DE2939219C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/40—Systems for automatic generation of focusing signals using time delay of the reflected waves, e.g. of ultrasonic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für eine
Kamera mit automatischer Schärfeeinstellung durch die Bewe
gung des Objektivs, die nach Erfassen der Entfernung durch
einen Entfernungsmesser durchgeführt wird.
Solche Steuerungseinrichtungen, die anhand eines Signals,
das die gemessene Entfernung darstellt, das Objektiv zur
automatischen Schärfeeinstellung des Bildes bewegen, sind
bereits bekannt, z. B. aus der DE-OS 27 44 093. Es ist auch bekannt, daß der gesamte Be
triebsbereich, in dem das Objektiv bewegt wird, in mehrere
Bereiche aufgeteilt ist, die durch bestimmte Signale gekenn
zeichnet sind. Ein reversibler, elektrischer Antriebsmotor
bewegt das Objektiv oder das bewegliche Linsenglied im Objek
tiv entweder in die eine oder andere Richtung in den bestimm
ten Schärfebereich und stoppt die Bewegung, sobald das Ob
jektiv oder das Linsenelement diesen bestimmten Bereich er
reicht hat. Nach dem Anhalten des Objektivs oder des Linsen
elementes in der genannten Zone erfolgt die Positionierung
in mindestens zwei unterschiedliche Schärfe-Positionen für
das gleiche Bereichsignal. Die einzelne Position hängt vom
Ende der Schärfezone ab. Hierdurch kann sich ein Fehler in
der Schärfeeinstellung ergeben, der so groß ist wie der be
treffende Bereich breit ist.
Bekanntlich wird dieser Fehler dadurch reduziert, daß die
Breite eines jeden Bereichs verringert und somit die Anzahl
der Bereiche vergrößert wird, die den gesamten Betriebsbe
reich für das bewegliche Objektiv bzw. für das bewegliche
Linsenelement darstellen. Wenn auch der Fehler der Schärfe
einstellung hierdurch verringert wird, ergibt sich jedoch
eine Erhöhung der Komplexität bei der automatischen Schärfe
einstellung. Die Erhöhung der Anzahl der Fokus-Bereiche er
fordert auch ein Ansteigen der binär kodierten Bits im digi
talen Steuersystem. Es ist auch bekannt, eine Zahnstange mit
einer Sperrklinke zur Reduzierung des Fehlers bei der Schär
feeinstellung zu verwenden. Die Sperrklinke greift in die
Zahnstange, die sich mit dem Objektiv bzw. mit dem Linsen
element bewegt. Wenn auch der genannte Fehler durch diese
Anordnung reduziert wird, so ist die Mechanik sehr empfind
lich, komplex und teuer in der Herstellung.
Die Aufgabe der Erfindung ist in der Beseitigung des Fokussierfehlers
bei derartigen Einrichtungen mit einfacheren und preiswerten
Mitteln zu sehen.
Der gesamte Betriebsbereich für die Verschiebung des Objektivs
bzw. der Linse ist in mehrere Positionierbereiche aufgeteilt,
die größer sind als irgendeine minimale Breite. Für jeden
Bereich ist ein bestimmtes Signal vorgesehen. Der Fehler bei
der Schärfeeinstellung kann so groß sein wie die Breite des
einzelnen Bereichs. Der Fehler kann sich aus der Tatsache er
geben, daß die digitale Steuerung von der Annahme aus geht,
das Objektiv bzw. die Linse sind in dem einzelnen Positionier
bereich immer richtig fokussiert.
Die Erfindung ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patent
anspruchs 1 definiert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kamera mit automatischer
Schärfeeinstellung;
Fig. 2 eine elektrische Schaltung der Erfindung in Blockdar
stellung;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des beweglichen
Objektivs der Kamera der Fig. 1;
Fig. 4 eine Draufsicht der Objektivfassung gemäß Fig. 3.
In der Fig. 1 besteht die Kamera aus dem Gehäuse 12 mit dem
Handgriff 14. Die Bedienungsperson hält die Kamera an diesem
Handgriff und fotografiert den Gegenstand 16 durch das ein
stellbare Objektiv 18. Ein scharfes Bild dieses Gegenstandes
wird bei Betätigung des Verschlusses 22 auf die Bildebene 20
der Kamera geworfen. Die Öffnungsblende 24 wird durch den
Stromkreis 26 für die Belichtung gesteuert und regelt somit
die Belichtung in der Bildebene 20.
Die automatische Fokussierung 28 mißt den Abstand von der
Kamera 10 zum aufzunehmenden Gegenstand 16 und stellt das
Objektiv 18 in die richtige Schärfeposition, so daß der
Gegenstand auf der Bildebene 20 der Kamera scharf abgebildet
ist. Durch Betätigung des Schalters 30, der am Handgriff 14
angebracht und mit einer nicht gezeichneten Energiequelle
verbunden ist, werden der Stromkreis 26 für die Belichtung
und die Schaltung 28 für die automatische Fokussierung bzw.
Scharfeinstellung gesteuert. Dies erfolgt mittels dem Betä
tigungsglied 32, das am Handgriff 14 angebracht ist und durch
die Hand der Bedienungsperson dann auf den Schalter 30 be
wegt wird, wenn die Kamera 10 fotografierbereit ist. Ferner
verbindet der Schalter 30 die Energiequelle, die als Batterie
ausgebildet sein kann, mit dem Schalter 34, der durch den
Abzug 35 den Motor 36 für die Bewegung des Films 38 in Betrieb
setzt. Gleichzeitig wird der Verschluß 22 in Betrieb gesetzt.
Durch den Sucher 40 beobachtet die Bedienungsperson die zu
filmende Szene. Das Betätigungsglied 32 wird durch die Bedie
nungsperson bewegt, so daß der Schalter 30 geschlossen wird.
Der Stromkreis 26 für die Lichtmessung und die Schaltung 28
für die automatische Scharfeinstellung werden hierdurch in
Tätigkeit gesetzt. Der Stromkreis 26 stellt die richtige
Öffnung der Blende 24 ein. Die Einrichtung 28 bestimmt
mittels Ultraschall den Abstand zwischen der Kamera und dem
aufzunehmenden Gegenstand 16 und bewegt das Objektiv 18 so
weit, daß ein scharfes Bild des Gegenstands 16 auf der Bild
ebene 20 erscheint, wenn der Verschluß geöffnet ist. Die
Entfernungsmessung erfolgt durch Bestimmung der Zeit, die
der Ultraschall von der Kamera zum Gegenstand und wieder zu
rück benötigt. In der Fig. 1 sind einzelne Ultraschallstöße
42 A, 42 B, 44 A und 44 B dargestellt. Es sei noch darauf hinge
wiesen, daß im vorliegenden Fall immer nur ein Ultraschall
stoß gesendet und das Echo vom Gegenstand 16 empfangen wird.
Erst hiernach wird der nächste Ultraschallstoß gesendet. Der
eigentliche Ultraschall-Entfernungsmesser, der in der Schal
tung 28 angeordnet ist, wurde in der US-Patentanmeldung
SN 9 16 114 näher beschrieben.
Die Schaltung 28 für die Entfernungsmessung bestimmt die Zeit
zwischen dem Ultraschallstoß 42 A und dem Echo 44 A. Hieraus
wird die Entfernung zwischen der Kamera 10 und dem Gegenstand
16 bestimmt. Das Objektiv 18 wird nun in die Position ge
bracht, die ein scharfes Bild des Gegenstandes 16 auf der
Bildebene 20 der Kamera 10 ergibt, sobald der Verschluß 22
geöffnet ist. Die Schaltung 28 bleibt solange in Betrieb
wie die Bedienungsperson den Handgriff 14 hält. Die Scharf
einstellung wird während dieser Zeit stets nachreguliert.
Die Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Schaltung 28 für die Scharf
einstellung. Bei Schließen des Schalters 34 wird Spannung an
die Schaltung 28 (Fig. 1) gelegt. Der Programmierer 48 unter
teilt die Hochfrequenz des Oszillators 50 in Sendeimpulse und
Rückstellimpulse mit der gleichen Wiederholungsfrequenz aber
mit verschobener Phase. Die Sendeimpulse XMT liegen an der
Klemme 52. Die Rückstellimpulse RST liegen an der Klemme 53
und haben eine Nacheilung von ca. 50 msec. Diese Zeit ist
größer als die Hin- und Rücklaufzeit der Ultraschallimpulse
bei normaler Temperatur und normalem Luftdruck und bei einer
Entfernung zwischen der Kamera 10 und dem Gegenstand 16 von
ungefähr 7 m. Dies entspricht der hyperfokalen Position des
Objektivs 18. Hierdurch ist ein reibungsloser Empfang der
Ultraschallimpulse durch die Schaltung 28 zwischen zwei auf
einanderfolgenden RST-Impulsen gewährleistet.
Der Generator 54, dem die XMT-Impulse und der Ausgang des
Oszillators 50 zugeführt werden, be
wirkt, daß der Übertrager 56 periodische Ultraschallstöße
aussendet. Zwei dieser Stöße 42 A, 42 B sind dargestellt. Der
Ultraschallstoß 42 A erzeugt das Echo 44 A, das vom Übertrager
56 empfangen wird. Das elektrische Signal des Echos gelangt
vom Übertrager 56 auf den Verstärker 58, was in der US-
Patentanmeldung SN 8 40 802 näher beschrieben ist. Der Ver
stärker 58 besitzt eine rampenähnliche Verstärkung, die durch
den Rampengenerator 60 gesteuert wird. Hierdurch wird die
Empfindlichkeit der Schaltung 28 für die automatische Scharf
einstellung entsprechend der Gegenstandsentfernung vergrö
ßert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 58 gelangt auf den
Detektor 62, der einen Echoimpuls 63 erzeugt. Die Zeit zwischen
einem Sendeimpuls und einem Echoimpuls ist proportional zur
Entfernung zwischen dem Gegenstand 16 und der Kamera 10.
Das erwähnte Zeitintervall (Laufzeit) wird in Verbindung mit dem Takt
geber 64 dazu verwendet, daß eine Zahl, die der gewünschten
Scharfeinstell-Position des Objektivs 18 entspricht, gebildet
wird. Der Taktgeber 64 erzeugt einen Impulszug mit einer
Impulsfolgefrequenz, die sich zeitlich gemäß der Laufzeit ändert.
Die Impulse des Zeittaktgebers 64 werden
im Binärzähler 66 integriert. Der Inhalt des Binärzählers 66
gibt in jedem Augenblick das so gebildete Integral an
und zwar vom Zeitpunkt des
Ausstrahlens des Sendeimpulses XMT bis zu dem genannten Augenblick. Wenn also der
Echoimpuls 63 erscheint, gibt der Inhalt des Binärzählers 66
das die Laufzeit bestimmende Integral an.
Dies ist die Zahl, die die SOLL-Fokus-Position des Objek
tivs 18 repräsentiert. Die Entfernung des Gegenstandes ist
durch das Zeitintervall zwischen dem Sendeimpuls XMT und dem
Echoimpuls 63 bestimmt. Der Echoimpuls 63 bewirkt im Schiebe
register 68, das parallele Eingänge besitzt, die Verschiebung
der Inhalte des Binärzählers 66. Kurz nach Erscheinen des
Echoimpulses 63 liegt ein Rückstellimpuls RST an der Klemme
53 des Programmierers 48, so daß folgende Bauelemente rück
gesetzt werden: Zeittaktgeber 64, Binärzähler 66, Rampengene
rator 60 und Generator 54. Der Zustand der automatischen
Scharfeinstellung 28 ist nun so, daß nach der Erzeugung des
nächsten Ultraschallstoßes in Abhängigkeit des Generators 54
und des nächsten Sendeimpulses XMT vom Programmierer 48 der
oben beschriebene Betriebszyklus sich wiederholt. Nach Er
zeugung des nächsten Echoimpulses 63 werden die Inhalte des
Binärzählers 66 wiederum in das Register 68 geschoben. In dem
Register 68 variiert die Zahl entsprechend den Entfernungs
änderungen zwischen Kamera und Gegenstand mit einer Geschwin
digkeit, die von der Wiederholungsfrequenz der Sendeimpulse
XMT abhängt.
Der Dekoder 70 der Fig. 2 bestimmt die Ist-Position des Ob
jektivs 18. Das Objektiv 18 enthält die gesamte Linsenanord
nung 72 und ist mittels dem schraubbaren Glied 74 drehbar an
geordnet. Das Glied 74 ist im Kameragehäuse 12 so angebracht,
daß seine Drehung eine Verschiebung des Objektivs 18 in der
optischen Achse bewirkt. Die Gewindesteigung des Glieds 74
ist so, daß eine Drehung von weniger als 360° die Linsen
anordnung 72 von ihrer extremen Naheinstellung zur Unendlich-
Position bzw. zur Hyperfokal-Position verschiebt. Zur Drehung
des Objektivs 18 ist ein Getriebe-Vorgelege 76 zwischen dem
Antriebsmotor 78 und den Zähnen auf dem Objektivgehäuse ange
ordnet. Zwischen dem Motor 78 und dem Objektiv 18 ist eine
nicht dargestellte Schleifkupplung vorgesehen, die eine
Überlastung des Motors verhindert, wenn die Bewegung des
Objektivs gehemmt wird, wie z. B. durch den Endanschlag. Eine
Kodierscheibe 80 dreht sich mit dem beweglichen Teil des Ob
jektivs 18. Die Scheibe 80 enthält als Codiermarken 82 Schlit
ze, die in Form eines Binärcodes angeordnet sind und durch
die Scheibe hindurchgehen. Diese Codiermerkmale 82 enthalten
vorzugsweise einen sogenannten Grau-Code. Zur Beschreibung
der Wirkungsweise ist im Ausführungsbeispiel ein Binärcode
mit drei Bits verwendet. Die Codiermerkmale 82 liegen in
einer Lichtschranke, die aus den drei Fotozellen 84 und aus
drei Lichtquellen, die nicht dargestellt sind, besteht. Bei
Drehung der Codierscheibe wird der Lichtstrahl aus den Licht
quellen entweder unterbrochen oder freigegeben. Jede Fotozelle
gibt ein Informationsbit über die Winkellage und somit über
die axiale Position des Objektivs ab. Die Schlitze der Codier
scheibe 80 sowie ihre Zusammenwirkung mit den Fotozellen 84
ist in der Fig. 4 im vergrößerten Maßstab gezeichnet.
In der Fig. 4 ist die Draufsicht des Objektivs 18 mit einem
Drei-Bit-Binärcode auf der Codierscheibe 80 gezeichnet. Der
Code definiert acht Adressenorte oder diskrete Fokussierbe
reiche A 1 bis A 8, die im Binärcode den Zahlen 0 bis 7 ent
sprechen. Die acht Bereiche erstrecken sich über einen Dreh
bereich mit dem Winkel von mehr als 160°. Der Drehbereich
kann selbstverständlich unter oder über diesem Winkelwert
bis zu 360° liegen.
Die Bogenlänge der Schlitze 82 darf eine Mindestgröße nicht
unterschreiten. Die minimale Anzahl der Stufen der Objektiv
drehung, die durch die Fotozellen erfaßt werden können, ist
direkt proportional zur Bogenlänge der Schlitze 82. Je kleiner
die Bogenlänge desto kleiner ist auch die Anzahl der Rota
tionsstufen, die erfaßt werden können. Im Gegensatz hierzu
haben die bekannten Anordnungen zur automatischen Scharfein
stellung reversible und einstellbare Antriebe zum Scharfein
stellen, die den gesamten Betriebsbereich des einstellbaren
Objektivs oder der einstellbaren Linse in viele Fokussier
bereiche unterteilen. Dies bewirkt jedoch einen Positionier-
bzw. Fokussierfehler, der in der Größenordnung der Breite
des Fokussierbereichs liegt, wenn das Objektiv bzw. die
Linse in diesen Bereich aus zwei verschiedenen Richtungen be
wegt wird. Die Abweichung vom Mittelpunkt des Bereichs, in
den das Objektiv oder die Linse eintritt, würde vom Bereichs
ende unabhängig sein. Wenn jedoch ein Ende des Bereichs als
Bezugspunkt benutzt wird, ist der Fokussierfehler gleich der
Breite bzw. Länge des Fokussierbereichs. Die bekannten An
ordnungen halten das Objektiv oder die Linse dann sofort an,
wenn das Positionssignal, das von der Fotozelle erzeugt wird,
angibt, daß die Linse die richtige Fokussierposition er
reicht hat. Die Erzeugung des Signals erfolgt jedoch sobald
die Linse eine Grenze des Fokussierbereichs erreicht, was bedeu
tet, daß mindestens zwei verschiedene Positionen innerhalb
dieses Bereichs vorhanden sind. Die Erfindung hingegen redu
ziert bzw. beseitigt den Fokussierfehler. Die Einrichtung
hierzu ist in der Schaltung 28 der Fig. 1 angeordnet und wird
im folgenden im Zusammenhang mit der Fig. 2 erläutert.
Das Ausgangssignal des Dekoders 70 für die Position des Ob
jektivs oder der Linse wird gemäß Fig. 2 dem Positionsregister
86 zugeleitet. Es enthält ein Mittel, das auf die Position des
Objektivs 18 reagiert und eine Zahl erzeugt, die der IST-Posi
tion des Objektivs 18 bzw. der Linse entspricht. Das Schiebe
register 68 ist in der Schaltung 28 (Fig. 1) für die auto
matische Scharfeinstellung das erste Register und speichert
die Zahl, die die SOLL-Position des Objektivs 18 bzw. der
Linse darstellt. Die Inhalte des ersten Registers variieren
entsprechend der Entfernungsänderungen zum Gegenstand 16 mit
einer Geschwindigkeit, die von der Wiederholungsfrequenz der
Sendeimpulse abhängt. Das Positionsregister 86 enthält ein
zweites Register der Schaltung 28 (Fig. 1), das eine Anzahl
speichert, die der IST-Position entspricht. Die Inhalte des
Registers 86 ändern sich entsprechend den Positionsänderungen
des Objektivs oder der Linse mit einer Geschwindigkeit, die
der Positionsänderung entspricht. Die Änderung der Inhalte
des Registers 86 ist daher unabhängig von der Geschwindig
keit, mit der die Inhalte des Registers 68 auf den neuesten
Stand gebracht werden.
Die Inhalte der beiden Register 68 und 86 werden in der Ver
gleichsstufe 88 miteinander verglichen. Diese Vergleichsstufe
ermittelt kontinuierlich das Register mit der größeren Zahl.
Da jede Registerzahl auf der gleichen Referenz basiert (die
SOLL-Fokussier-Position und die IST-Position werden vom glei
chen Bezugspunkt gemessen), sind die Inhalte der Register
gleich, wenn die IST-Position mit der SOLL-Fokussier-Position
des Objektivs 18 übereinstimmt. Wenn die Inhalte des einen
Registers diejenigen des anderen übersteigen, wird die IST-
Position des Objektivs 18 von ihrer letzten Fokussierposition
um einen Wert verschoben, der gleich der Differenz zwischen
den Inhalten der Register ist. Inwieweit die IST-Position des
Objektivs 18 auf der einen oder der anderen Seite der SOLL-
Fokussier-Position liegt hängt davon ab, welches Register die
größere Zahl aufweist. Bei Kenntnis der Differenz der Re
gisterinhalte und der Identifikation des Registers mit der
größeren Anzahl bewegt der Antrieb 90 nach seiner Ansteuerung
durch die Vergleicherstufe 88 das Objektiv.
Die Vergleicherstufe 88 besitzt erste und zweite Ausgangs
leitungen 92 und 94. Auf der ersten Ausgangsleitung 92 er
scheint ein Signal, wenn die Zahl im ersten Register 68 die
Zahl im zweiten Register 86 überschreitet. Bei Bezeichnung
der Zahlen in den Registern mit A und B erscheint das Signal
auf der Leitung 92, wenn A<B. Auf der zweiten Ausgangslei
tung 94 erscheint das Signal bei umgekehrter Beziehung, näm
lich B <A.
Im Antrieb ist der reversible Antriebsmotor 78 vorgesehen,
der mit dem Objektiv 18 mechanisch verbunden ist. Der Strom
kreis 100 steuert den Motor in Vorwärtsrichtung und der Strom
kreis 102 in Rückwärtsrichtung. Der Stromkreis 100 wird vom
Signal auf der ersten Ausgangsleitung 92 angesteuert. Der
Motor 78 bewegt das Objektiv bzw. die Linse in einer Rich
tung, so daß die Zahl im Register 86 ansteigt. Das Signal
auf der ersten Ausgangsleitung hat nun die Tendenz, den Wert
Null anzunehmen. Inwieweit der Wert Null wirklich erreicht
wird, hängt davon ab, was laufend mit den Inhalten des Re
gisters 68 geschieht. Dies wiederum hängt von den Änderun
gen der Entfernung zwischen Kamera und Gegenstand ab.
Das Signal auf der zweiten Ausgangsleitung 94 steuert den
Stromkreis 102 für die Rückwärtsbewegung des Motors 78 an.
Das Objektiv bzw. die Linse wird nun in die entgegengesetzte
Richtung bewegt. Die Zahl im Register 86 vermindert sich
hierdurch. Das Signal auf der zweiten Ausgangsleitung 94
nimmt den Wert Null an, wenn die Entfernung zwischen Kamera
und Gegenstand sich nicht ändert. Wenn auf den beiden Aus
gangsleitungen 92 oder 94 kein Signal erscheint, sind die
Stromkreise 100 und 102 nicht in Betrieb. Der Motor 78 be
wegt sich nicht. Dieser Zustand ist dann vorhanden, wenn IST-
Wert und SOLL-Wert der Fokussierpositionen des Objektivs 18
gleich sind.
Bei Entfernungswechsel ändern sich die Zeitintervalle zwischen
den aufeinanderfolgenden Senderimpulsen XMT und den Echoim
pulsen 63 in direkter Beziehung hierzu. Dies bewirkt ein Ver
schieben der Inhalte des Zählers 66 in das Register 68 zu
einem unterschiedlichen Zeitpunkt gemessen vom Betriebsanfang
des Zeittaktgebers 64. Die Zahl im Register 68 ändert sich
dadurch. Das Ausgangssignal der Vergleicherstufe 88 gibt
diesen Wechsel an. Der Stromkreis 100 oder 102 wird in Tätig
keit gesetzt, so daß die Differenz zwischen den Inhalten der
Register 68 und 86 verringert wird bei Annäherung der IST-
Position zur SOLL-Position des Objektivs 18.
Wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 4 darauf hingewie
sen, muß die Bogenlänge der Schlitze 82 größer sein als ein
Minimalwert, damit ein einwandfreier Betrieb zwischen der
Codierscheibe 80 und der Lichtschranke gewährleistet ist,
wobei ein Positionier- oder Fokussierfehler beim Eintreten
des Objektivs oder der Linse von zwei verschiedenen Richtungen
in den betreffenden Fokussierbereich entstehen kann. Dieser
Fehler wird, wie bereits schon mehrmals ausgeführt, durch die
Erfindung beseitigt. Wie bereits schon im Zusammenhang mit
der Fig. 2 darauf hingewiesen, erscheinen auf den beiden
Ausgangsleitungen 92 und 94 der Vergleicherstufe 88 die Si
gnale, die auch zur NAND-Verknüpfungsschaltung 104 gelangen.
Die Verknüpfungsschaltung ist durchgeschaltet bei Abwesenheit
der Signale auf den Leitungen 92 und 94. Bei durchgeschalte
ter Verknüpfungsschaltung 104 werden die Schalter 106 ge
schlossen. Hierdurch wird die Impedanz 108 direkt an die
Klemmen des Motors 78 geschaltet.
Unter normalen Bedingungen bewegt der Motor 78 das Objektiv 18
in den gewünschten Fokussierbereich bevor die NAND-Verknüp
fungsschaltung 104 durchgeschaltet wird. Die Verknüpfungsschal
tung 104 wird wieder leitend, sobald die Signale auf den Aus
gangsleitungen 92 und 94 nicht mehr vorhanden sind. In diesem
Fall sind die Stromkreise 100 und 102 ausgeschaltet. Der Motor 78
bewegt sich nicht. Sobald das Objektiv 18 das eine oder das
andere Ende des gewünschten Fokussierbereiches erreicht hat,
geben die beiden Stromkreise 100 und 102 keine Signale mehr
auf den Motor 78. Sobald der Fokussierbereich erreicht ist,
indem das Bild auf der Bildebene 20 der Kamera 10 (Fig. 1)
scharf abgebildet ist, wird die Impedanz 108 an den Motor 78
angelegt. Sie bremst den Motor sofort ab. Die Art und Weise
des elektromagnetischen Abbremsens durch den Generatorbetrieb
des Motors ist allgemein bekannt. Der Wert der Impedanz 108
wird so gewählt, daß der Motor in günstigster Weise abge
bremst wird. Die Bewegung des Objektivs 18 endet dann im
Mittelpunkt des ausgewählten Fokussierbereiches. Allerdings
kann durch Änderungen der Stromversorgung für den Antriebs
motor oder infolge der Reibung bei den Antriebsmitteln 90
usw. die beabsichtigte Bewegung des Objektivs 18 in den
Mittelpunkt nicht immer so genau sein. Ungeachtet dieser Un
zugänglichkeit wird das Objektiv 18 mindestens so nah wie
möglich an den Mittelpunkt herangebracht. Mit dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird im ungünstigsten Fall die Abweichung
von dem Mittelpunkt auf einen minimalen Wert reduziert. Der
Betrag dieser minimalen Abweichung ist unabhängig von der Be
wegungsrichtung des Objektivs bzw. der Linse bei dem Ein
tritt in den Fokussierbereich.
Der in der Fig. 2 nur schematisch dargestellte Schalter 106
kann entweder ein elektromechanisches Relais oder ein Halb
leiter sein.
Der in der Beschreibung verwendete Begriff des Betriebsbe
reichs für die Fokussierung bedeutet, daß dieser Bereich
gleich oder kleiner als der maximale Fokussierbereich sein
kann.
Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß be
kannte Einstelleinrichtungen für die Schärfe die Objektivbe
wegung abbremsen, sobald das Objektiv in den Fokussierbereich
eingetreten ist. Dies erfolgt jedoch nur wegen der Unfähig
keit der Steuereinrichtung, die Trägheit der bewegten Masse
des Objektivs so im Griff zu haben, daß das Objektiv an einem
bestimmten Punkt anhalten kann. Die vorliegende Erfindung hin
gegen läßt das Objektiv bzw. die Linse an einem vorbestimmten
Punkt innerhalb des Fokussierbereiches anhalten, wobei das
rein zufällige Anhalten der bekannten Einrichtungen vermieden
wird.
Claims (6)
1. Kamera mit automatischer Scharfeinstellung durch Bewegung
des Objektivs, die nach Erfassen der Entfernung mittels
einer Steuerungseinrichtung durchgeführt wird, wobei eine
Kodierstufe in Abhängigkeit der Objektivbewegung diskrete
Signale erzeugt, von denen jedes Signal die Ist-Position bei der Objektivbewe
gung in einem von mehreren festgelegten Positionierbereichen darstellt, und mit einer Ein
richtung, die auf ein vom Vergleich der Soll-Position mit der Ist-Position des Objektivs abhängiges Signal
anspricht und die Objektivbewegung beendet, wenn das Objektiv die Position in dem durch den
Entfernungsmesser bestimmten Positionierbereich erreicht
hat, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Beendigung der Objektivbewegung ein
Mittel enthält, das auf das Beendigungssignal so anspricht,
daß die Objektivbewegung in einer Position beendet wird, die innerhalb
eines Teilbereiches des Sollpositionierbereiches liegt, der einem
Drittel der Breite dieses Positionierbereiches entspricht und symmetrisch
zu dessen Mitte liegt.
2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerungseinrichtung folgende Bauteile enthält:
- - ein erstes Register zum Speichern der die SOLL- Position des Objektivs darstellenden Zahl;
- - ein zweites Register zum Speichern der die IST- Position des Objektivs darstellenden Zahl;
- - eine Vergleicherstufe zum Vergleichen der beiden Regi ster-Inhalte, die ein Signal erzeugt, das den Abstand und die Richtung für die Objektivbewegung angibt, bis die Registerinhalte gleich Null sind;
- - einen reversiblen elektrischen Antriebsmotor, der in Abhängigkeit des Signals der Vergleicherstufe das Objek tiv bewegt;
- - Schalter zum Umschalten des Antriebsmotors auf Generator betrieb und zum Einschalten einer Bremsimpedanz am Ge nerator, sobald das Signal der Vergleicherstufe Null ist.
3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schalter als elektromagnetisches Relais
ausgebildet sind.
4. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schalter als Halbleiter ausgebildet
sind.
5. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antriebsmotor ein Gleichstrommotor ist.
6. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Impedanz so gewählt ist, daß die Ob
jektivbewegung innerhalb des Sollpositionierbereiches spätestens
bei Erreichen der Mittenposition des Sollpositionier
bereiches gestoppt wird.
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