DE3341417C2

DE3341417C2 - Scharfeinstellvorrichtung für eine Kamera

Info

Publication number: DE3341417C2
Application number: DE3341417A
Authority: DE
Inventors: Takashi Suwa Nagano Maruyama
Original assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Current assignee: Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Priority date: 1982-12-01
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1986-07-17
Also published as: US4573783A; DE3341417A1; JPH0313565B2; JPS59101611A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scharfeinstellvorrichtung für eine Kamera, die mit einem reflektierten Lichtstrahl zur Einstellung der Auszugsgröße des Kamera-Objektivs arbeitet. Der reflektierte Lichtstrahl wird von einem Photodetektor (13) mit zwei aufeinander ausgerichteten, mit dem Kamera-Objektiv bewegbaren Photo- bzw. Lichtempfangselementen (14, 15) empfangen. Die die Objektiveinstellbewegung steuernde Schaltung verarbeitet das Signal vom Photodetektor (13) unter Erzeugung integrierter Summen- und Differenzsignale von den beiden Lichtempfangselementen (14, 15) und verwendet diese Signale zur Lieferung von Anzeigen für die erforderliche Auszugsrichtung und -größe des Objektivs, um dieses scharf einzustellen. Die Verarbeitungsschaltung verwendet Komparatoren, einen Zähler (34) zur Messung der Auszugsgröße und einen Speicher (41) zum Festhalten der Richtung der Fehl- bzw. Unscharfeinstellung.

Description

Schaltungen ein Vergleich zwischen den integrierten Ausgangssignalen durchgeführt, um hieraus wiederum Steuersignale für die Objektiwerstellung zu gewinnen.

Diese bekannten Schaltungen haben jedoch den Nachteil, daß die Messung bzw. aufeinanderfolgende Messungen und Einstellvorgänge nicht unter stabilen Bedingungen erfolgen, weil die jeweilige Meßdauer stark variiert Dies kommt daher, daß dort die Meßperiode jeweils dann beendet wird, wenn der erste der integrierten Meßwerte den vorgegebenen Schwellenwert erreicht Zwischen den einzelnen Meßvorgängen erfolgt nämlich jeweils eine Verstellung des Objektivs, außerdem wird je nach Einstellung des Objektivs jeweils ein anderes Detektorelement zur Beendigung der Meßperiode herangezogen. Auch schwankt die Lichtintensität des reflektierten Lichtstrahls mit jeder Winkeländerung sehr strak. Diese Schwankungen in der jeweiligen Meßdauer sind nachteilig, weil zu ihrer Kompensation bei den herkömmlichen Schaltungen automatische Verstärkungsregelungen erforderlich sind, um die unterschiedlichen Lichtsignale der einzelnen Meßperiode auszugleichen. Es ist deshalb das Bestreben, bei einer Messung, die auf einer Entfernungsmessung für das Aufnahmeobjekt beruht, die Integrationszeit der Ausgangssignale der optischen Detektoren nur von der gemessenen Entfernung abhängig zu machen und sie von den stark variierenden Ausgangssignalen der Lichtempfangselemente unabhängig zu machen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Scharfeinstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches zu schaffen, die ohne eine automatische Verstärkungsregelung zur Berücksichtigung der Größe der Fehleinstellung, der Entfernung zwischen Kamera und Aufnahmeobjekt und des wechselnden Reflexionsfaktors des Aufnahmeobjekts auskommt und dadurch einfach aufgebaut sein kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zur Bildung der integrierten Größe der Summe aus den Ausgangssignalen der beiden Detektoren, eine Einrichtung zur Bildung der integrierten Größe der Differenz aus den beiden Ausgangssignalen der beiden Detektoren und eine Steuereinrichtung, welche die beiden Integrationsvorgänge beendet, wenn die integrierte Größe der Summe aus den beiden Ausgangssignalen einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, und welche Steuersignale für den das Objektiv und das Lichtempfangselement bewegenden Motor erzeugt, deren Größe und Richtung von der Größe und Richtung der integrierten Differenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Detektoren abhängen.

Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß die Summe der reflektierten Lichtstrahlen, die auf beide Detektoren fallen, im wesentlichen vom Grad der Fehleinstellung unabhängig ist, so daß in Abhängigkeit von der Summs eine weitgehende stabilisierte Länge der Meßperiode erreicht wird. Mit dieser stabilen Meßperiode kann die Differenz aus den beiden Detektormeßwerten, weiche vom Grad der Fehleinstellung abhängig ist, mit erhöhter Genauigkeit gemessen werden.

Besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Scharfeinstellvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips des Trianeulationssvstems.

Fig.2 eine schematische Darstellung eines Lichtempfangsteils gemäß F i g. 1 und

F i g. 3 ein teilweise in Blockschaltbildform gehaltenes Schaltbild einer Ausführungsform der Scharfeinstellvorrichtung gemäß der Erfindung.

F i g. 1 veranschaulicht das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip. Die Anordnung nach F i g. 1 umfaßt ein Element z. B. in Form einer Leuchtdiode 11 zum Ausstrahlen eines Infrarotstrahls zu einem Aufnahmeobjekt 12 hin und einen Lichtempfangsteil 13 mit zwei Lichtempfangselementen 14 und 15, die nebeneinander angeordnet sind und das vom Aufnahmeobjekt 12 reflektierte Licht empfangen. Der Lichtempfangsteil 13 ist so ausgelegt, daß er beim Ausziehen eines nicht dargestellten photographischen Objektivs senkrecht zu der zum Aufnahmeobjekt 12 verlängerten optischen Achse (Strahlengang) verschiebbar ist Das Objektiv und der Lichtempfangsteil 13 sind zu diesem Zweck (mechanisch) miteinander gekoppelt Beim Scharfeinstellen des Objektivs auf ein nahe gelegenes Aufnahmeobjekt durch Vergrößerung des Auszugs vird der Abstand zwischen dem Lichtempfangsteii Ϊ3 und dem den Infrarotstrahl emittierenden Element 11 vergrößert Beim Scharfeinstellen des Objektivs auf ein entferntes Objekt durch Verkleinerung des Auszugs wird dagegen dieser Abstand verkleinert

Bei der beschriebenen Anordnung wird ein vom Element 11 emittierter Lichtstrahl über eine Kondensorlinse L 1 auf das Aufnahmeobjekt 12 geworfen und sodann von diesem reflektiert Der reflektierte.- Lichtstrahl fällt über eine andere Kondensorlinse L 2 auf den Lichtempfangsteil 13. Wenn die Entfernung A) zwischen dem Objektiv und dem Aufnahmeobjekt 12 (auch als »Aufnahmeentfernung« zu bezeichnen) der Entfernung D\ zwischen dem Objektiv und einem Punkt, auf den das Objektiv scharfgestellt ist (auch als »Einstellentfernung« zu bezeichnen), entspricht wird der reflektierte Lichtstrahl, wie bei C in F i g. 2 angedeutet, gleichmäßig verteilt auf beide Lichtempfangselemente i4 und 15 geworfen. Wenn das Objektiv auf einen vor dem Aufnahmeobjekt 12 gelegenen Punkt (Oo — A 2 > 0) scharfgestelit ist (im folgenden auch als »Kurzeinstellung« bezeichnet), ist der Auszug des Ojektivs groß, wobei der Lichtempfangsteil 13 gegenüber einer vorbestimmten Stellung gemäß F i g. 1 nach unten verschoben ist, so daß infolgedessen auf das erste Lichtempfangselement 14 eine größere Lichtmenge fällt als auf das zweite Lichtempfangselement 15. Wenn sich diese Differenz weiter vergrößert, fällt der reflektierte Lichtstrahl, wie in F i g. 2 bei A angedeutet, nur noch auf das erste Element 14. Wenn das Objektiv andererseits auf einen Punkt hinter dem Aufnahmeobjekt 12 (A) — Ai < 0) eingestellt ist (im folgenden auch als »Weiteinstellung« bezehh.iet), fällt ein größerer Anteil des reflektierten Lichtstrahls auf das zweite Lichtempfangselement 15. Wenn die auf das zweite Element 15 fallende Lichtmenge erheblich größer ist ais die das erste Element 14 beaufschlagende Lichtmenge, fällt der reflektierte Lichtstrahl (schliaßlich), wie in F i g. 2 bei B angedeutet, nur noch auf das zweite Element 15. Wie erwähnt, geben somit die gestrichelten Kreise A, Bund Cdie möglichen Auftreffstellen des reflektierten Lichtstrahls an.

Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, ändert sich die Lage des reflektierten Lichtstrahls am Lichtempfangsteil J 3 mit der Differenz zwischen der Einstellentfernung A und der Aufnahmeentfernung A) des Objektivs auf die in F i g. 2 gezeigte Weise. Wenn daher die auf die rechte Seite des Lichtemofancsteils

fallende Lichtmenge elektrisch mit der Lichtmenge an der linken Seite verglichen wird, kann festgestellt werden, ob das Objektiv auf einen Punkt vor oder einen Punkt hinter dem Aufnahmeobjekt eingestellt ist. In Abhängigkeit davon kann dann das Objektiv scharf eingestellt werden.

Fig.3 veranschaulicht in Schaltbildform ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scharfeinstellvorrichtung. Gemäß F i g. 3 sind die Ausgangsklemmen der beiden Lichtempfangselemente 14 und 15 mit Stromverstärker-Pufferkreisen 17 bzw. 18 verbunden. Die Ausgangsklemme des Pufferkreises 18 ist mit einem Ausgangs-lnverterkreis 19 so verbunden, daß das über den Pufferkreis 18 zugeführte Ausgangessignal B des zweiten Lichtempfangselements 15 invertiert wird. Ein erster Verstärker 21 umfaßt Widerstände Ri, R 2 und R 3 sowie einen Operationsverstärker 22. Die eine Eingangsklemme des Operationsverstärkers 22 ist über den Widerstand R 1 mit der Ausgangsklemme des Pufferkreises 17 und über den widerstand R 2 mit der Ausgangsklemme des Pufferkreises 18 verbunden. Die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 22 ist über einen Widerstand R 7 mit einem ersten impulsgesteuerten Integrator 23 verbunden. Die integrierte Größe (A + B) der Summe aus den Ausgangssignalen der beiden Lichtempfangselemente 14 und 15 erscheint an der Ausgangsklemme des Integrators 23. Ein zweiter Verstärker 25 umfaßt Widerstände R 4, R 5 und R 6 sowie einen Operationsverstärker 25. Die eine Eingangsklemme des Operationsverstärkers 25 ist über den Widerstand RA an die Ausgangsklemme des Pufferkreises 17 und über den Widerstand /?5 an die Ausgangsklemme des Inverterkreises 19 angeschlossen. Die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 26 ist über einen Widerstand RS mit einem zweiten impulsgesteuerten Integrator 27 verbunden. Die Integrationsgröße (A — B) der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der bei-.1.1.

_amant_n tA ..~Λ

besitzen und die integrierte Differenzgröße (A — B)positiv ist, besitzt das Ausgangssignal in einer Anfangsphase einen hohen logischen Pegel H. Wenn das Eingangssignal praktisch dem variablen Schwellenwert

V_M(A - B) = Va,)

gleich wird, während sich letzterer ändert, geht das Ausgangssignal auf einen niedrigen logischen Pegel L über.

Bei einer Weiteinstellung sind die beschriebenen Zustände umgekehrt. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal des zweiten Komparators 32 in der Anfangsphase oder -periode den niedrigen Pegel L besitzt und auf den Pegel H übergeht, wenn A -B= V\/gilt.

Der Zähler 34 liefert ein Digitalsignal, auf dem der variable Schwellenwert Vm basiert. Die Rücksetzklemme R des Zählers 34 ist mit der Ausgangsklemme des ersten Komparators 31 verbunden, so daß der Zähler 34 durch das vom Komparator 31 abgegebene Meßsignal rückgesetzt wird. Die Taktkiemme des Zählers 34 ist an die Ausgangsklemme eines UND-Glieds 35 angeschlossen. Der Zähler zählt Taktimpulse CP, die abgegeben werden, wenn später noch zu beschreibende Bedingungen erfüllt sind. Die Zählgröße bzw. Der Zählstand (Digitalsignal) des Zählers 34 wird dem D/A-Wandler 33 eingegeben, der eine Betriebs-Polaritätsänderungsklemme aufweist, die ihrerseits mit der Ausgangsklemmc des zweiten Komparators 32 verbunden ist, so daß die Betricös-Polarität entsprechend dem Ausgangssignal (Pegel H oder L) des Komparators 32 geändert wird. Wenn nämlich das Ausgangssignal des zweiten Komparators 32 den Pegel H besitzt, wird der variable Schwellenwert V_M nach Maßgabe des Zählstands schrittweise in positiver Richtung erhöht. Wenn dagegen das Ausgangssignal des zweiten Komparators 32 den niedrigen Pegel L besitzt, wird der variable Schwellenwert Vm schrittweise in negativer Richtung verrin-

J4 und 15 erscheint arn gcrt.

Ausgang des Integrators 27.

Ein erster Komparator 31 ist mit seiner einen Eingangsklemme mit dem Ausgang des ersten Integrators 23 verbunden, um dessen Ausgangssignal, d. h. die Integrationsgröße (A + B) der Summe abzunehmen. Die andere Eingangsklemme des ersten Komparators 31 ist mit einer Stromquelle oder -Versorgung verbunden, die einen konstanten Schwellenwert K_M liefert. Der Komparator 31 stellt fest, wenn die Integrationsgröße (A + B) den Schwellenwert V_fl erreicht, um daraufhin ein entsprechendes Meßsignal zu liefern. Ein zweiter Komparator 32 ist mit seiner einen Eingangsklemme an den Ausgang des zweiten Integrators 27 angeschlossen, um dessen Ausgangssignal, d. h. die Integrationsgröße (A — B) der Differenz abzunehmen. Die andere Eingangsklemme des zweiten Komparators 32 ist an die Ausgangsklemme eines Digital/Analog- bzw. D/AWandlers 33 zur Lieferung eines variablen Schwellenwerts Vm angeschlossen. Der variable Schwellenwert Vm beträgt anfänglich 0; er erhöht sich jedoch auf eine Größe entsprechend der integrierten Größe (A — B) der Differenz, wenn auf noch zu beschreibende Weise ein Zähler 34 und andere Bauteile betätigt werden. Der zweite Komparator 32 vergleicht die integrierte Größe (A — Ä^der Differenz mit dem variablen Schwellenwert Vm, um ein Ausgangssignal entsprechend der Richtung (oder Polarität) der integrierten Differenzgröße (A — B) zu liefern. Wenn insbesondere bei Kurzeinstellung die Ausgangssignale der beiden Lichtempfangselemente 14 und 15 die Beziehung (A > B) zueinander Ein ein D-Flipflop enthaltender Speicherkreis 37 speichert die Richtung der integrierten Differenzgröße (A — B), welche das Ausgangssignal des z\v eiten Komparators 32 darstellt. Zu diesem Zweck ist die Klemme D des Speicherkreises 37 mit der Ausgangsklemme des Speicherkreises des zweiten Komparators 32 verbunden, während die Klemme T an die Ausgangsklemme des ersten Komparators 31 angeschlossen ist. Der durch das Meßsignal des ersten Komparators 31 getriggerte Speicherkreis 37 speichert daher das Ausgangssignal (Pegel H oder L) des zweiten Komparators 32. Wenn nämlich der Speicherkreis 37 auf beschriebene Weise getriggert wird, wird ein Eingangssignal des hohen Pegels H an die Klemme D angelegt, so daß die Klemme Q auf den hohen Pegel H übergeht, während an der Klemme Q ein niedriger Pegel L anliegt; wenn beim Triggern des Speicherkreises ein Eingangssignal des niedrigen Pegels L an die Klemme D angelegt wird, erscheint an der Klemme (?der niedrige Pegel L, während das Signa! an der Klemme Q auf den hohen Pegel H übergeht und dieser Zustand (sodann) erhalten bleibt

Eine einen Taktimpuls CP abnehmende Steuerschaltung 38 liefert mit vorbestimmten Perioden einen Lichtemissionsbefehl zum lichtemittierenden Element 11 sowie einen Integrationsstartbefehl und einen Freigabebefehl zum ersten und zweiten Integrator 23 bzw. 27.

Die Steuerschaltung 38 ist mit der Ausgangsklemme des ersten Komparators 31 verbunden. Bei Eingang des Meßsignals von der Ausgangsklemme des ersten Komparators 31 legt die Steuerschaltung 38 einen Integra-

tionsstopbefehl an ersten und zweiten Integrator 23 bzw. 27 und ein Unscharf-Meß-Startsignal an die eine Eingangsklemme des UND-Glieds 35 an.

Ein exklusives ODER-Glied 39 ist mit seiner einen Eingangsklemme an die Ausgangsklemme des zweiten !Comparators 32 und mit seiner anderen Eingangsklemme an die Klemme Q des D-Flipflops 37 angeschlossen. Die Ausgangsklemme des exklusiven ODER-Glieds 39 ist übei· einen Inverter 40 mit der verbleibenden Eingangsklemme des UND-Gliedes 35 verbunden, um letzterem die Bedingung zu liefern, daß das Eingangssignal (A — B) des zweiten !Comparators 32 nicht mit dem variablen Schwellenwert Vm koinzidiert.

Zusätzlich zum Unscharfmeß-Startsignal und zum Nichtkoinzidenzzustand des zweiten !Comparators 32 wird der Taktimpuls CPan das UND-Glied 35 angelegt. Wenn alle diese Eingangssignale (Bedingungen) am UND-Glied 35 anliegen, schaltet dieses unter Anlegung des Taktimpulses an den Zähler 34 durch. Der Zahistand des Zählers 34 wird nicht nur dem D/A-Wandler 33, sondern auch einem Speicher 41 eingegeben. Der Speicher 41 ist dabei an die Ausgangsklemme des Inverters 40 angeschlossen. Infolgedessen wird der erwähnte Nichtkoinzidenzzustand invertiert (d. h. es wird ein Koinzidenzzustand erhalten), und der Speicher 41 speichert den zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Zählstand (bzw. den endgültigen Zählstand).

Gemäß F i g. 3 ist ein Impulsbreitenbestimmungskreis bzw. -modulator 42 vorgesehen, welcher die Impulsbreite für den Antrieb eines Motors 43 nach Maßgabe des im Speicher 41 gespeicherten endgültigen Zählstands bestimmt. Der Motor 43 dient dazu, das nicht dargestellte Objektiv in eine Scharfeinstellung zu bringen. Die Impulsbreite entspricht dabei der Auszugsgröße des Objektivs.

Ein Arbeits- oder Operationskreis 45 weist zwei UND—Glieder 46 und 47 auf, um den Motor 43 in Vorwärts· bzw. Rückwärtsrichtung zu steuern. Die UND-Glieder 46 und 47 empfangen das Ausgangssignal des Impulsbreitenmodulators 42, d.h. ein Signal entsprechend der Auszugsgröße des Objektivs, sowie die Auszugsrichtung angebende Signale, die an der Klemme Q bzw. an der Klemme Q des D-Flipflops 37 erscheinen, so daß dann, wenn diese Signale koinzidieren, der Motor 43 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben wird.

Wenn die Steuerschaltung 38 das Element 11 zum Emittieren von Licht ansteuert, fällt das vom Aufnahmeobjekt 12 reflektierte Licht auf das erste und das zweite Lichtempfangselement 14 bzw. 15 des Lichtempfangsteils 13, an welchem das Licht einer photoelektrischen Umwandlung unterworfen wird. Die Ausgangssignale der beiden Lichtempfangselemente 14 und 15 werden über die Pufferkreise 17 und 18 sowie die Verstärker 21 und 25 den Integratoren 23 bzw. 27 eingegeben. Die integrierte Summengröße (A + B) der Ausgangssignale der beiden Lichtempfangselemente 14 und 15 erscheint daher an der Ausgangsklemme des ersten Integrators 23, während die integrierte Differenzgröße (A — B) der Ausgangssignale an der Ausgangsklemme des zweiten Integrators 27 geliefert wird.

Es sei angenommen, daß sich das nicht dargestellte Objektiv in einem Weiteinstellzustand befindet In diesem Fall ist das Ausgangssignal des Lichtempfangselements 14 größer als dasjenige des Elements 15 (A > B), und die integrierte Differenzgröße (A — B) ist positiv. Der zweite: Komparator 32 liefert daher im Anfangszustand (Viui = 0) ein Ausgangssignal des hohen Pegels H.

Der erste Komparator 31 stellt fest, wann die integrierte Summengröße (A + B) den konstanten Schwellenwert Vn erreicht, und liefert dementsprechend das Meßsignal (Pegel H). Dieses Meßsignal wird der Steuerschaltung 38 eingespeist, woraufhin die beiden Integrationsoperationen beendet werden und das Unscharfmeß-Startsignal an das UND-Glied 35 angelegt wird. Das Meßsignal wird weiterhin an die Rücksetzklemme R des Zählers 34 zum Rücksetzen desselben und an die Klemme Tdes Flipflops 37. um dieses zu triggern, angelegt. Bei diesem Vorgang wird das Ausgangssignal des Pegels H vom zweiten Komparator an die Klemme D des D-Flipflops 37 angelegt, und die Klemmen ζ) und Q werden auf dem Pegel H bzw. L gehalten. Dies bedeutet, daß das Flipflop 37 die Richtung (oder Polarität) der integrierten Differenzgröße (A — B), d. h. einen Weitoder Kurzeinstellzustand, speichert (der Kurzeinstellzustand wird nach Maßgabe des hohen Pegels H gespeichert).

Aufgrund der beschriebenen Operationen ucSiizen die beiden Eingangssignale des exklusiven ODER-Glieds 39 den (hohen) Pegel H. Das Ausgangsignal des exklusiven ODER-Glieds 39 besitzt daher den (niedrigen) Pegel L Dieses Ausgangssignals des Pegels L wird durch den Inverter 40 in ein Signal des Pegels H umgesetzt. Damit wird der Nichtkoinzidenzzustand des zweiten Komparators32 zum UND-Glied 35 geliefert. Infolgedessen wird letzteres geöffnet bzw. durchgeschaltet, um den Taktimpuls CP an den Zähler 34 anzulegen. Dies bedeutet, daß der Zähler nach dem Rücksetzen durch das Meßsignal vom ersten Komparator 31 den ihm eingespeisten Taktimpuls von diesem Zeitpunkt an zu zählen beginnt. In Abhängigkeit vom Zählstand ändert der D/A-Wandler 33 den variablen Schwellenwert V_M schrittweise, so daß er mit der integrierten Differenzgröße (A — B) koinzidiert. Wenn bei der Änderung des Schwellenwerts

Vm(Vm -A-B)

erhalten wird, geht das Ausgangssignal des zweiten Komparators 32 vom Pegel L auf den Pegel H über, infolgedessen wird auch das Ausgangssignal des exklusiven ODER-Glieds 39 auf den Pegel H geändert, und der über den Inverter 40 zum UND-Glied 35 gelieferte Nichtkoinzidenzzustand wird auf den Pegel L invertiert, so daß das UND-Glied 35 schließt bzw. sperrt. Aufgrund dieser Operation wird der Zählbetrieb des Zählers 34 beendet, und das durch Invertieren des Nichtkoinzidenzzustands erhaltene Signal (Pegel L) wird dem Speicher 41 eingegeben, so daß in letzterem der endgültige bzw. letzte Zählstand des Zählers 34 gespeichert wird. Dieser endgültige Zählstand wird im Impulsbreitenir.odulator 42 in ein Impulsbreitensignal entsprechend der Auszugsgröße des Objektivs umgesetzt. Das Impulsbreitensignal wird an die beiden UND-Glieder 46 und 47 angelegt Wenn von der Klemme Q des D-Flipflops 37, das den Kurzeinstellzustand gespeichert hat, das Signal des Pegel H an das UND-Glied 46 angelegt wird, läßt letzteres das Signal vom Impulsbreitenmodulator 42 durch, so daß der Motor 43 entsprechend der Impulsbreite angesteuert und damit das Objektiv in den Scharfeinstellzustand gebracht wird.

Der vorstehend beschriebene Vorgang wird mit dem Takt (timing), der auf den Befehlen von der Steuerschaltung 38 und vom ersten Komparator 31 beruht, wiederholt, und auch während der Messung oder Erfassung der integrierten Differenzgröße (A — B) wird der Motor 43

nach Maßeingabe des Inhalts des D-Flipflops 37 und des Impulsbreitenmodulators 42 in Drehung gehalten.

Wenn das reflektierte Licht die beiden Lichtempfangselemente 14 und 15 gleichmäßig beaufschlagt, d. h. wenn der Scharfeinstellzustand erreicht ist (das Objektiv scharf eingestellt ist), bleibt der vom Inverter 40 an das UND-Glied 35 angelegte Nichtkoinzidenzzustand auf dem Pegel L, und das UND-Glied bleibt gesperrt. Infolgedessen zählt der Zähler 34 keine Taktimpulse CP und Hefen auch kein Ausgangssignal zum D/A-Wandler 33 und zum Speicher 41, unabhängig davon, wie oft er durch das Ausgangssignal des ersten !Comparators 31 rückgesetzt wird. Infolgedessen bleibt der variable Schwellenwert Vm auf 0, d. h. er besitzt eine für den Scharfeinstellzustand vorgesehene Größe. Da der Impulsbreitenmodulator 42 keinen Impuls zu den UND-Gliedern 46 und 47 liefert, wird der Motor 43 abgeschaltet und in diesem Zustand gehalten.

Vorstehend ist die Arbeitsweise in Verbindung mit einer JCurzeinsteÜung beschrieben worden, im FaH einer Weiteinstellung sind die Signale die umgekehrten wie im vorstehend beschriebenen Fall; beispielsweise besitzt das Ausgangssignal des zweiten !Comparators 32 den (niedrigen) Pegel L, und die Betriebspolarität des D/A-Wandlers 33 ist entgegengesetzt. Da die grundsätzliche Arbeitsweise bei einer Weiteinstellung ähnlich ist wie bei der beschriebenen Kurzeinstellung, kann auf ihre nähere Erläuterung verzichtet werden.

Erfindungsgemäß wird die Meßperiode der integrierten Differenzgröße (A — B), d. h. die Größe der Unscharfeinstellung, anhand der integrierten Summengröße (A + B) bestimmt, so daß demzufolge die Meßperiode unabhängig von der integrierten Differenzgröße (A — B) konstant ist. Dies bedeutet, daß die Zeitsteuerung bzw. der Takt (timing) des Betriebs der Gesamtschaltung nicht von der Größe der Unscharfeinstellung abhängt, so daß die Steuerschaltung 38 vereinfacht sein

Ein von einem Aufnahmeobjekt reflektierter Lichtstrahl wird durch die Entfernung zwischen der Kamera und dem Aufnahmeobjekt sowie durch dessen Reflexionsfaktor beeinflußt. Aus diesem Grund war es bisher nötig, den Verstärkungsiaktor des vom Lichtempfangselement abgegebenen Signals und die Menge des vom Lichtemissionselement emittierten Lichts automatisch zu steuern oder zu regeln. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung andererseits die integrierte Differenzgröße (A — B) ermittelt wird, bis die integrierte Summengröße (A + B) eine bestimmte Größe erreicht, kann auf diese automatische Steuerung oder Regelung verzichtet werden.

Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Schaltung zur Messung oder Erfassung der Größe der Unscharfeinstellung ein (geschlossenes) System darstellt In der Eingangsstufe für die Signale von den beiden Lichtempfangselementen 14 und 15 wird nämlich die Differenz der Ausgangssignale dieser Elemente 14 und 15 ermittelt Diese Ausgangssignaldifferenz wird nach Verstärkung einer Entscheidung durch einen Komparator 32 unterworfen. Aus diesem Grund kann die Größe der Unscharfeinstellung mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit festgestellt werden, wenn nur die Lichtempfangs-Ausgangscharakteristika der Lichtempfangselemente 14 und 15 mit hoher Genauigkeit ausgelegt werden. Im Gegensatz zur bisherigen Vorrichtung ist es daher bei der erfindungsgemäßen Scharfeinstellvorrichtung nicht nötig, die beiden Verstärkungskrf^se für die Lichtempfangselemente einander bezüglich der Charakteristika bzw. Kennlinien anzupassen, so daß insgesamt die Schaltung wesentlich vereinfacht sein kann.

Wie sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, arbeitet die erfindungsgemäße Scharfeinstellvorrichtung im Gegensatz zur bisherigen Konstruktion ohne Abtastoperation und mit nur wenigen Lichtempfangselementen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt daher eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit bzw. Haltbarkeit, und sie kann kostensparend hergestellt werden.

ίο Außerdem vermag diese Vorrichtung die Scharfeinstellung unabhängig von der Größe der Unscharfeinstellung, der Entfernung zwischen Kamera und Aufnahmeobjekt sowie dem Reflexionsfaktor des Aufnahmeobjekts einwandfrei zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt daher keine automatischen Steuerkreise zur Berücksichtigung dieser Faktoren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist demzufolge in Aurbau und Anordnung sehr einfach.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 daß ein Speicherkreis (37) zur Speicherung der Patentansprüche: durch das Ausgangssignal des zweiten !Comparators (32) bestimmten Richtung der integrierten Diffe-

1. Scharfeinstellvorrichtung für eine Kamera mit renzgröße vorgesehen ist,

einem Lichtemissionselement (11), das einen Licht- 5 daß der Zähler (34) Taktimpulse während einer Zeitstrahl zu einem Aufnahmeprojekt aussendet, spanne zählt, die vom Zeitpunkt des Rücksetzens einem aus zwei Photodetektoren (14,15) bestehen- des Zählers durch das vom ersten Komparator (31) den Lichtempfangsteil (13), welcher derart mit dem gebildete Meßsignal bis zum Invertieren des Aus-Kameraobjektiv gekoppelt ist, daß bei scharf einge- gangssignals des zweiten Komparator (32) verstellter Kamera beide Detektoren (14, 15) gleich io streicht,

stark mit Licht beaufschlagt werden, daß der eine daß ein Digital/Analog-Wandler (33) vorgesehen ist. Detektor (14) einen größeren Lichtanteil empfängt, der nach Maßgabe des Zählerstands des Zählers (34) wenn das Objektiv auf einen Punkt vor dem Aufnah- den variablen Schwellenwert des zweiten Komparameobjekt (12) eingestellt ist, und daß der andere tors (32) ändert, bis er mit der integrierten Differenz-Detektor (15) einen größeren Lichtanteil empfängt, 15 größe koinzidiert, und

wenn das Objektiv auf einen Punkt hinter dem Auf- daß eine Operationsschaltung (45) vorgesehen ist, nahmeobjekt eingestellt ist, und die in Abhängigkeit von dem endgültigen Zählereiner Verarbeitungsschaltung für die reflektierten stand des Zählers (34) und von der im Speicherkreis Lichtsignale, weiche die auf die beiden Detektoren (37) gespeicherten Richtung ein die Größe and die (14, 15) fallenden Lichtmengen untereinander ver- 20 Richtung des Auszugs des Kamera-Objektives angegleicht und e&ien Motor so steuert, daß das Objektiv bendes Signal liefert,
in die gewünschte Scharfeinstellung bewegt wird,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (21,23) zur Bildung der integrierten

Größe der Summe aus den Ausgangssignalen (A, B) 25

der beiden Detektoren (14,15), Die Erfindung betrifft eine Scharfeinsteilvorrichtung

eine Einrichtung (25,27) zur Bildung der integrierten für eine Kamera gemäß dem Oberbegriff des Patentan-

Größe der Differenz aus den beiden Ausgangssigna- Spruchs 1.

IenfA/y der beiden Detektoren (14,15) und Es wurden bereits zahlreiche Scharfeinstellvorricheine Steuereinrichtung, welche die beiden Integra- 30 tungen entwickelt, beispielsweise auch in Form eines tionsvorgänge beendet, wenn die integrierte Größe aktiven Systems, bei dem von der Kamera Licht auf das der Summe aus den beiden Ausgangssignalen einen Aufnahmeobjekt gerichtet und das von letzterem revorgegebenen Schwellenwert erreicht, und welche flektierte Licht in der Kamera empfangen und zur Mes-Steuersignale für den das Objektiv und das Licht- sung des Abstands zwischen Kamera und Aufnahmeobempfangselement bewegenden Motor (43) erzeugt, 35 jekt, d. h. der Aufnahmeentfernung benutzt wird. Bei deren Größe und Richtung von der Größe und Rieh- diesem System erfolgt die Entfernungsmessung im alltung der integrierten Differenz zwischen den Aus- gemeinen nach dem Triangulationsprinzip. Bei der Entgangssignalen der beiden Detektoren (14,15) abhän- fernungsmessung beaufschlagt ein vom Aufnahmeobgen. jekt reflektierter Lichtstrahl ein in dieselbe Richtung

2. Scharfeinstellung nach Anspruch 1, gekenn- 40 wie das Objektiv gerichtetes Lichtcmpfangselement, zeichnet durch und der Aufnahmebereich wird mittels eines Infraroteinen ersten Komparator (31) zum Vergleichen der Strahls abgetastet, so daß die Entfernung anhand des integrierten Summe (A + B) aus den beiden Aus- Winkels der optischen Achse des auf das Lichtemfangsgangssignalen der beiden Detektoren (14, 15) mit element fallenden Infrarotstrahls gemessen wird. Bei eidem vorbestimmten Schwellenwert, 45 ner anderen bisherigen Konstruktion dieser Art sind einen zweiten Komparator (32) zum Vergleichen der mehrere Lichtempfangselemente in einer Reihe angeintegrierten Differenz (A — B) aus den beiden Aus- ordnet; dabei wird ein Lichtstrahl in der Richtung der gangssignalen der beiden Detektoren (14, 15) mit optischen Achse, d. h. des Strahlengangs des Objektivs einem variablen Schwellenwert, und ausgesandt, und die Entfernungsmessung erfolgt durch einen Zähler (34), dem das Ausgangssignal des er- 50 Bestimmung desjenigen Lichtempfangselements, auf sten Komparators (31) als Rücksetzsignal und das das der reflektierte Lichtstrahl auftrifft. Die zuerst ge-Ausgangssignal des zweiten Komparators (32) als nannte Vorrichtung ist jedoch mit dem Mangel behaftet, Eingangssignal zugeführt werden und der als Aus- daß sie wegen der Anwendung der Abtastung eine gegangssignal den variablen Schwellenwert für den ringe Haltbarkeit besitzt, während die zuletzt beschriezweiten Komparator (32) abgibt, wobei der Zähler 55 bene Vorrichtung kostenaufwendig ist, weil sie eine Impulse zählt, bis der variable Schwellenwert dem Vielzahl von Lichtempfangselementen bemerkenswert integrierten Differenzsignal (A — B) gleich ist, wo- geringer Größe verwendet.

bei der zu diesem Zeitpunkt erreichte Zählerstand Eine Scharfeinstellvorrichtung nach dem Oberbegriff

die Auszugsgröße des Objektivs angibt. des Patentanspruches 1 ist aus der DE-OS 31 29 545 und

3. Scharfeinstellvorrichtung nach Anspruch 2, da- 60 aus der DE-OS 28 32 044 bekannt. Bei diesen beiden durch gekennzeichnet, bekannten Schaltungen wird jeweils eine Entfernungsdaß der zweite Komparator (32) ein Ausgangssignal meßeinrichtung zur Scharfeinstellung verwendet, wobei entsprechend der Richtung der Differenz zwischen das von einer Impulslichtquelle abgestrahlte und von den beiden Ausgangssignalen der beiden Detekto- dem Aufnahmeobjekt reflektierte Licht unter Synchroren (14,15) liefert, solange diese unterschiedlich sind 65 nisation der beiden Empfängerkreise integriert wird, um und daß er sein Ausgangssignal umkehrt, wenn die das vergleichsweise schwach empfangene Lichtsignal integrierte Differenzgröße mit dem variablen von den Störsignalen zu trennen, die ebenfalls auf die Schwellenwert koinzidiert, Detektoren gelangen. Danach wird bei den bekannten