DE2832963A1 - Automatic focussing control for camera - is combined with auto-zoom facility for simultaneous focal length control - Google Patents

Abstract

The still or cine camera is fitted with an automatic focusing control which is linked to a zoom control for changing the focal length. The user merely presses the shutter release and the camera is able to cope with fast moving scenes and the user can select the section of the scene which is of interest. The automatic focus control is operated by control pulses fed to a digital control circuit. The digital setting changes are readily converted into focal length values.

Description

Fotografische oder kinematografische Kamera mit Autofokus-Photographic or cinematographic camera with autofocus

Einrichtung und Brennweitenverstellung Die Erfindung betrifft eine fotografische oder kinematografische Kamera mit motorischen Stellvorrichtungen zum automatischen Scharfeinstellen des Objektivs nach Maßgabe unterschiedlicher Objektentfernungen und' zum Ändern der Brennweite des Objektivs.Device and focal length adjustment The invention relates to a photographic or cinematographic camera with motorized actuating devices for automatic focusing of the lens according to different object distances and 'to change the focal length of the lens.

Während es bei Stehbildkameras für den Aufnehmenden keine wesentliche Schwierigkeit bedeutet, die bei der Aufnahme zu berücksichtigenden Parameter vor der eigentlichen Aufnahme zu bestimmen, bringt das Filmen bewegter Vorgänge dann Probleme, wenn ein sich relativ schnell bewegendes Motiv mit gleichbleibendem Bildausschnitt aufgenommen werden soll. Hierzu wäre es erforderlich, daß der Filmende neben dem Einstellen der Objektentfernung gleichzeitig auch noch die Verstellung der Objektivbrennweite (Zoom-Verstellung) zu bedienen. hat. Hierdurch wäre er in fast allen Fällen überfordert. Die bekannten Autofokus-Systeme bringen hierfür zwar bereits eine wesentliche Verbesserung, ohne jedoch schon eine optimale Lösung darzustellen.While in the case of still cameras there is no essential for the recorder Difficulty means setting the parameters to be considered when recording To determine the actual recording is then brought about by filming moving processes Problems when a relatively fast moving subject with a constant image section should be included. This would require that the end of the film next to the Setting the object distance also adjusts the focal length of the lens (Zoom adjustment) to operate. Has. This would overwhelm him in almost all cases. The known autofocus systems already provide an essential one for this Improvement, but without already presenting an optimal solution.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein selbsttätiges Konstanthalten eines einmal gewählten Bildausschnittes zu gewährleisten und für fotografische oder kinematografische Kameras mit Autofokus-System und mit änderbarer Brennweite des Objektivs eine Lösung anzugeben, bei welcher der Aufnehmende bei der vorzunehmenden Brennweitenänderung für die Wahl des Bildausschnittes und der Objektentfernungseinstellung sowie dem Scharfeinstellen des Objektivs von der manuellen Mitwirkung so zu entlasten, daß auch beim Aufnehmen schnell bewegter Vorgänge die Wahl des Bildausschnittes und die Scharfeinstellung des Objektivs, die in gegenseitiger Abhängigkeit voneinander vorzunehmen sind, selbsttätig verwirklichbar ist. Jede Änderung der eingestellten Brennweite macht nämlich wiederum ein entsprechendes Nachfokussieren des Objektivs erforderlich.The invention is therefore based on the object of an automatic To ensure constant retention of a selected image section and for photographic or cinematographic cameras with autofocus system and with changeable Focal length of the lens to specify a solution in which the person taking the picture the change in focal length to be made for the selection of the image section and the Object distance adjustment as well as focusing the lens from manual To relieve participation in such a way that even when recording fast-moving processes the Choice of the framing and the focus of the lens in mutual Are to be made dependent on each other, can be realized automatically. Every Changing the set focal length makes a corresponding change Refocusing of the lens required.

Wegen der besonderen Bedeutung des automatischen Fokussierens in Verbindung mit digitalen Steuervorrichtungen soll in weiterer Präzisierung der Aufgabe die Lösung speziell für solche Kameras geeignet sein, die nach dem Impulszählverfahren mit nach Maßgabe der zu verwirklichenden Stellwege betätigten Zählvorrichtungen arbeiten und bei denen die entsprechenden Steuervorgänge durch die Zählvorrichtungen auslösbar sind.Because of the special importance of automatic focusing in connection with digital control devices is intended to further specify the task Solution especially suitable for cameras that use the pulse counting method with counting devices operated according to the travel distances to be achieved work and in which the corresponding control operations by the counting devices are triggered.

Die Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe besteht darin, daß bei fotografischen oder kinematografischen Aufnahmekameras mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs erfindungsgemäß die in seinem Kennzeichnungsteil angegebenen Maßnahmen getroffen sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere auch zur Lösung der gemäß Vorstehendem präzisierten Aufgabe, sind in Unteransprüchen niedergelegt.The solution to the above problem is that at photographic or cinematographic recording cameras with the features of the generic term of the main claim according to the invention specified in its characterizing part Measures are taken. Advantageous embodiments of the invention, in particular also for solving the problem specified above are in subclaims laid down.

Für fotografische bzw. kinematografische Kameras ist bereits eine Fokussiervorrichtung zum entfernungsabhängigen Einstellen des Objektivs und/oder zum Anzeigen des Fokussierzustandes vorgeschlagen worden, bei welcher von einer auf das Meßstrahlenbündel abgestimmten Empfängeranordnung über eine Vergleichsschaltung in Verbindung mit Speichervorrichtungen oder dergleichen, rücksetzbare Zählstufen wechselweise gesteuert werden, durch deren Signale entweder eine Anzeige des Fokussierzustandes oder eine motorische Stellvorrichtung zum Einstellen der Fokussierung steuerbar ist. Wenn in Verbindung mit derartigen digitalen Steuerungen für das automatische Fokussieren des Objektivs Objektive mit änderbarer Brennweite Verwendung finden sollen, ergibt sich die vorstehend angegebene Aufgabe, welche der Erfindung zugrunde liegt.There is already one for photographic or cinematographic cameras Focusing device for distance-dependent adjustment of the lens and / or for displaying the focus state has been proposed in which of one tuned to the measuring beam receiver arrangement via a comparison circuit in connection with storage devices or the like, resettable counting stages are alternately controlled, through whose signals either an indication of the focus status or a motorized adjusting device for adjusting the focus can be controlled is. When used in conjunction with such digital controls for the automatic Focusing the lens Lenses with changeable focal lengths are used should result in the above-mentioned object on which the invention is based lies.

Durch die Erfindung ist der Filmende von dem notwendigen Nachstellen der Brennweitenänderung aufgrund der Fokussiereinstellung befreit, weil durch die Kopplung der Verstellbewegungen miteinander zusammen mit dem Einstellen der Objektentfernung zum automatischen Fokussieren des Objektivs selbsttätig eine entsprechende Änderung der Objektivbrennweite herbeigeführt wird. Gerade beim Aufnehmen von sich schnell bewegenden Motiven wird dies speziell bei kinematografischen Kameras eine wichtige technische Vervollkommnung sein.With the invention, the end of the film does not have to be readjusted the change in focal length due to the focus setting, because by the Coupling of the adjustment movements together with the setting of the object distance to the automatic focusing of the lens automatically makes a corresponding change the lens focal length is brought about. Especially when recording yourself quickly Moving subjects, this becomes an important factor, especially with cinematographic cameras be technical perfection.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung sind alle diejenigen Teile der Kamera und insbesondere der Stellvorrichtungen für die Entfernungseinstellung und für die Brennweitenverstellung, welche für die Erfindung unwesentlich sind, fortgelassen.The invention is shown schematically with reference to the drawing Embodiment explained. In the drawing, all of those are parts of the camera and in particular the adjusting devices for the distance setting and for the Focal length adjustment, which are not essential for the invention, omitted.

Die Kamera enthält für das Einstellen der Objektentfernung ein drehverstellbares*Betätigungsglied 1 und ein weiteres drehverstellbares Betätigungsglied 2 für die Brennweitenverstellung.The camera contains a rotatable * actuator for setting the object distance 1 and a further rotatable actuator 2 for adjusting the focal length.

Mittels mit den Drehverstellgliedern 1 und 2 verbundenen, nach dem Binärsystem eingerichteten Codiervorrichtungen 3 und 4, welche geeignet sind, die Drehverstellbewegungen in Zählimpulse umzusetzen, wird eine dem Maß der Drehverstellung entsprechende Anzahl von Zählimpulsen erzeugt; und zwar wird die Einstellung der Objektentfernung durch einen Zähler 5 und die Brennweitenverstellung mittels eines Zählers 6 erfaßt. Beide digitalen Zhlervorrichtungen sind durch ein Steuersignal für sich rücksetzbar, so daß der Zählerinhalt jeweils den Änderungen der Verstellbewegungen entspricht. Der Inhalt des Zählers 5 für die Objektentfernung und der Inhalt des Zählers 6 für die Brennweiteneinstellung werden mittels einer entsprechenden binären Komparatorvorrichtung 7 ausgewertet; aus dem Vergleichsergebnis wird ein Maß für die notwendige Nachverstellung der Brennweite abgeleitet. Hierbei wird die Richtung der Nachverstellung mittels eines Brennweitenverstellmotors 10 dadurch bestimmt, daß ein von der automatischen Fokussiervorrichtung abgegebenes Richtungssignal mittels einer sogenannten UND-Schaltung 8 in Verbindung mit einem entsprechenden Schaltmechanismus 9 nach Art eines Relais die Richtungsbestimmung für die Beaufschlagung des Brennweitennachstellmotors 10 bewirkt.By means of the rotary adjustment members 1 and 2 connected, after Binary system set up coding devices 3 and 4, which are suitable for the Converting rotary adjustment movements into counting pulses becomes a measure of the rotary adjustment corresponding number of counting pulses generated; namely the setting of the Object distance by a counter 5 and the focal length adjustment by means of a Counter 6 detected. Both digital counter devices are controlled by a control signal can be reset by itself, so that the counter contents correspond to changes in the adjustment movements is equivalent to. The content of the counter 5 for the object distance and the content of the Counter 6 for the Focal length adjustment are by means of a corresponding binary comparator device 7 evaluated; the comparison result becomes a Measure derived for the necessary readjustment of the focal length. Here the Direction of readjustment by means of a focal length adjustment motor 10 thereby determines that a direction signal output from the automatic focusing device by means of a so-called AND circuit 8 in conjunction with a corresponding one Switching mechanism 9 in the manner of a relay to determine the direction for the application of the focal length adjustment motor 10 causes.

Das Maß der Verstellung der Objektentfernung und der Brennweitenänderung des Objektivs stehen nicht in einem linearen Zusammenhang miteinander. Dieser Unterschied wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorteilhaft dadurch ausgeglichen, daß von den den Drehverstellbewegungen zugeordneten Codiervorrichtungen 3, 4 mindestens die eine mit einem Codiersegment mit nichtlinearer Digitalteilung ausgestattet ist.The amount of adjustment of the object distance and the change in focal length of the lens are not linearly related to each other. That difference is advantageously compensated for in the illustrated embodiment, that of the coding devices 3, 4 assigned to the rotary adjustment movements, at least one is equipped with a coding segment with non-linear digital graduation.

Nach erfolgter endgültiger Fokussierung der Kamera wird durch nicht dargestellte Mittel ein Signal zum Rücksetzen der Zähler 5 und 6 ausgelöst, was durch das Bezugszeichen R zum Ausdruck gebracht ist. Dieses wird von der Fokussiervorrichtung nach erfolgter Fokussiereinstellung geliefert.After the camera has been finally focused, it will not Means shown triggered a signal to reset the counters 5 and 6, what is expressed by the reference character R. This is done by the focusing device Delivered after the focus adjustment has been carried out.

Bei der Handhabung der erfindungsgemäßen Kamera ergibt sich somit folgende Funktion. Beim Filmen wird der Aufnehmende zunächst den gewünschten Bildausschnitt einstellen. Noch vor Betätigung des Filmtransports wird darauf mittels des automatischen Fokussiersystems auch die Objektentfernung eingestellt und automatisch nachgeregelt. Die hierzu erforderliche Drehverstellung des Betätigungsgliedes 1 für die Obj-ektentfernung liefert mittels der zugeordneten Codiervorrichtung 3 eine entsprechende Anzahl von Zählimpulsen, welche dem Zähler 5 zugeführt wird. Entsprechend wird mittels der Codiervorrichtung 4 eine der Brennweitenverstellung entsprechende Anzahl von Impulsen erzeugt, weiche mittels des Zählers 6 erfaßt werden. Der weitere Vorgang ergibt sich ohne weiteres aus der vorstehenden Erläuterung des Ausführungsbeispieles. Solange der Inhalt der Zähler 5 und 6 einen Unterschied aufweist, bleibt jedenfalls der Nachstellmotor 10 für das Verstellen der Brennweite unter Strom.When handling the camera according to the invention, this therefore results following function. When filming, the person taking the picture is first of all the desired section of the picture to adjust. Before the film transport is activated, the automatic Focusing system, the object distance is also set and automatically readjusted. The required rotary adjustment of the actuator 1 for the object distance supplies by means of the assigned coding device 3 a corresponding number of Counting pulses which are fed to the counter 5. Accordingly, the Coding device 4 a number of pulses corresponding to the focal length adjustment generated, which are detected by means of the counter 6. The further process results can be readily understood from the above explanation of the exemplary embodiment. So long the content of the counters 5 and 6 shows a difference, remains the same in any case Adjustment motor 10 for adjusting the focal length under power.

Claims (5)

Ansprüche Fotografische oder kinematografische Kamera mit motorischen Stelleinrichtungen zum automatischen Scharfeinstellen des Objektivs nach Maßgabe unterschiedlicher Objektentfernungen und zum Ändern der Brennweite des Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbewegung der Brennweitenverstellung und diejenige. der automatischen Fokussiereinstellung derart miteinander -gekoppelt sind, daß durch eine hieraus abgeleitete Verstellbewegung einer jeglichen Änderung der Fokussiereinstellung automatisch eine entsprechende Änderung der Brennweiteneinstellung nach Größe und Richtung zugeordnet ist und daß durch die Richtung der Fokussierverstellbewegung die Stellrichtung der Brennweitenverstellung bestimmt ist.Claims Photographic or cinematographic camera with motorized Adjustment devices for automatic focusing of the lens as required different object distances and to change the focal length of the lens, characterized in that the adjustment movement of the focal length adjustment and the one. the automatic focus adjustment are coupled to one another in this way are that by an adjustment movement derived therefrom of any change the focus setting automatically changes the focal length setting accordingly is assigned by size and direction and that by the direction of the focusing adjustment the direction of adjustment of the focal length adjustment is determined. 2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht lineare Zusammenhang zwischen der Verstellbewegung für das Einstellen der Objektentfernung und für die Brennweiteneinstellung des Objektivs durch systementsprechende Auslegung von die Kopplung bewirkenden Ubertragunsgliedern ausgeglichen ist.2. Camera according to claim 1, characterized in that the non-linear Relationship between the adjustment movement for setting the object distance and for the focal length adjustment of the lens through system-specific Design of the coupling causing transmission elements is balanced. 3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbewegungen für das Fokussieren des Objektivs und für das Ändern seiner Brennweite durch diesen zugeordnete binäre, rücksetzbare Zählvorrichtungen (5, 6) erfaßt sind und daß durch Verknüpfung dieser Zähler (5, 6) mittels einer binären Komparatorvorrichtung (7) aus dem Zählerinhalt ein Maß für die notwendige Brennweitenverstellung abgeleitet wird, deren Richtung durch das Richtungssignal der automatischen Fokussiereinrichtung bestimmt ist.3. Camera according to claim 1 or 2, characterized in that the Adjustment movements for focusing the lens and changing its focal length by these associated binary, resettable counting devices (5, 6) are detected and that by linking these counters (5, 6) by means of a binary comparator device (7) a measure for the necessary focal length adjustment is derived from the counter content whose direction is determined by the direction signal from the automatic focusing device is determined. 4. Kamera nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich des nicht linearen Zusammenhangs zwischen den Verstellbewegungen für Objektentfernung und Objektivbrennweite durch eine nichtlineare Ausgestaltung der den binären Zählervorrichtungen (5, 6) zugeordneten Codiervorrichtungen (3, 4) hergestellt ist.4. Camera according to claim 2 and 3, characterized in that the compensation the non-linear relationship between the adjustment movements for object distance and lens focal length through a non-linear design of the binary counter devices (5, 6) associated coding devices (3, 4) is made. 5. Kamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Codiervorrichtungen (3, 4) ein die Drehverstellbewegung wandelndes Codiersegment mit einer nichtlinearen Digitalteilung aufweist.5. Camera according to claim 4, characterized in that at least one of the coding devices (3, 4) is a coding segment which converts the rotary adjustment movement with a non-linear digital graduation.