DE3416072A1 - Automatische scharfeinstellungsdetektoreinrichtung - Google Patents
Automatische scharfeinstellungsdetektoreinrichtungInfo
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Classifications
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- G—PHYSICS
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-
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- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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Description
Automatisehe ScharfeinsteLlungsdetektoreinri chtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Scharfei nsteLLungsdetektoreinrichtung insbesondere derjenigen
Art,'bei der Licht zur Entfernungsmessung auf ein Objekt
projiziert, das aus dem ProjektionsLicht resultierende
Ref lexions Iicht von einem zwei unterteilte Lichtempfangsbereiche
aufweisenden photoempfindlichen Lichtempfangselement
aufgenommen, der Sc harfei ns te I I zustand eines
photographischen Objektivs bestimmt und auf der Basis
des von diesen beiden Lichtempfangsbereichen abgegebenen,
V/4
Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508 941
Postscheck (München) Kto. 67C-.I3-3C4
photoeLektriseh umgesetzten Signals ein Meßsignal zur
Scharfeinstellungssteuerung gebildet wird.
g In Figur 1 der Zeichnung ist typisches Ausführungsbeispiel
einer automatisch-en Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
bekannter Art für ein optisches Abbildungssystem
veranschaulicht, bei dem ein Punktbild von einem Lichtprojektionselement LT auf ein Objekt OB projiziert
in wird. Das von diesem projizierten Punktbild herrührende
Ref lexions Licht wird von einem photoempfindlichen Lichtempfangselement
PD aufgenommen, das in zwei Lichtempfindliche
Bereiche PA und PB unterteilt ist. Die Entfernung zum Objekt OB bzw. der Scharfei ns te 11 zustand dieses optischen'
AbbiLdungssystems wird auf der Basis der Auf-
treffposition des Reflexionslichtes auf dem Lichtempfangselement
PD ermittelt. Wenn hierbei z.B. davon ausgegangen wird, daß das Lichtprojektionselement LT ein Punktbild
auf ein i;n der Entfernung S1 befindliches Objekt 0B1
• projiziert und das vom Objekt 0B1 reflektierte Projektions
L i cht-Punktbi L d ein R'ef lexi ons L i c ht-Punk tbi I d direkt in
der Mitte zwischen den photoempfindlichen Bereichen PA
und PB des Lichtempfangselementes bildet, wird bei einem
in der im Vergleich zur Entfernung S1 größeren Entfernung
S2 gelegenen Objekt 0B2 das Reflexions Iicht-PunktbiId
25
an einem Punkt auf dem Lichtempfangselement PD gebildet,
der vom Mittelpunkt in Aufwärtsrichtung des Pfeiles V
gemäß Figur 1 in Richtung des photoempfindlichen Bereiches
PA abweicht. Der Betrag dieser Abweichung vergrößert sich
mit wachsendem Abstand zwischen den Entfernungspunkten
30
S1 und S2. Bei einem in einer im Vergleich zur' Entfernung S1 geringeren Entfernung S3 gelegenen Objekt 0B3 wird
das Reflexionslicht-PunktbiId an einem Punkt auf dem
Lichtempfangselement PD abgebildet, der vom Mittelpunkt
in Abwäntsrichtung des Pfeiles V gemäß Figur 1 in Rich-35
34Ί6072
tung des anderen photoempfindLichen Bereiches PB abweicht.
Die jeweilige Objektentfernung kann somit ermittelt werden,
indem auf dem Liehtempfangselement PD die Position
des abgebildeten RefIexions Iicht-PunktbiI des festge-5
stellt wird. Hierbei erzeugen die photoempfindlichen
Bereiche PA und PB jeweilige Ausgangssignale, deren Werte
der jeweils einfallenden Lichtmenge entsprechen. Die Abbildungsposition
des jeweils einfallenden Reflexionslicht-Punktbildes
läßt sich somit durch Vergleich der Ausgangs-
signale der photoempfindlichen Bereiche PA und PB des ,
Lichtempfangselementes PD ermitteln. Wenn hierbei ein
optisches Abbildungssystem L Verwendung findet, durch
das ein Objektbild in einer vorgegebenen Brennebene bzw. Bildebene FM gemäß Figur 1 abgebildet werden kann, läßt
' ·
sich der Brennpunkt des optischen Abbildungssystems in
Abhängigkeit von der in der vorstehend beschriebenen Weise
ermittelten Objektentfernung einstellen. Zu diesem Zweck
wird das Lichtempfangselement PD in Richtung des Pfeiles
V zu demjenigen der photoempfindlichen Bereiche PA und
PB bewegt, der das je'weils größere Ausgangssignal abgibt.
In Verbindung mit dieser Bewegung des photoempfindlichen
Lichtempfangselementes PD wird sodann das optische Abbildungssystem
L in Richtung des Pfeiles H entlang seiner optischen Achse X verstellt und erreicht die Scharfein-Stellungsposition,
wenn das Ref I exions I icht-Punktbi I d
den Mittelpunkt zwischen den beiden photoempfindLichen
Bereichen PA und PB des Lichtempfangselementes PD erreicht.
Der Scharfeinstellzustand des optischen Abbildungssystems
L ist somit erreicht/ wenn die Differenz zwischen den
Ausgangssignalen der photoempfindlichen Bereiche PA und
PB den Wert 0 annimmt. Hierbei kann ein Nah-Fokussierzustand
erhalten werden (ein Zustand, bei dem der Brennpunkt
des optischen Abbildungssystems' auf der Vorderseite
bzw. im vorderen Bereich der vorgegebenen Brennebene bzw. 35
Bildebene Liegt), wenn das Ausgangssignal des photoempfindlichen
Bereiches PB größer als das des photoempfindlichen
Bereiches PA ist. Ferner kann ein Weit-
Fokussierzustand erhalten werden (ein Zustand, bei dem
5
der Brennpunkt des optischen Abbildungssystems auf der
Rückseite bzw. im rückwärtigen Bereich der vorgegebenen Brennebene bzw. Bildebene liegt), wenn das Ausgangssignal
des photoempfindlichen Bereiches PA größer als
das des photoempfindlichen Bereiches PB ist. Im Falle
10
des Nah-Fokussierzustandes wird das optische Abbildungssystem
L zu der vorgegebenen Brennebene bzw. Bildebene
FH hin verstellt, d.h., in der Figur nach rechts in Richtung des Pfeiles H. Dagegen erfolgt im Falle eines
Weit-Fokussierzustandes eine umgekehrte Verstellung des
15
optischen Abbildungssystems L relativ zu der vorgegebenen
Brennebene bzw. Bildebene FM, d.h., in der Figur nach links in Richtung des Pfeiles H. Durch diesen entweder
manuell oder automatisch durchgeführten Ablauf
kann das.optische Abbildungssystem L in den Scharfein-
stellzustand versetzt werden.
Bei einer Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung dieser
Art, bei der somit ein Nah-Fokussierzustand, der Scharfeinstellzustand
oder ein Weit-Fokussierzustand ermittelt
werden, ist jedoch bekanntermaßen eine genaue Scharfeinstellungsermittlung
kaum möglich, bevor nicht ein Integrationswert des Ausgangssignals des photoempfindlichen
Lichtempfangselements einen bestimmten vorgegebenen Wert
erreicht. Bei der vorstehend beschriebenen Scharfei η -
Stellungsdetektoreinrichtung weisen z.B. die Ausgangssignale
der photoempfindlichen Bereiche PA und PB zum
Zeitpunkt des Auftreffens des Ref I e.x i ons I i c ht-Punktbi I des
auf das Lichtempfangselement PD beide im wesentlichen
ihren Stör- bzw. Rauschpegel auf. Zu diesem anfänglichen 35
Zeitpunkt ist somit die Ermittlung des AbbiLdungspunktes
des Punktbildes kaum möglich. Wenn sodann die Ausgangssignale
des photoempfindlichen Lichtempfangselementes
c integriert werden, erhöht sich der Störabs tand,·" d . h .,
das Verhältnis eines Si-gnals S zum Stör- oder Rauschpegel
N, mit steigendem Signalpegel. Auf diese Weise besteht schließlich die Möglichkeit, die Ausgangssignalpegel
der photoempfindlichen Bereiche PA und PB zur Erzielung
einer genauen Brennpunktermittlung miteinander
zu vergleichen. Damit eine genaue Brennpunktermittlung'
erzielbar ist, muß somit das photoempfindliche Lichtempfangselement
über eine bestimmte Zeitdauer kontinuierlich mit dem RefI exions Iicht-PunktbiId beaufschlagt werden,
damit das empfangene Lichtsignal in ausreichendem
■
Maße integriert werden kann.
Bei einer automatisehen Scharfei nstellungsdetektoreinrichtung
dieser Art wird somit das Projektionslicht-Punktbild
über eine vorgegebene Zeitdauer kontinuierlich
20
projiziert, wobei der Brennpunkt durch Vergleich der Ausgangssi
gna Ie -des Lichtempfangselements erfolgt, nachdem
die aufgenommene Lichtmenge in ausreichendem Maße integriert
wo rd en ist.
Die Lichtintensität des auf das Lichtempfangselement
fallenden Reflex ions Iicht-PunktbiIdes ändert sich jedoch
in erheblichem Maße in Abhängigkeit von der jeweiligen Entfernung und dem Reflexionsfaktor des jeweiligen Objektes.
Wenn die Projektionsdauer des Projektions Licht-PunktbiL-30
des in der vorstehend beschriebenen Weise fest vorgegeben
wird; erfolgt somit auch dann eine kontinuierliche Projektion
des Punktbildes. bis zum Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer, wenn der Integrationswert der Ausgangssignale
des Lichtempfangselementes bereits einen für die Scharf-35
• AK « #■ *
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1
1
einsteltungsermittlung ausreichenden Pegel erreicht hat.
Dies stellt nicht nur eine erhebliche elektrische Energie-Vergeudung
dar, sondern hat auch eine unnötig lange Zeitdauer
für die Scharfeinstellungsermittlung zur Folge.
Bei einer Kamera oder dergleichen, die aufgrund ihrer
kompakten Abmessungen keine Verwendung einer Stromquelle größerer Kapazität ermöglicht und bei der die Scharfe i η Stellungsermittlung z.B. bei Schnappschüssen mit hoher
Geschwindigkeit erfolgen muß, stellt dies ein schwerwiegendes Problem dar.
Bei einer Kamera oder dergleichen, die aufgrund ihrer
kompakten Abmessungen keine Verwendung einer Stromquelle größerer Kapazität ermöglicht und bei der die Scharfe i η Stellungsermittlung z.B. bei Schnappschüssen mit hoher
Geschwindigkeit erfolgen muß, stellt dies ein schwerwiegendes Problem dar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
automatische Scha rfei ns te 11ungsdetektoreinrichtung zur
automatische Scha rfei ns te 11ungsdetektoreinrichtung zur
Lösung der vorstehend genannten Probleme des Standes der Technik derart auszugestalten, daß bei möglichst geringem
elektrischem Energieverbrauch eine hohe Meßgeschwindigkeit
erzielbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
derjenigen Art vorgeschlagen, bei der ein photoempfindliches Lichtempfangselement
das von einem auf einem Objekt abgebildeten Projektions
Iicht-PunktbiId herrührende RefI exions Iicht aufnimmt
und in Abhängigkeit von den Auftreffpunkten des
Reflexionslichts Ausgangssignale erzeugt, die integriert werden. Ein optisches Abbildungssystem bildet in Abhängigkeit von dem Integrationswert der Ausgangssignale
Reflexionslichts Ausgangssignale erzeugt, die integriert werden. Ein optisches Abbildungssystem bildet in Abhängigkeit von dem Integrationswert der Ausgangssignale
on des LichtempfangseIements ein Objektbild in einer vorgegebenen
Brennebene bzw. Bildebene ab. Hierbei umfaßt.die automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung eine
Zeitmeßeinrichtung für die Ermittlung, daß die Projektionszeitdauer des auf das Objekt gerichteten Projektions-
Zeitmeßeinrichtung für die Ermittlung, daß die Projektionszeitdauer des auf das Objekt gerichteten Projektions-
gg Licht-PunktbiIdes eine vorgegebene Zeitdauer erreicht hat.
- 10 - DE 3905
eine Signalpegel-Detektoreinrichtung für die Ermittlung,
daß der Integrationswert der AusgangssignaLe des photoempfind
Lichen LichtempfangseLementes einen vorgegebenen
Wert erreicht hat, und eine Auswertungseinrichtung zur
5
Bestimmung des Sc ha rf ei-ns te L Izus tands des optischen Abbildungssystems
auf der Basis der Ausgangssignale des
Lichtempfangselementes, wenn entweder die Zeitmeßeinrichtung
die vorgegebene Zeitdauer oder die Signalpegel-Detektoreinrichtung
den vorgegebenen Signalpegel ermittelt. Hierdurch läßt sich die Scharfeinstellungsermittlung sofort
durchführen, wenn der Integrationswert der Ausgangssignale
des Lichtempfangselementes einen für die Scharfei
nstelLungsermittlung ausreichenden Pegel erreicht, so
daß sich der Stromverbrauch verringern und die Scharf-
·
einstellungsermittlung erheblich schneller durchführen
lassen.
Darüber hinaus soll die automatische Scharfeinstellungs-
detektοreiηrichtung derart ausgestaltet werden, daß eine
20
gleichmäßige, stetige' Arbeitsweise in Verbindung mit
einer hohen Bntfernungsmeßgenauigkeit gewährleistet ist.
Hierdurch soll folgendes Problem gelöst werden:
Nachdem ein im Rahmen einer automatischen Scharfein-25
Stellungsdetektoreinrichtung betriebenes optisches Abbildungssystem.seinen
Scharfeinstellzustand erreicht hat, kann es durch ein aufgrund einer Störung oder dergleichen
verfälschtes und demzufolge eine unscharfe Einstellung bezeichnendes Signal aus dem Sc harfeins te I I zustand in
einen defokussieren Zustand verstellt werden.' Eine Möglichkeit
zur Lösung dieses Problems besteht darin, den Bereich, innerhalb dessen das optische Abbildungssystem
als im Scharfeinstellzustand befindlich angesehen werden
kann, d.h. den hierdurch gegebenen Regelunempfindlich-
keitsbereich, nach Erreichen eines solchen Scharfe instell-
* A • *
zustands zu vergrößern und auf diese Weise eine Verstellung
des optischen Abbildungssystems durch ein
innerhalb dieses Rege lunempfindlichkeitsbereiches gebildetes
Signal zu verhindern. Obwohl sich die Arbeits-5
weise der Scharfeinste I. Lungsdetektoreinrichtung durch
diese Maßnahme stabilisieren läßt, erfolgt die Verbreiterung
des Regelunempf ind-L i chke i tsberei ches auf Kosten
der Scharfeinstellungsmeßgenauigkeit,, wodurch somit ein
neues Problem geschaffen wird. Falls das optische Abbildungssystem tatsächlich ohne Störungseinflüsse oder dergleichen
unscharf eingestellt wird, kann normalerweise
ein solcher Defokussierzustand sofort festgestellt werden,
wenn keine Vergrößerung des Rege lunempfindIichkeitsbereiches
vorgenommen wird. Bei einer Vergrößerung des RegelunempfindIichkeitsbereiches kann jedoch entweder
der Defokussierzustand nicht ermittelt werden oder im
Falle seiner Ermittlung eine Verzögerung des MeßVorgangs
auftreten, durch die die photographierende Person sich ergebende Gelegenheiten für Schnappschüsse verpassen
könnte. Dieses Problem ist bei einer automatischen Scharfei
nste I lungscjetekt orei nri chtung sehr schwerwiegend, die
einer Kamera die rechtzeitige Durchführung auch solcher Schnappschüsse zuverlässig ermöglichen soll.
Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung derart aufgebaut,
daß nach einer mit Erreichen eines Scha rfeinsteIIzustands
vorgenommenen Vergrößerung des Rege lunempfindlichkeitsbereiches
dieser bei mehrfacher Ermittlung des Scharf-
einsteL Izustandes wieder verkleinert wird, so daß die
Arbeitsweise der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung nicht nur stabilisiert werden kann, sondern auch ständig
eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet ist. Zu diesem
Zweck sind ein erstes Scharfeinstellungsdetektorsystem
mit einem kleinen Scharfeinstellungsmeßbereich zur Er-
mittlung des Brennpunktes des optischen Abbildungssystems
und ein zweites Scharfeinstellungsdetektorsystem mit
einem größeren Scha rfei ns te Llungsmeßbereich vorgesehen.
Wenn ein Sc ha rfei ns te L[zustand vom ersten ScharfeinstelLungsdetektorsystem'
ermittelt wird, wird der nächste
ScharfeinstelLungsmeßvorgang vom zweiten Scharfeinstel-Lungssystem
durchgeführt. Wird sodann der Scharfeinstellzustand
kontinuierlich mit einer gewissen Häufigkeit wiederholt
vom zweiten Scharfeinstellungsdetektorsystem festgestellt,
führt das erste Scharf ei ns t e I Lungsdetek to rsys'tem
einen weiteren Scharfeinstellungsmeßvorgang durch.
Darüber hinaus wird eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichr
tung in Betracht gezogen. Bei der vorstehend beschriebenen
Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung wird das Erreichen
oder Nichterreichen eines für die Scharfeinstellungsermittlung
ausreichenden Signalpegels des Integrationswertes
der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes ermittelt,
indem die Signalpegel von zwei Integrationswerten in bez'ug auf die zwischen ihnen bestehende Ungleichung
(Größer/Kleiner-Relation) verglichen werden.
Hierbei wird ein automatischer Scha rf einsteIlungsmeß-Vorgang
sofort durchgeführt, wenn die Integrationswerte
den für eine Scharfeinstellung ausreichenden Signalpegel
erreichen, damit ein unnötiger Stromverbrauch verhindert
wird.
Falls jedoch aufgrund einer hohen Objektentfernung oder
dergleichen die vom Reflexionslicht-Punktbild aufgenommene
Lichtmenge gering ist, können bei diesem Ausführungsbeispiel
der automatischen Sch a rf ei ns te I Lungsdetektoreinrichtung
Beeinträchtigungen durch Störsignalan-
3g teile usw. auftreten, so daß die Ungleichung (Größer/
Kleiner-Relation) zwischen diesen Integrationswerten
fehlerhaft ermittelt wird.
Zur Lösung dieses Problems ist die automatische Scharf-
,_ einstellungsermittlungseinrichtung in vorteilhafter
ο
Ausgestaltung der Erfindung derart weitergebildet, daß
nicht nur ein unnötiger elektrischer Energieverbrauch
verhindert, sondern auch genau festgestellt wird, ob die Integrations werte der Ausgangssignale des photoempfindlichen
Li chtempf angse leinentes einen für die Scharfeinstellungsermittlung
ausreichenden Signalpegel erreicht haben oder nicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der automatischen
Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung ist auf.
15
folgendes Problem gerichtet:
Bei der bekannten Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
gemäß Figur 1 besteht die Tendenz, daß bei einem Objekt,
das sich zunächst in einer sehr großen Entfernung befin-20
det und sodann näher kommt, fälschlicherweise das optische
Abbildungssystem als im Scharfeinstellungszustand
befindlich beurteilt wird, während es tatsächlich noch unscharf eingestellt ist, weil in einem solchen Falle
die vom Reflexionslicht-Punktbild aufgenommene Licht-25
menge nur klein ist. Da das optische Abbildungssystem
automatisch in.den Sc ha rf einste I Izustand versetzt wird,
wird es in einem solchen Falle in einem defokussieren
Zustand zum Stillstand gebracht und keine weitere Fokussiereinstellung
mehr vorgenommen, was sich als schwer-
· ,
wiegendes Problem erwiesen hat.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung soll daher
eine solche fehlerhafte Scharfeinstellungsermittlung
bei einer automatischen Scharfeinstellungsdetektorein-35
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richtung derjenigen Art vermieden werden, bei der ein
Punktbild auf ein Objekt projiziert wird, ein LichtempfangseLement
das von dem Projektions Licht-PunktbiLd
herrührende RefLexionsLicht aufnimmt und in Abhängigkeit
5
von den Auftreffpunkten, des Reftexions Lichts zumindest
zwei verschiedene AusgangssignaLe abgibt und ein ObjektbiLd
von einem optischen Abbildungssystem in einer vorgegebenen
Brennebene bzw. Bildebene in Abhängigkeit von
der Ungleichung bzw. Größer-/Kleiner-Relation zwischen
den vom Lichtempfangselement abgegebenen Signalen abgebildet
wird. Zu diesem Zweck umfaßt die automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung in vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung eine Auswertungseinrichtung,
die die-Lage des Objektes in Abhängigkeit von den Inte-
grationswerten der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes
bestimmt, eine Signalpegel-Detektoreinrichtung,
die die Signalpegel der Integrationswerte ermittelt, eine
Sperreinrichtung, die auch dann, wenn die Integrationswerte der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes einen
den Scha rfei ns te 11 zustand bezeichnenden Wert erreichen,
die Auswe rturigse i η r i c ht ung an der Ermittlung dieses Scharfeins
te I Izustands hindert, wenn in diesem Fall die Auswertungseinrichtung
ermittelt, daß sich das Objekt in der
Unendlichkeitslage befindet, und die Signa Ipege l-Detek-25
toreinrichtung feststellt, daß die Integrationswerte innerhalb
eines vorgegebenen Pegelbereiches liegen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung
wird eine Verbesserung des Ausführungsbeispiels der auto-
matischen ScharfeinsteLlungsdetektoreinrichtung in Betracht
gezogen, bei der ein Regelunempfindlichkeitsbereich
vorgesehen ist, innerhalb dessen ein optisches Abbildungssystem als in der Scharfeinste11position befindlich
angesehen wird und aus der hierbei eingenommenen Lage nicht mehr verstellt werden muß. Eine mit einem
solchen Regelunempfindlichkeitsbereich arbeitende automatische
Sc ha rfei ns te LLungsdetektoreinrichtung ist z.B.
in der japanischen Patentanmeldung SHO 57-175485 offeng
bart und umfaßt Einrichtungen zur Bildung einesersten
und zweiten Vergleichssignals für eine Bestimmung dahingehend,
ob die von der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
ermittelten Signale innerhalb eines ScharfeinsteIIbereiches
liegen. Das erste Vergleichssignal
2Q dient zur Bildung eines kle'inen Regelunempfindl ichkeitsbereiches,
während das zweite Vergleichssignal zur Bildung
eines großen Rege lunempfindIichkeitsbereiches dient.
Nachdem ein Scha rf ei ns te 11 zustand durch das erste Vergleichssignal
bestimmt worden ist, erfolgt die weitere
■je Bestimmung von Scharf ei nste I Izus tänden mit Hilfe des
zweiten Vergleichssignals derart, daß sowohl eine Stabilisierung des Meßvorgangs durch den Rege lunempfindIichkeitsbereich
erzielt als auch eine Abnahme der Meßgenauigkeit verhindert werden kann. Zur Erzielung eines übergangs
vom kleinen zum großen Rege lunempfindlichkeitsbereich
bei Erreichen eines Scharfeinstellzustandes wird
bei dieser Scfha rf ei ns te I lungsdetektor ei nr i cht ung im wesentlichen
ein Bereich vergrößert, innerhalb dessen eine Differenz zwischen den Integrationswerten als repräsentativ
für einen Schar fei ns te 11 zustand angesehen werden kann.
Wenn die Integrationswerte der Ausgangssignale der photoempf
indli ch.en Bereiche PA und PB des Lichtempfangselements
PD mit^PA und SPB, das Vergleichssignal für den kleinen
Rege lunempfindIichkeitsbereich mit n1, n2 (n1 -<n2) und
oQ das Vergleichssignal für den großen Regelunempfindlichkeitsbereich
mit m1, m2 (m1 <C η 1 ; m2^>n2) bezeichnet
werden, wird bei dieser Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
ein Scha rfei ns te I Izustand innerhalb des kleinen
Rege lunempfindlichkeitsbereiches als erreicht angesehen,
O5 wenn die Bedingung n1<£PA -£PB
< n2 erfüllt ist, während
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ein Scharfeinstellzustand innerhalb des großen Regelunempfindlichkeit
sberei ches als erreicht angesehen wird, wenn die Bedingung m1<2"PA -.2TPB <" m2 erfüllt ist. Unter
§ diesen Bedingungen vergrößert sich jedoch die zum Verlassen des Regelunempfindlichkeitsbereiches erforderliche
Zeitdauer im gleichen Maße wie der Vergrößerungsbetrag
des RegelunempfindIichkeitsbereiches . Dies bedingt wiederum
eine längere Betriebszeit der betroffenen Schaltungs-
,Q anordnungen einschließlich einer längeren Lichtprojektion
durch das Lichtemissionselement usw. Auf diese Weise
erhöht sich der Stromverbrauch, was ein schwerwiegendes
Problem für eine automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
bei einer Kamera darstellt, die nur die Ver-
, ρ- Wendung einer Stromquelle geringer Kapazität erlaubt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll diesem
Problem Rechnung getragen und die automatische Scharfeinstellungsdetektorschaltung
derart ausgestaltet wer-„~ den, daß bei verringertem Stromverbrauch sowohl eine
Stabilisierung der Arbeitsweise als auch eine Erhöhung
der Meßgenauigkeit durch variable Gestaltung des Regelunempfindlichkeit
sberei ches der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
erzielbar ist.
Zu diesem Zweck sind bei einer automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
für ein optisches Abbildungssystem, bei der ein Projektionslicht-Punktbild auf
ein Objekt gerichtet, das Ref I exions I icht dieses Pro-,-Q
j ek t ions I i cht-Punk tbi I des von einem photoempfindlichen
Lichtempfangselement aufgenommen und in Abhängigkeit von den Auftreffpunk ten des Reflexions I ichtes zumindest
zwei verschiedene Signale als Ausgangssignale des Lichternpfangselements
erzeugt sowie ein Bild des Objektes in Abhängigkeit von der Ungleichung bzw. Größer/KIeiner-Relation
zwischen den Integrationswerten dieser Signale
DE 3905 1
in einer vorgegebenen Brennebene bzw. Bildebene abgebildet werden, eine erste Signalpegel-Detektoreinrichtung
zur Ermittlung, daß die Integrationswerte der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes einen ersten vorgegebenen
Signalpegel erreicht haben, eine zweite Signalpegel-Detektoreinrichtung
für die Ermittlung, daß die Integrationswerte der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes
einen unter dem ersten Signalpegel liegenden
•j^q zweiten vorgegebenen Signal'pegel erreicht haben, eine
Vergleichseinrichtung für die Feststellung, daß die Größer/Kleiner-Relation zwischen den Integrationswerten
der Ausgangssignale des LichtempfangseLementes einen vorgegebenen
Wert überschritten hat, und eine Auswertungs-
, f- einrichtung vorgesehen, die das Erreichen des Scharfein-,
ste I Izustandes des optischen Abbildungssystems feststellt,
wenn das Erreichen des ersten vorgegebenen Signalpegels von der ersten Signalpegel-Detektoreinrichtung ermittelt
wird, und einen Defokussi erzustand des optischen Abbil-
Aq dungssystems feststellt, wenn die Vergleichseinrichtung
ermittelt, daß die Größer/Kleiner-Relation zwischen den Integrationsrferten den vorgegebenen Wert überschritten
hat. Nachdem ein Scharf ei ns te 11zustand von der Auswertungseinrichtung
mit Hilfe der ersten SignaLpege l-Detekp.
torei nr i cht ung ermittelt ist, bestimmt die Auswertungseinrichtung einen weiteren Scharfei nste I Izustand, wenn
der zweite vorgegebene Signalpegel von der zweiten Signalpegel-Detektoreinrichtung
ermittelt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von AusführungsbeioU
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
"
Es zei gen:
35
35
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer üblichen
automatischen Sc ha rfeins te Ilungsdetek-■
toreinrichtung,
Fig. 2 und 3 (a ) , -3(b) schematische Darstellungen
der erfindungsgemäßen automatischen Scharfeinstellung
sdetektoreinrichtung und ihre Wirkungsweise,
Fig. 4 bis 7 Ausführungsbeispiele der automatischen
Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, die
mit unterschiedlichen Lichtprojektionsverfahren
arbeiten,
Fig. 8 eine detailliertere Darstellung eines bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 verwendeten
Bildsensors,
Fig. 9 ein Blockschaltbild der maßgeblichen Schal-
tungsanordnungen der automatischen Scharf-
• einstellungsdetektoreinrichtung,
Fig. 10 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung des
Blocks A gemäß Figur 9,
Fig. 11 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung des
Blocks B gemäß Figur 9,
Fig. 12 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung des
Blocks C gemäß Figur 9,
Fig. 13 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung des
Blocks D gemäß Figur 9,
Fig. 14 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schaltungsanordnung des
Blocks C gemäß Figur 9,
Fig. 15 ein Schaltbild der Ab laufsteuers cha I tung
111 gemäß Fi gur 9,
Fig. 16 Signalverläufe an verschiedenen Punkten
2Q der Schaltungsanordnung gemäß Figur 9,
Fig. 17 ein Schaltbild der Lichtemissionsschaltung
112 und der Treiberschaltung 113
gemäß Figur 9,
Fig. 18 ein Blockschaltbild einer Mikrocomputerbzw.
Mikrorechneranordnung für die automatische
Scharfeinstellungsdetektoreinri chtung,
Fig. 19 Signa I verI aufe von Schaltungsanordnungen
des Blockschaltbildes gemäß Figur 9,
Fig. 20 bis 24 Ab I aufdiagramme, die die Arbeits-
2g weise der automatischen Scharfei ns te I lungs-
detektoreinrichtung unter verschiedenen
Entfernungsmeßbedingungen veranschau liehen,
und
QQ Fig. 25(a) bis 36(c) schematische Darstellungen
von Beispielen für den Integrationszustand
der Ausgangssigna Ie einer Lichtempfangseinrichtung
der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung.
In Figur 2 ist der Gesamtaufbau einer automatischen
Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung schematisch dargesteLLt.
Gemäß Figur 2 ist eine AbbiLdungsLinsengruppe
1 vorgesehen, die am Scharfeinstellvorgang eines als
5
optisches Abbildungssystem dienenden photographischen
Objektivs teilnimmt. Die Bezugszahl 2 bezeichnet die Bildebene eines Bildsensors. Obwohl die Bildebene in
diesem speziellen Falle die Bildebene einer Kameraröhre darstellt, kann sie auch als Filmebene oder als
die Abbildungsebene eines Festkörper-Bildsensors ange-sehen
werden. Ein Lichtemissionselement 3 dient zur
Projektion von Lichtstrahlen in einen Bildbereich bzw.
- allgemeiner ausgedrückt - in einen Entfernungsmeßbereich
und besteht aus einer Laserdiode, einer Infrarot-
. ·
Leuchtdiode oder dergleichen. Eine Lichtprojektionslinse
4 dient zur Bildung eines Projektionslicht-Punktbildes
auf einem zu photographierenden Objekt 5 bzw.
- allgemeiner ausgedrückt - einem Entfernungsmeßobjekt.
Ein photoempfindliches Lichtempfangselement 6 besteht
aus zwei photoempfindlichen Bereichen 6A und 6B, die
separate Ausgangssignale abgeben. Der Bereich 6A ist
auf der dem Lichtprojektionselement 3 zugewandten Seite
angeordnet, während der Bereich 6B auf der gegenüberliegenden
Seite angeordnet ist. Das Lichtempfangselement
6 besteht z.B. aus einer zwei Bereiche aufweisenden PIN-Photodiode .bzw. aus einem ladungsgekoppelten Element
oder dergleichen. Ein Sperrfilter FL für sichtbares Licht
erlaubt dem von der Infrarot-Leuchtdiode 3 abgegebenen
Infrarotlicht einen möglichst vollständigen Durchtritt,
30
während externe Lichtkomponenten unterdrückt werden.
Eine-Lichtempfangslinse 7 dient zur Abbildung des
Reflexionslichtes des auf dem Objekt 5 gebildeten Projekt
ions Iicht-PunktbiI des auf dem LichtempfangseIement
6. Ein zum Antrieb des photographischen optischen
35
Objektivsystems dienender Motor 8 ist mit der Abbil-
dungsLinsengruppe 1, dem LichtprojektionseLement 3 und
dem LichtempfangseLement 6 über einen Nocken usw. gekoppelt.
Eine automatische Scha rfei ns te Llungsmeßscha Ιο
tung 9 dient zur Betätigung des Motors 8 in Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen des Lichtempfangselements
6, wodurch die AbbiIdungsIinsengruppe 1 in eine Scharfeinstellungsposition
verstellbar ist.
Die automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtunggemäß
Figur 2 arbeitet folgendermaßen:
Wenn davon ausgegangen wird, daß sich das Objekt 5 in
einer Entfernung 12 von der Bildebene befindet, fällt
das Reflexions Iicht des Pro jektions Iicht-PunktbiIdes P
derart auf das Lichtempfangselement 6, daß die aufqenommene
Lichtmenge gleichmäßig auf die beiden photoempfindlichen Bereiche 6A und 6B in der in Figur 3(a)
veranschaulichten Weise aufgeteilt wird. In diesem Falle
nimmt die Differenz VA - VB zwischen den Integrationswerten
VA und VB der Ausgangssignale der beiden Bereiche 6A und 6B den Wert Null an. Hierbei tritt das von dem
Lichtprojektionselement 3 abgegebene Licht durch einen
optischen Weg b1 hindurch, fällt auf das zu photographie-
rende Objekt und wird dort unregelmäßig reflektiert. Das Ref lexions I icht tritt sodann durch einen optischen Weg
b2 hindurch und bildet auf dem Lichtempfangselement 6
ein Bild ab. Die Abbi IdungsIinsengruppe 1 soll sich in
diesem Falle in der Scharfeinstellungsposition befinden.
Wenn sich das Objekt 5 sodann in die Entfernung 11 bewegt,
verlegt sich der Brennpunkt der Abbildungslinsengruppe
in rückwärtiger Richtung, so daß ein Weit-Fokussierzustand
erhalten wird. Wenn sich hierbei die Positionen des Lichtprojektionselements 3 und des Lichtempfangs-
elements 6 nicht verändern, tritt das Pro jektions Iicht
durch den optischen Weg b1 hindurch und wird vom Objekt
unregelmäßig reflektiert. Das Reflexionslicht tritt nunmehr
über einen optischen Weg a'2 hindurch und bildet auf dem Lichtempfangselement 6 ein Bild ab. In diesem
Falle weicht der Abbi ld.ungspunkt auf dem Lichtempfangselement
6 in der in Figur 3(b) dargestellten Weise stark
in Richtung des Bereiches 6B ab. Dies hat zur Folge, daß die Differenz VA - VB nicht langer den Wert Null aufweist.
Durch Korrelation dieses Abweichungsbetrages mit dem
durch 12 - U gegebenen Bewegungsbetrag des Objekts 5
kann die AbbiI dungs Iinsengruppe 1 in eine neue Scharfei
nste I Ipos i t i on gebracht werden. Hierbei versetzt die
Scharfeinstellungsmeßschaltung 9 den Motor 8 in Abhängigkeit
von dem die Differenz VA - VB bezeichnenden Signal (bzw. in Abhängigkeit vom Differenzwert) entweder
in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung in
Drehung. Auf diese Weise werden das Lichtprojektions-
element 3, das Lichtempfangselement 6 und die Abbildungslinsengruppe
.1 durch ihre über einen Nocken usw. erfolgende Kopplung verstellt. Das Reflexions Iicht-Punktbi I d
wird hierdurch auf einen Mittelpunkt zwischen den beiden
Bereichen 6A und 6B des Lichtempfangselements 6 einge-
stellt, wobei das Bild des in der Entfernung U befindlichen
Objektes in der Bildebene scharf abgebildet wird, wenn das Reflexionslicht-Punktbild diesen Mittelpunkt
erreicht. Als Ergebnis dieser Einstellung nimmt das Lichtprojektionselement
3 die Position 31 ein, während die
Grenzlinie zwischen den Bereichen 6A und 6B des Lichtempfangselements
6 eine neue Position 61 und die Abbildungslinsengruppe
1 eine Position 11 erreichen. In diesem Falle verläuft der Projekt ionsli c'htweg gemäß dem
Bezugszeichen b1, während der Reflex ions Iichtweg gemäß
35
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dem Bezugszeichen a'2 verläuft. FaLLs sich das Objekt 5
in die Entfernung L3 bewegt, werden die AbbiL dungs Linsengruppe
1 usw. in entgegengesetzter Richtung verstellt,
_ bis die Differenz VA - VB den Wert Null annimmt. In dieo
sem FaILe verläuft der -Projektionslichtweg gemäß dem
Bezugszeichen c 1 , während der RefLexionslichtweg gemäß
dem Bezugszeichen c2 verläuft. Die Figuren 4 bis 7 zeigen
weitere Ausführungsbeispiele der automatischen
Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, die nach dem gleichen Prinzip wie die Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
gemäß Figur 2 arbeiten. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind das LichtprοjektionseIement und das
LichtempfangseLement jeweiLs im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 in unterschiedlicher Weise ange-■
ordnet. In den Figuren 4 bis 7 sind dem Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 2 entsprechende Bauelemente mit gleichen
Bezugszahlen und Symbolen versehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird das vom
Lichtprojektionselement abgegebene Pro jektions Licht über
ein photographisches Objektiv projiziert, während das
das vom Projektions Licht herrührende Ref lexions I icht
aufnehmende LichtempfangseLement außen an einer Kamera
angeordnet ist. Hierbei handelt es sich somit um eine 25
sogenannte Semi-TTL-Entfernungsmessung, wobei mit TTL
eine durch das-Objektiv hindurch erfolgende sogenannte
Innenmessung bezeichnet ist. Ein Halbspiegel 10 mit einer als Kaltspiegel ausgebildeten Reflexionsfläche
10a ist zwischen einer Bildebene 2 und einer zur Scharf-30
einstellung verstellbaren Linsengruppe 1 angeordnet.
In Verbindung mit einem Lichtprojektionselement 3 ist eine
Lichtprojektions Iinse 41 vorgesehen. Das Lichtprojektionselement
3 ist vorzugsweise in optisch konjugierter Lage
zur Bildebene 2 angeordnet. Die Position des photographi-35
sehen Objektivs 1 kann in mechanischer Kopplung mit dem
LichtempfangseLement 6 versteLLt werden.
Die automatische Scha rfei ns te LLungsdetektoreinrichtung
κ gemäß Figur 5 arbeitet nach dem Prinzip der sogenannten
TTL-Entfernungsmessung/ wobei mit TTL eine durch das
Objektiv hindurch erfolgende sogenannte Innenmessung bezeichnet ist, bei der sowohl die Lichtprojektion mit
Hilfe des Lichtprojektionselements als auch die Licht-
in aufnahme mit Hilfe des Lich'tempfangselements durch das
Objektiv hindurch erfolgen. Ein Halbspiegel 10' ist in'
etwa in der gleichen Lage wieder Halbspiegel 10 gemäß Figur 4 angeordnet. Die Bezugszahl 4' bezeichnet eine
Lichtprojektions linse. Das Lichtprojektionselement 3
1,- ist in optisch konjugierter Lage zu der Brennebene bzw.
Bildebene 2 des photographischen Objektivs 1 angeordnet.
Ein Projektionslicht-Punktbild tritt durch einen um die
Pupille des Objektivs 1 herum gelegenen Bereich hindurch. Die Bezugszahl 7' bezeichnet eine Lichtempfangslinse.
on Das Lichtempfangselement 6 ist in einer optisch konjugierten
Lage zu der Bildebene 2 des Objektivs 1 angeordnet. Der aruf das Lichtempfangselement 6 fallende
Lichtstrom tritt durch einen Bereich hindurch, der im Randbereich der Pupille des Objektivs 1, jedoch außerhalb
_c des Durchtrittsbereiches des Projektionslichtstromes
liegt. Das Lichtprojektionselement 3 und das Lichtempfangselement
6 sind-stationär angeordnet und mit dem Objektiv
1 nicht mechanisch gekoppelt.
_ In Figur 6 ist eine Weiterbildung des Ausführungsbei-
spiels gemäß Figur 5 dargestellt, gemäß der der Projektionslichtstrom
mit der optischen Achse des photographischen Objektivs zusammenfällt.
o_ Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der automatischen
ob
Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, bei dem das
Lichtprojektionssystem mit demjenigen gemäß Figur 4
identisch ist. Darüber hinaus ist ein sowohl zum Zwecke
der Fokussierung als auch der Bilderfassung vorgesehener
5
Bildsensor 13 in einer Brennebene bzw. Bildebene angeordnet. Ein das auf den Bildsensor 13 fallende Licht
repräsentierendes Bildsignal wird von einer Verteilerbzw.
Trennschaltung 11 geteilt und einer Scharfeinstellungsmeßschaltung
9 sowie einer Bildsensorschaltung 12
zugeführt. Die photoempfindliche Oberfläche des Bild- ,
sensors 13 ist in der in Figur 8 veranschaulichten
Weise aufgebaut. Bei Verwendung des Bildsensors 13 zur Scharfeinstellungsmessung werden von zwei Zonen 13A und
13B gebildete Signale über die Trennschaltung 11 der
Scharfeinstellungsmeßschaltung 9 zugeführt. Bei der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung gemäß Figur 7
ist es weiterhin erforderlich, daß während der Entfernungsmessung
Infrarot-Lichtstrahlen durch den Bildsensor 13
hindurchtreten können, jedoch während der Bilderfassung
unterdrückt werden.
Bei dem Ausführungsbe-i spiel der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
gemäß Figur 2 sind die Lichtprojektionslinse
4 und die Lichtempfangslinse 7 außerhalb des photographischen Objektivs 1 angeordnet. Auf diese
Weise können die Abmessungen der Lichtprojektions Iinse
4 und der LichtempfangsIinse 7 vergrößert werden. Dieses
Ausführungsbeispiel ist somit in bezug auf die anmeßbare
Entfernung vorteilhaft, jedoch in bezug auf einen korn ρ a k-
ten Aufbau der gesamten Einrichtung nachteilig'. Das Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 4 weist genau die entgegengesetzten Vorteile und Nachteile wie das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 auf. Ein zusätzlicher VorteiL des
Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 besteht darin, daß es
35
die mechanische Kopplung zwischen dem Objektiv 1 und dem Lichtprojektionssystem und Lichtempfangssystem nicht
benötigt und somit einen einfacheren Aufbau ermöglicht.
Das Ausführungsbei spiel gemäß Figur 4 ist hierbei als
5
Zwischenlösung zwischen den Ausführungsbeispielen gemäß
Figur 2 und gemäß Figur 5 anzusehen.
Im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4
weist das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 eine kürzere
10
Basislänge beim Lichtprojektionssystem und Lichtempfangssystem
und damit gewisse Nachteile in bezug auf die Entfernungsmeßgenauigkeit
auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wie auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur
ist jedoch der Vorteil gegeben, daß der Pro jektions I icht-15
strom auch im defokussieren Zustand im Mittelabschnitt
eines Kamerasuchers verbleibt. Bei diesen Ausführungsbeispielen liegt das vom Lichtprojektionselement 3 auf dem
Objekt 5 abgebildete Pro jektions Iicht-PunktbiLd im Scharfeinstellungszustand
auf der optischen Achse des photo-
graphischen Objektivs". Bei diesen Ausführungsbeispielen
ist somit die, Entfernungsmeßzone in der Mitte des Suchers
angeordnet, so daß keine Parallaxe auftreten kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel der automatischen Scharf-
einstellungsdetektoreinrichtung gemäß Figur 7 wird die
Lichtempfangsapertur des Lichtempfangselements 13 in
etwa gleich der F-Zahl des photographischen Objektivs.
Im Vergleich zu anderen Ausführungsbeispielen wird
hierdurch ein größerer Lichtempfangsaperturbereich er-
möglicht, was in bezug auf die anmeßbare Entfernung von
Vorteil ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7
wird das vom Bildsensor 13 abgegebene Signal auf die Scharfeinstellungsmeßschaltung 9 und die Bildsensorschaltung
12 verteilt. Diese Signalverteilung erfolgt aus 35
praktischen Gründen vorzugsweise im sogenannten Zeitschach
te Lungsve rf ah ren (time-sharing). Auf diese Weise
eignet sich ein solches Ausführungsbeispiel der Scharf-
K eins te I lungsdetektoreinrichtung insbesondere für Systeme,
ο
wie eine Stehbild-Video-kamera ode.r dergleichen,' bei denen
vor einem photographischen Aufnahmevorgang die Entfernungsmessung
abgeschlossen wird.
Die elektrische Schaltungsanordnung der vorstehend beschriebenen
automatischen Scharfeinstellungsdetektor- ·
einrichtung ist in Figur 9 veranschaulicht. Das von den
Bereichen 6A und 6B des Lichtempfangselements 6 in der
vorstehend beschriebenen Weise aufgenommene Reflexions-Licht-Punktbild
wird photoelektrisch in Lichtinforma-15
tionssignaIe umgesetzt. Die auf diese Weise erhaltenen
Lichtinformationssigna Ie werden' Verstärkerschaltungen
101a und 101b zugeführt und von diesen in ausreichendem Maße verstärkt. Die VerstärkerschaLtungen 101a und 101b
• weisen vorzugsweise einen ausreichenden Verstärkungsfaktor
für die das Pro j e'kt i ons I i cht-Punk tbi I d bildenden
Infrarot-Lichtstrahlen sowie einen Frequenzgang auf,
durch den der Verstärkungsgrad für die Frequenz von Modu lations I icht, wie störendem Sonnenlicht oder von
Fremd Iichtque I len abgegebenem Licht, möglichst weitgehend
unterdrückt wird. Die AusgangssignaLe der Verstärkerschalt
ungen .1 01 a und 101b werden Synchron-Detektorschaltungen
102a und 102b zugeführt und dort einer Synchronisationsermittlung unterzogen. Hierbei weist das
Synchronisationssignal die gleiche Frequenz wie das Licht-30
emissionstreibe rsigna I für das LichtprojektionseLement
3 auf, und steht mit diesem in einer vorgegebenen Phasenbeziehung.
Die AusgangssignaLe der Synchron-DetektorschaLtungen
102a und 102b werden von "Integrationsschaltungen
103a und 103b integriert und bei jedem Inkrement 35
mit einer der Signalintensität des Reflexionslicht-Punktbildes
proportionalen Rate erhöht. Die mit Hilfe
dieser Signalverarbeitung von den Integrationsschaltungen
103a und 103b separat erhaltenen Integrationsspannungen
VA und VB werden von einer nachstehend noch näher beschriebenen Rechenschaltung weiterverarbeitet und
bestimmt, wobei sie in aus einigen Bits bestehende digitale Informationssignale umgesetzt werden.
Im einzelnen werden die Integrationsspannungen VA und ,
BV mittels eines Subtrahierers 104 in ein Differenzsignal
VA - VB und mittels eines Addierers 105 in ein Summensignal VA + VB umgesetzt. Das Differenzsignal VA VB
wird.einer Absolutwertschaltung 106 zur Gewinnung eines Signals j V A - VB| zugeführt. Der Wert dieses Signals
IVA - VBI wird von einem Vergleicher 107 mit einem
Vergleichswert VD verglichen und das Vergleichsergebnis
als AusgangssignaL des Vergleichers 107 abgegeben. Das
Summensignal VA + VB wird von PegeIdetektοrvergI ei ehern
108 und 109 jeweils rrri t einem Vergleichswert VL bzw. VH
verglichen, w.obei die Vergleichsergebnisse als Ausgangssignale
der Vergleicher 108 und 109 abgegeben werden. Die IntegrationsspannungenVA und VB werden in ihrer jeweils
vorliegenden Form von einem weiteren Vergleicher
110 miteinander verglichen. Die auf diese Weise in Form der Ausgangssignale DD, LL, HH und AB der Vergleicher
107, 108, 109 und 110 erhaltenen vier digitalen Informationssignale
werden einer Ablaufsteuerschaltung 111
zugeführt, von der die Arbeitsweise des gesamten Systems
bestimmt wird.
Eine Lichtemissionstreiberschaltung 112 dient zur
Zuführung eines Stroms zum Lichtprojektionselement 3
synchron mit einem von der Ab I aufsteuerscha 11ung 111
35
abgegebenen SynchronisationssignaL und steuert die
Lichtemission des Lichtprojektionselementes 3.
Eine Motortreiberschaltung 113 dient zur Steuerung von
Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit eines Antriebsmotors 8 für das photographische optische System in Abhängigkeit
von einem von der Ab LaufsteuerschaLtung 111
abgegebenen Signal. In Figur 10 ist die Schaltungsanordnung
des Blocks A gemäß .Figur 9 im einzelnen darge-
stellt.
Gemäß Figur 10 sind in dem Block A der Schaltungsanordnung
gemäß Figur 9 als Anfangsstufen der Verstärkerschaltungen
101a und 101b störarme bzw. rauscharme
' ·
Operationsverstärker 201a und 201b angeordnet. RückkopplungsschaLtungen
202a und 202b dienen zur Erzielung einer Nebenschluß- bzw. überbrückungscharakteristik. Ein gewisser
Energieanteil der vom Lichtprojektionselement 3 projizierten
Infrarot-Lichtstrahlen wird reflektiert und
zusammen mit einigen externen Lichtanteilen auf das Lichtempfangse
leme/it 6 zurückgeworfen. Diese externen Lichtanteite
können im Vergleich zu der rückgeführten Energie
durchaus einen hohen Wert aufweisen. Die Rückkopplungsschaltungen 202a und 202b dienen'in Verbindung mit der
Verwendung eines Sperrfilters FL für sichtbares Licht zur Erzielung einer relativen Unterdrückung der externen
Lichtanteile. Diese Schaltungsanordnungen können zur Erzielung
dieser Unterdrückungswirkung unter den meisten der möglichen Objektbedingungen in geeigneter Weise an-
geordnet bzw. aufgebaut sein. Weiterhin wird die auf
Sonnenlicht usw. beruhende Gleichstromkomponente mit
Hilfe von Kondensatoren 203a und 203b fast vollständig unterdrückt. Wechselspannungsverstärker 204a und 204b
dienen zur ausreichenden Verstärkung der Signalkomponenten
im Bereich der Modulationsfrequenz, bevor die Signale den
- 30 - " de 39*05 "34i'60"72
in der folgenden Stufe angeordneten Synchron-Detektorschaltungen
102a und 102b zugeführt werden. Die Synchron-Detektorschal tungen 102a und 102b gemäß Figur 9 weisen
Inverter 205a und 205b, Analogschalter 206a und 206b so-5
wie weitere Analogschal.ter 207a und 207b auf. Die Analogschalter
206a, 206b, 207a und 207b werden zur abwechselnden Auswahl von nicht invertierten und invertierten Signalen
mittels eines Synchronsignals SYNC betätigt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann anstelle
dieser Anordnung ein Verfahren zur Gewinnung eines Produktes des Eingangssignals und der Wechselspannungskomponente
des Synchronsignals SYNC mit Hilfe eines
analogen Vier-Quadranten-MuItiplizierers Verwendung
finden.
Die synchron ermittelten Signale nehmen die Form von
Gleichströmen (pulsierenden Strömen) an und werden den
in der nächsten Stufe angeordneten Integrationsschaltun-
gen 103a und 103b zugeführt.
Die Integrationsschaltungen 103a und 103b bestehen jeweils
aus einem Operationsverstärker 208a bzw. 208b und
einem Kondensator 210a bzw. 210b. Den Spannungen der durch
die Synchronermittlung erhaltenen Ausgangssignale proportionale
Ströme fließen über Widerstände 209a und 209b zu den Kondensatoren 210a und 210b und werden dort gespeichert.
Die Ströme nehmen auf diese Weise die Form integrierter Spannungen an, die von den Operationsver-
stärkern 208a und 208b abgegeben werden und den vorstehend
. besch ri ebenen Spannungen VA und VB entsprechen. Analogschalter 211a und 211b gewährleisten, daß die elektrischen
Ladungen im gelöschten Ausgangszustand der Kondensatoren
210a und 210b eingespeichert werden. Die in
- 31 - " de" 390*5 *34i6072
den Kondensatoren 210a und 210b gespeicherten elektrischen
Ladungen werden somit in Abhängigkeit von einem von der Ab LaufsteuerschaLtung 111 abgegebenen Löschsignal
CLR jeweils wieder für die Durchführung eines
nächsten elektrischen Ladungsspeichervorgangs gelöscht.
Figur 11 zeigt in größeren Einzelheiten den Block B der
Schaltungsanordnung gemäß Figur 9, durch den die Inte-
^O grationsspannungen VA und VB zur Gewinnung eines Signals
IVA - VB j verarbeitet werden, das mit der Vergleichs- '
Spannung VD verglichen wird. Die von den Integrationsschaltungen 103a und 103b abgegebenen Integrations spannungen
VA und VB werden von einer SubtraktionsschaLtung
104 einer Subtraktion unterzogen. Die Subtraktionsschaltung 104 besteht hierbei aus Widerständen 213 bis 216,
die jeweils den gleichen Widerstandswert R wie ein Operationsverstärker
212 aufweisen. Hierdurch wird ein Signal - VA + VB erhalten, das als Signalgröße der in der nächsten
Stufe angeordneten Absolutwertse ha Ltung 106 zugeführt
wird. Die Absolutwertscha Itung 106 besteht aus einem
Operationsverstärker 217, Dioden 218 und 219, Widerständen
220, 221 und 222 mit dem Widerstandswert 2R sowie
einem weiteren Widerstand 223 mit dem Widerstandswert
R. Der Operationsverstärker 217, die Dioden 218 und 219
sowie die Widerstände 220 und 221 sind derart bemessen, daß an der Kathode der Diode 219 bei Anstehen eines negativen
Eingangssignals eine hohe Impedanz und bei Anstehen,
eines positiven Eingangssignals das -1-fache Potential
gO einer Eingangsspannung auftritt. Dies hat zur Folge, daß
eine Spannung mit dem Wert - 0,5 |VA - VB| dem negativen
Eingang eines Vergleichers 224 zugeführt wird. Wenn der positive Eingang des Vergleichers 224 vorher mit einer
Spannung des Wertes - 0,5 VD beaufschlagt wird, werden der Wert |VA - VB| und der Wert VD miteinander verglichen.
Hierbei sei angenommen, daß als Ergebnis dieses Vergleichs
ein Wert DD erhalten wird.
Figur 12 zeigt in größeren Einzelheiten den Block C der
Schaltungsanordnung genTäß Figur 9. Die Integrationsspannungen VA und VB werden von Widerständen 225 und
226 mit dem Widerstandswert R aufaddiert, wobei ein Signal des Wertes 0,5 (VA + VB) dem jeweiligen positiven
-^Q Eingang von Vergleichern 2 27 und 228 zugeführt wird.
Zwischenzeitlich wird der jeweilige negative Eingang
der Vergleicher 227 und 228 mit einem Signal des Wertes
0,5 VLoder 0,5 VH beaufschlagt. Die Vergleicher 227 und
228 vergleichen auf diese Weise den Wert (VA + VB) mit
2g den Werten VL und VH und geben jeweilige Vergleichsausgangssignale
mit den Werten LL und HH ab.
Figur 13 zeigt in größeren Einzelheiten den Block D der
Schaltungsanordnung gemäß Figur 9. In diesem Block wer-2Q
den die Integrationsspannungen VA und VB von einem Vergleicher 229 direkt miteinander verglichen, was die Abgabe
eines Ve'rg I ei c hsausgangss i gna Is des Wertes AB zur
Folge hat.
Figur 14 veranschaulicht ein Beispiel für ein weiteres
Verfahren zur Gewinnung des Vergleichswertes DD aus den
Integrationsspannungen VA und VB. Hierbei werden die Integrationsspannungen VA und VB den positiven Eingängen
von Vergleichern 230 und 231 sowie weiterhin über Wider-
OQ stände 232 und 233 mit dem Widerstandswert R den negativen
Eingängen dieser Vergleicher 230 und 231 zugeführt.
Die negativen Eingänge der Vergleicher 230 und 231 sind außerdem mit Konstantstromquellen 234 und 235 verbunden.
Durch diese Anordnung liegt an den negativen Eingängen
or der Vergleicher 230 und 231 jeweils die Spannung VB + iR
bzw. die Spannung VA + iR an, wobei mit "i" der von den
KonstantstromqueLLen 234 und 235 abgegebene Strom bezeichnet
ist. Die AusgangssignaLe der VergLeicher 230
und 231 werden einem ODER-Glied 236 zugeführt, das dann als Ausganges i gna L- den Ve rg L ei c hswe rt DD abgibt.
Dieses AusgangssignaL DD wird Logisch wahr im FaLLe von
VA - VB^ iR = VD oder VB - VA^>
iR = VD und wird bei Auftreten von | VA - VB | )>· VD Logisch faLsch.
In Figur 15 ist ein TeiL der Ab Lauf steuerscha Ltung 111'
in Form einer konkreten Schaltungsanordnung veranschaulicht.
Ein Taktgeber CL dient zur Bestimmung der Minimalperiode der Ab I aufsteuerschaLtung 111 sowie aLs Signal-
- r- quelLe zur Modulation der Lichtemission des LichtprojektionseLementes
4 und des Synchronsignals SYNC für die
Synchron-DetektorschaLtungen 102a und 102b. Ein Zähler
236 dient zur Zählung einer Zahl η und Bildung eines Ausgangssignals Cn, das die Periode und die maximale Inte-
■ grationszeit für die Entfernungsmessung bestimmt. Flip-Flops
237 und 238 werden jeweils von dem Signal DD bzw. • HH gesetzt urrd bei jeder Entfernungsmeßperiode durch das
Signal Cn zurückgestellt. Die von den Flip-Flops 237 und
238 abgegebenen Ausgangssignale DDQ und HHQ sind Inte-
nt. g rat i onsbeendi gungss i gna Le . Diese Signale DDQ und HHQ
werden über ein ODER-Glied 239 einem Flip-Flop 240 zugeführt und dort -in Abhängigkeit von der Dauer des Signals
Cn zwischengespeichert. Das Inversionsausgangssignal Q
des Flip-Flops 240 steLlt ein Unendlichkeitssignal FAR
n dar. Die Signale FAR und DDQ werden über ein ODER-Glied
241 einem Flip-Flop 242 zu dessen Setzen zugeführt, das daraufhin ein Motor-Einschaltsignal MO abgibt. Das Flip-Flop
242 wird vom Integrationsbeendigungssignal bzw.
Scharfeinstellungssignal HHQ zurückgeste I Lt. Wenn ein
Scharfeins te ILzustand erhalten wird, wird die Abgabe
ob
"de 3905 "3 4Ϊ6Ο"72
des Motor-EinschaLtsignaLs MO verhindert und der Motor
8 auf diese Weise zum Stillstand gebracht. Das Signal AB wird durch ein Flip-Flop 243 durch das einen Defokus-
sierzustand repräsentierende iSigna I DDQ in ein Signal
5
ABQ umgesetzt. Hierbei -wird das Signal AB im Falle eines
Nah-Fokussierzustands, d.h. bei VA y VB logisch, wahr.
Die Signale ABQ und FAR werden über ein ODER-Glied 244 zu einem Signal FN umgesetzt, das die Drehrichtung des
Motors 8 bezeichnet. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal
eines die Signale FN und MO erhaltenden UND-Gliedes 245 bzw. in Abhängigkeit vom AusgangssignaL eines das
Signal FN über einen Inverter 246 sowie ebenfalls das Signal MO erhaltenden UND-Gliedes 247 wird ein MotorantriebsendsignaI
FF (in Richtung der Entfernung unend-■
lieh) oder ein Motorantriebsendsigna I NN (in Richtung
der kürzesten Entfernungsposition) gewählt.
Wenn beide Signale DDQ und HHQ logisch falsch sind und
über das ODER-Glied 239 und einen Inverter 248 einem
UND-Glied 249 zugefüh'rt werden, wird das Synchronsignal
SYNC synchroa mit dem Ausgangssignal CLK des Taktgebers
CL erzeugt, das hierbei dem UND-Glied 249 zugeführt wird.
Ein von einem ODER-Glied 250 erzeugtes Integrat ionsrückstellsignalCLR
wird logisch wahr und verbleibt in diesem
Zustand bis zur Wiederaufnahme eines nächsten Integrationsvorgangs,
nachdem die Beendigung einer Integration gemeinsam durch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 239
und das Signal Cn festgelegt ist, die einem ODER-Glied
250 zugeführt werden.
30
30
In Figur 16 sind SignaIverlaufe der Schaltungsanordnung
gemäß Figur 15 veranschaulicht, die bei folgenden Änderungen
des Fokussierzustands auftreten: Nah-Fokussierzustand
—^Weit-Fokussi erzustand -»Scharfe ins te I Izustand -->■
Einstellung auf die Entfernung unendlich. Im Falle eines
- 35 - ** DE 3905 -*3 4 ΐ"6 0 7
Nah-Fokussierzustands steigt das Signal DD zuerst an.
Zu diesem Zeitpunkt weist das Signal AB einen hohen Pegel auf. Bei einem Weit-Fokussierzustand steigt ebenfalls
ρ- zunächst das Signal DD an, während das Signal AB einen
niedrigen Pegel aufweis-t. Im Sc ha rf e i ns t e I Izus t and
steigt das Signal HH an. Bei Einstellung auf die Entfernung Unendlich tritt der Ablauf einer maximalen Integrationszeit
auf, bevor eines dieser Signale anzusteigen beginnt.
In Figur 17 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung
veranschaulicht, bei der ein Mikrorechner für
die Ab laufsteuerschaItung 111 Verwendung findet, so daß
die Steuerung eines Teils der automatischen Schar^ein-15
•Stellungsdetektoreinrichtung mit Hilfe einer entsprechenden
Programmausrüstung erfolgt. In Figur 17 sind außerdem
Ausführungsbeispiele einer Lichtemissionstreiberschaltung
112 für das Lichtprojektionselement 3 und einer Treiberschaltung
113 für den Motor 8 dargestellt. Die Bezugs-20
zahl 251 bezeichnet d'en Mikrorechner, dessen inneren Aufbau
in Form eines AusführungsbeispieLs in Figur 18 veranschaulicht
ist. (Der Mikrorechner kann aus handelsüblichen Produkten dieser Art gewählt werden und z.B. aus
dem Modell Nr. MN 1453AX der Firma Matsushita Electronics
25
Industries Co., Ltd., bestehen). Den Eingängen des Mikrorechners 251 werden die vorstehend genannten Signale DD,
AB, LL und HH zugeführt. Ausgangsseitig werden vom Mikrorechner
251 die Signale SYNC, CLR, FF und NN abgegeben.
Darüber hinaus kann ein Signal LOW zur Mo tordrehzahI steue-30
rung usw. auf einfache Weise diesen Signalen hinzugefügt
werden.
Der dem LichtprojektionseLement 3 zugeführte Strom kann
durch das Signal SYNC mit Hilfe von Transistoren 252 und
- 36 - " DE 3905 "34 T6072
253 umgeschaltet werden. Der dem Motor 8 zugeführte Strom
wird durch die Signale FF und NN über Transistoren 254
bis 257 entweder iη Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung
umgeschaltet. Von Transistoren 258 und 259 sowie einer Diode 260 wird eine Spannungssteuerschaltung gebildet.
Die Spannung, mit der der Motor 8 beaufschlagt wird,
ist mittels des Signals LOW in zwei Stufen umschaltbar.
Die Bezugszahl 261-bezeichnet einen Schalter für die
nächste Entfernung, während die Bezugszahl 262 einen
Schalter für die Entfernung unendlich bezeichnet. Die
Schalter 261 und 262 schließen sich, wenn das optische
photographische System die jeweilige Endstellung für die
nächste Entfernung bzw. die Entfernung unendlich erreicht,
damit e.in weiterer Antrieb über diese Endstellungen hinaus
ve rh i nde rt wi rd.
In Figur 19 ist der Verlauf von elektrischen Signalen
an verschiedenen Teilen der Schaltungsanordnung gemäß
Figur 9 veranschaulicht. Das Synchronsignal SYNC wird
^u den Synch ron-Detekto r-scha I tungen 102a und 102b zugeführt.
Dieses Signal findet auch für den Treiberstrom des Lichtprojektionselements
3 Verwendung, wodurch ein Lichtemissionsausgangssignal IRED erhalten wird. Die von den photoempfindlichen
Lichtempfangsbereichen 6a und 6b erhaltenen
^° elektrischen Signale zeigen den durch das Signal SPC
repräsentierten Verlauf, bei dem ein externer Lichtanteil,
wie Sonnenlicht oder künstliches Licht, dem von
den projizierten Infrarot-Lichtstrahlen herrührenden
Reflex iönslichtanteiI überlagert ist. Ein Signal Amp wird
durch Zuführung des Signals SPC zu den'Ve rs tarkerschaltungen
101a und 101b erhalten, die Hochpaß-Charakteristik
aufweisen. Wenn das Signal CLR etwa gleichzeitig mit dem Beginn der Lichtemission ausgetastet wird, werden die
Ausgangssignale der Synchron-Detektorscha I tungen 102a und
35
102b integriert. Die AusgangssignaLe der Integrationsschaltungen
103a und 103b nehmen dann einen Verlauf an, wie er durch das SignaL Int veranschauLicht ist. Die Anstiegsrate
dieses IntegrationssignaLverLaufs ist dem von den
pro j i zi e rt en Inf rarot-L'i cht st ra h Len herrührenden AnteiL
der RefLexionsLichtmenge proportionaL. Auch bei einem
sehr schwachen Eingangssignal kann ein hoher Störabstand erhalten werden, indem der Integrationsvorgang mit einer
IQ ausreichenden Häufigkeit wiederholt oder über eine ausreichend
lange Zeitdauer durchgeführt wird.
Nachstehend wird näher auf die Arbeitsweise der automatischen
Sc ha rf ei ns te ILungsdetektoreiηrichtung eingegan-
^g gen, wobei auf die Ab I aufsteuerschritte gemäß den Ablaufr
diagrammen nach den Figuren 20 bis 24 Bezug genommen wird, die auf der Schaltungsanordnung gemäß Figur 9 basieren.
Im Rahmen der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß der Mikrorechner 251 als Ab laufsteuerscha I tung
111 Verwendung findet.
Schritt 1 : Di'e Ab lauf steuerscha L tung 111 beginnt zu arbeiten,
wenn ein (nicht dargestellter) Betätigungsschalter
zur automatischen Scharfeinstellung geschlossen wird.
Schritt 2: Zunächst wird der Eingang SENS der Ablaufsteuers
cha L tung 111 dahingehend überprüft, ob an ihm ein hochpegeLiges SignaL ansteht oder nicht. Wenn am
Eingang.SENS ein hochpegeLiges SignaL ansteht, findet
go e"in "in Figur 23 veranschaulichter Einstellbetrieb statt,
wobei in diesem Falle kein Entfernungsmeßvorgang durchgeführt
wird. Im Einstellbetrieb wird eine EIN-AUS-Betätigung
der Infrarot-Leuchtdiode 3 durchgeführt, wobei
die AusgangssignaLe des LichtempfangseLementes 6 über
gc eine Zeitdauer TO integriert werden. Die Ve rs tarkerscha L-tungen
101a und 101b zur I C-Offset-Eins te L lung, die
'"Ve'390'γ" :34Ϊ6(Μ"
Synchron-DetektorschaLtungen 102a und 102b sowie die
IntegrationsschaLtungen 103a und 103b werden hierbei justiert. Darüber hinaus werden die Relativste-!. Lungen
der Infrarot-Leuchtdiode 3 bzw- der Lichtprojektions-5
linse 4, des Lichtempfangselements 6, der Lichtempfangslinse
7 usw. eingestellt. Falls der vorstehend genannte Betätigungsschalter für den automatischen Scha rfeinstellbetrieb
geschlossen wird, wenn der Eingang SENS der Ablaufsteuerschaltung 111 an-einem niedrigen Signalpegel
10
liegt, arbeitet die Scharfeinstellungsdetektoreinrich-·
tung auf folgende Weise sofort im üblichen Entfernungsmeßbetrieb:
Schritt-3: Im üblichen Entfernungsmeßbetrieb wird ein
' '
.Kennsignaloo zurückgestellt· bzw. gelöscht, das anzeigt,
ob das optische Abbildungssystem auf die Entfernung unendlich eingestellt ist oder nicht und als Sperrsignal
dient. Dieses Kennsignal bzw. Kennbit, das somit ein Anzeigesignal oder Anzeigebit für die der Entfernung unend-
lieh zugeordnete Stellung darstellt, kann mit Hilfe
eines Flip-Flops und eines Analogschalters gebildet werden.
Wenn das optische Abbildungssystem die der Entfernung
unendlich zugeordnete Stellung erreicht, wird der Analogschalter zur Ansteuerung des Flip-Flops betätigt. Das
Setzsignal des Flip-Flops versetzt dann das Kennsignal
bzw. Kennbit in den logischen Zustand "1". Ein Speicher
Md) innerhalb des Direktzugriffsspeicherbereiches (RAM-Bereiches)
des Mikrorechners 251 dient zur Speicherung
dieses Kennsignals bzw. Kennbits.
30
30
Schritt 4: Sodann beginnt die Ab lauf steuerscha I tung 111
mit der Durchführung eines Entfernungsmeßvorgangs. Zunächst
steuert die Ab laufst euer sch a Itung 111 die Lichtemissionstreiberschaltung
112 und die Synchron-Detektorschaltungen 102a und 102b in Synchronisation mit dem
- 39 - ** de" 390*5 e34f60*72
Synchronsignal SYNC an und gibt gleichzeitig die Integrationsschaltungen
103a und 103b aus einem Löschzustand frei. In Synchronisation mit dem Synchronsignal
SYNC wird sodann ein Punktbild mittels der vom Licht-5
Projektionselement abgegebenen Infrarot-Lichtstrahlen
auf das Objekt projiziert. Der hierdurch erhaltene
Ref lexions Iichtstrom wird vom Lichtempfangselement 6
aufgenommen. Hierbei geben die beiden photoempfindlichen Bereiche 6A und 6B des Lichtempfangselements 6
10
elektrische Signale ab, die der gemäß der Einfallposi-,
tion des Ref lexions I icht-PunktbiI des auf dem Lichtempfangselement
6 aufgenommenen Lichtmenge entsprechen. Diese elektrischen Signale werden von den Verstärkerschaltungen
101a und 101b verstärkt und von den Synchron-
-
.Detektorschaltungen 102a und 102b einem Synchronisationsermitt
lungsvorgang unterzogen. Die auf diese Weise erhaltenen
Informationssignale werden von den Integrationsschaltungen 103a und 103b allmählich integriert, bis die
Ausgangssignale der Integrationsschaltungen 103a und 103b
zu Integrationsspannu'ngen VA und VB werden. Diese Integrationsspannungen
VA und VB werden in der nachstehend unter Ca) bis (d) beschriebenen Weise berechnet und zu
den bereits erwähnten vier digitalen Informationssignalen
verarbeitet, die der Ab laufsteuerscha I tung 111 zugeführt
werden:
(a) Ein Differenzsignal VA - VB wird vom Subtrahierer
104 gebildet und der Absolutwertschaltung 106 zugeführt.
Der aufdiese Weise erhaltene Absolutwert |V A - VB| wird
vom Vergleicher 107 mit dem Vergleichswert VD verglichen.
Das Vergleichsergebnis wird vom Vergleicher 107 in Form
des Digitalsignals DD abgegeben.
(b) Ein Summensignal VA + VB wird vom Addierer 105 er ha I-ten
und vom Vergleicher 108 mit dem Vergleichswert VL
verglichen, wodurch ein Ui'gi ta lsi gna I LL erhalten wird.
(c) Das vom Addierer 105 erhaltene Summensignal VA + VB wird vom Vergleicher 109 mit dem Vergleichswert" VH (VH
> VL) verglichen, wodurch' das Digitalsignal HH erhalten wird.
(d) Die Werte der Signale VA und VB werden vom Vergleicher
110 miteinander verglichen, wodurch über den Ver-
IQ gleicher 110 das Digitalsignal AB erhalten wird.
Die Ab laufsteuerschaItung 111 mißt ferner mit Hilfe einer
im Mikrorechner vorgesehenen Zeitmeßeinrichtung die Signa I i ntegrat i onsze i t der Int eg rationsschaLtungen 103a
IQ und 103b, d.h., die Projektionszeit d-es Li chtpro j ek.t i onsr
elements. Die Dauer dieser Integrationszeit "t" wird
mit einer maximalen Integrationszeit TO (von z.B. 2 8 ms)
verglichen. Wenn sämtliche vorstehend genannten Informationssignale erhalten sind, bestimmt die Ab laufsteuer-
2Q schaltung 111, ob folgende Bedingungen vorliegen oder
nicht: |VA - VB | >_ VD oder VA + VB ->
VH oder t ^ TO. Wenn eine die's er drei Bedingungen erfüllt ist, bestimmt
die Ab laufsteuerscha Ltung 111, daß der Entfernungsmeßvorgang
abgeschlossen ist. In den Figuren 25(a), 25(b), 25(c) und 25(d) ist der Zustand des Ref lexionsLicht-Punktbildes
P sowie der IntegrationssignaLe VH und VB
im Scharfeinstellungszustand veranschaulicht. In einem
solchen Scharfeinstellzustand wird das Reflexionslicht-Punktbild
P etwa an einem Mittelpunkt zwischen den photo-
oQ empfindlichen Bereichen 6A und 6B des LichtempfangseLements
6 in der in Figur 25(d) veranschaulichten Weise
abgebildet. In diesem Falle geben die photoempfindlichen
Bereiche 6A und 6B daher Ausgangssignale von ungefähr
gleichem Wert ab. Die Werte der Int eg rationssignaLe VA
ge und VB sind demzufolge ebenfalls in etwa gleich und
A · 4 ft · *
- 41 -
"3 4 Ϊ6 0*7
steigen in der in Figur 25(a) veranschaulichten Weise
rasch an. Dies hat zur Folge, daß auch das Signal VA +
VB rasch mit der Zeit "t" ansteigt, wie dies in Figur
25 (b) dargestellt ist. Hierbei steigt das Signal j VA 5
VBI jedoch nur geringfügig an, wie dies in Figur 2 5Cc)
dargestellt ist. Ein Scharfeinstellzustand wird somit
als erreicht angesehen, wenn diese Signale bei der maximalen Integrationszeit TO zu den Vergleichswerten
VH' und VD die Beziehung VA"+ VB ^ VH und | VA - VB | <
VD aufweisen und wenn die Integrationszeit "t" zur maximaten
Integrationszeit TO die Beziehung "t"<T TO aufweist.
Die Figuren 26(a), 26(b), 26(c) und 26(d) zeigen das Reflexionslicht-Punktbild sowie die Zustände derlnte-■grat
i onssi gna le VA und VB für den Fall eines Def okuss i e rzustandes
bzw. bei unscharfer Einstellung. In einem Nah-· Fokussierzustand oder einem Weit-Fokussierzustand der
Linsengruppe 1 weicht das Ref lexionsIicht-Punktbild P
vom Mittelpunkt in Richtung des photoempfindlichen Bereiches
6A bzw. des photoempfindlichen Bereiches 6B des
Lichtempfangselements 6 ab, wie dies in Figur 26(d) veranschaulicht
ist. In einem solchen Fall wird im allgemeinen eines der Ausgangssignale der photoempfindlichen
Bereiche 6A und 6B größer als das andere. In der in Figur 26(b) dargestellten Weise steigt somit eines der Integrationssignale
VA und VB rasch mit der Zeit "t" an, während der Wert des anderen Integrationssignals nur geringfügig
ansteigt. Wie in den Figuren .26 (b) und 26(c) veranschaulicht
ist, erreicht das Signal |VA - VBl den Wert j VA -
VBI ^ VD, bevor das Signal VA + VB größer als der Vergleichswert
VH wird und die Integrationszeit "t" die
maximale Integrationszeit TO erreicht. Dementsprechend
wird entweder ein Nah-Fbkussierzustand oder ein Weit-Fokussierzustand
der Linsengruppe ermittelt, wenn die Bedingung |VA - VBI ^ VD unter der Bedingung VA + VB
< VH
* W W W * W
und "t" < TO ermitteLt wird.
Die Figuren 2 7 (a ) , 27 Cb), 27(c) und 27(d) zeigen das
RefL ex ions Licht-PunktbiLd P und den Zustand der. Inte-5
grat i onss i gna L e VA und -VB für den FaLL, daß entweder
das zu photograph!erende Objekt sich in einer großen
Entfernung befindet oder einen extrem geringen RefLexionsfaktor
aufweist. In einem soLchen FaLLe wird das RefLexions-Licht-PunktbiLd
P entweder -überhaupt nicht oder nur mit
einer sehr geringen Einfa LLsLichtmenge auf dem Licht- empfangseLement
6 abgebiLdet. Die AusgangssignaLe der beiden photoempfindLichen Bereiche 6A und 6B weisen somit
geringe Werte auf. Die IntegrationssignaLe VA und
VB zeigen daher keinen starken Anstieg, wie dies in Figur
■
27(a) ve ranschau Licht ist. Dies hat zur FoLge, daß die
beiden SignaLe VA + VB und |VA - VBJ die Werte VA + VB ^L VH und J VA - VB| St VD auch dann nicht erreichen, wenn
die Integrationszeit "t" die maximaLe Integrationszeit
TO erreicht, wie dies in den Figuren 27Cb) und 27(c) ver-20
anschauLicht ist. Wenn somit die Bedingung t ^Z TO, VA +
VB < VH und/oder |VA - VB| < VD vorLiegt, wird festgesteLLt,
daß sich das Objekt in einer sehr weiten Entfernung oder in einem entfernungsmäßig kaum anmeßbaren
Zustand bef i ndet.
25
25
Wenn die Bedingung VA + VB ^ VH oder |VA - VB|
> VD oder t -^ TO aLs Bedingung zur Bestimmung der Beendigung der
Entfernungsmessung in der vorstehend beschriebenen Weise
vorgegeben wird, kann ein automatischer Sc ha rfeinsteLLungs-
·
ermittLungsvorgang sofort eingeLeitet werden, wenn die
IntegrationssignaLe VA und VB ausreichende Werte für die
Entfernungsmessung erreichen, wodurch sich ein unnötiger Stromverbrauch sehr wirkungsvoLL verhindern Läßt. Wie
nachstehend noch näher beschrieben wird, bLeibt insbeson-35
dere die Zeitdauer für jeden EntfernungsmeßzykLus durch
die vom Mikrorechner gezählte maximale Integrationszeit TO unverändert, wobei nach Ablauf der maximalen
Integrationszeit TO jeweils der nächste Entfernungsmeßzyklus
zur Wiederaufnahme der Entfernungsmessung
einsetzt. Hierdurch wird ein unnötiger Stromverbrauch
während der Zeit nach Beendigung einer Entfernungsmessung und vor dem Ablauf der maximalen Integrationszeit TO vollständig verhindert, was in bezug auf elektrisehe
Energieeinsparung von erheblichem Vorteil ist.
In Figur 24 sind die Einzelheiten des vorstehend beschriebenen Schrittes 4 in Form einer Subroutine dargestellt.
Der Schritt 4 besteht aus folgenden Unterschritten:
Schritt i: Das Lichtprojektionselement 3 und die Entfernungsmeßschaltungen
beginnen in der vorstehend beschriebenen Weise zu arbeiten.
.
Schritt ii: Die Integrationsscha I tungen 103a und 103b
werden aus ih'rem Löschzustand freigegeben.
Schritt iii: Das Lichtprojektionselement 3 gibt Licht
ab-
Schritt iv: Daraufhin wird das Synchronsignal SYNC beendet,
wodurch die Lichtemissionstreiberschaltung 112
abgeschaltet und die Lichtemission, des LichtprojektionsgQ
elementes 3 beendet wird. Gleichzeitig wird der Betrieb der Synchron-DetektorschaItungen 102a und 102b ebenfalls
beendet.
Schritt v: Die Beendigung und Nichtbeendigung der Entfernungsmessung
wird gemäß der vorstehend beschri°benen
de" Ws" "34Ί6072
Bedingung zur Bestimmung einer Beendigung der Entfernungsmessung
beurteilt. Wenn die Bedingung zur Bestimmung der Beendigung einer Entfernungsmessung nicht erfüllt'
ist, wird die Entfernungsmessung wieder aufgenom-5
men, indem das Li chtpro-j ekt i onse I ement 3 wieder zur
Lichtemission angesteuert wird.
Schritt vi : Falls die Bedingung zur Bestimmung der Beendigung
einer Entfernungsmessung erfüllt ist, werden die
als Ausgangssignale der Vergleicher 107, 108, 109 und 110 abgegebenen Signale DD, AB, LL und HH in einem
Speicher M(O) innerhalb des Direktzugriffsspeicherbereiches
(RAM-Bereiches) des Mikrorechners abgespeichert.
Sodann wird das Synchronsignal SYNC zur Beendigung des
·
Betriebs der Lichtemissionstreiberschaltung 112 beendet.
Hierdurch beendet das Lichtprojektionselement 3 die
Lichtemission, wobei gleichzeitig die Synchron-Detektorschal tungen 102a und 102b ihren Betrieb einstellen.
Schritt Vii: Das Ausg'angss i gna I CLEAR der Ab lauf steuerschaltung
111. nimmt zur Löschung der Integrationsschaltungen
103a und 103b für einen nächstfolgenden Entfernungsmeßvorgang einen hohen Pegel an. Nach Beendigung
des vorstehend beschriebenen Steuerablaufs wird ein
25
im Speicher M(O) gespeicherter Vier-Bit-Datenwert zur
automatischen Scharfeinstellungsermittlung und zum
übergang auf andere, nachstehend noch näher beschriebene Entfernungsmeßbetriebsarten verwendet. Im Rahmen der
Subroutine gemäß Figur 24 kann außerdem die Bedingung
zur Bestimmung der Beendigung einer Entfernungsmessung
im Schritt ν geändert werden, damit die Subroutine anderen Entfernungsmeßbetriebsarten angepaßt werden kann.
Schritt 5: Es sei nun wieder auf Figur 20 Bezug genommen,
35
gemäß der. das Erreichen eines Scharfeins te LLzustands
ermittelt wird, wenn die Bedingung VA + VB > VH festgestellt
wird.
5
5
Schritt 6: Bei Feststellung des Scha rfeinste I Izustands
gibt die Ab lauf Steuerscha Itung 111 ein Abschaltsignal
(FF = NN = O) ab, das der Motortreiberschaltung 113
zugeführt wird und den Motor 8 zum Stillstand bringt.
Schritt 7: Nachdem die Integrationszeit "t" die maximale
Integrationszeit TO erreicht hat, geht die Ablaufsteuerung
auf eine übliche Scha rfei ns te Ilungs-Entfernungsmeßbetriebsart
über, die sich für einen üblichen Scharfeinstellzustand eignet, woraufhin die Entfernungsmessung wieder
aufgenommen wird. Der Begriff "übliche Sc ha rf ei ns te Ilungs-Entf
ernungsmeßbet r i ebsa rt" bezeichnet hierbei eine Betriebsart,
bei der die Entfernungsmessung wiederholt wird, nachdem ein Signal das Erreichen eines Scharfeinstellzustands
bezeichnet hat, wobei die Entfernungsmessung in der vorherigen Entfernungsmeßbetriebsart ausgeführt wird.
Schritt 8: Falls die Bedingung VA + VB k VH nicht erhalten
wird, liegt entweder ein Defokussierzustand vor oder
die Werte der Integrationssignale VA und VB sind zu klein.
Im Schritt 8 wird bestimmt, welcher dieser beiden Fälle vorliegt. Wenn'hierbei die Bedingung |VA - VBJ ^- VD nicht
erhalten wird, wird die Entfernungsmessung zu einem Zeitpunkt
t .^ TO beendet. Wie vorstehend beschrieben, weisen
gO die Integrationssignale VA und VB in diesem Falle niedrige
Pegel auf. Die Entfernungsmessung wird daher in einer Weise ausgeführt, die sich in bezug auf die niedrigen
Pegel der Integrationssignale VA und VB eignet. Der
Steuerablauf geht hierdurch auf eine nachstehend noch näher beschriebene Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
über.
DE 3 9*05 "34Ί6072
Schritt 9: FaLLs j VA - V B |
> VD ist, wird ein Defokussierzustand
der Linsengruppe 1 ermittelt. Sodann wird bestimmt, ob sich die Linsengruppe 1 in einem Nah-Fokussierzustand
oder einem Weit-Fokussierzustand befindet.
Wenn die Integrat ionssi gna Le die Relation VA )>
VB aufweisen, wird ein Weit-Fokussierzustand ermittelt. Sodann
wird festgelegt, daß der Motor 8 zur Verstellung der
Linsengruppe 1 in Richtung der Einstellung für die geringste
Entfernung angetrieben werden muß.
Schritt 10: Sodann wird die Motorantriebsgeschwindigkeit
bestimmt. Bei diesem spezifischen Ausführungsbeispiel
wird die Motordrehzahl in zwei Stufen gesteuert. Wenn
die Linsengruppe 1 aus einem Defokussierzustand heraus
sich dem Scharfei ns te ILzustand nähert, wird die Motordrehzahl
auf einen niedrigeren Wert umgeschaltet, damit die Linsengruppe 1 die ScharfeinsteIIposition nicht
überfährt und gleichmäßig zum Stillstand gebracht werden
kann. Die Motordrehzahl kann im übrigen auch in jeder gewünschten "Stufeηzahl umschaltbar sein.
Zur Bestimmung, ob die Position der Linsengruppe 1 in der Nähe der ScharfeinstelLposition liegt oder erheblich
von der Sc ha rfeins te I Iposition abweicht, wird der PegeL
des VergL eichswertes VL als Bezugswert verwendet. Bei
Vorliegen eines Defokussierzustands wird die niedrigere
Motordrehzahl gewählt, wenn das Signal VA + VB bei Abschluß
der Entfernungsmessung, d.h. zum Zeitpunkt des
Erreichens der Bedingung VA - VB = VD,. die Bedingung
VA + VB^ VL erfüllt, während eine höhere Motordrehzahl
gewählt wird, wenn das Signal VA + VB zu diesem Zeitpunkt die Bedingung VA + VB
< VL erfüllt. Diesbezügliche Einzelheiten
sind in den Figuren 26(a), 26(b), 26(c) und 26(d) sowie den Figuren 28(a), 28(b), 28(c) und 28(d)
dargeste LLt. Hierbei zeigen die Figuren 26(a), 26(b),
26(c) und 26(d) den Betrieb bei hoher MotordrehzahL,
während die Figuren 28(a), 28(b), 28(c) und 28(d) den
Betrieb bei niedriger MotordrehzahL veranschaulichen,
ο
Wie diesen Figuren entn-ehmbar ist, nähert sich das
RefLexions Licht-PunktbiLd P dem Mittelpunkt zwischen
den photoempfindLichen Bereichen 6A und 6B des Lichtempfangselements
6, wenn sich die Linsengruppe 1 in entsprechender Weise dem Scharfeinstellzustand nähert.
Die PegeLdifferenz" zwisehen den Integrationssignalen
VA und VB wird auf diese Weise fortlaufend kleiner. Die zur Erfüllung der Bedingung | VA - VB | ^. VD erforderliche
Zeitdauer "t" wird daher mit fortschreitender Annäherung
der Linsengruppe 1 an die Scharfeinstellposition immer
15
langer. Der Wert des Signals VA + VB erhöht sich proportional
zum Anstieg der Zeitdauer "t". Das Ausmaß einer Abweichung des Fokussierzustands der Linsengruppe 1 läßt
sich somit aus dem Wert des Signals VA + VB ermitteln.
Die zwischen der Drehzahlsteuerung des Motors 8 und der
20
Position des RefIexions Iicht-PunktbiI des P auf dem Lichtempfangselement
6 bestehende Beziehung ist in den Figuren 2 9 (a) und 29(b) veranschaulicht. Hierbei sind die auf
die photoempfindlichen Bereiche 6A und 6B fallenden
Lichtmengen während des Verlaufs einer Verschiebung des
25
Reflexionslicht-Punktbildes P von einem Punkt P1 (Weit-Fokussierpunkt).
über einen Punkt P2 (Scharfeinstellpunkt) zu einem Punkt P3 (Nah-Fokussi erpunk.t) dargestellt. In
Figur 29(b) stellt der Bereich L den Bereich niedriger
MotordrehzahL dar, der sich folgendermaßen ausdrucken
30
läßt:
IVA - VBl <
k
VA + VB = KO
VA + VB = KO
- 48 - " D-E 3905 ' 3 4Ϊ 6 0 7
Der Wert für ko kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit
von Bedingungen, wie der MotordrehzahL und der Systemträgheit
eingestellt werden. Sodann ergibt sich folgende Bez i ehung:
< XO ί VA + VB
> V^B = VL
in Im Falle eines Defokussierzustands wird hierbei die
Beendigung der Entfernungsmessung bestimmt, wenn die
Bedingung |VA - VB| = VD = vorgegebene Spannung erhalten wird. Die Motorsteuerung wird durch Vorgabe der
Bedingung VD/ko = VL1 erzieLt. Bei diesem spezifischen
AusführüngsbeispieI sind die Werte VL und VL1 derart
Ib
vorgegeben, daß VL = VL1 gilt. Die beiden Werte können
jedoch auch unterschiedlich eingestellt sein.
Es sei nun wieder auf das Ab laufdiagramm gemäß Figur
20 Bezug genommen, gemäß dem unter Defokussierbedingun-.
gen nach Ermittlung eines Weit-Fokussierzustands die
Bestimmung der Bedingung VA + VB > VL ausgeführt wird.
Schri tt 11; Im Falle von VA + VB ^ VL gibt die Ablaufsteuerschaltung
111 ein Signal zum Antrieb des Motors 8 mit niedriger Drehzahl ab, wie vorstehend beschrieben
ist. Wenn dieses Signal erzeugt wird, wird die Linsengruppe 1 in Richtung der Position für die geringste Entfernung
verstellt.
Schritt 12: Nachdem die Integrationszeit "t" die maximale
Integrationszeit TO erreicht hat, wird der Steuerablauf
wieder zum Schritt 3 zurückgeführt und erneut eine Entfernungsmessung
im üblichen Entfernungsmeßbetrieb vorgenommen
.
35
35
Schritt 13: FaLLs im Schritt 10 ermitte.lt wird, daß
die Bedingung VA-"+ VB < VL vorliegt, sollte der Motor 8 in der vorstehend beschriebenen Weise im allgemeinen
mit hoher Drehzahl betrieben werden. Im vorliegenden Schritt 13'wird jedoch bestimmt, ob die Entscheidung,
den Motor 8 in Richtung der Einstellung für die kürzeste Entfernung anzutreiben, bei einer n2-fachen Wiederholung
des üb L i chen Entf e rnungsmeßbet r i.ebs zumindest mit der ,Q Häufigkeit n2 kontinuierlich wiederholt.worden ist.
Wenn diese Wiederholung mit .einer geringeren Häufigkeif
als n2 erfolgt ist, geht'der Steuerablauf auf den Schritt
11 zurück, damit der Motor 8 in.Richtung der Einstellung
für die kürzeste Entfernung angetrieben wird.
' " ■ ·
Schritt 14: Falls die Entscheidung, den Motor 8 mit hoher
Geschwindigkeit in Richtung.der Einstellung für die kürzeste
Entfernung anzutreiben, zumindest mit der Häufigkeit n2 kontinuierlich wiederholt getroffen worden ist, wird
on der Motor 8 mit der hohen Geschwindigkeit in Richtung
der Einstellung für die kürzeste Entfernung angetrieben. Ist die Entscheidung nicht mit der Häufigkeit n2 kontinuierlich
wiederholt worden und ist z.B. mitten im Verlauf der Wiederholung dieser Entscheidung ein Sc ha rfeinste 11-
__ zustand oder dergleichen ermittelt worden, kann der Motor
Ao
8 nicht mit hoher Drehzahl betrieben werden, bis die Entscheidung
zum Antrieb in Richtung.der Einstellung für die kürzeste Entfernung mit der hohen Geschwindigkeit mit
n2-facher Häufigkeit wiederholt worden ist.
Wie vorstehend beschrieben, besteht der Zweck für diese Drehzahlsteuerung des Motors 8 in folgenden Zusammenhängen:
Da der Motor 8 zu Beginn stets mit geringer Drehzahl angetrieben wird, wird durch die Drehzahlsteuerung nicht
nur das Anfangsverhalten verbessert, sondern es können
35
- 50 - "de" 3905* "34Ί6072
auch unerwünschte Erscheinungen, wie z.B. Nacheilen bzw. RegeLschwingungen der Linsengruppe 1 vermieden
werden, die auf StörsignaLanteiLen beruhen, die den
Integrationssignal.en VA und VB überlagert sein können.
Die Betriebsweise gemäß" den Schritten 15 bis 18 ist
genau die gleiche wie in den Schritten 10 bis 14, lediglich mit der Ausnahme, daß im ersteren Fall die Motorantriebsrichtung
entgegengesetzt zur Motorantriebsrich- IQ tung im letzteren Fall ist." Ein näheres Eingehen auf
diese Ab laufsteuerschritte erübrigt sich daher.
Schritt 19: Nachdem im Schritt 5 ein Sc ha rfei ns te 11 zustand ermittelt worden ist, wird die Entfernungsmessung
in dem zur weiteren Durchführung der Entfernungsmessung
nach Erreichen eines Scharfeinstellzustands geeigneten
Scha rfeinsteIlungs-Entfernungsmeßbetrieb wieder aufgenommen,
wenn die Integrationszeit "t" die maximale
Integrationszeit TO erreicht hat. Dies ist erforderlich,
OQ da sich auch nach Erreichen eines Scharfeinstellzustands
die Entfernung des zu photographierenden Objekts jederzeit
ändern Kann. Angesichts dieser Möglichkeit muß der Scharfeinstellzustand durch Wiederholung der Entfernungsmessung
in vorgegebenen Zeitintervallen bestätigt werden,
2g die in diesem Falle durch die maximale Integrationszeit
TO gegeben sind. Im üblichen Scharfeinstellungs-Entfernungsmeßbetrieb
wird folgende Maßnahme zur Bestimmung einer Beendigung der Entfernungsmessung getroffen: Die
Bedingung zur Bestimmung eines Scharfeinstellzustands,
„Q die im üblichen Entfernungsmeßbetrieb durch VA + MB >
VH gegeben ist, wird durch die Bedingung VA + VB > VL (VL< VH) ersetzt.
Der Grund, die Bedingung für eine Festlegung der Beendigung der Entfernungsmessung von VA + VB >
VH auf VA + VB > VL zu verändern, besteht in der Vergrößerung des
_ 51 _
Bereiches, innerhalb dessen die Linsengruppe 1 als im Sc ha rfei ns te LL zustand befindlich angesehen werden
kann. Der sogenannte Regelunempfindlichkeitsbereich,
c- innerhalb dessen die Linsengruppe 1 nicht als im Defokuss
i e rzus tand befindli-ch angesehen werden kann, wird
demzufolge mit der Absicht vergrößert, eine zu rasche
Verstellung der Linsengruppe 1 aus einer Position zu verhindern, die als Scharfei ns te IIposition festgelegt
n worden ist. Wenn z.B. diesö Bedingung auf VL = 1/2 VH
eingestellt wird, kann im wesentlichen die gleiche Wirkung
wie bei zweifacher Vergrößerung des Vergleichswertes
VD erzielt werden, wie dies in den Figuren 30(a), 30(b), 3OCc) und 30(d) veranschaulicht ist. Durch diese
... Maßnahme kann die Bedingung IVA - VB |
> VD zur Ermitt-Ib -.·=■·
•lung eines.Defokussierzustands nicht mehr so rasch bestimmt
werden. Hierdurch verringert sich die Möglichkeit einer fehlerhaften Steuerung aufgrund von Störsignalanteilen,
die den Integrationssignalen VA und VB überlagert
■ sein können. Außerdem kann die Integrationszeit, d.h.
die Lichtemissionszeit des Lichtprojektionselements 3
durch Verringerung des Vergleichswertes verkürzt werden. Bei diesem spezifischen Ausführungsbeispiel, bei dem
der Entfernungsmeßzyklus auf eine vorgegebene Zeitdauer
festgelegt ist, führt dies zu einem zusätzlichen Vor-25
teil in bezug auf den Stromverbrauch.
Die weiteren Bedingungen zur Bestimmung einer Beendigung
der Entfernungsmessung sind die gleichen wie im üblichen
Entfernungsmeßbetrieb, so daß der Steuerablauf anschließend
30
wie im üblichen Entfernungsmeßbetrieb durchgeführt wird.
D.h.', wenn eine der drei Bedingungen | VA - VB | > VD, VA + VB ^" VL und t =£ TO nach Beginn der Entfernungsmessung
erfüllt ist, bringt die Ab laufsteuers cha I tuna 111
die Entfernungsmessung zum Abschluß. Die zu diesem Zeit-35
.-52 - """■ "d"e 3905 "3 4Ί6072
punkt erhaltenen Vergleichssignale DD, AB, LL und HH
werden sodann wieder im Speicher M(O) abgespeichert.
Schritt 20: Ob die Bedingung |VA - VB|
> VD erfüllt ist, 5
d.h., ob die Linsengruppe 1 sich in einem Defokussierzustand
befindet oder nicht, wird im Schritt 8 auf der
Basis der im Speicher M(O) abgespeicherten Daten bestimmt Falls I VA - VBI >
VD ist, wird ein Defokussierzustand
■ der Linsengruppe 1 ermittel-t. Der Steuerablauf geht dann
10
wieder auf den Schritt 3 zurück, um eine Entfernungsmessung
im üblichen Entfernungsmeßbetrieb durchzuführen.
Schritt 21: Falls die Bedingung |VA - VB j ^VD nicht
erfüllt-ist, befindet sich entweder die Linsengruppe
.1 im Scharfeinstellzustand oder das Objekt ist zu weit
entfernt bzw. sein Reflexionsfaktor ist zu gering, um
ausreichende Signale zu erhalten. In diesem Falle werden die Pegel der Integrationssignale VA und VB in Abhängigkeit
vom Vorliegen oder NichtvorIiegen der Bedingung VA
+ VB ^ VL bestimmt. Ob sich die Linsengruppe 1 im Scharfeinstellzustand
befindet oder nicht, wird somit in Abhängigkeit von dem hierbei erzielten Ergebnis festgelegt.
Wenn die Integrationssignale nicht die Bedingung VA +
VB^- VL erfüllen, wird die Entfernungsmessung unter der
Bedingung t > TO beendet. Da in diesem Fall die Pegel
der Integrationssignale VA und VB extrem niedrig sind,
wird festgelegt, daß sich das Objekt in weiter Entfernung befindet oder einen geringen Reflexionsfaktor aufweist,
woraufhin der Steuerablauf auf die Niedrigpegel-Entfer-
nungsmeßbetriebsart übergeht und die Entfernungsmessung
in d-ieser Betriebsart wieder aufgenommen wird.
Schritt 22: Falls ein Scharfeinstellzu stand unter der
Bedingung VA + VB > VL ermittelt wird, wird ein Z ä h L —
~
DE 3905
Vorgang bis zur maximalen Integrationszeit TO in der
unter Schritt 7 vorstehend bereits beschriebenen Weise
ausgeführt.
Schritt 23: Sodann wird ermittelt, mit welcher Häufigkeit
der Entfernungsmeßvorgang im üblichen Scharfeinste
I lungs-Entfernungsmeßbetrieb wiederholt worden ist.
Falls für die Anzahl, der Wiederholungen η
<" nO gilt, in wird der Steuerablauf auf den üblichen Scharfeinstellungs-Entfernungsmeßbetrieb
zurückgeführt, um die Ent-'
fernungsmessung in dieser Betriebsart bis zur Erfüllung
der Bedingung η = nO durchzuführen, oder geht auf den
Schritt 20 bzw. 21 zurück, um die Entfernungsmessung
im üblichen Sc ha rf ei ns te L lungs-Entfernungsmeßbetrieb
Ib
■durchzuführen, bis sie auf eine andere Entfernungsmeßbetriebsart
übergeht. Wenn der Vorgang der üblichen Scharfeinstellungs-Entfernungsmessung nO-fach wiederholt
worden ist und die Bedingung η = nO erfüllt ist, wird
- der Steuerablauf auf den üblichen Entfernungsmeßbetrieb
.
zurückgeführt (Schritt 3). Der nächste Entfernungsmeßvorgang
wird'sodann im üblichen Entfernungsmeßbetrieb
durchgeführt, dessen Ausführung mit einem normalen Regelunempfindli
chkeitsberei ch erfolgt.
Wie vorstehend beschrieben, wird der RegeLunempfindlichkeitsbereich
jeweils in den Normalzustand zurückversetzt,
wenn der Entfernungsmeßvorgang nO-fach wiederholt worden
ist, wodurch sich eine Abnahme der Entfernungsmeßgenauigkeit
verhindern läßt. Wie in Verbindung mit der Beschreibung des Schrittes 19 beschrieben ist, läßt sich durch
eine"Vergrößerung des Regelunempfindlichkeitsbereiches
die Arbeitsweise der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
in höherem Maße stabilisieren. Durch diese Maßnahmen besteht
jedoch die Tendenz einer Verringerung der Entfer-35
nungsmeßgenauigkeit. Angesichts dieser Tatsache wird
- 54 - Ve 3*905 " "3Vi 6072
somit der Steuerablauf nach jeweils nO-facher Wiederholung
der Entfernungsmessung auf den üblichen Entfernungsmeßbetrieb
zurückgeführt, damit die Bestimmung
einer' Scharfeinstellung oder eines Defokussierzustands
5
mit dem in seinen Normalzustand zurückversetzten Regel-
unempfindlichkeitsbereich ausgeführt werden kann. Auf
diese Weise läßt sich eine Verringerung der Entfernungsmeßgenauigkeit
verhindern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung lassen
10
sich somit sowohl eine genaue Entfernungsmessung als
auch eine Stabilisierung des Fokussierzustands erzielen.
Hierbei werden die Werte für nO und VL für diesen Zweck in geeigneter Weise eingestellt.
■ '
.Es sei nun auf Figur 21 Bezug genommen, gemäß der der
Entfernungsmeßvorgang bei niedrigen Signalpegeln folgendermaßen
durchgeführt wird:
Schritt 24: Die Entfernungsmessung wird in folgenden
Fällen in der Niedrig'pegel-Entfernungsmeßbetriebsart
durchgeführt:. Bei den beiden Integrationssignalen VA
und VB werden im üblichen Entfernungsmeßbetrieb oder
im üblichen ScharfeinsteIlungs-Entfernungsmeßbetrieb in
der vorstehend beschriebenen Weise niedrige Pegel fest-
gestellt oder bei den beiden Integrationssignalen VA
und VB werden für eine Entfernungsmessung ausreichend hohe Pegel im Verlauf eines UnendIich-Entfernungsmeßbetriebs
ermittebt, auf den nachstehend noch näher eingegangen wird. Die Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebs-
art eignet sich zur Entfernungsmessung, wenn die Pegel
der Integrationssignale VA und VB gering sind. Im Rahmen
der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart wird wie beim
üblichen Entfernungsmeßbetrieb die Entfernungsmessung
als abgeschlossen angesehen, wenn für die Integrationssignale
VA und VB die Bedingung VA + VB^ VH gilt oder
wenn die Bedingung t ^ TO erhalten wird. Anders aLs
im üblichen Entfernungsmeßbetrieb schließen jedoch die
Bedingungen zur Bestimmung einer Beendigung der Entfer-
p. nungsmessung in diesem Fall die Bedingung VA - VB
> VD ο —
nicht ein. Der Grund für diesen Unterschied ist folgender:
Bei der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart befindet
sich das Objekt 5 entweder in weiter Entfernung
oder weist einen geringen Reflexionsfaktor auf. Dementsprechend
sind die am LtchtempfangseIement 6 meßbaren
Signalpegel gering, was zu einem schlechten Stör- abstand der Integrationssignale VA und VB führt. In einigen
extremen Fällen kann daher die Ungleichung bzw. Größer/KLeiner-Relation zwischen den Integrationswerten
VA und VB aufgrund von StörsignaLan teilen genau entgegen"
15
gesetzt zu der tatsächlichen Relation sein. Die Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
dient zur Verhinderung einer fehlerhaften Entfernungsmessung unter solchen Bedingungen.
D.h., wenn die Nahentfernungsrichtung und
die Unendlichkeitsentfernungsrichtung bezeichnende Signale
20
wiederholt erzeugt und dann in dieser Form ausgewertet wurden, würden abwechselnd die Fokussiersigna Ie entgegengesetzter
Richtung erhalten, die eine instabile Arbeitsweise
der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung zur Folge
hätten. Die Figuren 31(a), 31 (b)" und 31(c) zeigen Beispiele
für Integrationssignale mit derart geringen Störabständen.
Gemäß Figur 31(a) verändern die Integrationssignale VA und VB abwechselnd ihre Relation. Wenn somit
zum Zeitpunkt (I) gemäß den Figuren 31(a) und 31(c) die
bedingungen |VA - VB| >
VD und VB > VA erhalten werden, 30
wird ein Nah-Fokussierzustand der Linsengruppe 1 ermittelt
Die Ab laufsteuers cha Itung 111 würde dann ein Steuersignal
zum Antrieb des Motors .8 in der Unend I ichkeitsentfernungsrichtung
abgeben. Wenn ferner die zum Zeitpunkt (I) den
Wert VB ^ VA aufweisende Relation zwischen den Integra-35
tionssignalen bei (I1) den Wert |VA - VB| <
VD annimmt,
- 5* - *d"e 3905 "" "34Ί6072
würde zum Zeitpunkt (I) keine Bestimmung der Entfernungsmessung
erfolgen und die Bedingung VA^ VB und IVA - V B | >
VD würde zu einem anderen Zeitpunkt (II)
bestimmt. Dies hätte zur Folge, daß ein Defokussiersignal
mit völlig entgegengesetzter Richtungszuordnung
zum vorstehend beschriebenen Signal dem Motor 8 zugeführt würde. Um derartige Instabilitäten minimal zu halten,
wird in der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart die
-^q Bedingung |VA - VB | £ VD nicht zur Bestimmung der Beendigung
einer Entfernungsmessung verwendet. Wenn die Bedingung VA + VB -VH nicht bestimmt wird, kann die Integrationszeit
"t" die Bedingung t = TO erreichen. Sodann wird die Bedingung |VA - VB| ^ VD bestimmt.
. Wenn mehrere Betriebsarten wahlweise in der vorstehend
beschriebenen Weise Verwendung finden, lassen sich die
VorteiLe des normalen Entfernungsmeßbetriebs (Stromeinsparung
usw.) und die mittels der Niedrigpegel-Ent- „p. f ernungsmeßbet r i ebsa r t in bezug auf Stabilisierung erzielbaren
Vorteile vereinigen.
Schritt 25: Gemäß dem Ab I aufdiagramm der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
gemäß Figur 21 erfolgt eine
„g ErmittLung dahingehend, ob nach Beendigung der Entfernungsmessung
im Schritt 24 die Entfernungsmessung unter der Bedingung VA + VB >
VH abgeschlossen worden ist. Die Bedingung VA + VBiT VH bezeichnet einen ausreichend
großen Wert der Integrationssignale VA und VB. Wenn das
„0 Ergebnis dieser Ermittlung die Erfüllung dieser Bedingung
bestätigt, geht der Steuerablauf auf den üblichen
Entfernungsmeßbetrieb des Schrittes 3 zurück. Die Figuren
32(a), 32(b) und 32(c) zeigen die Zustände der Signale VA, VB, VA + VB und j VA - VB|, die beim übergang des
„Ρ- Steuerablaufs von der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebs-
art zum üblichen Entfernungsmeßbetrieb erhalten werden.
Gemäß Figur 32(c) wird die Entfernungsmessung bei Vorliegen
der Bedingung j VA - VB J > VD nicht beendet, sonc dem weitergeführt. Die Entfernungsmessung endet, wenn
die Bedingungen t < TO und VA + VB £ VH gemäß Figur 32(b)
erfüllt sind, woraufhin der Steuerablauf auf den üblichen Entfernungsmeßbetrieb zurückgeführt wird.
Schritt 26: Jegliche anderen Bedingungen als VA + VB ^
VH führen dazu, daß die Entfernungsmessung unter der Bedingung t = TO beendet wird. Der Pegel des Signals VA
+ VB wird kontinuierlich für die Ermittlung bestimmt,
ob sich das zu photograph!erende Objekt in einer unendlichen
Entfernung oder einer meßbaren endlichen Entfer- . 15
■nung befindet. Andere Bedingungen als VA + VB >
VL (VL < VH) bezeichnen sehr niedrige Pegel der Integrationssignale VA und VB und geben an, daß sich das Objekt in
der Entfernung unendlich befindet. Falls dieser Zustand auftritt, wird der Steuerablauf daraufhin in einer nach-.
stehend näher beschriebenen Unendlich-Entfernungsmeßbetriebsart
durchgeführt. Die Figuren 33(a), 33(b) und
33Cc) zeigen die Zustände der Signale VA, VB und VA + VB, wenn der Steuerablauf auf die UnendLich-Entfernungsmeßbetriebsart
übergeht. Wenn die Bedingung VA + VB < VL
erhalten wird, nachdem die Entfernungsmessung durchgeführt
worden ist, bis die Integrations zeit "t" die maximale
Integrationszeit TO erreicht hat, sind die Pegel der beiden Integrationssignale VA und VB sehr niedrig. Die Objektentfernung
kann dann als unendlich angesehen werden. In
diesem Falle ist der Wert des Signals J VA - VB| unbeachtlich;
unabhängig davon, ob die Bedingung | V A - V B j ^. VD
oder j VA - VB| <" VD vorliegt. Falls sich das Objekt nicht
in der Entfernung unendlich befindet, jedoch einen geringen
Reflexionsfaktor aufweist, gibt es gleichermaßen nur eine
35
unzureichende RefLexionsLichtmenge ab, was ebenfalls
zu den vorstehend beschriebenen Bedingungen führt. Mit
Hilfe des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels
κ der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung, bei "dem die
Entfernungsmessung unter Verwendung von Lichtprojektionsund
Lichtempfangssystemen erfolgt, ist jedoch die Unterscheidung einer weiten Objektentfernung von einem niedrigen
Reflexionsfaktor des Objekts mit erheblichen Schwie-
1(-j rigkeiten verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
daher die vorstehend beschriebene Bedingung einer weiten Objektentfernung zugeordnet. Dementsprechend führt die
Ab laufsteuerschaItung 111 der Motorantriebsschaltung
ein Steuersignal (FF = 1, NN = 0) zum Antrieb des Motors
1P- 8 in Richtung der Entfernung unendlich zu. Wenn einanderes
Entfernungsmeßsignal erzeugt wird, bevor das photographische
Objektiv 1 die Endstellung für die Entfernung
unendlich erreicht, wird natürlich der Motorantriebsschaltung
zu einem solchen Zeitpunkt ein Haltesignal oder
_- Umkehrsignal für den Motor 8 zugeführt.
ZU ·
Schritt 27: Zum Zeitpunkt des Vorliegens der Bedingung
VA + VB έ VL, d.h., wenn für das Signal VA + VB die Bedingung
VLj^ VA + VB < VH gilt, erfolgt eine Ermittlung
dahingehend, ob die Bedingung j VA - VB|^ VD vorliegt
oder nicht. Falls j VA - VB| < VD gegeben ist, wird das
Vorliegen eines ScharfeinsteLIzustands unter NiedrigpegeIbedingungen
ermittelt. Falls die Bedingung | VA VBI ^ VD vorliegt, wie dies in den Figuren 34(a), 34(b)
_ und 34(c) veranschaulicht ist, wird das Vorliegen eines
Defokussierzustands unter Niedrigpegelbedingungen ermittelt.
In einem solchen Fall wird der Motor 8 allgemein in Fokussierrichtung mit geringer Geschwindigkeit
in Drehung versetzt.
- 59 - DE 3905 3 A 1 6072
Schritt 28: FaLLs die Bedingung |VA + VB j <
VD vorLiegt,
wird in der vorstehend beschriebenen Weise das VorLiegen
eines Scharf ei ns te LLzustands unter NiedrigpegeLbedingung
gen ermitteLt und dem Motor 8 von der Ab LaufsteuerschaL-tung
111 ein HaLtesigna-L zugeführt. Hierbei besteht jedoch
die Ausnahme, daß dieses Motor-HaLtesignaL nicht
abgegeben wird, faLLs ein co -KennsignaL bzw. °° -Kennbit den Wert "1" aufweist. Dieses <=<? -KennsignaL bzw.
1Ω °° -K61"11"10""* wird zum Zeitpunkt des vorstehend beschriebenen
Übergangs auf die °° -Entfernungsmeßbetriebsart auf
den Wert "1" gesetzt und im übLichen Entfernungsmeßbetrieb auf "0" zurückgeste LLt. Wenn das ^0 -Kennbit auf
"1" gesetzt ist, führt die AbLaufsteuerschaLtung 111
- c der MotörantriebsschaLtung 113 weiterhin das gLeiche
lo
•Steuersi gna L zu. Der Zustand "1" des o° -Kennbits wird
in der NiedrigpegeL-Entfernungsmeßbetriebsart nur dann
erhaLten, wenn die oo -Entfernungsmeßbetriebsart auf
die NiedrigpegeL-Entfernungsmeßbetriebsart übergeht.
on In diesem FaLLe wird ein SignaL erzeugt, durch das der
ZU
Motor 8 in Richtung der Entfernung <*? in Drehung versetzt
wird. Wenn das oo -Kennbit den Wert "1" aufweist, versteLLt der Motor 8 auch dann die Linsengruppe 1
weiterhin in Richtung ihrer Position für die Entfernung nc unendLich, wenn das Erreichen eines ScharfeinsteLLzustands
unter NiedrigpegeLbedingungen ermitteLt wird. Der Grund
für die Einfügung des co -Kennbits = 1 aLs Ausnahmebedingung ist foLgender: Wenn im FaLLe eines Scha rfeinsteLL-vorgangs
auf ein Objekt, das sich entweder in derart
_ Weiter Entfernung befindet oder einem derart niedrigen
30
RefLexionsfaktor aufweist, daß ein ScharfeinsteLLsignaL
mit niedrigem PegeL erhaLten wird, die Entfernungsmessung
aus einer Objektivposition heraus einsetzt, die von einer
Scha rfeinsteLLposition stark in Richtung der Position
für die kürzeste Entfernung abweicht, besteht die Tendo
denz, daß der Leckstrom des LichtempfangseLements 6 vor
-60 - " "de 3905 " 3416072
Abschluß des Scharfeinstellvorgangs die Erzeugung eines
falschen Scharfeinstellsignals verursacht. Diese Fehlermöglichkeit
ist durch Experimente bestätigt. Wenn die Drehbewegung des Motors 8 durch ein solches falsches
Signal unterbrochen wird, kommt die Linsengruppe 1 in einer von der Scharfeinstellposition stark abweichenden
Stellung zum Stillstand. Das cx>
-Kennsignal bzw. oc-Kennbit
ist zur Erkennung eines solchen falschen Signals vorgesehen. Falls das <*>
-Kennbit den Wert "1" aufweist, gibt die Ab laufsteuerschaItung 111 weiterhin das Signal
für die Unendlich-Entfernungsrichtung ab, während die
Entfernungsmessung in der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
gemäß vorstehender Beschreibung fortgesetzt werden kann.
Schritt 29: Falls das °° -Kennbit den Wert "0" aufweist,
gibt die Ab laufsteuerscha Ltung 111 in der übLichen Weise
das Motor-Haltesignal ab, um den Motor 8 zum Stillstand
zu br ingen.
Schritt 30: PaUs im Schritt 27 die Bedingung | VA - VB |
έ VD erhalten wird, wird das Vorliegen eines Defokussierzustands
unter Niedrigpegel-Bedingungen ermittelt. Sodann wird die Defokussierrichtung bestimmt, d.h., es
wird ermittelt, ob für die Integrationssignale die
Bedingung VA^ -VB gilt.
Sehr i tt 31: Die Beziehung VA >
VB zwischen den Integrationssignalen VA und VB bezeichnet einen Weit-Fokussierzustand.
In diesem Falle wird entschieden, daß die Ablaufsteuerschaltung
111 den Motor 8 zur Verstellung der Linsengruppe 1 in Richtung der Position für die kürzeste Entfernung
ansteuert. In der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
dreht sich der Motor 8 im allgemeinen mit
geringer Geschwindigkeit, da bei niedrigen SignaLpegeLn
die Werte der beiden IntegrationssignaLe VA und VB gering
und damit auch der Störabstand klein sind. Hierbei kann kein ausreichend zuverlässiges Richtungssignal erhalten
werden. Wenn der Motor '8 jedoch mit niedriger Drehzahl betrieben wird, können instabile Verstellbewegungen der
Linsengruppe 1 durch Nacheilen oder Regelschwingungen
verringert werden.
Schritt 32: Sodann findet eine Ermittlung dahingehend
statt, ob der Weit-Fokussierzustand unter Niedrigpegel-Bedingungen
kontinuierlich n4-fach wiederholt ermittelt
worden ist. Wenn hierbei festgestellt wird, daß ein Signal für dieselbe Richtung wiederholt n4-fach erhaltenworden
ist, wird entschieden, daß der Störabstand der Integrationssignale VA und VB ausreichend groß geworden
ist und der Steuerablauf auf den üblichen Entfernungsmeßbetrieb zurückgeführt werden kann. Sodann wird die
Entfernungsmessung in der energiesparenden Weise im
üblichen Entfernungsmeßbetrieb durchgeführt. Die Entfernungsmessung
wird beendet, wenn die Bedingung IVA - VBI ^ VD vorliegt, und ruht, bis die Integrationszeit die maximale Integrationszeit TO erreicht hat. Wenn
sodann nach Integration bis. zum Ende der Maximalzeit die Bestimmung erfolgt, ist die Stabilität der Arbeitsweise
in der Ni edr i gp'ege l-Entf e rnungsmeßbet r i ebsart gleichzeitig
mit einem Energiespareffekt gewährleistet.
Schritt 33: Wenn im Schritt 30 festgestellt wird, daß die Integrationssignale nicht die Beziehung VA
> VB aufweisen und somit kein Nah-Fokussierzustand vorliegt,
wird wie im Falle des vorstehend beschriebenen Niedricjpege
L-Scha rf ei nste I Izus t.ands ermittelt, ob die Bedingung
oc? -Kennbit = 1 gegeben ist.
Schritt 34: FaLLs das <** -Kennbit = 1 ist, wird der Motor
8 mit hoher Geschwindigkeit in Drehung versetzt und verstellt
die Linsengruppe 1 in Richtung der Entfernung unendLich. Der Grund für die hohe Drehgeschwindigkeit
des Motors 8 ist folgender: Ein falsches Scha rfeins te LL-signal
könnte dazu führen, daß der Motor 8 im Bereich der Erzeugung des falschen Schar fei ns te L IsignaLs wie im
Falle eines NiedrigpegeL-Sc ha rfei ns te ILzustands mit gein
ringerer Drehzahl betrieben wird, während die Linsengruppe
1 tatsächlich einen Defokussierzustand einnimmt.
Schritt 35: Falls das <x>
-Kennbit den Wert "0" aufweist, wird der Motor 8 gemäß den vorstehend beschriebenen a L L-
, _ gemeineh Bedingungen mit niedriger Drehgeschwindigkeit
Ib ■
bzw. Drehzahl betrieben.
Schritt 36: Wenn sodann ein Signal für dieseLbe Richtung
kontinuierlich mehr als n5-fach wiederholt erzeugt wird,
wird die Scha rfeinste I Lungsdetektoreiηrichtung in der
#
gleichen Weise wie im Schritt 32 in den übLichen Entfernungsmeßbetrreb
zurückversetzt. Ist dies nicht der FaLL,
wird die Entfernungsmessung wieder in der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
durchgeführt.
Schritt 37: Wenn im Schritt 29 ein Sc harfeins te IIzustand
unter NiedrigpegeLbedingungen ermittelt und ein Signal
erzeugt wird, um den Motor 8 zum Stillstand zu bringen,
wird zur Wiederaufnahme der Entfernungsmessung auf die
NiedrigpegeL-Entfernungsmeßbetriebsart übergegangen.
30
Im Falle des Niedrigpegel-ScharfeinstelLungsentfernungsmeßbetriebs
muß zur Beendigung der Entfernungsmessung die Bedingung VA + VB £ VL (VL
< VH) oder t > T1 (T1< TO, wobei T1 z.B. 1,76 ms beträgt) gegeben sein. Diese
Bedingung unterscheidet sich von der Bedingung für die
35
Beendigung der Entfernungsmessung im Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetrieb,
d.h. sie unterscheidet sich von der Bedingung VA + VB i VH oder t >^ TO. Der Zweck dieser
Maßnahme ist der gleiche wie im Falle des in Figur 20
veranschaulichten üblichen Scharfeinstellungs-Entfernungsmeßbetriebs.
D.h., die Zeit T1 ist kürzer als die Zeit TO gewählt, um dadurch den Rege lunempfind I ichkeitsbereich
in der in den Figuren 35Ca), 35(b) und 35(c).
-^q veranschaulichten Weise zu verbreitern und auf diese
Weise die Linsengruppe 1 stabil in einer als Scharfei
nste I Ipos i ti on bestimmten Lage festzuhalten und gleichzeitig
einen unnötigen elektrischen Energieverbrauch zu verhindern. Im Falle eines Scha rfeiηste I Izustands bei
Ig Niedrigpegelbedingungen ist insbesondere der Störabstand,
ziemlich schlecht, da die Pegel der Integrationssignale
VA und VB klein sind. In diesem Falle wird durch die Verbreiterung des Regelunempfindlichkeitsbereiches der
Scharfeinstellzustand in sehr effektiver Weise stabil i-
2Q siert. Ein weiterer Grund für die Vorgabe der Bedingung
VA + VB ξ VL (VL < VH) besteht darin, die Scharfeinstellungsermi'ttlung
im üblichen Entfernungsmeßbetrieb über die maximale Integrationszeit T1 hinweg zu ermöglichen.
Schritt 38: Mit Beendigung der Entfernungsmessung wird
zunächst die Bedingung VA + VB^ VL bestimmt. Falls VA +
VB ξ VL ist, weisen die Integrationssignale einen vorgegebenenoder
darüber liegenden Pegel auf und werden als „Q ausreichend groß für die Entfernungsmessung im üblichen
Entfernungsmeßbetrieb gewertet. Sodann wird der Entfernungsmeßvorgang
wieder auf den üblichen Entfernungsmeßbetrieb zurückgeführt.
-64 - DE 3905
Schritt 39: FaLLs die Bedingung VA + VB > VL nicht
erhalten wird, wird ermitteLt, ob die Bedingung |VA - VB |
^ VD vorLiegt. FaLLs [VA - VB| > VD gegeben ist, werden
die IntegrationssignaLe wie im FaLLe von Schrift 38 als
ausreichend groß angesehen und die Entfernungsmessung
auf den übLichen Entfernungsmeßbetrieb zurückgeführt.
Schritt 40: Im FaLLe von VA + VB ■<
VL und | VA - VB | -<i VD IQ wird das Erreichen eines ScharfeinsteLLzustands ermitteLt
und der Zählvorgang fortgesetzt, bis die Integrationszeit "t" die maximaLe Integrationszeit TO erreicht.
Schritt 41: Es wird ermitteLt, ob der Entfernungsmeß-
, f- Vorgang im Niedrigpegel-ScharfeinstelLungsmeßbetrieb η 3 -.
fach wiederholt worden ist. Wenn eine n3-fache Wiederholung vorLiegt, wird die Entfernungsmessung auf die Niedr
i gpege L-Ent fe rn.ungsmeßbet ri ebsa rt zurückgeführt. Wenn
die Entfernungsmessung mit einer geringeren Häufigkeit
on als n3-fach wiederholt worden ist, wird sie im NiedrigpegeL-ScharfeinstelLungsentfernungsmeßbetrieb
weiter wiederholt. D'ie Entfernungsmessung wird somit wie beim
übLichen ScharfeinstelLungsentfernungsmeßbetrieb jeweils
nach n3-facher Wiederholung des Entfernungsmeßvorgangs
2c auf die Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart zurückgeführt,
um die Bedingung für eine Beendigung der Entfernungsmessung
auf VA + VB ^ VH oder t^ TO einzustellen,
so daß der Rege lunempfindlichkeitsbereich zur Verhinderung
einer Verschlechterung der Entfernungsmeßgenauigkeit in
on den ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden kann.
Die Maßnahme, vom NiedrigpegeL-Sc harfeinsteL lungsentfernungsmeßbetrieb
auf den Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetrieb
überzugehen, ermöglicht gleichzeitig die Stabilisierung eines ScharfeinsteLlzustands unter NiedrigpegeL-
QC bedingungen, eine Verringerung des elektrischen Strom-Verbrauchs
sowie die Verhinderung einer Abnahme der Meßgenaui
gke i t.
Unter Bezugnahme auf Figur 22 wird nachstehend näher
auf die Arbeitsweise der Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
im Unendlich-Entfernungsmeßbetrieb eingegangen.
■
Ein übergang auf den Unendlich-Entfernungsmeßbetrieb
findet statt, wenn im Schritt 26 gemäß Figur 21 die Bedingung VA + VB < VL ermittelt wird. Wie unter Bezugnahme
auf die Ab I aufdiagramme gemäß den Figuren 20 und
21 vorstehend beschrieben ist, wird das Objekt als in der Entfernung unendlich befindlich angesehen, wenn
bei einem Entfernungsmeßvorgang extrem niedrige Pegel
der beiden Integrationssignale VA und VB festgestellt
werden. In diesem Falle geht die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels
der Scharfei ns te Ilungsdetektoreiηrich-
.tung auf den Unend I i c h-Ent fe rnungsmeßbet ri eb über, der
sich für ein in der Entfernung unendlich befindliches
Objekt eignet. Vor einem Schritt 42 dieser Betriebsart
ist bereits ermittelt worden, daß sich das zu photographierende
Objekt in der Entfernung unendlich befindet. Somit
werden folgende Maßnahmen getroffen:
Schritt 42: Zunächst wird der Motor 8 mit hoher Geschwin-
digkeit in Richtung der Entfernung unendlich in Drehung versetzt.
Schritt 45: Sodann wird das co -Kennbit auf "1" gesetzt,
wodurch die Erzeugung eines Unendlich-Signa Is angezeigt
wird. Das ^>^ -Kennbit dient zur Unterscheidung eines
falschen Scharfeinstellsignals, wie dies vorstehend
bereits unter Bezugnahme auf die Figuren 20 und 21 beschrieben wurde, und ist im üblichen Entfernungsmeßbetrieb
normalerweise auf "0" zurückgestellt.
Schritt 44: Ein Wiederholungs-Häufigkeitszahlenwert n6
35
wird in einem Speicher M(6) des Direktzugriffsspeicherbereiches
(RAM-Bereiches) des Mikrorechners gesetzt, der
als Zähler zur Zählung eines vorgegebenen Häuf ig'kei ts-
c zahlenwertes n6 dient,
ο
ο
Schritt 45: Im Unendlich-Entfernungsmeßbetrieb wird die
Beendigung der Entfernungsmessung auf der Basis der Bedingung VA + VB ^ VH oder t = T2 bestimmt. In dieser
n Betriebsart ist die Bedingung |VA — V B | ^ VD, die eine
der Bedingungen zur Bestimmung der Beendigung der Entfernungsmessung im üblichen Entfernungsmeßbetrieb darstellt,
aus folgendem Grund ausgeschlossen: Im Unendli ch-Entfernungsmeßbetrieb sind die Werte bzw. Pegel
der beiden Integrationssignale VA und VB wie im Falle
ο
der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart äußerst klein
und dementsprechend ist der Wert des Signals j VA - VB| nicht zuverlässig. Weiterhin ist die maximale Entfernungsmeßzeit
bzw. Integrationszeit auf eine Zeitdauer T2. ein-
_ gestellt (Τ2<"ΓΟ, wobei z.B. T2 = 19,3 ms beträgt), die
20
kurzer als die für die Niedrigρegel-Entfernungsmeßbetriebsart
eingestellte maximale Integrationszeit ist. Da nämlich die Bedingung VA + VB = VL als Grenzbedingung
verwendet wird, erfolgt die Richtungsbestimmung in Abhängigkeit
von der Werterelation zwischen den Integrations-25
Signalen VA und VB unter der Bedingung VA + VB )>
VL und wird in der Unendlich-Entfernungsrichtung unabhängig von
der Werterelation zwischen den Integrationssignalen VA und VB gehalten, falls die Bedingung VA + VB
<* VL gege-
ben ist. Wenn somit die Bedingung VA +,VB = VL vorliegt,
3U
kann ein den Integrationssignalen VA und VB überlagerter
Störsignalanteil oder dergleichen einen Fehler in der
Richtungsbestimmung verursachen, was Nachei Ierscheinungen
und Rege Ischwingungen zur Folge haben kann. Der
Zweck der vorstehend beschriebenen Maßnahme, die maximale
Integrationszeit auf eine kürzere Zeitdauer einzustellen,
dient zur Lösung dieses Problems. Wie in den Figuren
36Ca), 36(b) und 36(c) veranschaulicht ist, ist
c mit der Änderung der Integrationszeit von TO auf T2 anstelle
einer Änderung des Wertes des Signals VL die gleiche vorteilhafte Wirkung erzielbar.
Schritt 46: Falls die Bedingung VA + VB^. VH vorliegt,
wird ermitteLt , daß die Entfernungsmessung im üblichen
Entfernungsmeßbetrieb möglich ist und die Entfernungs-'
messung demzufolge auch im üblichen Entfernungsmeßbetrieb
durchgeführt.
Schritt" 47: Wenn die Bedingung VA + VB ^ VH nicht e r -
■halten wird, wird die Beendigung der Entfernungsmessung
in Abhängigkeit von der Bedingung t = T2 bestimmt. In diesem Falle wird somit die Zeitdauer TO bis T2 gezählt.
Schritt 48: Es wird ermittelt, ob die Bedingung VA +
.
VB > VL erhalten wird oder nicht. Im Falle von VA + VB ~ VL sollte "die Entfernungsmessung in der Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart
durchgeführt werden, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 21 beschrieben ist.
In diesem Fallewird der Steuerablauf somit auf die
25
Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetriebsart zurückgeführt,
woraufhin ein nächstfolgender Entfernungsmeßzyklus begi
nnt.
Schritt 49: In diesem Schritt wird ermittelt, ob der
:
Entfernungsmeßvorgang seit Beginn des Unendlich-Entfernungsmeßbetriebs
kontinuierlich mit einer n6-fachen
Häufigkeit wiederholt worden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht der Steuerablauf wieder auf den Schritt
45 zurück und die Entfernungsmessung wird über die 35
maximale Integrationszeit T2 hinweg durchgeführt. D.h.,
obwohl die maximale Integrationszeit auf T2 (T2 <
TO) für die vorgegebene Zeitdauer (bzw. die vorgegebene Häufigkeit n6) nach Beginn der Entfernungsmessung im
UnendIich-Entfernungsmeßbetrieb geändert worden' ist,
wird die Maximalzeit nicht auf eine Zeitdauer T3 geändert (T3 <
T2 <T0). Hierfür sind folgende Gründe maßgebend:
IQ Die Bedingungen, unter denen das Objekt als in der
Entfernung unendlich befindlich angesehen wird, umfassen eine Bedingung, unter der das Objekt zulässigerweise als
in der-Entfernung unendlich befindlich angesehen werden
kann, da es sich entweder tatsächlich in einer weiten
Entfernung befindet oder einen niedrigen Reflexionsfaktor
aufweist, wodurch sich Signale geringen Wertes ergeben. Gemäß einer anderen Bedingung befindet sich das
Objekt zwar, in einer meßbaren Entfernung, jedoch bewirken
seine begrenzten Abmessungen, daß das Entfernungs-
2Q meßsystem stark von der tatsächlichen Objektentfernung
abweicht. Dementsprechend zeigt das Ref I exions I icht-Punktbild
P o'der das Lichtempfangselement Abweichungen
in bezug auf das Objekt 5. Dies hat zur Folge, daß die
Bestimmung der Entfernung unendlich zunächst eine Verstellung der Linsengruppe 1 in Richtung der Position
für die Entfernung unendlich herbeiführt. Danach wird
jedoch die Entfernungsmessung mögLich, wenn das Reflexionslicht-Punktbild
P sich korrekt über die Oberfläche des Lichtempfangselements 6 bewegt, so daß die Linsengruppe
QQ 1 entsprechend der Differenz zwischen den Werten der
Integrationssignale VA und VB in eine Scharf ein-ste I Ipositibn
verstellt wird.
Unter diesen Bedingungen würden Maßnahmen zur Änderung gc der maximalen Integrationszeit auf T3 (T3
<T T2 < TO, wobei T3 z.B. 1,76 ms beträgt) den Regelunempfindlichkeits-
- 69 - DE 3905
bereich verbreitern und damit ein Ansprechen verzögern,
womit sich gegebenenfalls auch eine korrekte Steuerung des Motors 8 verzögert, so daß der Motor 8 die Scharfe
i nste-l Lposi t ion überläuft. Zur Vermeidung dieser Situation
wird für die Dauer der n6-fachen Wiederholung der
Entfernungsmessung die maximale Integrationszeit nicht
von T2 (T2 <TTO) auf T3 geändert, so daß ein Unendlich-Entfernungszustand
unabhängig davon bestimmt werden kann, ob es sich tatsächlich um die Entfernung unendlich
oder nur um einen Übergangszustand während des Fokussiervorgangs
handelt.
Während der Entfernungsmessung im Unendlich-Entfernungsmeßbetrieb
gibt die Ab laufsteuerscha Itung 111 ständig
ein Signal zum Antrieb des Motors 8 in der Drehrichtung für die Entfernung unendlich ab. Wenn die Linsengruppe
1 die UnendIich-Entfernungspositi on erreicht, wird jedoch
ein Unendlich-SchaIter 62 geschlossen und bringt
dadurch den Motor 8 zum Stillstand.
Schritt 50: Wenn die Anzahl der Wiederholzeiten die
Häufigkeit n6 überschreitet, wird die Entfernungsmessung
auf der Basis der maximalen Integrationszeit T3 durchgefühht,
die kurzer als die vorherige Maximalzeit T2 ist. Die Beendigung der Entfernungsmessung wird auf der Basis
der Bedingung VA + VB ^ VL oder t ^ T3 bestimmt. Wie im
Falle des vorstehend beschriebenen Niedrigpegel-Scharfeinstellungsentfernungsmeßbetriebs
wird durch die Änderung
QQ der maximalen Integrationszeit auf T3 (T3
<TT2) der Regelunempfindlichkeitsbereich
vergrößert und auf diese Weise gleichzeitig ein Stabilisierungseffekt in Verbindung mit
elektrischer Energieeinsparung erzielt.
Schri tt 51: Da im Falle von VA + VB >
VL das Signal
VA + VB den VergLeichswert VL trotz der verkürzten
maximalen Integrationszeit T3 (T3-<T2) erreicht hat,
wird ermittelt, daß die Integrationssignale VA und VB
ausreichend hohe Werte für eine Entfernungsmessung im
5
üblichen Entfernungsmeßbetrieb erreicht haben, woraufhin
der Entfernungsmeßvorgang auf den üblichen Entfernungsmeßbetrieb
zurückgeführt wird.
Schritt 52: Falls VA + VB <T VL ist, wird ermittelt, daß
die Integrationssignale VA und VB noch sehr niedrige
Pegel aufweisen und sich das Objekt 5 in der Entfernung unendlich befindet. Sodann wird die Zeitdauer TO bis T3
gezählt.
· ·
Schritt 53: Es wird ermittelt, ob der Entfernungsmeßvorgang
in der maximalen Integrationszeit T3 mit einer
n7-fachen Häufigkeit wiederholt worden ist. Wenn die Anzahl der Wiederholzeiten nicht die Wiederholzahl n7
erreicht hat, kehrt die Ablaufsteuerung wieder zum
Schritt 50 zurück.
Schritt 54: Wenn der Entfernungsmeßvorgang n7-fach wiederholt
worden ist, wird die Entfernungsmessung noch einmal mit der maximalen Integrationszeit T2 durchge-
führt.
Die Integrationszeit wird auf diese Weise am Ende einer
jeden vorgegebenen Anzahl n7 von Wi ederhoIzeiten wieder
auf T2 eingestellt. Durch diese Maßnahme wird eine Ver-
ringerung der Entfernungsmeßgenauigkeit in der' gleichen
Weise wie im Falle des vorstehend beschriebenen Niedrigpegel-Scharfeinstellungsentfernungsmeßbetriebs
verhindert. Im Schritt 44 wird der Speicher M(6) auf M(6) =
n6 eingestellt, damit die Entfernungsmessung n6-fach
mit der maximalen Integrationszeit T2 wiederholt wird.
Im Schritt 5 4 wird der Speicher M(6) jedoch auf M(6)
= 1 eingestellt, da die Entfernungsmessung nur einmal
durchgeführt wird.
Vorstehend sind unter Bezugnahme auf die Ab I aufdiag ramme
gemäß den Figuren 20, 21 und 22 folgende fünf Entfernungsmeßbetriebsarten
beschrieben worden:
1. üblicher Entfernungsmeßhetrieb
2. üblicher Scha rfei ns te I lungsentfernungsmeßbetrieb
3. Niedrigpegel-Entfernungsmeßbetri eb
4. Niedrigpegel-Scharfeinstellungsentfernungsmeßbetrieb,
und
5. Unendli ch-Entfe rnungsmeßbet rieb.
15
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist,
besteht bei der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
die Möglichkeit, die Entfernungsmessung
durch wahlweisen übergang zwischen den vorstehend genann-
ten jeweiligen Entfernungsmeßbetriebsarten 1 bis 5 in
zweckmäßiger .Weise durchzuführen. Hierdurch ist eine
höchst zuverlässige stabile Arbeitsweise in Verbindung
mit einer Verringerung des Stromverbrauchs gewährleistet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
erfolgt die Bestimmung eines Scha rf ei ns te I Izustands oder
Defokussierzustands auf der Basis des Absolutwertes
j VA - VBI der Differenz zwischen den Integrationssignalen
VA und VB, die die Einfallsposition des Reflexionslicht-Punktbildes
P bezeichnen. Die Ermittlung des Fokussierzustandes ist jedoch auch durch eine Verhältnisbildung,
wie z.B. durch Bildung des Verhältnisses VA/VB durchführbar. Das vorstehend beschriebene Verfahren ist somit stets
35
anwendbar, wenn eine Ungleichung bzw. eine Größer/Kleiner-Relation
oder eine Wertedifferenz zwischen den Integrationssi
gna Len VA und VB erhalten werden kann, unabhängig von den hierzu getroffenen Maßnahmen. Obwohl der
Signalpegel bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
aus dem Signal VA + VB bestimmt wird, kann
die Bestimmung des Signalpegels auch unter Verwendung
eines der beiden Integrationssignale VA und VB erfolgen.
Ferner können die Pegel der Integrationssignale VA und,
VB in jeder geeigneten Weise ermittelt werden. Darüber
hinaus kann auch das Lichtempfangselement mehr als drei
photoempfindliche Bereiche aufweisen.
Bei der vorstehend beschriebenen automatischen Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
für ein optisches Abbildungssystem, bei der ein Punktbild auf ein Objekt
projiziert und ein Bild des Objektes in einer vorgegebenen Brennebene bzw. Bildebene entsprechend einer
Ungleichung bzw. Größ-er/K leiner-Re I at i on zwischen den
Integ rationswerten der Ausgangssignale eines LichtempfangseLementes
abgebildet wird, das zumindest zwei Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Einfallsposition
des von dem projizierten Lichtpunkt resultierenden
Ref I exions Iichtes erzeugt, ist somit eine Auswertungseinrichtung zur Bestimmung der Position des Objektes
auf der Basis der Integrationswerte der Ausgangssignale
des Lichtempfangselementes, eine Signalpegel-Detektoreinrichtung
zur Ermittlung der Signalpegel der Integrations-
V^ werte und eine Sperreinrichtung vorgesehen, die die Auswertungseinrichtung
an der Festlegung eines Scharfe i η-stellzustandes
hindert, wenn die Integrationswerte der
Ausgangssignale des LichtempfangseLementes zwar einen
Sc ha rfei ns te LIzustand bezeichnen, die Auswertungsein-
"5 richtung jedoch ermittelt, daß das anzumessende Objekt
sich in der Entfernung unendlich befindet und die Signalpegel-Detektoreinrichtung feststellt, daß die
Integrationswerte der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes
unterhalb eines vorgegebenen Pegels liegen.
Hierdurch ist insbesondere der VorteiI·erzieIbar, daß
die Möglichkeit einer versehentlichen Scharfeinstellungsermittlung insbesondere dann ausgeschlossen ist, wenn
ein zunächst in weiter Entfernung befindliches Objekt
allmählich näherkommt.
Eine automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung
für ein optisches Abbildungssystem, bei der ein Punktbild
auf ein Objekt projiziert und ein Bild des Objektes in einer vorgegebenen Bildebene entsprechend einer Ungleichung
bzw. Größer/Kleiner-Relation zwischen den
Integrationswerten der Ausgangssignale eines photoempfindlichen
Lichtempfangselements abgebildet wird, das zumindest zwei solche Ausgangssignale in Abhängigkeit
von der Einfallsposition des von dem projizierten Lichtpunkt
herrührenden Reflexions I i c ht es erzeugt, umfaßt eine Vergleichseinrichtung, die ermittelt, daß die
Größer/Kleiner-Relation zwischen den Integrationswerten
der Ausgangssignale des Lichtempfangselementes einen
vorgegebenen Wert überschreitet, eine Zeitmeßeinrichtung
für die Feststellung, daß die Projektionszeit des
Punktbildes eine vorgegebene Zeitdauer erreicht hat, und eine Auswertungseinrichtung, die den Fokussierzustand
des optischen Abbildungssystems auf der Basis der
Ausgangssignale des Lichtempfangselements ermittelt,
wenn zumindest entweder die Vergleichseinrichtung den
vorgegebenen Wert oder die Zeitmeßeinrichtung die vorgegebenen
Zeitdauer feststellt.
- Leerseite -
Claims (5)
- TeDTKE - BüHLING " KlNNE " GrUPE "*-[:": - Ivettb^r^hn.'^PA. #/■ Π Γ* O *..·"..· :Wp|.-|i5g. H.*Tie:dtkä* ΓrELLMANN " URAMS " OTRUIF 3410072 Dipl.-Chem. G.BühlingDipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. StruifBavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2Tel.:089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München30. April 1984 DE 3905Patentansprüche1 J Automatische Sc ha rfei ns te Ilungsdetektoreiηrichtung mit einer Lichtempfangseinrichtung, die zumindest zwei Entfernungsmeßbereiche zur Aufnahme von Reflexions-Licht aufgrund der Beaufschlagung eines Objektes mit Projektions Iicht und Erzeugung entsprechender Signale von jedem Entfernungsmeßbereich aufweist und derart angeordnet ist, daß die Lichtempfangsposition zur Aufnahme des Ref lexi orfs I i cht s sich entsprechend der Positions verstellung eines optischen Abbildungssystems ändert, gekennzeichnet durch eine erste Integrationseinrichtung (103a) und eine zweite Integrationseinrichtung (103b) zur Integration der von der Lichtempfangseinrichtung (6) zumindest erzeugten beiden Signale, durch einen Subtrahierer (104) zur Bildung einer Differenz zwischen den von der ersten und der zweiten Integrationseinrichtung abgegebenen Signalen, durch einen Addierer (105) zur Bildung der Summe der von der ersten und der zweiten Integrationseinrichtung abgegebenen Signale, durch eine Zeitmeßeinrichtung (236) für die Ermittlung, daß die Zeit, während der das Reflexions I icht auf die Lichtempfangseinrichtung projiziert wird, eine vorgegebene Zeitdauer erreicht hat, durch eine erste Vergleichseinrichtung (107) zum Vergleich eines vom Addierer abgegebenen Signals mit einem ersten Vergleichssignal (VD), durch eine zweite Vergleichseinrichtung (109) zum VergleichDresdner Bank (Manchen) Kto. 3939 844 Bayer. Vereinsbank (Mönchen) Kto. 60S 841 Postscheck (Manchen) Kto. 670-43-80434Ϊ6072eines vom Subtrahierer abgegebenen Signals mit einem zweiten VergLeichssignaL (VH) und durch eine erste Scharfeinstellungs-Auswertungseinrichtung (237, 238, 239, 240) zur Bestimmung eines ScharfeinsteLLzustands durch Auswertung der jeweils von der ersten Vergleichseinrichtung, der zweiten Vergleiihseinrichtung und der Zeitmeßeinrichtung abgegebenen Signale.
- 2. Automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von den Ausgangssignalen der ersten und der zweiten Integrationseinrichtung beaufschlagte dritte Vergleichseinrichtung zur Bestimmung einer Größer/Kleiner-Relation zwischen den von der ersten und der zweiten Integrations- ·einrichtung abgegebenen Signalen und durch eine Linsenvers te L Lei nri chtung zur Verstellung der Abbi IdungsIinse des optischen AbbiLdungssystems in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der dritten Vergleichseinrichtung.
- 3. Automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung nach Ans-pruch 2, gekennzeichnet durch eine mit einem vierten Vergleichssignal beaufschlagte vierte Vergleichseinrichtung, die das Ausgangssignal des Addierers mitdem vierten Vergleichssignal vergleicht und der Linsen-25verstelleinrichtung ein Vergleichsausgangssignal zur Steuerung der Verstellgeschwindigkeit der AbbiLdungs I inse zuführt.
- 4. Automatische Scharfei ns te I Iungsdetektorein-30richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßeine"zwei te ScharfeinsteIlungs-Auswertungseinrichtung vorgesehen ist, die nach Abgabe eines einen Scharfeinstellzustand des optischen Abbildungssystems bezeichnenden Signals der ersten Scha rfeinsteIlungs-Auswertungs-35einrichtung einen ScharfeinsteIIzustand bestimmt undDE" 3905 3416072mit einem VergL eichssignaL beaufschlagt wird, das einen größeren Sc ha rfeinsteLLungsbestimmungsbereich als die erste Scharfeinstellungs-Auswertungseinrichtung aufweist. 5
- 5. Automatische Scharfeinstellungsdetektoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scharfei ns te I lungs-Auswertungseinrichtung eineη-fache Wiederholung eines-Sc ha rfei ns te I lungs-Bestimmungs-10Vorgangs diurchfühht und daß nach n-facher Wiederholung-dieses Scha rfeinsteIlungs-Bestimmungsvorgangs ein einzelner Sc ha rfeinsteIlungs-Bestimmungsvorgang von der zweiten Scharfeinstellungs-Auswertungseinrichtung durchgeführt· wird. 15
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