 durch die Totalreflexionsspiegel 2 und 4 und die Projektionslinse 6 auf die Elementgruppe zur photoelektrischen Umsetzung 8 projiziert, während es gleichzeitig durch die Totalreflexionsspiegel 3 und 5 und die Projektionslinse 7 auf die Elementgruppe zur photoelektrischen Umsetzung 9 projiziert wird. Das auf die Elementgruppe zur photoelektrischen Umsetzung 9 projizierte Objektbild entspricht der Drehung des Totalreflexionsspiegels 3. Die Elemente zur photoelektrischen Umsetzung d* bis d,- und d¹^ bis d'₅ schaffen Ausgaben i.. bis I₅ und i¹* bis i' entsprechend der darauf einfallenden Lichtmengen. Diese Ausgaben werden von der elektrischen Verarbeitungsvorrichtung 10 verarbeitet und ermitteln den Brennpunkt. Die Einzelheiten der elektrischen Verarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung werden im weiteren unter Bezugnahme auf Figur 7 beschrieben.

Die Elementgruppen 8 un'l 9 zur photoelektrischen Umsetzung sind im Detail in Figur 2 dargestellt. Die Elementgruppen 8 und 9 zur photoelektrischen Umsetzung sind aus den Elementen zur photoelektrischen Umsetzung d₁ bis d₅ und d^ bis d'₅ aufgebaut, die wie vorher beschrieben und in Figur 2 gezeigt, angeordnet sind. Die Position des Objektbildes auf der Elementgruppe 8 zur photoelektrischen Umsetzung wird unverändert aufrechterhalten, unabhängig von der Drehung des

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Totalreflexionsspiegels und die Elemente zur photoelektrischen Umsetzung d.. bis d_ schaffen die Ausgaben I₁ bis i_. Obwohl das Objektbild auch auf die Elementgruppen 9 zur photoelektrischen Umsetzung projiziert wird, wird dieses Bild parallel mit der Mittenlinie 3¹ bewegt, wenn der Totalreflexionsspiegel 3 gedreht wird. In diesem Zusammenhang, falls der Totalreflexionsspiegel 3 nur in eine Richtung gedreht wird, wird das Bild auch in eine Richtung bewegt. Folglich sind die Objektbilder, die auf die zwei Gruppen 8 und 9 projiziert werden lagemäßig gleich, wenn die korrekte Fokussierung erreicht ist, und daher sind die Ausgaben der entsprechenden Elemente zur photoelektrischen Umsetzung gleich: Das heißt, i.. = i¹,,

In Figur 3 sind, um das Objektbild zu vereinfachen, Teile des Objektbildes mit verschiedener Leuchtstärke durch die Symbole \\ , Q) und Δ dargestellt. So ist Figur 3 dargestellt, um zu zeigen, wie das Objektbild mit der Drehung des Totalreflexionsspiegels 3 in eine Richtung bewegt wird.

Die Elementgruppe β zur photoelektrischen Umsetzung ist auf der rechten Seite von Figur 3 dargestellt und das Objektbild darauf wird nicht bewegt, wie vorher beschrieben. Auf der linken Seite der Figur 3 ist die Änderung des Objektbildes, das auf die Elementgruppe 9 zur photoelektrischen Umsetzung projiziert wird, dargestellt, wenn der Totalreflexionsspiegel 3 in eine Richtung gedreht wird, so daß der Brennpunkt von einem Punkt hinter dem Objekt zu einem Punkt vor dem Objekt bewegt wird. In diesem Fall wird die Position des Objektbildes auf der Gruppe so geändert, wie es in den Figuren 3(a) bis (e) in der angegebenen Richtung dargestellt ist. Die Figur 3(c) gibt an, daß die korrekte Fokussierung erreicht ist, das heißt, die Position des Objektbildes auf der Elementgruppe 8 zur photoelektrischen Umsetzung ist gleich der Position des Objektbildes auf der Elementgruppe 9 zur photoelektrischen Umsetzung.

Es wird angenommen, daß die Ausgabe eines Elements zur photoelektrischen Umsetzung, auf das das Bild des Teils ^S des Objekts projiziert wird, durch A₁ U₁ >0), die Ausgabe eines Elements zur photoelektrischen Umsetzung, auf das das Bild des Tells O ^dee Objekts

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projiziert wird durch a₂ (a₂ > 0) , und die Ausgabe eines Elements zur photoelektrischen Umsetzung, auf das das Bild des Teils /\ des Objekts projiziert wird, durch a₃ (a₃ > 0) dargestellt wird. Ferner wird die Ausgabe eines Elements zur photoelektrischen Umsetzung, auf das kein Objektbild projiziert wird, durch a„ (a_ > 0) und a₁ f a« f a., f a_. In dem elektrischen Brennpunktermittlungsverfahren, daß das herkömmliche Doppelbild-Überlagerungssystem verwendet, kann die Brennpunktermittlungsausgabe V wie folgt ausgedrückt werden:

V = Σ I i - i' I
out m=l m m'

oder, '

^Vout -JiIlOSeCV¹VI -JiI¹⁰Vm " ¹⁰V¹V

wobei η die Anzahl der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung in jeder Gruppe, und i und i¹ die Ausgaben der Elemente d und

mm m

d¹ zur photoelektrischen Umsetzung sind.

Im weiteren wird "log " als "log" bezeichnet.

In Figur 3 ist η gleich fünf (5). Die Brennpunktermittlungsausgabe V in den Figuren 3(a) bis (e) sind die folgenden:

^Vout

" ^logao' ⁺ Iloga£ - loga_Q| + |loga, -

loga_Q| + |loga₃ - 1OgE₁I + |loga_Q - Ioga₂| > 0

^Vout ⁼ i^loga0 " ^logaol ⁺ !¹⁰Sa₁ - Ioga₀| + |loga₂

₁I + |loga₃ - Ioga₂| + |loga_Q

^Vout ⁼ '^loga0 " ^logaoi ⁺ i^logai ' ¹⁰Sa₁I

Ioga₂| + |loga₃ - loga^l + |loga₀ - loga_Q| = 0

^Vout ⁼ l^logao " ^logail ⁺ l^logai " I l

Ioga₃| + |loga₃ - loga_Q| + |loga_Q - loga_Q| > 0

^Vout ⁼ l^loga0 ' ^loga ₂l ⁺ i _{3 2}

logs J + |loga- - loga | + |loga - loga_n| > 0

⁰ ÖOSÖBI/oUt °

ORIGINAL INSPECTED

So ist die Brennpunktermittlungsausgabe V . null im Fall der Figur 3(c), in dem die korrekte Fokussierung erreicht wird, aber sie ist positiv in den verbleibenden Fällen. Das heißt, die Brennpunktermittlungsausgabe V . hat den Minimalwert (0), wenn die Fokussierung erreicht wird. Allgemein, es wird festgestellt, daß die Brennpunktermittlungsausgabe V. im Fall der Figur 3(a) größer ist, als V im Fall der Figur 3(b) ((a) > (b)). Die Brennpunktermittlungsausgabe V . im Fall der Figur 3(e) ist größer als V im Fall der Figur 3(d) ((e) > (d)).

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung beruht nicht nur darauf, daß die Ermittlung der Fokussierung, die die eingangs beschriebene Vorder-Fokussierung und Hinter-Fokussierung (eine andere als die korrekte oder gewünschte Fokussierung) umfaßt, erzielen kann, die nicht durch das eingangs beschriebene Brennpunktermittslungsverfahren erkannt werden kann. Es wird auch ein Fehl-Fokussierungs-Signal, das er zeugt wird,wenn das Bild des Objekts nicht auf der gleichen Oberfläche ist, eliminiert.

Gemäß dem im weiteren beschriebenen elektrischen Verarbeitungsverfahren der Erfindung, werden die Ausgaben ^v _out-i i_m\ r ^v _OU4-2 (m) ^un(^

V ._. . in den Fällen der Figur 3(a) bis (e) erhalten, die wie out3(m)

folgt definiert sind:

^Voutl(m) ⁼
^Vout2(m) ⁼
^Vout3(jn) ^{= V}outl(m) " ^Vout2(m)
wobei m = 1, 2, 3, ... und n-1 ist.

Das heißt, in dem Brennpunktermittlungsverfahren gemäß dem Verarbeitungsverfahren der Erfindung wird die Brennpunktermittlung durch Ermitteln eines positiven Verhältnisses und wo negative und Nullwerte des Brennpunktermittlungsausganges ^v _out3(_m) existieren, ausgeführt.

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Wenn angenommen wird, daß A_Q - loga_Q, A₁ = loga.., A_ = loga_ und A₃ = loga₃ ist, sind die Ausgaben V_QUt1(m), V_Qut2(m) und ^Vout3(m) ⁱⁿ ^^{en Fä}*^{len der} Figuren 3 (a) bis (e) die folgenden:

^Voutl(l) " '^A0

^Vout2(l)·⁼ Κ

^Vout3(l) ^{= |A}0

^Voutl(2) ^{= |A}0

^Vout2(2) ^{= |A}1

^Vout3C2) ⁼ '^A0

^Voutl(3) ⁼ '^A0

^Vout2(3) ^{= |A}2

^Vout3(3) ⁼ '^A0

^Voutl(4) ^{= |A}1 "

^Vout2(4) ^{= |A}3 -

^Vout3(4) ^{= |A}1 -

^Voutl(l) ^{= |A}0 " ^Vout2(l) ⁼ '^A0 ^Vout3(l) ⁼ I^AO ^Voutl(2) ■· ^Q - ^Vout2(2) " i^Al " ^Vout3(2) " '^A0

^Vout2(3) " '^A2 ^Vout3(3) " '^Al

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^Voutl(4)	■ 1*2	- A O¹	> 0
^Vout2(4)	- 1*3	-A₃I
^Vout3(4)	■ 1*2	-v
^Voutl(l)	■ IA₀	-A₁I ■
^Vout2(l)	= \|Aq	- ^Ai'
^Vout3(l)	= O
^Voutl(2)	■ IA₁	-A₂I
^Vout2(2)	■ 1*1	-A₂\|
^Vout3(2)	= O
^Voutl(3)	= Ia₂	- ^A3>
^Vout2(3)	- Ia₂	-A₃\|
^Vout3(3)	= O
^Voutl(4)	- '^A3	- A_o\|
^Vout2(4)	⁼ '^A3	- ^Aol
^Vout3(4)	= O
^Voutl(l)	■ l*i	-A₁I	. < 0
^Vout2(l)	- l^Ao	- A₂I
^Vout3(l)	=-\|A₀	- A₂I ■
^Voutl(2)	- ·^Α2	- A₂I	< 0
^Vout2(2)	- l^Ai
^Vout3(2)	-IA₁	-A₃I
^Voutl(3)	- I^A3	- A₃\|	I < ο
^Vout2(3)	= \|a₂	- ^Aol
^Vout3(3)	-Ia₂	- ^Aol

^Voutl(4) ⁼ l^A0 " ^Aol

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^Vout2(4) - I^A3 " ^Αθ'

^Vout3(4) =-|^A3 - ^Aol <

^Voutl(l) ■ I^A2 - ^All

^Vout2(l) ⁼ '^A0 " ^Az'

^vout3(i) ⁼ Ia₂-A₁I- - Ia₀ - A

^Voutl(2) ⁼ '^A3 ' ^A2'

^Vout2(2) ^{= !A}1 - ^A3>

^Vout3(2) ⁼ ·^Α3 - ^A ₂I - '^Al - ^A

^Voutl(3) ⁼ '^A0 " ^A3'

^Vout2C3) ^{= |A}2 - ^Aol

^Vout3(3) - '^A0 "A₃I - '^A2 " ^A

^Voutl"(4)- ⁼ '^A0 ' ^Ao'

^Vout2(4) ⁼ '^A3 " ^Ao'

^Vout3(4) =-'^A3 - A₀I^

Die Anzahl der Ausgaben V ._ - >, deren Werte positiv, negativ und null sind, sind in den Fällen der Figuren 3(a) bis (e) die folgenden:

(a)	Positivwert	... 1
	Negativwert	0
	Nullwert	0
	Unbekannt	... 3
(b)	Positivwert	... 4
	Negativwert	0
	Nullwert	0
	Unbekannt	... 0

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(C)	Positivwert	. . . 0
	Negativwert	. . . 0
	Nullwert	... 4
	Unbekannt	. . . 0
(d)	Positivwert	... 0
	Negativwert	... 4
	Nullwert	... 0
	Unbekannt	. . . 0
(e)	Positivwert	. . . 0
	Negativwert	... 1
	Nullwert	. . . 0
	Unbekannt	... 3

Im Fall der Figuren 3(a) und (e) sind die Vorzeichen der meisten Brennpunktermittlungsausgaben V _. . unbekannt. Jedoch ist im Fall der Figur 3 (a) die Brennpunktermittlungsausgabe V *■!() weiter von dem Punkt entfernt, wo die Ausgabe null (0) wird, als die Brennpunktermittlungsausgabe V *.j ι \ ^un<^ daher wird angenommen, daß die Wahrscheinlichkeit, daß V ., . größer als V _t-/_m) ^ist' groß ist, und folglich die Anzahl der positiven Ausgaben V .₃ , » groß ist. Ähnlich wird im Fall des Teils (e) angenommen, daß die Zahl der negativen Ausgaben V .₃, . groß ist. In dem Fall, wo die korrekte Fokussierung erreicht wird, wie in Figur 3(c),sind alle Brennpunktermittlungsausgaben V . ₃ null (0), und die Anzahl der Ausgaben, deren Werte null sind, ist am größten. Wenn das Objektbild vom Teil (c) gegen den Teil (a) bewegt wird, nimmt die Anzahl der positiven Ausgaben zu. Wenn das Objektbild vom Teil (c) gegen den Teil (e) bewegt wird, nimmt die Anzahl der negativen Ausgaben zu.

So kann die Vorder-Fokussierung, die Hinter-Fokussierung und die korrekte Fokussierung voneinander durch den Vergleich der Anzahl der positiven Ausgaben, der Anzahl der negativen Ausgaben und der Anzahl der Null-Ausgaben unterschieden werden. Falls unter diesen

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beschriebenen drei unterschiedlichen Ausgaben die Anzahl von zwei unterschiedlichen Ausgaben bekannt ist, kann die Anzahl der verbleibenden einen automatisch erkannt werden. Folglich ist nur notwendig, die Anzahl von zwei unterschiedlichen Ausgaben unter den drei unterschiedlichen Ausgaben festzustellen.

Die Figuren 4 bis 6 sind graphische Darstellungen,die die Änderungen der Brennpunktermittlungsausgaben bezüglich der Änderungen der Position des Brennpunkts angeben. In diesen Figuren entsprechen die Bezugszeichen (a) bis (e) denjenigen in Figur 3.

Die Figur 4 ist eine typische graphische Darstellung, die die Änderungen der Brennpunktermittlungsausgabe V . , die durch Verwendung eines herkömmlichen Doppelbild-überlagerungsverfahren erhalten wird, darstellt. Wie aus Figur 4 offensichtlich ist, hat die Brennpunktermittlungsausgabe den Minimalwert null (0) am Punkt (c) , wo die korrekte Fokussierung erreicht wird, und hat positive Werte, wenn die Position des Brennpunkts nach rechts oder links vom Punkt (c) bewegt wird.

Die Figur 5 gibt die Ermittlungsausgaben V .... .. und ^v _out2 / \ ^zum Schaffen der Brennpunktermittlungsausgabe V. _ gemäß der Erfindung an. Wie aus dem Vergleich zwischen den Figuren 4 und 5 klar ist, sind die Kurven V_QUt1(m) und V_out2(m) in Figur 5 im Aufbau der Kurve V_Qut in Figur 4 ähnlich, aber der Punkt ihrer Minimalwerte ist nach rechts bzw. links verschoben. Wie unter Bezug auf Figur 3 beschrieben, ist der Punkt, an dem die Differenz zwischen den Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung ist,die einander entsprechen, wenn sie um eine Position verschoben werden, der Punkt (d) für die Ermittlungs ausgabe V _t1(j und dei Punkt (b) für die Ermittlungsausgabe ^v _out2(m An den anderen Punkten folgen die Ermittlungsausgaben ^v _out-j i_m\ ^un(i V ,.. . den Änderungen der Brennpunktermittlungsausgabe V, in Figur 4. Wie aus der bezüglich der Figur 3 gemachten Beschreibung offensichtlich ist, sind die Brennpunktermittlungsausgaben V ..... und ^v _ou+-2 (m) ^e:i-^{nander im} Punkt (c) gleich, und daher schneiden die Kurven V^ _(m) und V_{out2 (m)} einander.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Figur 6 gibt die Änderungen der Brennpunktermittlungsausgabe V_ an. Die durchgezogene Linie gibt die Zahl der positiven Ausgaben V ._ an, und die durchbrochene Linie gibt die Zahl der negativen Ausgaben V . an.

So wird in dem Brennpunktermittlungsverfahren gemäß der Erfindung der Zustand der Brennpunktermittlungsausgabe geändert, bevor und nachdem die korrekte Fokussierung erhalten wird, und daher kann die Position des Brennpunkts ermittelt werden. Die positive Ausgabe ^Vout3 ^{hat leic}^^lt negative Werte an den Punkten (c) bis (e) , wie es in Figur 6 gezeigt ist. Das gleiche kann von der negativen Ausgabe gesagt werden.

In dem Brennpunktermittlungsverfahren gemäß der Erfindung müssen die Objektbilder auf den Gruppen der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung 8 und 9 in einem bestimmten Ausmaß im Bereich der Ermittlung klar sein, da, wenn die Objektbilder unklar sind, V _t, , . * =. 0 ^{und V}out2(m)'⁼· ° ^{und fol}9^{lich v}out3(m)'⁼· ° ^ist' ^Fol3^{lich wird} die Brennpunktermittlung fehlerhaft ausgeführt. In diesem Fall kann überlegt werden, das Brennpunktermittlungsverfahren der Erfindung in Kombination mit einem Verfahren, daß einen angenäherten Kontrast verwendet, anzuwenden, in dem die Summe der Absolutwerte der Differenzen zwischen den Ausgaben nebeneinander liegender Elemente zur photoelektrischen Umsetzung festgestellt wird. Wenn jedoch das Linsensystem zusätzlich so ausgeführt wird, daß es eine Funktion aufweist, die dem Photographierenden erlaubt, die Fokussierung visuell zu bestimmen, kann das oben angeführte Problem, das entsteht, wenn die Objektbilder auf den Elementgruppen zur photoelektrischen Umsetzung unklar sind, gelöst werden. Dies ist deshalb so, da, wenn die Objektbilder unklar werden, der Photographierende visuell die Tatsache, daß keine korrekte Fokussierung erreicht ist, feststellen kann.

Ein Beispiel des elektrischen Verarbeitungsgeräts 10 zur Realisierung der vorliegenden Erfindung ist in Figur 7 gezeigt, in der ein Mikroprozessor wie der "Intel 8080", der von der Intel Corporation hergestellt wird, zur Steuerung und Berechnung der verschiedenen Schaltungen verwendet wird.

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Die Elemente zur photoelektrischen Umsetzung der Gruppen 8 und 9 schaffen Ausgaben, die den einfallenden Lichtmengen proportional sind. Die Ausgaben werden in eine Verstärkerschaltung 12 in der Reihenfolge eingegeben, die durch einen Schalterstromkreis 11, der von einem Mikro-Prozessor 18 gesteuert wird, spezifiziert ist. Diese Ausgaben i.. , i₂ ... i_-, und i¹ , i'₂ ... i¹,. der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung werden in Ausgaben 1Og(X₁), log(i_) ... log(ig) und log(i'₁), log(i'_) ... log (i'^) durch eine Schaltung zur logarithmischen Dämpfung 13 umgesetzt, die arbeitet um die Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung in einem weiten Bereich zur Verfügung zu stellen. Die oben beschriebenen Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung werden von Analogwerten in Digital-Werte durch einen Analog/Digital(A/D)-Umsetzer umgesetzt. Die digitalen Werte bzw. Daten werden durch ein I/O-Tor zu einem RAM 16 unter der Steuerung des Mikro-Prozessors 18 übertragen und in dem RAM 16 gespeichert. Die so gespeicherten digitalen Daten werden nacheinander entsprechend einem in einem ROM 17 gespeicherten Programm einer Berechnung unterzogen, und werden durch ein I/O-Tor 19 zu einer Schaltung 20 zur Steuerung eines Fokus-Indikators und einer Photolinse übertragen, so daß die Brennpunktermittlungsausgabe V , ₃ daran anliegt.

Die Figur 12 ist das Flußdiagramm des Steuerprogramms des Mikroprozessors 18. Das Steuerprogramm ist in dem ROM gespeichert. Die Anordnung des Vorsehens des Schalterstromkreises 11, der Schaltung zur logarithmischen Dämpfung 13 und der Verstärkerschaltung kann wie benötigt geändert werden? jedoch muß die Anzahl der in der Vorstufe des Schalterstromkreises 11 vorgesehenen Schaltungen gleich der Anzahl der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung sein. Die Verwendung der Verstärkerschaltung 12 ist nicht immer notwendig: Wenn die logarithmische Dämpfung in dem Mikro-Prozessor 18 ausgeführt wird, wird die Zeit für die Berechnung erhöht, das Programm wird kompliziert und die Speicherkapazität muß vergrößert werden. Daher ist es ratsam, daß die logarithmische Dämpfung in einer Vorstufe des A/D-Umsetzers bewirkt wird, wie es in Figur 7 gezeigt ist. In diesem Fall kann das Verhältnis der Brennpunktermittlungs-

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ausgaben als eine Differenz berechnet werden, was beträchtlich vorteilhafter hinsichtlich der Verwendung eines Prozessors 18, des Programms und der Speicherkapazität ist. Das heißt, 1Og(X₁Zi¹.,) kann in log (i..) -log (i' ) umgesetzt werden. Falls 1Og(I₁) und log (i'..) durch A₁ bzw. A„ dargestellt werden, kann der Ausdruck logii..)-log(i') als A₁ -A₂ dargestellt werden.

Im allgemeinen beinhalten die Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung verschiedene Probleme, die gelöst werden müssen. Zum Beispiel schwanken die Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung wegen der Streuung im Herstellungsprozess und die Schwankung kann korrigiert werden, wenn Korrekturwerte in dem ROM 17 gespeichert werden, zur Durchführung der folgenden Berechnung. Wenn die Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung durch et-* ι of-~ ··· °f~c ^un<l ^' ι r ⁰¹^¹O ··· °t~' c. ^mit äem selben einfallenden Licht dargestellt werden und die Ausgaben der Elemente zur photoelek trischen Umsetzung durch i.. , i„, ... i₅ und i'., i¹., ... i'₅ dargestellt werden, können die korrigierten Ausgaben P₁, P₂, ··· P₅ ^un(^ P¹., P¹O' ··· ^p<5 ^er Elemente zur photoelektrischen Umsetzung durch

F₁ = I₁Za₁, P₂ - I₂Za₂ .... P₅ = J₅Za₅, und P^ - i^/a'j, Ρ·₂ - i'₂Za'₂ .... P._s - i._s/_a._s,

ausgedrückt werden.

Falls diese Ausgaben der logarithmischen Dämpfung unterworfen werden, können sie als 1Og(P₁) = 1Og(I₁) - log (⁰^₁) und so weiter, aus gedrückt werden. Daher können, wenn 1Og(OT₁), log(e?r₂) und so weiter in dem ROM zur Korrektur gespeichert und von den Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung, die der logarithmischen Dämpfung unterworfen werden, abgezogen werden, die korrigierten Ausgaben erhalten werden. Die so korrigierten Ausgaben werden der vorbestimmten Berechnung unterzogen.

Die Figur 8 zeigt ein Beispiel eines Bildsuchers 21 mit Fokus-Anzeigeeinheiten, die die Brennpunktermittlungsausgabe V ._ aufnehmen und die Zustände der Fokussierung angeben. Wenn zum Beispiel irgend-

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eine der Anzeigeeinheiten 22 und 24, die lichtemittierende Dioden umfassen, eingeschaltet wird, wird die korrekte Fokussierung erreicht, indem die Photolinse in Richtung des Pfeils, der durch die Anzeigeeinheit gebildet wird, gedreht wird. Wenn die korrekte Fokussierung erreicht ist, wird eine Anzeigeeinheit 23 wie etwa eine lichtemittierende Diode eingeschaltet.

So ist der Fokus-Indikator, der die vorliegende Erfindung verwen-■ det, ausgezeichnet in seinen visuellen und sinnunterstützenden Funktionen, verglichen mit dem herkömmlichen Brennpunkteinstellungsmechanismus, der die Augen des Photographierenden verwendet.

Es kann auch eine automatische Brennpunktermittlungsvorrichtung erhalten werden, in dem die oben beschriebene Brennpunktermittlungsausgabe V . ₃ zum Betätigen (drehen, drehen in Gegenrichtung oder stoppen) verwendet wird, und ein Elektromotor dafür eingerichtet ist, die Photolinse anzutreiben.

Die Figur 9 zeigt ein Beispiel eines Koppelmechanismus, der in dem Fall verwendet wird, wo die Drehung einer Photolinse 26 durch einen Koppelhebel 25 mit der Drehung des Totalreflexionsspiegels 3 gekoppelt ist. So wird der Totalreflexionsspiegel 3 durch Drehen der Photolinse durch die Hand des Photographierenden gedreht, so daß der Zustand der Fokussierung in dem Sucher angegeben wird.

Die Figur 10 zeigt ein anderes Beispiel der elektrischen Verarbeitungsvorrichtung 10, in der der Mikro-Prozessor-und der Schalterstromkreis in Figur 7 nicht verwendet wird. Das heißt, die Vorrichtung in Figur 10 ist so ausgeführte daS die Brennpunktermittlungsausgabe V_QUt1(m), V_Qut2(m) und V_Qut3(m) wie folgt definiert sind:

^Voutl0n)
^Vout2Cm)

^{= V}outl(m) " ^Vout2(Tii)

In Figur 10 bezeichnen die Bezugszeichen L₁ bis Lj. und L¹. bis L¹J- Schaltungen zur logarithmischen Dämpfung. Die Daten log (i'.JA₂), logd.j/i'.j), log(i'₃/i₄) und Iog(i₃/i'₄) werden an die Absolutwert-Schaltungen 28, 29, 30 und 31 angelegt. (In den obigen Ausdrücken ist m = 1, 2 ... und n/2). Die Brennpunktermittlungsausgaben ^v _out-1(1) ^{und V}out2(1) ^{werden an die} Eingangsklemme der Differenzschaltung 32 angelegt. Im Fall von ^v _outi(i)^ ^Vout2(1)' ^{das heißt}' ^v ut3(1)^⁰' ^{wird eine} geteilte Spannung an der (+)-Eingangsklemme eines Komparators 36 mittels der Spannungsteilerwiderstände r.. und r_ angelegt, und V +-οί-ΐ)¹^ ° wird erhalten. Das heißt, diese Ausgabe ist eine Ausgabe-Komponente mit der positiven Ausgabe V₃^₃. Im Fall von V_{QUt1 (1)}< \_ut2^y das heißt,

^ei^ne durch die Spannungsteilerwiderstände r.. und r~ erhaltene Ausgabe and die (+)-Klemme des Komparators 37 durch die Differenzschaltung 33 angelegt. Das heißt, diese Ausgabe ist eine Ausgabe-Komponente mit der negativen Ausgabe V _t3·

Ähnlich wird eine Ausgabe im Fall der positiven Ausgabe V,-.„4.3/2) durch die Differenzschaltung 34 an den Komparator 36 angelegt und eine Ausgabe im Fall der negativen Ausgabe ^v _out3(2) ^{wird von der} Differenzschaltung 35 an den Komparator 37 angelegt. In dem Fall, wo beide Ausgaben V ,,,.. und V _,„» positiv sind, wird 2 χ χ χ V_Q(r..+r₂) an die (+)-Klemme des Komparators 36 angelegt, während 0 an den Komparator 37 angelegt wird. Im Fall von 2 χ r₂ x V₀ (r.j+r₂) > S* und £.. >0, hat die Signalklemme ein Signal mit "hohem" Pegel, und die Klemmen 40 und 39 haben Signale mit "niederem" Pegel, mittels der NOR-Schaltung 38. Falls die Kombination dieser Signale an die Steuerschaltung 20 für den Brennpunktermittlungs-Indikator und die Photolinse in Figur 7 angelegt wird, ist es möglich, die Anzeigeeinheit 22, 23 und 24 wie etwa lichtemittierende Dioden in Figur 8 zu betätigen, und die Antriebsschaltung der Photolinse zu steuern.

Wenn die korrekte Fokussierung erreicht ist, das heißt, wenn die an die (+)-Klemmen des Komparators 36 und 37 angelegten Eingaben

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kleiner als der Wert £.- sind, hat die Klemme 40 ein Signal mit "hohem" Pegel. So wird die Vorder-Fokussierung, die Hinter-Fokussierung und die korrekte Fokussierung durch die Klemmen 39, 41 und 40 angezeigt. Der Wert £,* ist ein Faktor, der den Bereich der Fokussierung bestimmt. Der Wert V_Q ist die Versorgungsspannung. Das Signal mit "hohem" Pegel ist in seiner Größe kleiner als das Signal mit "niederem" Pegel. Das Signal mit "hohem" Pegel und das Signal mit "niederem" Pegel sind Spannungen, an beiden Klemmen jeder der Differenz-Schaltungen 32, 33, 34 und 35, den Komparatoren 36 und 37, und der NOR-Schaltung 38. V_Q ist ein Signal mit einem "hohem" Pegel.

In dem in Figur 10 gezeigtem Beispiel ist die Anzahl (n) der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung in dem oben beschriebenen Ausdruck fünf (5). Falls die Anzahl (n) keine gerade Anzahl ist, wird ein Paar der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung frei gelassen. Daher sollte die Anzahl (n) eine gerade Anzahl sein.

Figur 11, die ein Schaltbild zeigt, das ein konkretes Beispiel der in Figur 7 und 10 gezeigten Steuerschaltung 20 zeigt, wird in dem Fall, wo das Signal mit "hohem" Pegel an die Klemme 40 angelegt wird, zum Beispiel die Anzeigeeinheit 23 eingeschaltet und zeigt die Fokussierung an. In diesem Fall werden jedoch keine Relais-Einrichtungen R₁ bis R. kurzgeschlossen, und daher tritt keine Potentialdifferenz zwischen den Klemmen A und B auf.

Im Gegensatz dazu, im Fall wo das Signal mit einem "hohen" Pegel entweder an die Klemme 39 oder an die Klemme 41 angelegt wird, wird die zugehörige Anzeigeeinheit 22 oder 24 eingeschaltet und die entsprechende Relais-Einrichtung wird kurzgeschlossen. Folglich tritt eine Potentialdifferenz zwischen den Klemmen A und B auf. Die Potentialdifferenz verwendet, um das Arbeiten eines Elektromotors zu steuern, das heißt, die Drehrichtung des Motors. Es sollte festgestellt werden, daß, falls ein automatischer Antrieb der Photolinse nicht gewünscht wird, die Photolinsen-Steuerschaltung weggelassen werden kann.

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Die Figur 12 zeigt das Flußdiagramm eines Programms, das in der in Figur 7 gezeigten, den Mikro-Prozessor verwendenden Vorrichtung angewandt wird. Zuerst werden die der logarithmischen Dämpfung unterworfenen Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung durch das I/O-Tor 15 in der Reihenfolge P., P¹.,/ P₂' ^p' ?' "' ^ps und P'r in Figur 7 eingelesen (die Anzahl (n) der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung ist fünf (5)), und wird in dem RAM 16 gespeichert. Die so gespeicherten Ausgaben werden nacheinander aus dem RAM 16 ausgelesen, um die Differenz zwischen den Ausgaben der Elemente zur photoelektrischen Umsetzung zu erhalten, wodurch die Ausgaben V ,., ■ und V _, . erhalten werden. Dieser Vorgang entspricht dem "Berechnen (1)" und "Berechnen (2)" im Flußdiagramm. Dann werden beim "Berechnen (3)" und "Berechnen (4)" diese Ausgaben in Absolutwerte umgesetzt. Danach werden die so behandelten Ausgaben der Subtraktion unterworfen, und die Ausgabe V _to / \ ^ernalten-Dann wird die Anzahl der positiven und negativen Ausgaben ^v _out3 i_m\ gezählt. Der Wert L₁ ist die Anzahl der positiven Ausgaben ^v _out3/_m\/ während der Wert L₂ die Anzahl der negativen Ausgaben V .» , ι ist.

Wenn der Wert L₁ größer als ein Wert L_Q ist, wird das Vorder-(oder Hinter-)Fokussierungssignal erzeugt. Wenn der Wert L„ größer als der Wert L_Q ist, wird ein Hinter-(oder Vorder-)Fokussierungssignal erzeugt. Wenn beide Werte L₁ und L„ kleiner als der Wert L_Q sind, wird das die korrekte Fokussierung angebende Signal erzeugt. Diese Signale werden durch das I/O-Tor 19 der Steuerschaltung 20 des Fokus-Indikators und der Photolinse zugeführt. Der Wert L_Q ist ein Faktor zur Definition des Bereichs der Fokussierung. Der Schalterstromkreis wird durch Laden der Daten P und P' und der Ausgaben vorbestimmter

mm

Elemente zur photoelektrischen Umsetzung, die in das I/O-Tor 15 eingegeben werden, gesteuert. Der oben beschriebene Operationszyklus wird wiederholt, um die Brennpunktposition einzustellen.

Im Flußdiagramm bedeutet "Start" , daß eine Vorrichtung zur Brennpunktermittlung, wie etwa ein Brennpunktermittlungsstartschalter betätigt wird.

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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden für den Mikro-Prozessor nur einfache Funktionen wie Addition, Subtraktion, Entscheidung und Umsetzung von Daten in Absolutwerte benötigt. Im oben beschriebenen Beispiel ist die Anzahl (n) der gepaarten Elemente zur photoelektrischen Umsetzung fünf (5); jedoch ist die Anzahl nicht darauf begrenzt; das heißt, eine erhöhte Anzahl ist besser, um eine größere Präzision sicherzustellen. Ein Prisma kann verwendet werden, um die Objektbilder in entgegengesetzte Richtungen zu verschieben.

Wie aus der obigen Beschreibung klar ist, wird gemäß der Erfindung eine elektrische Vorrichtung zur Brennpunktermittlung geschaffen, die es möglich macht, einen Fokus-Indikator zu schaffen, der nicht nur die korrekte Fokussierung ermitteln kann. Diese Erfindung macht es auch möglich, die Vorder- oder Hinter-Fokussierung festzustellen, in dem die Brennpunktermittlungsausgabe V _t- verwendet wird, und eine automatische Vorrichtung zur Brennpunktermittlung zu schaffen, die einem sich mit hoher Geschwindigkeit bewegendem Objekt ausreichend folgt. Zusätzlich ist die elektrische Vorrichtung zur Brennpunktermittlung gemäß der Erfindung auf alle Arten von elektrischen Vorrichtungen zur Brennpunktermittlung anwendbar, die das Doppelbild-Überlagerungssystem verwenden und auf Entfernungsmesser in anderen Linsensystemen als Kameras. So hat die elektrische Vorrichtung zur Brennpunktermittlung gemäß der Erfindung ihren Nutzen in einem weiten Anwendungsbereich.

Claims

Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan Vorrichtung zur Brennpunktermittlung für Kameras PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung für ein Linsensystem in einem optischen System zur Brennpunktermittlung/ in dem das Bild eines Objekts in zwei Bilder geteilt und wenigstens eines der beiden Bilder relativ zum anderen verschoben wird, und die zwei Bilder entsprechend auf zwei Gruppen von Elementen zur photoelektrischen Umsetzung projiziert werden, die dazu eingerichtet sind, die Änderungen in der relativen Position der beiden Bilder in elektrische Signale umzusetzen, gekennzeichnet durch

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eine Berechnungs-Schaltungseinrichtung (10) zum Schaffen der Ausgaben V_{Qut1 (m)} , V_{Qut2 (m)} und V₅^_{3 (m)} aus den Ausgaben der

Elemente zur photoelektrischen Umsetzung (d ), die diese Elementgruppen (8, 9) zur photoelektrischen Umsetzung bilden, wobei diese Ausgaben definiert sind durch

^Vout2(m) ⁼
out3Cm) ~ outl(m) " ^Vout2(m)

worin m = 1, 2, 3 ... und (n-1) die Ordnungsnummer dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung, η die Anzahl dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung, die jede Elementgruppe zur photoelektrischen Umsetzung bildet, ist und i., bis i und i¹.. bis i¹ die Ausgaben dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung sind, die proportional den darauf einfallenden Lichtmengen sind, eine Schaltungseinrichtung zur Ermittlung des Vorzeichens dieser Ausgabe V^_3(ffl), und

eine Schaltungseinrichtung zum Zählen der Anzahl dieser Ausgaben V .₃ . j mit dem gleichen Vorzeichen.

2. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei Bilder in entgegengesetzte Richtungen relativ zueinander verschoben werden.

3. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Elemente zur photoelektrischen Umsetzung (d ) in diesen zwei Gruppen Photo-Dioden sind.

4. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Berechnungs-Schaltung diese Ausgaben ^Vout1(m) ^unä ^Vout2(m) ^{wie sie durch}

^Voutl(m) ⁼ '^«e^'zm-l^Zm*¹

^Vout2(nü ⁼ 1¹⁰^e ^ 2H₁-I^_2n;¹ I
definiert sind, 9098B 1/0047

erzeugt, wobei m = 1, 2 ... und n/2 ist.

5. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Schaltungen zur logarithmischen Dämpfung (13), die die Ausgabe dieser Elemente zur photoelektrischen Umsetzung (d ) aufnehmen.

6. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Absolutwertermittlung (28, 29, 30, 31) für jedes Paar der Elemente (d_m, d'_m) zur photoelektrischen Umsetzung.

7. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltungseinrichtung zur Ermittlung des Vorzeichens von V _t,. . eine Mehrzahl von Differenz-Schaltungen (32, 33, 34, 35), wobei jede Schaltung zur Absolutwertsermittlung in einem Paar (28, 29; 30, 31) ihren Ausgang entsprechend an einen positiven Eingang einer (32, 33; 34, 35) und einen negativen Eingang einer anderen Differenz-Schaltung (33, 32; 35, 34) gekoppelt hat, eine Spannungsteilereinrichtung (r.., r~), die die Ausgabe dieser Differenz-Schaltungen aufnimmt, und eine Komparator-Einrichtung (36, 37), die die Ausgabe dieser Spannungsteilereinrichtung aufnimmt, umfaßt.

8. Vorrichtung zur Brennpunktermittlung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltung zum Zählen der Anzahl dieser Ausgaben ein NOK-Gatter (38) und eine Steuerschaltung (20) umfaßt.