DE3134654A1

DE3134654A1 - Focusing device for a camera

Info

Publication number: DE3134654A1
Application number: DE19813134654
Authority: DE
Inventors: Yosuke Kawasaki Kanagawa Kusaka; Nobuo Tokyo Okabe; Nobuhiko Terui
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1982-06-24
Also published as: JPS5746216A

Abstract

A focusing device by means of which it is possible on the basis of the output signals of a field, located essentially in the focal plane, of photoelectric transducer elements to detect with respect to the focal plane the relative position of an object image produced by a taking lens, and to move the taking lens in the direction of its optical axis so that the image coincides with the focal plane, contains a first detector arrangement (21 to 34) for detecting the direction of deviation of the image with respect to the focal plane, and for generating a focusing signal, when the image lies in the focal plane, a signal ahead of the focus when the image lies on the object side with respect to the focal plane, and a signal behind the focus, when the image lies on the side of the focal plane averted from the object, a second detector arrangement for detecting the amount of deviation of the image from the focal plane and for generating a first signal when the image is at a distance from the focal plane inside a predetermined range and a second signal when the image lies outside this range, and a drive which responds to the first and second detector arrangements in order to move the lens at a predetermined speed in one direction in accordance with the signal ahead of the focus and in the other direction, in accordance with the signal behind the focus, after receiving the second signal, and in order upon receiving the first signal to move the lens in one direction upon receiving the first signal at a lower speed than the predetermined speed in accordance with the signal ahead of the focus, and in the opposite direction in accordance with the signal behind the focus. <IMAGE>

Description

Beschreibung description

Fokussiereinrichtung für eine Kamera Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fokussiereinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich also auf eine automatische Fokussiereinrichtung für eine Kamera, und zwar speziell auf eine automatische Fokussiereinrichtung einer einäugigen Spiegelreflexkamera, die den Brennpunkt des durch das Objektiv fallenden Lichts erfaßt. Focusing Device for a Camera The present invention relates relates to a focusing device according to the preamble of claim 1. The invention thus relates to an automatic focusing device for a camera, and specifically on an automatic focusing device of a single-lens reflex camera, which detects the focus of the light passing through the lens.

Um die Genauigkeit der Scharfeinstellung beim Fokussieren eines Aufnahmeobjektivs in Abhängigkeit von der Scharfeinstellungserfassung zu erhöhen, kann man die Antriebsgeschwindigkeit des Objektivs verringern. Hierdurch verlängert sich jedoch die Zeit, bis die Scharfeinstellung erreicht ist. Die Ansprechgeschwindigkeit ist also gering, was in der Praxis unvorteilhaft ist.The accuracy of focusing when focusing a taking lens depending on the focus detection, one can increase the drive speed of the lens. However, this increases the time it takes to focus is reached. The response speed is therefore slow, which is disadvantageous in practice is.

Deshalb wurd hierzu z. B. in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 158327/1975 eine Anordnung vorgeschlagen, bei der die Fokussiergeschwindigkeit gewechselt- wurde durch Verwendung einer Differenz des Raumfrequenz-Spektrums des Bildes; eine andere Methode ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 119232/1979 beschrieben, wonach das Antriebs--ystem umgeschaltet wird, indem das Ausmaß der Abweichung zwischen Bildebene und der Lage des Brennpunkts erfaßt wurde.Therefore this z. B. Japanese Patent Laid-Open No. 158327/1975 proposed an arrangement in which the focusing speed changed- was obtained by using a difference in the spatial frequency spectrum of the image; one another method is described in Japanese Patent Laid-Open No. 119232/1979, after which the drive system is switched by changing the extent of the deviation between Image plane and the position of the focal point was detected.

Beide Methoden sehen jedoch vor, das Objektiv beim Extremwert des fotoelektrischen Ausgangssignals anzuhalten, und daher wird folglich die Ansprechgeschwindigkeit verlangsamt durch Behinderung auf Grund eines falschen Scharfeinstell-Signals; oder aber die Scharfeinstell-Position wurde vor der Aufnahme erreicht, wodurch ein wenigstens einstufiges Vorab-Antreiben des Objektivs notwendig wurde.However, both methods provide for the lens to be set at the extreme value of the photoelectric output signal, and hence the response speed becomes slowed down by obstruction due to incorrect focus signal; or but the in-focus position was reached before the picture was taken, thereby at least one One-stage pre-driving of the lens became necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine automatische Fokussiereinrichtung für eine Kamera zu schaffen, die eine rasche Scharfeinstellung ermöglicht, ohne daß außerdem irgendeine besondere Tätigkeit notwendig ist.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and to provide an automatic focusing device for a camera comprising a enables rapid focusing without any special activity necessary is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines optischen Systems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Abweichungsbetrag-Detektoranordnung, Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer Abweichungsrichtungsdetektoranordnung, mit der die Unterscheidung zwischen Scharfeinstellung, einer Einstellung vor der Brennebene und eine Einstellung hinter der Brennebene unterschieden werden, Fig. 4 ist eine Schaltungsskizze einer Motor-Antriebsschaltung für automatische Fokussierung.In the following, embodiments of the invention are based on the Drawing explained in more detail. Show it: Fig. 1 is a schematic side view of an optical system according to an embodiment of the invention, FIG. 2 is a block diagram an embodiment of a deviation amount detector arrangement, FIG. 3 is a circuit diagram a deviation direction detector arrangement with which the distinction between Focusing, one setting in front of the focal plane and one setting behind 4 is a circuit diagram of a motor drive circuit for automatic focusing.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines optischen Systems einer erfindugsgmäßen automatischen Fokussiereinrichtung.Fig. 1 shows an example of an optical system according to the invention automatic focusing device.

Ein Paar erster und zweiter Neuabbildungs-Linsen l1 und 12 sind hinter der vorbestimmten Brennebene FP eines Aufnahmeobjektivs L angeordnet. Diese Neuabbildungs-Linsen 11 und 12 bilden die durch die Randbereiche des Aufnahmeobjektivs L gelangenden Lichtstrahlcn in der Nähte entsprechender erster und zweiter Felder 1 und 2 clUS foLoeLcktl.ischen lMlementen ab.A pair of first and second remapping lenses l1 and 12 are behind the predetermined focal plane FP of a taking lens L arranged. These remapping lenses 11 and 12 form those passing through the edge areas of the taking lens L. Beams of light in the seams of corresponding first and second fields 1 and 2 clUS foLoeLicktlical elements.

Bei einem solchen optischen System, wie es genau in der deutschen Patentanmeldung Nr. 3 001 767 beschrieben ist, sind die optischen Bilder des ersten und zweiten Feldes 1 und 2 aus fotoelektrischen Elementen in der Anordnungsrichtung der fotoelektrischen Elemente im wesentlizhen senkrecht zu den optischen Achsen der Linsen 11 und 12 nach Maßgabe der Entfernung zwischen einem Aufnahmeobjekt und dem Objektiv versetzt.With such an optical system as it is exactly in the German Patent Application No. 3,001,767 is the optical images of the first and second arrays 1 and 2 of photoelectric elements in the arrangement direction of the photoelectric elements essentially perpendicular to the optical axes of the lenses 11 and 12 in accordance with the distance between a subject and offset from the lens.

Fig. 1 zeigt eine Abweichungsbetrag-Detektoranordnung, mit der aus den Ausgangssignalen des ersten und zweiten Feldes fotoelektrische Elemente erfaßt wird, ob die Lage des durch das Aufnahmeobjektiv erzeugten Objektbildes innerhalb oder außerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der'Nähe der vorbestimmten Brennebene liegt.Fig. 1 shows a deviation amount detector arrangement with which from detects photoelectric elements from the output signals of the first and second arrays whether the position of the object image generated by the taking lens within or outside a predetermined area in the vicinity of the predetermined focal plane lies.

Ausgangssignale f1-f81 die in Beziehung stehen zu den fotoelektrischen Ausgangssignalen des ersten Feldes 1 fotoelektrischer Elemente, sowie Ausgangssignale f1 1 die die in Beziehung stehen zu den fotoelektrischen Ausgangssignalen des zweiten Feldes 2 fotoelektrischer Elemente, werden in eine Raumfrequenzkomponenten-Extrahierschaltung 3 bzw. 4 eingegeben. Die Schaltung 3 gibt ein erstes elektrisches Signal V1 ab, das viel Information bezüglich der ersten Raumfrequenzkomponente des optischen Bildes auf dem ersten Feld 1 der fotoelektrischen Elemente enthält, und sie gibt ein zweites elektrisches Singal V2, das viel Information bezüglich einer zweiten, von der ersten Raumfrequenz verschiedenen Raumfrequenzkomponente enthält; die andere Schaltung 4 gibt in ähnlicher Weise ein erstes elektrisches Signal V11 ab, das viel Information bezüglich der ersten Raumfrequenzkomponente des optischen Bildes auf dem zweiten Feld 2 der fotoelektrischen Elemente enthält, und sie gibt ein zweites elektrisches Signal V2' ab, das viel Information bezüglich einer zweiten Raumfrequenzkomponente enthält. Die Einzelheiten derartiger Raumfrequenzkomponenten-Extrahierschaltungen sind in der oben erwähnten japanischen Offenlegungschrift Nr. 98710/1980 beschrieben.Output signals f1-f81 related to the photoelectric Output signals of the first field 1 of photoelectric elements, as well as output signals f1 1 which are related to the photoelectric output signals of the second Field 2 of photoelectric elements are converted into a spatial frequency component extraction circuit Enter 3 or 4. The circuit 3 emits a first electrical signal V1, that much information regarding the first spatial frequency component of the optical Image on the first field contains 1 of the photoelectric elements, and there is a second electrical signal V2, which contains a lot of information about a second, from the first Spatial frequency contains different spatial frequency component; the other circuit 4 similarly outputs a first electrical signal V11 which contains a lot of information with respect to the first spatial frequency component of the optical image on the second Field 2 contains the photoelectric elements, and it gives a second electrical Signal V2 'which contains a lot of information regarding a second spatial frequency component contains. The details of such spatial frequency component extraction circuits are described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 98710/1980.

Die ersten elektrischen Signale V1 und V sind Vektorgrößen wie z. B. Sinuswellensignale, die eine Phaseninformation 1 01' ' enthalten, welche in vorbestimmter Beziehung entsprechend der Versetzung der optischen Bilder auf den Feldern der fotoelektrischen Elemente in Anordnungsrichtung der Elemente variabel sind, und die Signale enthalten Information r1, r1', die die Amplituden der extrahierten Raumfrequenzkomponenten repräsentieren.The first electrical signals V1 and V are vector quantities such as e.g. B. sine wave signals that contain a phase information 1 01 ″, which in predetermined Relationship corresponding to the displacement of the optical images on the fields of the photoelectric Elements are variable in the direction of arrangement of the elements, and contain signals Information r1, r1 'indicating the amplitudes of the extracted spatial frequency components represent.

Die zweiten elektrischen Singale V2 und V2' sind ebenfalls Vektorgrößen, welche Phaseninformation 2' 2' und Amplitudeninformation r2, r2' enthalten.The second electrical signals V2 and V2 'are also vector quantities, which contain phase information 2 '2' and amplitude information r2, r2 '.

Die elektrischen Ausgangssignale f1 ~ f8 und f1' - f8' werden in Addierschaltungen 5 bzw. 6 eingegeben, welche Skalar-Ausgangssignale rO und r0' abgeben, welche die Gesamtmenge des einfallenden Lichts repräsentieren.The electrical output signals f1 ~ f8 and f1'-f8 'are added in adding circuits 5 and 6 entered, which output scalar output signals r0 and r0 ', which the Represent the total amount of incident light.

Subtrahierschaltungen 7, 8 und 9 berechnen die Differenz zwischen den die ersten Raumfrequenzkomponenten darstellenden elektrischen Signalen V1 und V1', die Differenz zwischen den die zweiten Raumfrequenzkomponenten darstellenden zweiten elektrischer. Signalen V2 und V2', bzw. die Differenz zwischen den Skalar-Ausgangsgrößen r6 und r01. Schaltungen 10, 11 und 12 bilden danach die Absolutwerte der Vektorsignale V1 - V11 und V2 - V2', die von der Subtraktionsschaltung 7 bzw. 8 kommen, die Beträge|V1 - V1' | und|V2 - V2'| der Vektoren, bzw. die Absolutwerte r0 - r0'| I des von der Subtraktionsschaltung 9 abgegebenen Skalar-Ausgangssignals r0 - r0'. Eine Addierschaltung 13 summiert die Ausgangssignale der Schaltungen 10, 11 und 12 und erzeugt eine Ausgangsgröße |V1 - V1'| + |V2 - V2' | +|r0 - r0'|. Andererseits bilden Schaltungen 14, 15, 16 und 17 die Absolutwerte der ersten und zweiten elektrischen Signale V1 , V1', V2 und V2t, d. h., die Beträge der Vektoren |V1 | = r1, | V2 r lV1 tV111= r1 und |V2'|= r2'. Eine Addierschaltung 18 summiert die Signale r1, r2, r1' und r2', die von den Schaltungen 14 bis 17 abgegeben werden.Subtracting circuits 7, 8 and 9 calculate the difference between the electrical signals V1 and, representing the first spatial frequency components V1 ', the difference between those representing the second spatial frequency components second electrical. Signals V2 and V2 ', or the difference between the scalar output variables r6 and r01. Circuits 10, 11 and 12 then form the absolute values of the vector signals V1-V11 and V2-V2 ', which come from the subtraction circuit 7 and 8, respectively, the amounts | V1 - V1 '| and | V2 - V2 '| of the vectors, or the absolute values r0 - r0 '| I des of the Subtraction circuit 9 emitted scalar output signal r0 - r0 '. An adder circuit 13 sums the output signals of circuits 10, 11 and 12 and produces an output | V1 - V1 '| + | V2 - V2 '| + | r0 - r0 '|. On the other hand, circuits 14, 15, 16 form and 17 the absolute values of the first and second electrical signals V1, V1 ', V2 and V2t, d. that is, the magnitudes of the vectors | V1 | = r1, | V2 r IV1 tV111 = r1 and | V2 '| = r2 '. An adder circuit 18 sums the signals r1, r2, r1 'and r2' obtained from the Circuits 14 to 17 are delivered.

Die oben erwähnten Ausgangssignale |V1 - V1'|,|V2 - V2'| und r0 - r()'l werden korreliert mit der Lage des Bildes des von dem Objektiv aufgenommenen Objekts oder Gegenstandes bezüglich der vorbestimmten Brennebene FP, so daß sie ein Minimum (im Idealfall den Wert Null) im Zustand der Scharfeinstellung annehmen und bei Abweichung von der Scharfeinstellung größer werden. Jedoch hängen diese korrelierten Ausgangssignale auch ab von der Definition des optischen Bildes auf dem fotoelektrischen Element.The above-mentioned output signals | V1-V1 '|, | V2-V2' | and r0 - r () 'l are correlated with the position of the image recorded by the objective Object or object with respect to the predetermined focal plane FP so that they assume a minimum (ideally the value zero) when in focus and become larger if the focus deviates from the focus. However, these depend correlated output signals also depend on the definition of the optical image the photoelectric element.

Andererseits sind die Ausgangssignale r1, r12, r2 und r2 ähnlich wie die oben erwähnten korrelierten Ausgangssignale |V1 - V1'|, V2 - V2'| und |r0 - r0'| abhängig von der Definition ctes optischen Bildes. Wenn also in einer Divisionsschaltung 19 das Ausgangssignal der Addierschaltung 13 durch das Ausgangssignal der Addierschaltung 18 dividiert wird, wenn nämlich das nicht-standardisierte, korrelierte Ausgangssinal ìV1 - V1 1 + lV2 - v2' 1 + Iro - r01 | geteilt wird durch einen Normalisierungsfaktor (r1+r2+r1'+r2'), so erhält man ein Ausgangssignal, welches kaum von der Definition des optischen Bildes abhängt. EincVcrgleicherschaltung 20 vergleicht den Ausgangspegel der lDivisionsschaltung 19 mit einem Bezugspegel und gibt ein hohes Ausgangssignal ab, wenn der Ausgangspegel der l)ivisionsschaltung 19 kleiner ist, wenn nämlich die abgebildete Lage des Objekts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Nähe der vorbestimmten Brennebene liegt, und es wird ein niedriges Ausgangssignal abgegeben, wenn der Ausgangspegel der Divisionsschaltung 19 größer ist, wenn nämlich die Abweichung von der Brennebene groß ist.On the other hand, the output signals r1, r12, r2 and r2 are similar to the above-mentioned correlated output signals | V1-V1 '|, V2-V2' | and | r0 - r0 '| depending on the definition of the optical image. So if in a division circuit 19, the output of the adding circuit 13 by the output of the adding circuit 18 is divided, namely if the non-standardized, correlated output signal ìV1 - V1 1 + lV2 - v2 '1 + Iro - r01 | is divided by a normalization factor (r1 + r2 + r1 '+ r2'), so one gets an output signal which hardly depends on the definition of the optical image. A comparator circuit 20 compares the output level of the division circuit 19 with a reference level and inputs high output signal from when the output level of the l) ivision circuit 19 is smaller is, namely when the imaged position of the object is within a predetermined Area is near the predetermined focal plane, and it becomes a low one Output signal output when the output level of the division circuit 19 is greater is when the deviation from the focal plane is large.

Auf diese Weise erzeugt die oben beschriebene Abweichungsbetrag-Detektoranordnung ein Ausgangs signal mit H-Pegel am Ausgangsanschluß b der Vergleicherschaltung 20, wenn das Objektbild innerhalb des vorbestimmten Bereichs in der Nähe der Brennebene liegt, und sie erzeugt ein Ausgangssignal mit L-Pegel, wenn das Objektbild außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.In this way, the above-described deviation amount detector arrangement produces an output signal with an H level at the output terminal b of the comparator circuit 20, when the object image is within the predetermined area near the focal plane and it produces an output signal of L level when the object image is outside of the predetermined range.

Im folgenden soll die Abweichungsrichtungs-Detektoranordnung beschrieben werden, mit der erfaßt wird, ob die Lage des durch das Aufnahmeobjektiv L abgebildeten Objekts auf der vorbestimmten Brennebene liegt, oder ob das Bild objektseitig bezüglich der vorbestimmten Brennebene liegt (Vor-Fokus), oder ob das Bild auf der dem Objekt gecjenüberliegenden Seite der Brennebene liegt (Hinter-Fokus).The following describes the deviation direction detector arrangement with which it is detected whether the position of the image through the taking lens L is imaged Object lies on the predetermined focal plane, or whether the image is on the object side with respect to the predetermined focal plane (pre-focus), or whether the image is on that of the object overlying Side of the focal plane (back focus).

Gemäß Fig. 3 werden die Sinuswellensignale V1 und V1 derselben Periode von den Raumfrequenzkomponenten-Extrahierschaltungen 3 und 4 von Formerschaltungen 21A bzw. 21E; in Rechteckwellen S1 bzw. S1' umgewandelt.3, the sine wave signals V1 and V1 become the same period from the spatial frequency component extracting circuits 3 and 4 of shaper circuits 21A and 21E, respectively; converted into square waves S1 or S1 '.

Selbstverständlich können anstelle dieser Sinuswellensignale V1 und V1' auch V2 und V2' verwendet werden.Of course, instead of these sine wave signals V1 and V1 'also V2 and V2' can be used.

Wenn das Rechtecksignal Si dem Signal 1 in der Phase voreilt, so stellt dies eine Vor-Fokus-Bedingung dar; wenn das Rechtecksignal S1 in der Phase dem Signal S1' nacheilt, so stellt dies die Hinter-Fokus-Bedingung dar.If the square wave signal Si leads the signal 1 in phase, then represents this is a pre-focus condition; when the square wave signal S1 is in phase with the signal S1 'lags, this represents the behind-focus condition.

Wenn bei.de Signale im wesentlichen phasengleich sind, so stellt dies die Scharfeinstellungs-Bedingung dar.If bei.de signals are essentially in phase, this represents represents the focus condition.

Der Absolutwert der Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen stellt das Ausmaß der Abweichung von derScharfeinstellung dar. Ein ODER-Glied 22 und eine Glättungsschaltung 22 zum Glätten des Ausgangssignals des ODER-Glieds 22 erzeugen entsprechend der Phasendifferenz zwischen den Signalen S1 und S ' ein Gleichspannungs-Ausgangssignal. Ein Vergleicher 24 vergleicht dieses GleichsFannungs-Ausgangssignal mit einem Bezugspegel Vf und erzeugt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, welches die Scharfeinstellung repräsentiert, wenn das erstere kleiner ist als das letztgenannte Signal.The absolute value of the phase difference between the two signals represents represents the amount of deviation from focus. An OR gate 22 and a Generate smoothing circuit 22 for smoothing the output signal of the OR gate 22 a DC voltage output signal corresponding to the phase difference between the signals S1 and S '. A comparator 24 compares this DC output signal with a reference level Vf and produces a high level output signaling the focus represents when the former is smaller than the latter signal.

Ein D-Flipflop 25 stellt fest, welches der Signal L; und S' in der Phase voreilt. Angenommen, das Flipflop 25 speichere die Bedingung, daß das Signal S1' am D-Eingang beini Anstieg des Signals S1 am CK-Eingang, so stellt der hohe Pegel am Q-Ausgang die Vor-Fokus-Bedingung dar, und der hohe Pegel am Q-Ausgang stellt die Hinter-Fokus-Bedingung dar. Wenn also der Ausgangspegel des Vergleichers 24 hoch ist, nämlich falls Scharfeinstellung vorliegt, nehmen die Ausgärge der ODER-Glieder 26 und 27 einen hohen Pegel an. Wenn außerdem der Ausgangspegel des Vergleichers 24 niedrig ist, nämlich wenn keine Scharfeinstellung vorliegt, bleibt der Ausgangspegel des ODER-Glieds 26 hoch, und der Ausgangspegcl des ODER-Glieds 27 fällt auf niedrigen Pegel ab, wenn die Vor-Fokus-Bedingung vorliegt. Wenn andererseits keine Scharfeinstellung vorliegt und die Hinter-Fokus-Bedingung gegeben ist, fällt der Ausgangspegel des ODER-Glieds 26 auf niedrigen Pegel ab, und der Ausgangspejel des ODER-Glieds bleibt hoch. Folglich wird das Ausgangs signal eines NAND-Glieds 28, das die Ausgangssignale der. beiden ODER-Glieder 26 und 27 als Eingangssignal empfängt, als Bremssignal C für einen Aufnahmeobjektiv-Antriebsmotor ausgegeben. Die oben erl.äuiorrten Schaituncjen 3, 4, 2 2113 unci 22 bis 28 bilden zusammen die Abweichungsrichtungs-Detektoranordnung, die das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 28 niedrig macht, wenn Scharfeinstellung festgestellt wird, ud die das Ausgangssignal des ODER-Glieds 26 hoch macht, wenn die Vor-Fokus-Bedingung erfaßt wird, und das Ausgangssignal des ODER-Glieds 27 hoch macht, wenn die Hinter-Fokus-Bedingung gegeben ist.A D flip-flop 25 determines which of the signal L; and S 'in the Phase leads. Assume that the flip-flop 25 stores the condition that the signal S1 'at the D input when the signal S1 at the CK input rises, the high The level at the Q output represents the pre-focus condition, and the high level at the Q output represents the behind-focus condition. If so the output level of the comparator 24 is high, namely if there is focus, take the outputs of the OR gates 26 and 27 show a high level. If, in addition, the output level of the comparator 24 is low, namely when there is no focus, the output level remains of the OR gate 26 high and the output level of the OR gate 27 falls to low Level down when the pre-focus condition is present. On the other hand, if there is no focus is present and the behind-focus condition is met, the output level of the OR gate 26 from low level, and the output level of the OR gate remains high. Consequently, the output signal of a NAND gate 28, which is the output signals the. receives two OR gates 26 and 27 as an input signal, as a brake signal C output for a taking lens drive motor. The Schaituncjen explained above 3, 4, 2 2113 and 22 to 28 together form the deviation direction detector arrangement, which makes the output of NAND gate 28 low when in focus it is determined ud which makes the output of the OR gate 26 high when the Pre-focus condition is detected and the output of the OR gate 27 goes high when the back focus condition is met.

Das Ausgangssignal der Abweichungsbetrag-Detektoranordnung, das einen hohen Pegel in der Nähe der Scharfeinstellung annimmt und abfällt auf niedrigen Pegel außerhalb der Scharfeinstellung, wird an einen Eingangsanschluß b angelegt, der von dem Ausgangsanschluß b in Fig. 2 kommt. An den Eingangsanschluß a wird ein Taktimpuls gelegt. Ein T-Flipflop 29 unterteilt diesen Taktimpuls in seiner Frequenz und erzeugt ein Ausgangssignal mit einem Tastverhältnis von 50%.The output of the deviation amount detector arrangement, the one assumes a high level near the focus and falls to a low level Out of focus level, applied to an input terminal b, which comes from the output terminal b in FIG. At the input terminal a is a Clock pulse applied. A T flip-flop 29 divides this clock pulse in terms of its frequency and generates an output signal with a duty cycle of 50%.

Ein NAND-Glied 30 gibt immer dann ein Signal mit hohem Pegel ab, wenn der Eingangsanschluß b niedrigen Pegel aufweist, und es gibt einen Impuls mit einem Tastverhältnis von 50% ab, welches das inverticrte Ausgangssignal des Flipflops 29 darstellt, wenn der Eingangsanschluß b hohen Pegel aufweist.A NAND gate 30 always outputs a high level signal when the input terminal b is low and there is a pulse with a Duty cycle of 50%, which is the inverted output signal of the flip-flop 29 illustrates when the input terminal b is high.

Wenn also im Falle der Scharfeinstellung der Anschluß b hohen Pegel hat, wird das Ausgangssignal des NAND-Glied 28 niedrig, ein Ausgangsanschluß C weist niedrigen Pegel auf, und die Ausgangsanschlüsse A und B besitzen hohen Pegel.Thus, if the terminal b is high in the case of focusing has, the output of the NAND gate 28 goes low, an output terminal C points low level, and the output terminals A and B are high level.

Falls keine Scharfeinstellung vorliegt, ist das Ausgangssignal des NAND-Glieds 28 stets hoch, und der Ausglngsanschluß C weist hohen Pegel auf. Wenn nun die Bedingung Vor-Fokus vorliegt, ist das Ausgangssignal des ODER-Glieds 26 hoch, und daher wird ein NAND-Glied 31 ausgewählt; wenn das Bild in der Nähe der Brennebene liegt, wird am Ausgangsanschluß A ein Intermittierendes-Ausgangsimpulssignal erzeugt, das den invertierten Impuls des Q-Ausgangs des Flipflops 29 beinhaltet, wenn das Bild von der Brennebene beabstandet ist, fällt der Ausgangsanschluß A auf niedrigen Pegel ab. Bei der Vor-Fokus-Bedingung hat auch das ODER-Glied 27 niedrigen Pegel, und folglich ist das Ausgangssignal eines NAND-Glieds 32 stets hoch, und es wird an den Ausgangsanschluß B gegeben.If there is no focus, the output signal is the NAND gate 28 is always high and the output terminal C is high. if now the condition pre-focus is present, the output signal of the OR gate 26 is high and therefore a NAND gate 31 is selected; if the picture is near the When the focal plane is located, an intermittent output pulse signal is applied to the output terminal A. generated, which contains the inverted pulse of the Q output of the flip-flop 29, when the image is spaced from the focal plane, the output port A is conspicuous low level. In the pre-focus condition, the OR gate 27 is also low Level, and consequently the output signal of a NAND gate 32 is always high, and it is given to the output terminal B.

Im Fall des Hinter-Fokus ist das Ausgangs signal des ODER-Glieds 27 hoch, und daher wird das NAND-Glied 32 ausgewählt; wenn das Bild in der Nähe der Brennebene liegt, gibt der Ausgangsanschluß B ein Impulsausgangssignll ab, und wenn das Bild von der Brennebene beabstandet ist, fällt der Ausgangsanschluß B auf niedrigen Pegel ab. Bei der Hinter-Fokus-Bedingung hat der Ausgangsanschluß A stets hohen Pegel.In the case of the rear focus, the output signal of the OR gate 27 is high and therefore NAND gate 32 is selected; if the picture is near the Focal plane lies, the output terminal B emits a pulse output signal, and if the image is spaced from the focal plane, the output port B falls low Level down. In the back focus condition, output terminal A is always high Level.

Die oben geschilderten Verhältnisse sind in der nach stehenden Tabelle zusammengefaßt.The ratios outlined above are in the table below summarized.

scharf Vor-Fokus Hinter-Fokus fast völlig fast völlig scharf unscharf scharf unscharf Anschluß A hoch Impuls niedrig hoch hoch Anschluß B hoch hoch hoch Impuls niedrig Anschluß C niedrig hoch hoch hoch hoch Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Motortreiberschaltung nach der Erfindung. Die Schaltung enthält einen Motor 41, PNP-Transistoren 35, 36, 38, 47, NPN-Transistoren 39, 40, Widerstände 42, 43, 44, 45, 46 sowie Dioden 48 bis 53. sharp pre-focus rear-focus almost completely almost completely out of focus sharp unsharp connection A high pulse low high high connection B high high high Pulse low terminal C low high high high high Fig. 4 shows an embodiment the motor driver circuit according to the invention. The circuit contains a motor 41, PNP transistors 35, 36, 38, 47, NPN transistors 39, 40, resistors 42, 43, 44, 45, 46 and diodes 48 to 53.

Eingangsanschlüsse A, B und C sind an die Ausgangsanschlüsse A, B und C gemäß Fig. 3 angeschlossen.Input ports A, B and C are connected to output ports A, B and C according to FIG. 3 connected.

Wenn die Vor-Fokus-Bedingung vorliegt und keine auch nur näherungsweise Scharfeinstellung vorliegt, d. h. wenn die Einstellung völlig unscharf ist, fällt der Eingangsanschluß A auf niedrigen Pegel ab, und die Eingangsanschlüsse B und C besitzen hohen Pegel; daher werden die Transistoren 35, 36 und 40 eingeschaltet, so daß zu dem Motor von links nach rechts Strom fließen kann und das Aufnahmeobjektiv kontinuierlich in eine solche Richtung angetrieben wird, daß eine Scharfeinstellung erreicht wird. Wenn die Bedingung Vor-Fokus bleibt und eine angenäherte Scharfeinstellung erzielt wird, wenn nämlich ein vorbestimmter Bereich in der Nähe der Scharfeinstellungsposition erreicht wird, liefert der Eingangsanschluß A ein Impulsausgangssignal, und daher wird der Motor intermittierend betrieben und verlangsamt sich, so daß das Objektiv in die Nähe des Scharfeinstellpunkts kommen kann.When the pre-focus condition is present and not even approximately Focus is present, d. H. if the setting is completely fuzzy, falls the input terminal A goes low, and the input terminals B and C have high levels; therefore transistors 35, 36 and 40 are turned on, so that current can flow to the motor from left to right and that Taking lens is continuously driven in such a direction that focus adjustment is achieved. If the condition remains pre-focus and an approximate focus is obtained when a predetermined area is in the vicinity of the in-focus position is reached, the input terminal A provides a pulse output, and therefore the motor is operated intermittently and slows down so that the lens come near the focus point.

Ist die Scharfeinstellung erreicht, nehmen die Eingangsanschlüsse A und 13 hohen Pegel an, und die Transistoren 35, 36, 37 und 38 werden ausgeschaltet. Der Eingangsanschluß C nimmt niedrigen Pegel an, Transistor 47 wird eingeschaltet, die Transistoren 39 und 40 werden über einen Widerstand 46 und Dioden 48 und 49 eingeschaltet, und der Motor 41 wird durch die Transistoren 39 und 40 kurzgeschlossen; durch die Gegen-EMK erfolgt eine Motorbremsung, so daß der Motor plötzlich angehalten wird. When the focus is achieved, take the input connections A and 13 go high, and transistors 35, 36, 37 and 38 are turned off. The input terminal C goes low, transistor 47 is turned on, the transistors 39 and 40 are connected via a resistor 46 and diodes 48 and 49 turned on, and the motor 41 is short-circuited by the transistors 39 and 40; The back EMF causes the motor to brake, so that the motor suddenly stopped will.

Wenn andererseits diese Bcdillgunc3 Ill.nter-Fokus vorliegt und keine angenäherte Sciarfeinstellung erreicht ist, fällt der Eingangsanschluß B auf niedrigen Pegel ab, und die Eingangsanschlüsse A und C besitzen hohen Pegel, weshalb die Transistoren 37, 38 und 39 eingeschaltet werden, so daß in den Motor von rechts nach links Strom fließen kann und das Objektiv kontinuierlich in Richtung Scharfeinstellung angetrieben wird, umgekehrt wie im Fall des Vor-Fokus Wenn die Bedingung Hinter-Fokus bleibt und die Nähe der Scharfeinstellung erreicht wird, gelangt ein Impulssignal an den Eingangsanschluß B, und deshalb wird der Motor intermittierend angetrieben, so daß er sich verlangsamt und das Objektiv in die Nähe des Scharfeinstellpunkts gelangen kann. On the other hand, if there is this Bcdillgunc3 Ill.nter focus and none When approximate focus is reached, input port B drops to low Level off, and the input terminals A and C are high, which is why the Transistors 37, 38 and 39 are turned on, so that in the motor from the right to the left current can flow and the lens continuously in the direction of focus is driven in reverse as in the case of the pre-focus when the condition behind-focus remains and the focus is neared, a pulse signal arrives to the input port B, and therefore the motor is driven intermittently, so that it slows down and the lens is near the focus point can get.

Ist die Scharfeinstellung in der oben beschriebenen Weise erfolgt, nehen die Eingangsanschlüsse A und B hohen Pegel an, und der Eingangsanschluß C nimmt niedrigen Pegel an; durch Bremsung wird der Motor plötzlich angehalten.Once the focus has been adjusted as described above, the input terminals A and B go high, and the input terminal C goes high goes low; braking suddenly stops the motor.

Die Dioden 50 bis 53 werden dazu verwendet, jegliche durch den Motor hervorgerufene elektromotorische Kraft freizusetzen, wenn der Abstandsring des Aufnahmeobjektivs von Hand gedreht wird, um eine Scharfeinstellung vorzunehmen.The diodes 50-53 are used by the motor to release induced electromotive force when the spacer ring of the taking lens turned by hand to adjust focus.

Der Aufbau der Fokus-Detektor-Anordnung und der Abweichungsbetrag-Detektoranordnung nach der Erfindung ist nicht auf das darcfestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Fokus-Detektoranordnung kann irgendeinen AuEbau haJ)cn, der ein Erfassen der Scharfeinstellung, der Vor-Fokus- und i inter-Fokus-Bedingung gestattet. Die Abweichungsbetrag-Detektoranordnung kann irgendeinen Aufbau habell, der es ermöglicht zu erfassen, ob das Aufnahmeobjektiv innerhalb oder außerhalb des Bereichs in der Nähe der Scharfeinstellposition istThe structure of the focus detector arrangement and the deviation amount detector arrangement according to the invention is not limited to the illustrated embodiment. the Focus detector arrangement can have any structure that detecting the focus, the pre-focus and i inter-focus conditions. The deviation amount detector arrangement may have any structure that enables it to detect whether the taking lens is inside or outside the area in the Near the focus position

Claims

Claims 1. Focusing device with which on the basis of the output signals of a field which is essentially in the focal plane photoelectric conversion elements the relative position of a taking lens generated object image is detectable with respect to the focal plane and the taking lens is movable in the direction of its optical axis, so that the image with the focal plane coincides, characterized by a) a first detector arrangement for detection the direction of deviation of the image with respect to the focal plane and to generate a Focus signal, if the image is in the focal plane, of a pre-lpokus.Siynals ;, if the image is on the object side with respect to the focal plane and a rear focus signal: s, if the image lies on the side of the focal plane facing away from the object, b) a second detector arrangement for detecting the amount of deviation of the image from the Focal plane and for generating a first signal when the image is within a predetermined Area away from the focal plane, and a second signal if that Image is outside this area, and c) a drive that is on the first and second detector array is responsive to the lens at a predetermined speed according to the pre-focus signal in one direction and according to the rear-focus signal move in the other direction after receiving the second signal, and around the lens upon receipt of the first signal at a speed slower than the predetermined one Speed according to the pre-focus signal in one direction, and after Move in the opposite direction according to the back focus signal.

2. Focusing device according to claim 1, characterized in that the drive has the following features: a) an electric motor b) a device to change the direction of rotation of the electric motor according to the pre-focus signal and the rear focus signal, and c) means for adjusting the speed of rotation of the electric motor corresponding to the first and second Signal.

R okussing device according to claim 1, characterized in that the drive contains: a) an electric motor, b) a driver circuit with a first Circuit responsive to the pre-focus signal and a second circuit, which responds to the rear focus signal, wherein the driver circuit is designed in such a way is that it depends on a flow of current through the electric motor in the device of the first circuit and a current flow through the electric motor into the other Direction depending on the second circuit causes, c) a gate circuit for transmitting the pre-focus signal to the first circuit and for transmitting the back focus signal to the second circuit, and d) means for Controlling the opening and closing of the gate circuit according to the first and second signal.

4. Focusing device according to claim 3, characterized in that the control device comprises means to the gate circuit in response to the first signal to open intermittently.