DE3019901C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit einer Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, mit einer Lichtempfangseinrichtung zur Aufnahme einfallenden Objektlichtes, einer Fokussierzustands-Auswerteschaltung, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Lichtempfangseinrichtung ermittelt, ob sich ein photographisches Objektiv im scharf eingestellten oder unscharf eingestellten Zustand befindet, und einer Sichtanzeigeeinrichtung, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Fokussierzustands-Auswerteschaltung eine kontinuierliche Scharfeinstellungsanzeige abgibt, während ein Scharfeinstellungszustand von der Fokussierzustands-Auswerteschaltung ermittelt wird.

Aus der Zeitschrift "Camera", 1977, Heft 4, Seiten 42 und 43 ist eine Kamera dieser Art mit elektronischer Fokussierung bekannt, bei der Objektlicht vom Kameraobjektiv einerseits auf eine Einstellscheibe und andererseits auf ein bewegliches Raster gerichtet wird. Mit Hilfe von zwei Photoempfängern und einer zugehörigen Auswerteschaltung wird die Phase des auf diese Weise erhaltenen elektrischen Signals ausgewertet und zur Ansteuerung einer sogenannten Lichtwaage aus zwei, im Sucherbild angeordneten Leuchtdioden verwendet. Bei korrekter Scharfeinstellung des Kameraobjektivs leuchten beide Leuchtdioden auf, während das Aufleuchten nur einer Leuchtdiode eine unscharfe Objektiveinstellung anzeigt und gleichzeitig durch die Lage der aufleuchtenden Diode auch die erforderliche Nachstellrichtung definiert wird.

Weiterhin ist es aus der DE-AS 26 39 625 bekannt, zur Scharfeinstellungsanzeige bei einer Kamera ein Sichtanzeigeelement, wie eine Leuchtdiode, oder eine Tonanzeigeeinrichtung, wie einen Lautsprecher, zu betätigen.

Da sich die Bedienungsperson einer Kamera in der Regel auf das im Sucher abgebildete Motiv konzentriert, besteht jedoch die Gefahr, daß Sichtanzeigen der vorstehend genannten Art übersehen werden. Auch Blinkanzeigen, die die Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson in höherem Maße auf sich lenken, haben sich in dieser Hinsicht häufig als unzulänglich erwiesen.

Bei Tonanzeigen ist hingegen der Nachteil gegeben, daß bei Erreichen eines Scharfeinstellungszustands des Kameraobjektivs ein zwar unüberhörbarer, jedoch für die photographierende Person gleichzeitig unangenehmer, lästiger Dauerton abgegeben wird.

Darüber hinaus ist aus der US-PS 35 32 045 eine Kamera mit einer automatischen Scharfeinstelleinrichtung bekannt, bei der der jeweilige Fokussierzustand eines optischen Abbildungssystems wie des Kameraobjektivs in der Bild- bzw. Filmebene und darüber hinaus in einer parallel vor und hinter der Bildebene liegenden Abbildungsebene ermittelt wird. Zu diesem Zweck sind optische Lichtleiter mit ihren Enden paarweise in diesen drei Abbildungsebenen angeordnet, deren Lichtsignale sodann von jeweiligen optoelektrischen Umsetzern in entsprechende elektrische Signale umgesetzt werden, mit denen nachgeschaltete Differenzverstärker von drei zugehörigen Vergleicherstufen beaufschlagt werden. Über drei zugehörige Brückenschaltungen und zwei weitere nachgeschaltete Vergleicherstufen wird sodann ein Fokussierzustandssignal in Form eines Differenzverstärker- Ausgangssignals abgeleitet, das im Scharfeinstellzustand des Objektivs den Wert Null annimmt und im Falle einer Defokussierung Betrag und Richtung der über ein entsprechendes Servo-Stellglied dann automatisch erfolgenden Objektivverstellung bestimmt. Eine Anzeige ermittelter Fokussierzustände ist hierbei allerdings nicht in Betracht gezogen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kamera der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die photographierende Person einerseits den jeweiligen Fokussierzustand des Kameraobjektivs deutlich unterscheidbar wahrnehmen kann, andererseits jedoch durch die Scharfeinstellungsanzeige nicht über Gebühr belästigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Tonanzeigeeinrichtung zur Abgabe einer zusätzlichen Scharfeinstellungsmeldung und durch eine Treiberschaltung, die die Tonanzeigeeinrichtung während eines von der Fokussierzustands- Auswerteschaltung ermittelten Scharfeinstellungszustands des photographischen Objektivs nur für eine vorgegebene Zeitdauer in Betrieb hält.

Die Scharfeinstellungsanzeige erfolgt somit sowohl in Form einer Sichtanzeige als auch in Form einer Tonsignalabgabe, so daß die photographierende Person zuverlässig und unmißverständlich auf das Erreichen des Scharfeinstellungszustands des Kameraobjektivs aufmerksam gemacht wird. Hierbei ist jedoch gewährleistet, daß bei anhaltendem Scharfeinstellzustand die Tonsignalabgabe nach Ablauf einer vorgegebenen kurzen Zeitdauer beendet wird, während die Sichtanzeige für die Gesamtdauer des Vorliegens eines Scharfeinstellungszustands aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird der in absoluter Zuverlässigkeit liegende Vorteil einer akustischen Scharfeinstellungsanzeige genutzt, jedoch der in einer möglichen Belästigung der photographierenden Person liegende Nachteil eines unter Umständen als aufdringlich empfundenen Tonsignals weitgehend vermieden. Gleichzeitig ist durch die aufrechterhaltene Sichtanzeige gewährleistet, daß die durch das Tonsignal unmißverständlich aufmerksam gemachte Bedienungsperson der Kamera deren Fokussierzustand weiter überwachen kann.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1A und 1B eine schematische Darstellung einer photoelektrischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung und die bei der Scharfeinstellungsermittlung erzeugten Signale,

Fig. 2A, 2B, 2C, 2D und 2E Ausführungsbeispiele der optischen Anordnung einer Lichtempfangseinrichtung für die Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Lichtempfangseinrichtung für die Scharfeinstellungsermittlung mit einem Strahlenteiler und einem photoelektrischen Bauelement, die zu einer Einheit zusammengefaßt sind,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Lichtempfangseinrichtung in Form eines Festkörper-Bildsensors,

Fig. 5 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung unter Verwendung des Bildsensors gemäß Fig. 4,

Fig. 6A und 6B Ausgangssignalverläufe bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5, die das Prinzip der Scharfeinstellungsermittlung veranschaulichen, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung gemäß Fig. 5.

In Fig. 1A ist mit 1 ein Abbildungsobjektiv (d. h., im Falle einer Kamera ein Aufnahmeobjektiv), mit 2 eine vorbestimmte Brennebene bzw. Scharfeinstellungs-Ebene (d. h., im Falle einer Kamera die Filmebene) und mit 3 und 4 fotoempfindliche Elemente wie CdS-Elemente, CdSe-Elemente od. dgl. bezeichnet, die die Eigenschaft haben, daß ihr innerer Widerstand ansteigt, wenn die Schärfe eines auf der Lichtempfangsfläche derartiger Elemente abgebildeten Bilds ansteigt. Die fotoempfindlichen Elemente 3 und 4 sind so angeordnet, daß sie jeweils einen Einfallslichtfluß aufnehmen, der durch das Objektiv 1 hindurchtritt und mittels eines Strahlenteilers 5 aufgeteilt wird, der ein Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von 1 : 1 hat. Mit 10 ist ein Halbspiegel bezeichnet, der zur Teilung des vom Abbildungs-Objektiv 1 kommenden Einfallichtflusses dient; im Strahlengang des vom Halbspiegel 10 reflektierten Lichtstroms sind die beiden fotoempfindlichen Elemente 3 und 4 sowie der Halbspiegel 5 angeordnet.

Mit 11 ist ein drittes fotoempfindliches Element bezeichnet, das den durch den Halbspiegel 10 hindurchtretenden Lichtstrom empfängt und dessen Lichtempfangsebene so angeordnet ist, daß sie mit der vorbestimmten Brennebene 2 des Objektivs 1 übereinstimmt. Dieses dritte Element 11 hat die gleichen Eigenschaften wie die Elemente 3 und 4. Wenn die Lichtstärke der an den Lichtempfangsebenen bzw. -flächen der drei fotoempfindlichen Elemente 3, 4 und 11 abgebildeten Bilder gleich sein sollen, ist es notwendig, daß der Halbspiegel 10 ein Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von 2 : 1 hat und der Halbspiegel 5 ein Reflexions-Durchlaß- Verhältnis von 1 : 1 hat.

Der Zusammenhang zwischen der Änderung der Innenwiderstandswerte der drei fotoempfindlichen Elemente 3, 4 und 11 in der vorstehend beschriebenen optischen Anordnung und der Einstellung des Abbildungs-Objektivs 1 in bezug auf ein in einem endlichen Abstand vom Objektiv 1 liegendes Objekt ist in Fig. 1B gezeigt, in welcher die Kurve 11′ die Änderung des Innenwiderstandswerts des dritten fotoempfindlichen Elements 11 zeigt. Aus Fig. 1B wird deutlich, daß dann, wenn die Abbildungsebene des Objektivs 1 in dem mit A bezeichneten Bereich, d. h. nahe der vorbestimmten Brennebene 2 liegt, der Innenwiderstandswert des dritten fotoempfindlichen Elements 11 höher als derjenige der Elemente 3 und 4 ist; dieser Zusammenhang besteht in keinem anderen Bereich als dem Bereich A.

Durch Nutzung dieses Zusammenhangs kann der Scharfeinstellungs- Zustand leicht gegenüber dem Zustand äußerst unscharfer Einstellung bzw. extremer Defokussierung unterschieden werden.

Nachstehend werden einige konkrete Ausführungsbeispiele für die optische Anordnung einer Lichtempfangseinrichtung für die Scharfeinstellungs- Ermittlung beschrieben.

Wenn die voneinander unabhängigen fotoempfindlichen Elemente 3, 4 und 11 sowie die beiden Halbspiegel 5 und 10 verwendet werden, ist es schwierig, das Lageverhältnis zwischen den jeweiligen Bauelementen richtig einzustellen.

Fig. 2A zeigt daher als weiteres Ausführungsbeispiel einen Aufbau, bei dem an einer Grundplatte 68 aus Keramik-Material oder dergleichen drei fotoempfindliche Elemente 68′, 68″ und 68′′′ so angeordnet sind, wie es in Fig. 2B gezeigt ist, und über der Grundplatte ein Strahlenteiler 67 angebracht ist. Der Strahlenteiler 67 hat einen halbdurchlässigen Teil bzw. eine halbdurchlässige Fläche 67′ mit einem Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von beispielsweise 2 : 1, eine halbdurchlässige Fläche 67′′ mit einem Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von beispielsweise 1 : 1 und eine Totalreflexions-Fläche 67′′′. Der durch das Objektiv 1 hindurchtretende Abbildungs-Lichtstrom wird mittels des Strahlenteilers 67 in drei Teile mit verschiedenen Strahlengängen aufgeteilt, so daß die entsprechenden Lichtempfangsteile bzw. Elemente 68′, 68′′ und 68′′′ an der Grundplatte 68 so angeordnet sind, daß das erwünschte optische Lageverhältnis gemäß der Darstellung in Fig. 7A eingehalten ist. Fig. 2C zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Lichtempfangsteile bzw. Elemente 68′, 68′′ und 68′′′ in engen Abständen an der Grundplatte 68 angeordnet sind und diese unter einem Winkel zur optischen Achse 1′ des Abbildungs-Objektivs 1 angeordnet ist, so daß die von den jeweiligen Lichtempfangsteilen bzw. Elementen 68′, 68′′ und 68′′′ empfangenen Lichtströme des Bilds unterschiedliche Strahlengänge haben. In Fig. 2C ist der Lichtempfangsteil 68′′ so angeordnet, daß er der vorbestimmten Brennebene des Objektivs 1 entspricht. Bei dem Aufbau nach Fig. 2C ist es nicht erforderlich, den Strahlenteiler 67 zu verwenden. Die Fig. 2D und 2E zeigen abgewandelte Formen des Strahlenteilers. Ein in Fig. 2D gezeigter Strahlenteiler 69 hat Totalreflexions-Flächen 69′ und 69′′′′ sowie Halbspiegel- Flächen 69′′ und 69′′′. Ein in Fig. 2E gezeigter Strahlenteiler 70 hat Halbspiegel-Flächen 70′ und 70′′ sowie eine Totalreflexions-Fläche 70′′′, wobei dies ein Beispiel für einen Aufbau darstellt, bei dem der Strahlenteiler 70 und die Grundplatte 68 parallel zur optischen Achse 1′ des Objektivs 1 angeordnet werden können. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau besteht zwischen den Lichtempfangsteilen bzw. Elementen 68′, 68′′ und 68′′′ und den in Fig. 1A gezeigten fotoempfindlichen Elementen 3, 4 und 11 ein Zusammenhang in der Weise, daß der Teil 68′ dem Element 3 entspricht, der Teil 68′′ dem Element 11 entspricht und der Teil 68′′′ dem Element 4 entspricht. Die Grundplatte 68 ist zwar als Grundplatte aus keramischem Material beschrieben, der vorstehend beschriebene Aufbau kann jedoch auch dann angewandt werden, wenn die Grundplatte ein Silicium- Plättchen ist, auf dem oder in dem in monolithischer Form die Lichtempfangsteile ausgebildet sind. Insbesondere kann bei diesem Aufbau sehr vorteilhaft ein Festkörper- Bildsensor verwendet werden. Nachstehend wird daher ein Aufbau beschrieben, bei dem als fotoempfindliches Element ein Festkörper-Bildsensor verwendet wird.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Lichtempfangseinrichtung, bei dem Lichtempfangsteile aus CdS od. dgl., die auf einer Keramik- Grundplatte ausgebildet sind, oder Lichtempfangsteile aus monolithischem Silicium, die auf einer Silicium- Grundplatte ausgebildet sind, zusammen mit einem Strahlenteiler als Einheit in ein Gehäuse eingeschlossen bzw. eingegossen sind, um damit einen Modul bzw. Baustein zu bilden. Ein Strahlenteiler 71 enthält auf die gleiche Weise wie der in Fig. 2A gezeigte Strahlenteiler 67 Halbspiegel-Flächen 71′ und 71′′ sowie eine Totalreflexions-Fläche 71′′′, während eine Grundplatte 72 Lichtempfangsteile 72′, 72′′ und 72′′′ enthält. Diese Grundplatte 72 ist auf dem Boden einer Ausnehmung 73a befestigt, die in einem lichtundurchlässigen Gehäuse 73 ausgebildet ist. Über im Gehäuse 73 ausgebildete (nicht gezeigte) Elektroden sind Zuleitungsdrähte 74 für die Verbindung der Lichtempfangsteile 72′, 72′′ und 72′′′ mit äußeren Schaltungen an Anschlüsse 75 angeschlossen. Natürlich kann die Grundplatte 72 als Einheit sowohl mit den Lichtempfangsteilen 72′, 72′′ und 72′′′ als auch mit nachstehend beschriebenen Schaltungsteilen zusammengefaßt werden, um dadurch einen Einzel-Chip-Baustein als integrierte Schaltung zu bilden. Am Gehäuse 73 ist zum Festhalten des Strahlenteilers 71 eine lichtundurchlässige Abdeckung 76 befestigt, die eine Öffnung 76 für den Lichtdurchlaß hat.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lichtempfangseinrichtung mit einem Festkörper-Bildsensor mit Ladungsübertragung. Es können jedoch auch andere Ausführungsarten wie ein MOS-Bildsensor od. dgl. verwendet werden. Nach Fig. 4 bilden eine Vielzahl von fotoempfindlichen Micro-Elementen (Sensorelementen) drei Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c mit bekannter Ladungs-Integrier-Funktion. Diese Elemente sind in geeigneten Abständen voneinander zusammen mit nachstehend beschriebenen anderen Elementen auf einem (nicht gezeigten) Silicium-Plättchen mit monolithischer Struktur (Halbleiterplättchen) angeordnet. Jedes der fotoempfindlichen Elemente in den Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c hat ein Format in der Größenordnung von beispielsweise 30 µm×50 µm. Hinsichtlich der Anzahl der fotoempfindlichen Elemente in den Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c besteht keine Einschränkung, jedoch ist vorzugsweise in den jeweiligen Lichtempfangsteilen die gleiche Anzahl von beispielsweise 100 bis 200 Elementen enthalten. An jedes der fotoempfindlichen Elemente wird eine Spannung angelegt, die in der Zeichnung durch +V dargestellt ist. Ein Löschschaltglied 78 ist dazu ausgebildet, in den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen integrierte unnötige Ladung zu beseitigen, bevor die Signal-Ladung integriert werden soll; zu diesem Zweck wird ein in Fig. 4 mit ICG bezeichneter Löschimpuls an einen Anschluß 78a des Löschschaltglieds 78 angelegt. Das Löschschaltglied 78 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet gehalten; wenn die in den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen integrierte unnötige Ladung vollständig entfernt ist, wird das Löschschaltglied 78 wieder gesperrt, wodurch die Integration der Signal-Ladung an den fotoempfindlichen Elementen eingeleitet wird. Ein Ladungsübertragungs-Schaltglied 79 überträgt die integrierte Ladung, nachdem die Signal-Ladung an jedem fotoempfindlichen Element für eine vorbestimmte Zeitdauer integriert worden ist; dieses Ladungsübertragungs-Schaltglied 79 dient dazu, die integrierten Ladungen aufeinanderfolgend für die jeweiligen Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c zu Ladungsübertrags-Teilen in Form von Analog-Schieberegistern 81a, 81b bzw. 81c wie Ladungskopplungs-Vorrichtungen zu übertragen, die durch Anlegen eines Schiebeimpulses SH an einen zugeordneten Anschluß 79a betrieben werden. Die Signal-Ladungen der jeweiligen fotoempfindlichen Elemente werden durch Anlegen von Ladungsübertrags-Impulsen wie beispielsweise 4-Phasen-Impulsfolgen (Φ₁-Φ₄) über mit 80a, 80b und 80c bezeichnete Elektroden an die Analog- Schieberegister 81a, 81b und 81c durch diese Register hindurch aufeinanderfolgend nach rechts gemäß der Darstellung in Fig. 4 übertragen. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird zuerst beispielsweise durch Anlegen der Impulsfolge (Φ₁-Φ₄) an die Elektrode 80a das Schieberegister 81a betätigt, wodurch die Signal-Ladung in dem Schieberegister 81a zu einem Ausgabeteil 82 übertragen wird, wo die Signal-Ladung in eine Spannung umgesetzt wird, die über einen Ausgangsanschluß 82a in Form zeitlich serieller Bildsignale abgegeben wird; danach werden aufeinanderfolgend das Schieberegister 81b und das Schieberegister 81c betätigt. Durch eine derartige Steuerung der Register werden die an den jeweiligen Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c integrierten Signal- Ladungen aufeinanderfolgend an dem Ausgabeteil 82 in Spannungen umgesetzt, die über den Ausgangsanschluß 82a abgegeben werden. Somit werden über den Ausgangsanschluß 82a aufeinanderfolgend Bildsignale aus den Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c abgegeben. Unter Synchronisierung mit der Übertragung eines Elements der Signal-Ladungen an den Analog-Schieberegistern 81a, 81b und 81c wird an den Ausgabeteil 82 ein Rücksetzimpuls RS angelegt, um damit bei jedem Element einen (nicht gezeigten) Ladungs- Spannungs-Umsetzkondensator in dem Ausgabeteil 82 zu entladen. Danach wird das Löschschaltglied 78 geöffnet und nach einer vorbestimmten Zeitdauer wieder geschlossen, wodurch erneut die Integration der Signal- Ladungen an den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen einsetzt. Nach einer vorbestimmten Integrations- Zeitdauer wird das Ladungsübertragungs-Schaltglied 79 geöffnet, und die bis zu diesem Zeitpunkt in den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen gespeicherten Ladungen werden aufeinanderfolgend für die jeweiligen Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c zu den Analog- Schieberegistern 81a, 81b und 81c verschoben, wodurch die Ladungen übertragen werden. Durch Wiederholung dieses Arbeitszyklus werden über den Ausgangsanschluß 82a in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge zyklisch die Bildsignale aus den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen abgegeben.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, bei dem beispielsweise der in Fig. 4 gezeigte Festkörper-Bildsensor als Lichtempfangseinrichtung verwendet wird. Die Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung gemäß Fig. 5 weist ein Abbildungs-Objektiv 85, einen Strahlenteiler 84, der dem in Fig. 2A gezeigten Strahlenteiler 67 gleichartig ist, und einen Festkörper-Bildsensor 83 auf, der dem in Fig. 4 gezeigten entspricht, jedoch in vereinfachter Form dargestellt ist. Das Ausgangssignal des Bildsensors 83, d. h., das Bildsignal der drei Bilder, wird über ein Hochpaß-Filter aus einem Kondensator 88 und einem Widerstand 87 geführt, wodurch verhältnismäßig hohe Frequenzen aus dem Signal ausgesiebt werden, und dann mittels einer Absolutwert- Schaltung 89 in einen Absolutwert umgewandelt. Mit der Absolutwert-Schaltung 89 ist eine Anhebeschaltung 90 verbunden, die das Ausgangssignal der Absolutwert- Schaltung 89 entsprechend seinem Pegel anhebt, so daß der Ausgangspegel der Absolutwert-Schaltung 89, der mit steigender Schärfe des Bilds höher wird, mittels der Anhebeschaltung 90 weiter angehoben wird, während ein Signal niedrigen Pegels, der auf eine Verminderung der Schärfe zurückzuführen ist, auf diese Weise unterdrückt wird. Dementsprechend gibt der Ausgangspegel der Anhebeschaltung 90 sehr genau die Schärfe eines Bilds wieder. Das einfachste Verfahren zum Erzielen einer derartigen Anhebung besteht darin, nichtlineare Kennlinien einer Schaltung zu benutzen. Der Anhebeschaltung 90 ist eine Integrierschaltung 91 nachgeschaltet, die mittels einer Steuerschaltung 86 so gesteuert wird, daß sie das Ausgangssignal der Anhebeschaltung 90, das den von den in Fig. 4 gezeigten jeweiligen Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c zugeführten Signalen entspricht, einzeln für sich und aufeinanderfolgend für die jeweiligen Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c integriert. Demgemäß dient die Integrierschaltung 91 dazu, aufeinanderfolgend drei Fokussiersignale abzugeben, die jeweils dem Fokussierzustand der jeweiligen Bilder an den drei Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c entsprechen und bis zum nächsten Zyklus jeweils aufeinanderfolgend von Abtast-Speicher-Schaltungen 92a, 92b und 92c gespeichert werden. Die Abtast-Speicher- Schaltungen 92a, 92b und 92c werden mittels der Steuerschaltung 86 so gesteuert, daß sie einzeln für sich die Fokussiersignale erfassen und speichern, die den Lichtempfangsteilen 77a, 77b bzw. 77c entsprechen. Auf diese Weise sind die Änderungen der Ausgangssignale der jeweiligen Abtast-Speicher-Schaltungen 92a, 92b und 92c bei der Verstellung des Abbildungs-Objektivs 85 längs der optischen Achse 85′ die gleichen wie die in Fig. 1B durch die Kurven 3′, 11′ bzw. 4′ gezeigten. Zur Vereinfachung der Erläuterung sei angenommen, daß das der Kurve 3′ in Fig. 1B entsprechende Ausgangssignal der Abtast-Speicher-Schaltung 92a als F′3 bezeichnet ist, das Ausgangssignal der Abtast-Speicher-Schaltung 92b als F′11 bezeichnet ist und das Ausgangssignal der Abtast-Speicher-Schaltung 92c als F′4 bezeichnet ist. Die Steuerschaltung 86 dient zur Steuerung des Festkörper-Bildsensors 83, der Integrierschaltung 91 und der jeweiligen Abtast-Speicher-Schaltungen 92a-92c, und gibt beispielsweise an den Festkörper-Bildsensor 83 die jeweiligen Impulse ICG, SH, RS und Φ₁-Φ₄ ab, an die Integrierschaltung 91 ein Integrations-Befehlssignal und ein Integrations-Rücksetzsignal ab und an die Abtast- Speicher-Schaltungen 92a bis 92c Abfrage-Impulse ab. Die Zeitsteuerung dieser Impulse ist festgelegt, wobei die Löschung bzw. Entladung der unnötigen Ladung des Bildsensors 83, die Integration und die Übertragung der Signal-Ladung, die Signalintegration in der Integrierschaltung 91 und das Abfragen und Speichern des Fokussiersignals mittels der Abtast-Speicher-Schaltungen 92a bis 92c in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge erfolgen. Differenzverstärker 93 und 94 sind so ausgebildet, daß sie entsprechend den Ausgangssignalen F′3 und F′4 der Abtast-Speicher-Schaltungen 92a und 92c jeweils die Differenzen F′3-F′4 bzw. F′4-F′3 bilden; ein veränderbarer Widerstand 99 ist zur Teilung des Ausgangssignals F′11 der Abtast-Speicher-Schaltung 92b geschaltet, so daß das Ausgangssignal am Spannungsteilungspunkt zu αF′11 wird (α<1). Ein Vergleicher 101 ist so geschaltet, daß er eine mittels eines veränderbaren Widerstands 100 eingestellte vorbestimmte Spannung mit dem Ausgangspegel F′11 der Abtast-Speicher-Schaltung 92b vergleicht. An den Ausgang des Vergleichers 101 ist zur Einstellung des Ausgangssignals niedrigen Pegels des Vergleichers 101 ein Widerstand 102 angeschlossen, an den die Spannung +V angelegt ist. Die mittels des veränderbaren Widerstands 100 eingestellte vorbestimmte Spannung V′t dient dazu, die Anzeige dann zu unterdrücken, wenn der Ausgangspegel F′11 der Abtast-Speicher-Schaltung 92b außerordentlich niedrig ist, d. h., wenn eine erhebliche Fehleinstellung vorliegt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 101 hat hohen Pegel, wenn F′11<V′t gilt, während es niedrigen Pegel hat, wenn F′11≦V′t gilt, d. h., ein Zustand extremer Fehleinstellung bzw. Defokussierung vorliegt.

Ein Vergleicher 95 vergleicht das Ausgangssignal (F′3-F′4) des Differenzverstärkers 93 mit dem Signal αF′11, während ein Vergleicher 96 das Ausgangssignal (F′4-F′3) des Differenzverstärkers 94 mit dem Signal αF′11 vergleicht. Die Vergleicher 94 und 95 sind gemäß der Darstellung in Fig. 5 so geschaltet, daß das Ausgangssignal des Vergleichers 95 niedrigen Pegel hat, wenn F′3-F′4< αF′11 gilt, und hohen Pegel hat, wenn F′3-F′4≦αF′11 gilt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 96 niedrigen Pegel hat, wenn F′4-F′3<αF′11 gilt, und hohen Pegel hat, wenn F′4-F′3≦αF′11 gilt. An die Ausgänge der Vergleicher 95 und 96 sind zur Einstellung der Ausgangssignale niedrigen Pegels der Vergleicher 95 und 96 Widerstände 97 und 98 angeschlossen, an die jeweils die Spannung +V angelegt ist. Der Spannungsteilungsfaktor α eines veränderbaren Widerstands 99 bestimmt den Bereich, der als Scharfeinstellungs- Zustand betrachtet wird, und ist bei diesem Ausführungsbeispiel veränderbar. Die Schaltung weist UND-Glieder 103, 104 und 105 auf. Das UND-Glied 103 ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 95 und 101 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 96 niedrigen Pegel hat. Das UND-Glied 104 ist so ausgebildet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 95, 96 und 101 alle hohen Pegel haben. Das UND-Glied 105 ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 96 und 101 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 95 niedrigen Pegel hat. An die Ausgänge der UND-Glieder 103, 104 bzw. 105 sind jeweils Anzeige- Leuchtdioden 106, 107 bzw. 108 angeschlossen.

Die Schaltung nach Fig. 5 umfaßt ferner einen Widerstand 124 und einen Kondensator 125, die eine Differenzierschaltung zum Differenzieren des Ausgangssignals des UND-Glieds 104 bilden, eine Diode 126 zur Unterdrückung der Abgabe eines negativen Impulssignals der Differenzierschaltung beim Übergang des Ausgangssignals des UND-Glieds 104 von hohem auf niedrigen Pegel, einen Kondensator 128, Inverter 129 und 130 sowie einen Widerstand 131, die eine Schwingschaltung zur Abgabe von Rechteck-Impulsen mit einer vorbestimmten Frequenz bilden, ein UND-Glied 127, das so geschaltet ist, daß es die Ausgangsimpulse der Schwingschaltung für eine der Impulsbreite entsprechende Dauer nur dann zuläßt, wenn von der Differenzierschaltung positive Impulssignale abgegeben werden, und eine Tonanzeigeeinrichtung in Form einer Schallquelle 133, die an den Ausgang des UND-Glieds 127 angeschlossen ist (und die ein Schallerzeugungs- Körper aus einem hochdichten Polymer, ein piezoelektrischer Wandler, ein Summer oder dergleichen sein kann).

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung hat ferner einen Anschlußteil 132 für den Außenanschluß des Ausgangs des UND-Glieds 127 und mehrere Anschlußteile 134 für den Außenanschluß der Ausgänge der UND-Glieder 103, 104 und 105.

Es sei nun angenommen, daß das Abbildungs-Objektiv 85 auf ein in einem endlichen Abstand angeordnetes Objekt eingestellt wird. Die Art der Änderung der Ausgangssignale F′3, F′11 und F′4 der Abtast-Speicher-Schaltungen 92a, 92b bzw. 92c und der entsprechenden Änderung des Ausgangssignals αF′11 des veränderbaren Widerstands 99 sowie der Ausgangssignale F′3-F′4 bzw. F′4-F′3 der Differenzverstärker 93 bzw. 94 sind in den Fig. 6A und 6B gezeigt (wobei Fig. 6A der Fig. 1A entspricht).

Wenn das Abbildungs-Objektiv 85 in dem in Fig. 6B mit A bezeichneten Bereich steht, d. h. der Scharfeinstellungs- Zustand besteht, sind die Bedingungen αF′11≧ F′3-F′4, αF′11≧(F′4-F′3) und F′11<V′t erfüllt, so daß die Ausgangssignale der Vergleicher 95, 96 und 101 hohen Pegel haben. Folglich hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 104 hohen Pegel, so daß nur die Leuchtdiode 107 eingeschaltet wird.

Gleichzeitig werden die Ausgangsimpulse der Schwingschaltung (128, 129, 130 und 131) über das UND- Glied 127 an die Schallquelle 133 während der der Breite des von der Differenzierschaltung (124, 125) entsprechend dem Anstieg des Ausgangssignals des UND-Glieds von niedrigem auf hohen Pegel zugeführten positiven Impulses entsprechenden Zeitdauer abgegeben, wodurch während dieser Zeitdauer zusätzlich die Schallquelle 133 einen Ton abgibt und dadurch den Scharfeinstellungs-Zustand in Verbindung mit dem Einschalten der Leuchtdiode 107 anzeigt. Hierbei hängt die Dauer der Schallerzeugung der Schallquelle 133 von dem von der Differenzierschaltung (124, 125) abgegebenen positiven Impulsausgangspegel in bezug auf den Eingabeschwellenwert des UND-Glieds 127, d. h. von der Zeitkonstante des RC-Glieds aus dem Widerstand 124 und dem Kondensator 125 ab, die die Differenzierschaltung bilden.

Demgemäß kann diese Zeitdauer durch Einstellung der Zeitkonstante nach Wunsch vorgegeben werden. Der Hauptgrund für das Hinzufügen der Differenzierschaltung (124, 125) und der Diode 126 in die Schaltung gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, daß sich bei einer Kamera dann, wenn die Schallquelle 133 im Scharfeinstellungs-Zustand des Aufnahmeobjektivs 85 ständig Schall erzeugen würde, die Bedienungsperson der Kamera gestört bzw. irritiert fühlen könnte; zur Vermeidung einer derartigen Unzulänglichkeit ist daher dieses Zeitglied vorgesehen.

Wenn das Objektiv 85 in dem Bereich B gemäß Fig. 6B steht, sind die Bedingungen αF′11<F′3-F′4, αF′11<F′4-F′3 und F′11<V′t erfüllt, so daß die Ausgangssignale der Vergleicher 95 und 101 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 96 niedrigen Pegel hat. Dementsprechend hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 103 hohen Pegel, so daß nur die Leuchtdiode 106 eingeschaltet wird und anzeigt, daß am Objektiv 85 ein Fern-Fokussierzustand besteht. Wenn das Objektiv 85 in dem Bereich C gemäß Fig. 6B steht, sind die Bedingungen αF′11< F′3-F′4, αF′11≧F′4-F′3 und F′11<V′t erfüllt, so daß die Ausgangssignale der Vergleicher 96 und 101 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 95 niedrigen Pegel hat. Dementsprechend hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 105 hohen Pegel, so daß nur die Leuchtdiode 108 eingeschaltet ist und anzeigt, daß am Objektiv 85 ein Nah-Fokussierzustand besteht. Hinsichtlich der Bereiche D und E gemäß Fig. 6B sei angenommen, daß der Pegel V′t vorab so eingestellt ist, daß F′11<V′t gilt, wenn das Objektiv 85 im Bereich D oder E steht. In diesem Fall hat das Ausgangssignal des Vergleichers 101 niedrigen Pegel, so daß die Ausgangssignale der UND-Glieder 103, 104 und 105 alle niedrigen Pegel haben und folglich alle Leuchtdioden 106, 107 und 108 ausgeschaltet sind, wodurch angezeigt wird, daß am Objektiv 85 eine extreme Fehleinstellung vorliegt. Bei dieser Anordnung ist es somit möglich, allein durch Einstellung des Faktors α den Bereich A zu verengen, um dadurch den Scharfeinstellungs-Zustand mit höherer Genauigkeit zu ermitteln, oder den Bereich A zu erweitern, um dadurch den Scharfeinstellungs-Zustand schneller, jedoch mit geringerer Genauigkeit zu ermitteln.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer einäugigen Spiegelreflexkamera beschrieben, in der die Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung enthalten ist.

Nach Fig. 7 hat die Kamera ein Kameragehäuse 110, eine Objektivfassung 111 und eine Aufnahmeobjektiv-Einheit 109 mit einem Aufnahmeobjektiv 109′, die an der Objektivfassung 111 am Kameragehäuse 110 angesetzt sind. Ein Sucherspiegel 112 hat zur Gänze oder teilweise in einem Teilbereich 112′ Halbdurchlässigkeits-Eigenschaften mit einem geeigneten Durchlaßfaktor; der Spiegel 112 ist an einem bekannten Halter 113 befestigt, der um eine Achse 113a schwenkbar gelagert ist. Der Halter 113 hat in einem Teilbereich 113′ eine Öffnung, die den Lichtstrom hindurchtreten läßt, der den Teilbereich 112′ des Spiegels 112 durchlaufen hat. Ein Hilfsspiegel 114 ist so angeordnet, daß er den Lichtstrom, der durch die Öffnung 113′ hindurchgetreten ist, zum Boden der Spiegelkammer hin umlenkt; der Hilfsspiegel 114 ist an einem Halter 115 befestigt, der um eine Achse 115a schwenkbar ist. Der Spiegel 112 und der Hilfsspiegel 114 sind so aufgebaut, daß sie dann, wenn ein (nicht gezeigter) Auslöseknopf zum Herbeiführen eines Belichtungsvorgangs betätigt wird, vor Beginn der Belichtung in Übereinstimmung mit der Bedienung dieses Auslöseknopfs aus dem optischen Aufnahmestrahlengang herausbewegt werden. Eine Lichtempfangseinheit 116 enthält einen Strahlenteiler und ein Lichtempfangselement, die in einem einzigen Gehäuse wie beispielsweise dem in Fig. 3 gezeigten untergebracht sind, das auf dem Boden des Kameragehäuses 110 so angeordnet ist, daß es Licht vom Hilfsspiegel 114 über eine Öffnung 110′a eines Rahmens 110′ empfängt, welcher den Spiegelkasten bildet. Eine elektrische Schaltungseinheit 117, die eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 zur Ermittlung des Fokussier-Zustands des Aufnahmeobjektivs 109′ aufgrund der Ausgangssignale der Lichtempfangseinheit 116 enthält, ist auf dem Boden des Kameragehäuses 110 angeordnet. Die Einheiten 116 und 117 können zu einer Einheit integriert sein. Die Kamera weist ferner einen bekannten Verschluß 118, einen Film 119, ein Pentagonprisma 120, eine Scharfeinstellungs- Scheibe 121 und ein Okular 122 auf. Unterhalb des Pentagonprismas 120 ist eine Anzeigevorrichtung 123 angeordnet, die es ermöglicht, im Bildfeld des Suchers den Einstellungszustand des Aufnahmeobjektivs 109′ anzuzeigen. Die Anzeigevorrichtung 123 wird durch das Ausgangssignal der elektrischen Schaltungseinheit 117 gesteuert.

Ferner ist die Schallquelle 133 gegenüber einer Schallöffnung 110″ angeordnet, die in einem Teil eines Aufnahmeabschnitts des Kameragehäuses 110 ausgebildet ist, der beispielsweise das Pentagonprisma 120 umgibt; die Anschlußteile 132 und 134 für den Außenanschluß sind beispielsweise unterhalb der Objektivfassung 111 des Kameragehäuses 110 angeordnet.

Obwohl gemäß vorstehender Beschreibung das Ausgangssignal der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung nur zur Abgabe einer Anzeige herangezogen wird, kann es in der Praxis in zufriedenstellender Weise auch zum Herbeiführen einer automatischen Scharfeinstellung mittels eines Servomechanismus, beispielsweise mit Hilfe eines Objektivstellmotors, verwendet werden.

Hinsichtlich des Aufbaus der Lichtempfangseinrichtung ist vorstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das drei fotoempfindliche Elemente oder Lichtempfangsteile aufweist, die den drei Stellen entsprechen, von welchen zwei Stellen vor bzw. hinter der vorbestimmten Brennebene liegen und eine Stelle der vorbestimmten Brennebene entspricht; bei diesem Ausführungsbeispiel werden Signale erzeugt, die den Fokussierzuständen an diesen drei Stellen entsprechen. Es kann jedoch auch ein einziges fotoempfindliches Element bzw. ein einziger Lichtempfangsteil vorgesehen sein, wobei die Länge des Strahlengangs des auf dieses Element bzw. diesen Lichtempfangsteil fallenden Lichtstroms in geeigneter Weise so verändert wird, daß Signale erzeugt werden, die im wesentlichen den Fokussierzuständen an den genannten drei Stellen entsprechen.

Claims (7)

1. Kamera mit einer Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, mit einer Lichtempfangseinrichtung zur Aufnahme einfallenden Objektlichtes, einer Fokussierzustands-Auswerteschaltung, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Lichtempfangseinrichtung ermittelt, ob sich ein photographisches Objektiv im scharf eingestellten oder unscharf eingestellten Zustand befindet, und einer Sichtanzeigeeinrichtung, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Fokussierzustands- Auswerteschaltung eine kontinuierliche Scharfeinstellungsanzeige abgibt, während ein Scharfeinstellungszustand von der Fokussierzustands-Auswerteschaltung ermittelt wird, gekennzeichnet durch eine Tonanzeigeeinrichtung (133) zur Abgabe einer zusätzlichen Scharfeinstellungsmeldung und durch eine Treiberschaltung (124 bis 131), die die Tonanzeigeeinrichtung (133) während eines von der Fokussierzustands-Auswerteschaltung (93 bis 102) ermittelten Scharfeinstellungszustands des photographischen Ojektivs (1; 85; 109′) nur für eine vorgegebene Zeitdauer in Betrieb hält.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeigeeinrichtung (103 bis 108) außer der Anzeige des Scharfeinstellungszustands eine zusätzliche Anzeige eines Nah-Fokussierzustands und eines Fern-Fokussierzustands des photographischen Objektivs (1; 85; 109′) entsprechend dem von der Fokussierzustands-Auswerteschaltung (93 bis 102) ermittelten Auswertungsergebnissen abgibt, und daß die Tonanzeigeeinrichtung (133) bei Ermittlung eines Nah-Fokussierzustands und eines Fern-Fokussierzustands des photographischen Objektivs (1; 85; 109′) durch die Fokussierzustands-Auswerteschaltung (93 bis 102) außer Betrieb gehalten wird.

3. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeigeeinrichtung (103 bis 108) ein erstes Anzeigeelement (108), das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Fokussierzustands-Auswerteschaltung (93 bis 102) bei Ermittlung eines Nah-Fokussierzustands in einen Anzeigezustand versetzbar ist, ein zweites Anzeigeelement (107), das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Fokussierzustands- Auswerteschaltung (93 bis 102) bei Ermittlung des Scharfeinstellzustands des photographischen Objektivs (1; 85; 109′) in einen Anzeigezustand versetzbar ist, und ein drittes Anzeigeelement (106) aufweist, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Fokussierzustands-Auswerteschaltung (93 bis 102) bei Ermittlung eines Fern-Fokussierzustands in einen Anzeigezustand versetzbar ist.

4. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (124 bis 131) eine monostabile Kippstufe (124 bis 126), die in Abhängigkeit von der Ausgangssignalabgabe der Fokussierzustands-Auswerteschaltung (93 bis 102) bei Ermittlung des Scharfeinstellzustands des photographischen Objektivs (1; 85; 109′) ein Ausgangssignal für die vorgegebene Zeitdauer erzeugt, und ein Schaltglied (127) aufweist, das der Tonanzeigeeinrichtung (133) das Ausgangssignal einer Oszillatorschaltung (128 bis 131) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe (124 bis 126) zuführt.

5. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonanzeigeeinrichtung von einem Summer (133) gebildet wird.

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Summer (133) in einem Gehäuse (110″) angeordnet ist, das eine Vielzahl von der Summerebene gegenüberliegenden Öffnungen aufweist.

7. Kamera nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Summer (133) zwischen einem Pentagonprisma (120) des Kamerasuchers und einem das Pentagonprisma (120) umgebenden Gehäuse (110, 110″) angeordnet ist.