DE3005045C2

DE3005045C2 - Kamera mit elektrisch gesteuerter, selbsttätiger Fokussierung

Info

Publication number: DE3005045C2
Application number: DE3005045A
Authority: DE
Inventors: Harumi Nakazato-Kiyose Tokyo Aoki; Maseo Saitama Jyojiki; Kazuo Shiki Saitama Nakamura; Seijiro Tokyo Tokutomi; Koichiro Funabashi Chiba Watanabe
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1979-02-16
Filing date: 1980-02-11
Publication date: 1983-08-11
Also published as: JPS5930891Y2; US4293206A; DE3005045A1; GB2045958B; GB2045958A; JPS55118218U

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kamera mit elektrisch gesteuerter, selbsttätiger Fokussierung, bei welcher im wesentlichen ein für die Fokussierung maßgeblicher Objektentfernungsbereich durch ein manuelles Betätigen eines Schaltelements vorwählbar ist, mit einer Fokussiemngsermittlungsschaltung zur Lieferung eines Fokussierungsermittlungssignals und einer Einstellvorrichtung zur Einstellung einer fotografischen Linse abhängig von dem Fokussierungsermittlungssignal.

Eine derartige Kamera mit elektrisch gesteuerter, selbsttätiger Fokussierung ist aus der DE-OS 28 20 964 bekannt. Diese bekannte Kamera bzw. automatische Fokussierungseinrichtung umfaßt eine Vorrichtung zum Abtasten von ausgewählten Objektteilen eines aufzunehmenden Bildausschnitts mittels einer zugeordneten, aus einem lichtempfindlichen Sensor bestehenden Empfangsvorrichtung und mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, welche aus den von dem lichtempfindlichen Sensor' erzeugten Signalen das Ansteuern des verschiebbaren Objektivs auf die optimale Fokussierungseinstellung bewirkende Steuersignale ableitet, mittels welchen auch das Festhalten des Objektivs in einer Fokussierungseinstellung mittels einer Haltevorrichtung steuerbar ist Das Wesentliche dieser bekannten automatischen Fokussierungseinrichtung besteht darin, daß die durch die automatische Fokussierungseinrichtung gesteuerte Fokussierverstellbewegung des Objektivs in einer ausgewählten Einstellung des Objektivs abbremsbar ist, sofern nicht vorher durch die automatische Fokussierungseinrichtung eine optimalere Fokussiereinstellung des Objektivs herbeigeführt worden ist. ^:

Diese bekannte automatische Fokussierungseinrichtung ist ferner so aufgebaut, daß sie in Verbindung mit einer Vorwähleinrichtung arbeiten kann, so daß bei einem Abtastvorgang für den Bildausschnitt bestimmte Fokussierstops gesetzt werden und zwar abhängig von dem jweils zu fotografierenden Objekt, wobei diese Vorwahl durch manuelles Betätigen eines entsprechenden Schaltelements zur Wirkung gebracht wird. Der automatische Fokussierungsvorgang läuft dann so ab, daß beim Einstellablauf z.B. von Nahbereich nach unendlich, nur die fiauptsignalspitze in dem gewählten Entfernungsbereich zur automatischen Einstellung benutzt wird. Fällt in diesen Bereich kein Signal von ausreichender Höhe, so wird eine programmierte Einstellung in dem gewählten Bereich automatisch eingestellt Bei der bekannten Schaltungsanordnung wird also die Hauptsignalspitze gesucht und ausgewählt, die irgendwo zwischen Nahbereich und unendlich liegt Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist somit nicht die Möglichkeit gegeben, die automatische Fokussierungeinstellung auf einen bestimmten Tiefenbereirhabschnitt zu konzentrieren, der nicht die Hauptsignalspitze enthält oder überhaupt eine Sigralspitze enthält, die eine vorgegebene Höhe erreicht.

Aus der DE-OS 27 44 762 ist ein automatisches Fokussierungssystem mit einem optischen Hauptsystem bekannt, welches eine Sensoreinrichtung zur Erzeugung eines zeitveränderlichen Korrelationssignals und einer Positioniereinrichtung zur Einstellung des optischen Hauptsystems durch das Korrelationssignal enthält. Zur Vermeidung fehlerhafter Verschiebungen der Aufnahmelinse ist eine Einrichtung zum Sperren der Positioniereinrichtung des optischen Hauptsystems vorgesehen, wenn das zeitveränderliche Korrelationssignal keine ausgeprägte Änderung aufweist. Die Sperreinrichtung enthält Mittel zur Erzeugung eines Bezugssignales und eine Einrichtung zum Vergleichen des Korrelationssignals mit dem Bezugssignal und zur Erzeugung eines Sperrsignals in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis.

Es wurden bereits eine Vielzahl weiterer elektrischer Fokussierungsvorrichtungen vorgeschlagen. Der Zusammenhang zwischen dem Ausgangssignal der Fokussierungsermittlung und dem Linsenvorschub in einer derartigen Vorrichtung ist in F i g. 1 dargestellt. In dieser Figur stellt die vertikale Achse das Ausgangssignal der Fokussierungsermittlung und die horizontale Achse den Betrag des Linsenvorschubs dar. Ferner geben in der in Fig. 1 dargestellten Kurve die Scheitel A, B und C drei Objekte an, die verschiedene Entfernungen zur Kamera aufweisen. Wird die Entfer-

nung zu einem Objekt unter Verwendung eines derartigen Signals bestimmt, so wurde eine Technik entwickelt, bei welcher ein gewisser Pegel der in F i g. 1 mit /bezeichnet ist, ausgewählt wird und Scheitelwerte, die höher als dieser Pegel sind, ermittelt werden. Wenn jedoch eine Fokussierungsanzeigevorrichtung verwendet wird, so wird eine Fokussierungsanzeige für die Scheitel A und C vorgesehen, obgleich das gewünschte Objekt beispielsweise dem Scheitel B entspricht Ferner wird bei einer selbsttätigen F-okussierungsvorrichtung die Linse in einem System, in dem nur der m<aimale Scheitel ermittelt wird, auf den Scheitel C eingestellt, oder die Linse wird auf den Scheitel A oder Cbei einem System eingestellt, bei dem der Linsenvorschub unter Verwendung der kürzesten Fokussierungsentfernung durchgeführt wird, oder ausgehend von einer Entfernung unendlich, wobei der erste auftretende Scheitel ermittelt wird. Bei keinem dieser Systeme kann die Linse auf das gewünschte Objekt fokussiert werden. Es gibt viele Beispiele solcher Objekte, beispielsweise Tiere in einem Käfig, oder Menschen in einer Menschenmenge.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Kamera mit elektrisch gesteuerter, selbsttätiger Fokussierung der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß der Objektentfernungsbereich für die Fokussierungseinstellung frei wählbar ist, und zwar sowohl hinsichtlich der Größe des Abstandsbereiches als auch hinsichtlich des Anfangs und des Endes des Abstandsbereiches (Tiefenbereiches).

Ausgehend von der Kamera der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Umwandlung einer Stellung der fotografischen Linse in eine Spannung, eine Einrichtung zur Einstellung eines Spannungsbereiches, entsprechend einem Linsenvorschubbereich, eine Einrichtung zur Bestimmung, ob eine einem Linsenvorschubbereich entsprechende Spannung sich im genannten Entfernungsbereich befindet, und eine Einrichtung zur Aufnahme eines Entscheidungsausgangssignals von der Bestimmungseinrichtung zur Steuerung der Weiterleitung des Fokussierungsermittlungssignals, wobei die Einrichtung zur Steuerung der Weiterleitung schaltungsmäßig zwischen der Fokussierungsermktlungsvorrichtung und dem Eingang der Einstellvorrichtung für die Linse liegt.

Erfindungsgemäß wird also ein bestimmter Tiefenbereich, der einem bestimmten Spantiungsbereich entspricht, zunächst eingestellt, so daß nur innerhalb dieses eingestellten Tiefenbereichs die automatische Fokirjsiereinstellung wirksam ist.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspnichen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Kurvendarstellung, die die Ausgangssignale einer elektrischen Fokussierungsermittlungsvorrichtung über den Linsenvorschub angibt,

F i g. 2 eine Schaltung, teilweise in Blockform, einer Kamera mit selbsttätiger Fokussierung und

F i g. 3 eine Kurvendarstellung, die die Schleiferspannung des Schleifers b eines einstellbaren Widerstands 3 in Fig. 2, abhängig vom Linsenvorschub einer Linse 1 angibt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Kamera mit selbsttätiger Fokussierung nach Fig. 2 weist eine Linse 1, einen Linsenantriebsmotor 2 und einen einstellbaren Widerstand 3 zur Ermittlung der Größe des Linsenvorschubs der Linse i auf, wobei der einstellbare Widerstand 3 einen Schleifer b aufweist, welcher an einem Wider-Standselement ac verschiebbar ist Die Kamera weist ferner einen Kamerakörper 4, eine Fokussierungsermittlungsschaltung 5, eine Steuerschaltung 6 für den Linsenvorschubmotor 2, einen einstellbaren Widerstand 7 zur Einstellung des Bereichs der Fokussierungsermitt-

u> lungsentfernung, Komparatoren 8 und 9 vom offenen Kollektortyp, einen Widerstand 10 und einen elektronischen Schalter auf.

Es wird nunmehr die Betriebsweise der auf diese Weise aufgebauten Kamera beschrieben. Fig.3 stellt

ι > eine Kurvendarstellung dar, die die Schleiferspannung am Schleifer b des einstellbaren Widerstands 3, abhängig von der Position der Linse 1 angibt Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, wird bei der Bewegung der Linse von einer Position entsprechend unendlich zu einer

2u Position entsprechend der kürzesten Fokussierungsentfernung die Spannung am Schleifer b von Null bis zu einem maximalen Wert vergrößert. D .· Entfernungsbereich eines Objekts, das einer Fokusskrvngscnnittiung unterzogen wird, kann durch Einstellung der Spannun-

r> gen an den Schleifern b und e des einstellbaren Widerstands 7 derart eingestellt werden, daß sie einer gewünschten Größe eines Linsenvorschubs und äquivalenten Objektentfernung an der horizontalen Achse der grafischen Darstellung nach F i g. 3 entspricht, bevor ein

J» Aufnahmevorgang erfolgt Wird unter diesen Bedingungen die selbsttätige Fokussierungsermittlungsvorrichtung in Betrieb gesetzt, so erfolgt die Fokussierungsermittlung eines Objekts, welches eine Entfernung entsprechend den eingestellten Linsenvorschub der

!"' Linse aufweist, durch die Fokussierungsermittlungsschaltung 5. Das Fokussierungsermittlungssignal wird über den elektronischen Schalter 11 der Linsenvorschubsteuerung 6 zugeführt. Dieses Ermittlungssignal wird an die folgende Stufe weitergegeben, wenn der

■»" Schalter 11 angeschaltet ist, das heißt, wenn surh die Steuerklemme /"auf einem hohen Logik-Pegel befindet. Jedoch wird das Ein- und Ausschalten des Schalters 11 durc! die Größe des Linsenvorschubs der Linse 1 gesteuert. Die Spannung am Schleifer d des einstellba-

■n ren Widerstands 7 wird der positiven Eingangsklemme des Komparators 8 zugeführt, während die Spannung am Schleifer e des einstellbaren Widerstands 7 an die negative Eingangsklemme des Komparators 9 geführt ist. Die Spannung am Schleifer b des einstellbaren

'·" Widerstands bzw. Potentiometers 3 wird der negativen Eingangsklemme des Komparators 8 und der positiven Eingangsklemme des Komparators 9 zugeführt. Unter diesen Bedingungen wird die Spannung an den miteinander verbundenen Ausgangsklemmen der Kom-

y> parato^ren 8 und 9, das heißt, die Spannung an der Steuerklemme ρ des elektronischen Schalters 11, nur dann auf einen hoher Logik-Pegel angehobe.i, wenn die Spannung am Schleifer ödes einstellbarer. Widerstands 3 zwischen den Spannungen an den Schleifern d und e

i>n des einstellbaren Widerstands liegt. Somit wird der elektronische Schäler 11 nur leitend, wenn die Größe des Linsenvorschubs der Linse 1 zwischen den Linsenvorschubgrößen liegt, die den Spannungen an den Schleifer d und e des einstellbaren Widerstands 7 entsprechen. Daher wird das Fokussierungsermittlungssignal eines Objekts, das außerhalb des Objektentfernungsbereichs liegt, der durch die Linsenvorschubgrößen entsprechend den Spannungen an den Klemmen d

und edes einstellbaren Widerstands liegt, nicht von der Fokussierungsermittlungsschaltung 5 zur Linsenvorschubsteuerung 6 weitergegeben und es gelangt nur ein Fokussierungsermittlungsssignal eines Objekts in dem vorausgehend erwähnten Objektentferniingsbereich zur Linsenvorschubsteuerung 6. Daher liefert die Linsenvorschubsteuerung 6 ein Stopsignal an den Linsenantriebsmotor 2. damit dieser die Linse 1 nur auf ein Objekt fokussiert, das sich im Objektentfernungsbereich befindet.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 kann, wie gestrichelt angegeben ist, verändert werden, indem eine Steuervorrichtung 12 für die Linsenvorschubgeschwindigkeit hinzugefügt wird, die vom elektronischen Schalter It ein Steuersignal erhäli und die Linse derart bewegt, daß die Linsenvorschubgeschwindigkeit vergrößert wird, wenn sich das Steuersignal auf einem niedrigen Logik-Pegel befindet. In diesem Falle wird eine hohe Linsenvorschubgeschwindigkeit verwendet, wenn sich während der Fokussierung das Objekt außerhalb des Objekientfernungsbereichs befindet, wodurch die zur Fokussierung der Linse am Objekt erforderliche Zeit verkleinert wird. Die Steuervorrichtung 12 kann einen elektronischen Schalter und einen Widerstand in üblicher Weise aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kamera mit elektrisch gesteuerter, selbsttätiger Fokussierung, bei welcher im wesentlichen ein für die Fokussierung maßgeblicher Objektentfernungsbereich durch ein manuelles Betätigen eines Schaltelements vorwählbar ist, mit einer Fokussierungsermittlungsschaltung zur Lieferung eines Fokussierungsermittlungssignals und einer Einstellvorrichtung zur Einstellung einer fotografischen Linse abhängig von dem Fokussierungsermittlungssignal, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (3) zur Umwandlung einer Stellung der fotografischen Linse in eine Spannung, eine Einrichtung (7) zur Einstellung eines Spannungsbereiches, entsprechend einem Linsenvorschubbereich, eine Einrichtung zur Bestimmung, ob eine einem Linsenvorschubbereich entsprechende Spannung sich im genannten Entfernungsbereich befindet, und eine Einrichtung zur Aufnahme eines Entscheidungsausgangssignals von der Bestkiiäiungseinrichtung zur Steuerung der Weiterleitung des Fokussierungsermittlungssignals, wobei die Einrichtung zur Steuerung der Weiterleitung schaltungsmäßig zwischen der Fokussierungsermittlungsvorrichtung und dem Eingang der Ein-Stellvorrichtung für die Linse liegt

2. Kamera nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (12), die das Entscheidungsausgangssignal zur Steuerung der Linsenvorschubgeschwindigkeit empfängt.

3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, Dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umwandlung der Position der fotografischen Linse in eine Spannung ein Potentiometer (ä) aufweist, das mit der fotografischen Linse in Wii kungsverbindung gekoppelt ist, wobei die Stellung eift^s Schleifers b des Potentiometers abhängig von der Linse geändert wird, und daß die Einrichtung zur Einstellung eines Spannungsbereichs einen ersten und zweiten Komparator (8,9) sowie eine Einrichtung (<# aufweist, um eine erste Spannung einer positiven Eingangsklemme des ersten Komparators (8) zuzuführen, sowie eine Einrichtung (e), um eine zweite Spannung einer negativen Eingangsklemme des zweiten Komparators (9) zuzuführen, wobei eine negative Eingangsklemme des ersten Komparators (8) und eine positive Eingangsklemme des zweiten Komparators (9) mit dem Schleifer (b) des Potentiometers (3) verbunden sind.