DE3005043A1

DE3005043A1 - Automatische fokussierungsanzeigevorrichtung fuer eine kamera

Info

Publication number: DE3005043A1
Application number: DE19803005043
Authority: DE
Inventors: Harumi Aoki; Katsuhiko Miyata; Kiyoshi Negeshi
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1979-02-13
Filing date: 1980-02-11
Publication date: 1980-08-14
Also published as: DE3005043C2; GB2047905A; GB2047905B

Description

HOFFMANN · ExTIiJE Oc PARTNER

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1974) . DIPL.-I NG. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) . D-8000 MD NCH EN 81 · TELEFON (08?) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

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Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan

Automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung für eine Kamera

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung, in der in der Fokussierungspositicn ein Fokussierungsanzeigesignal erzeugt wird, das angibt, daß das Bild eines in Frage stehenden Objekts durch eine fotografische Linse richtig fokussiert ist.

Bei optischen Bilderzeugungssystemen wurden bereits eine Vielzahl von Kameras mit automatischer Fokussierung vorgeschlagen, bei denen eine korrekte Fokussierungsposition selbsttätig ermittelt wird, so daß die Linse in die Fokussierungsposition bewegt werden kann. Jedoch wurde bis heute keine automatisch fokussierende, einäugige Spiegelreflexkamera praktisch über den Handel eingesetzt. Ein wichtiger Grund

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hierfür ist, daß eine einäugige Spiegelreflexkamera eine hochwertige Kamera ist, die bezüglich der Genauigkeit der Fokussierungsermittlung extrem strenge Anforderungen stellt. Da ferner die Linse einer einäugigen Spiegelreflexkamera verhältnismäßig schwer ist, wird der Linsenantrieb notwendigerweise groß. Schließlich ist es zum Anhalten der fotografischen Linse in der Fokussierungsposition erforderlich, eine Verarbeitungsschaltung vorzusehen, welche die Entscheidung trifft, ob die Linse sich gerade vor oder hinter der Fokussierungsposition befindet. Die hierfür erforderliche Verarbeitungsschaltung ist ziemlich komplex. Diese Faktoren machen die Herstellung bei einer einäugigen Kamera mit automatischer Fokussierung schwierig.

Es ist bereits ein Fokussierungsermittlungsverfahren bekannt, bei welchem, ähnlich wie bei einem mit einem Doppelbild arbeitenden Koinzidenzsucher, das Ausmaß einer relativen Verschiebung zwischen zwei optischen Bildern elektrisch erfaßt wird. Ferner ist ein Fokussierungsermittlungsverfahren bekannt, bei welchem eine Kontrastinformation des Bildes eines zu fotografierenden Objekts entnommen und ein Maximumwert des Kontrastsignals erfaßt wird.

Das letztgenannte Verfahren verwendet den Umstand, daß die optische Intensität oder das Leistungsspektrum einer jeden Raumfrequenz des Bilds eines zu fotografierenden Objekts zum Zeitpunkt der Fokussierung ein Maximum erreicht. Insbesondere wird bei diesem Verfahren ein serielles Positions-Abtastausgangssignal erhalten, das ein Maß für die Helligkeit sverteilung des Bildes darstellt, indem das Bild mit einem

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fotoelektrischen Wandlerelernent mechanisch oder elektrisch abgetastet wird und das auf diese Weise erhaltene Signal zwecks Entnahme hoher Frequenzkomponenten, nämlich der Kontrastinformation, differenziert wird. Nachdem das DifferentLabionssignal in eine Absolutwert-Wellenform umgewandelt wurde, wird der Scheitelwert der Absolutwert-Wellenform in einer einzelnen Abtastperiode entnommen und als Fokussierungssignal verwendet.

Es kann eine sog. "automatisch fokussierende Kamera" gebaut werden, bei welcher die fotografische Linse automatisch abhängig von dem vorausgehend beschriebenen Fokussierungssignal bewegt wird. Wird darüberhinaus ein Signal verwendet, das ein Maß für die Fokussierungsposition darstellt, so ist es ferner möglich, eine automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung zu schaffen,in welcher ein lichtabgebendes Element/ wie beispielsweise eine Lampe, bei der Fokussierungsposition eingeschaltet wird.

In jüngster Zeit wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein selbstabtastendes fotoelektrisches Wandlerelement als Abtastvorrichtung verwendet wird. Die Verwendung eines selbstabtastenden fotoelektrischen Wandlerelements macht einen kompakten Abtastteil möglich. Daher kann die entsprechend diesem Verfahren erhaltene Fokussierungsanzeigevorrichtung ohne Schwierigkeit in die Anordnung einer einäugigen Spiegelreflexkamera eingebaut werden. Das vom selbstabtastenden fotoelektrischen Wandlerelement gelieferte Signal wird in der Fokussierungsposition ein Maximum. Jedoch kann infolge des Vorliegens mehrerer Objekte innerhalb des Blickfelds der fotografischen Linse mehr als ein Scheitelwert erhalten werden. Daher ist es notwendig, um die fotografische

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Linse in der Fokussierungsposition anzuhalten, eine Einrichtung vorzusehen, welche die Entscheidung trifft, ob ein Scheitelwert ein echtes Maximum darstellt. Zu diesem Zweck wurden bisher entweder zwei fotoelektrische Wandlerelemente verwendet,die an der optischen Achse zu beiden Seiten der Fokussierungsebene angeordnet waren oder aber eine Speicherschaltung zum Vergleich der Signale, die für zwei Linsenvorschubsteilungen vorgesehen waren.

Es wurden bereits Anstrengungen unternommen, um die richtige Fokussierungsposition mit hoher Genauigkeit zu bestimmen und ein digitales, einem einzigen Pegel entsprechendes Signal zu entnehmen, das die Fokussierungsposition genau anzeigt. Sobald jedoch eine automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung verwendet wird,in der ein Lichtabgabeelement in der Kamera eingebaut wird.das in der Fokussierungsposition betätigt wird, führt die Angabe der Fokussierungsposition mit einem Fokussierungssignal extrem hoher Genauigkeit zu anderen Schwierigkeiten. Der Aufnahmevorgang erfolgt häufig_; während die Kamera in der Hand des Fotografen gehalten wird. In diesem Falle v/ird die Kamera leicht durch die Hand des Fotografen bewegt und es ist infolgedessen schwierig, die Linse genau auf das Objekt zu fokussieren. Wird daher ein Fokussierungssignal mit extrem hoher Anzeigegenauigkeit verwendet, so kann die Anzeige des Signals ein- und ausgeschaltet werden, wodurch es für den Fotografen schwierig wird, die Kamera richtig einzusetzen. Andererseits ist es bei Bildern, die von einer stationären Kamera aufgenommen werden,erwünscht, eine hohe Anzeigegenauigkeit der Fokussierung zu erzielen. Diese beiden, sich widersprechenden Bedingungen beeinflussen Kameras hoher Güte, wie beispielsweise einäugige Spiegelreflexkameras,, ganz erheblich. Dies ist ein wichtiger Grund, warum es schwierig ist, eine Kamera mit automatischer Fokussierungsanzeige zu bauen.

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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine automa-

tische Fokussierungsanzeigevorrichtung zu schaffen, bei welcher alle vorausgehend erwähnten Schwierigkeiten beseitigt wurden und in welcher ein Fokussierungssignal mit einer hohen Fokussierungsanzeigegenauigkeit erhalten wird, wenn die Kamera in ihrer Lage festgelegt ist, jedoch das Fokussierungssignal eine geringere Fokussierungsgenauigkeit aufweist, wenn die Kamera von Hand gehalten wird.

Eine Kamera mit automatischer Fokussierungsanzeige, die eine erfindungsgemäße Fokussierungsanzeigevorrichtung verwendet,-hat den beträchtlichen Vorteil, daß die Fokussierungsposition mühelos erfaßt werden kann, selbst wenn Bilder mit der von Hand unterstützten Kamera aufgenommen werden, während bei stationärer Kamera die Fokussierungsanzeige mit hoher Genauigkeit erfolgt.

Ferner soll durch die Erfindung eine einfache Fokussierungsanzeigevorrichtung geschaffen werden, in welcher das Kontrastsignal· unmitteibar in ein Tonsignal umgewandelt wird, ohne daß ein komplizierter Linsenantrieb verwendet wird, so daß die Position der fotografischen Linse, bei welcher der gewünschte Scheitelwert ein Maximum erreicht,durch Abhören der Frequenzoder Amplitudenänderung des Tonsignals ermittelt wird. Die Vorrichtung verwendet gezielt die Charakteristik des Gehörs, gemäß welcher es möglich ist, extrem kleine Tonveränderungen zu erfassen, sowie die höchste Frequenz oder höchste Amplitude derartiger Tonänderungen. Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Fokussierungsanzeigevorrichtung liegt somit darin, daß sie den schwierigen Bedingungen einer Fokussierungsanzeigegenauigkeit genügen kann, die für eine einäugige Spiegelre^eXkamera gefordert werden.

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Die eingangs genannte, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird durch eine automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung für eine Kamera gelöst, die eine fotoelektrische Fokussierungssignalermittlungseinrichtung aufweist, die abhängig vom Bild eines zu fotografierenden Gegenstands betätigt wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das einen Maximumwert bei der Fokussierungsposition einer fotografischen Linse der Kamera erreicht, eine Anzeigesteuereinrichtung zur Erzeugung eines Fokussierungssignals, abhängig von dem elektrischen Signal, wenn sich die fotografische Linse im wesentlichen in Fokussierungsposition befindet, und eine Anzeigeeinrichtung, die abhängig vom Fokussierungssignal arbeitet und in der sich ein Anzeigezustand abhängig von der Größe des Fokussierungssignals derart verändert, daß die Anzeigeeinrichtung in einer ersten Betriebsweise betätigt wird,um anzugeben, daß sich die fotografische Linse innerhalb eines vorgegebenen Fokussierungspositionsbereichs befindet, während sie in einer zweiten Betriebsweise angibt, daß sich die fotografische Linse in der Fokussierungsposition befindet. Die Anzeigeeinrichtung kann ein Lichtabgabeelement sein, dessen Helligkeit durch das Fokussierungssignal gesteuert wird. Ferner kann die Anzeigeeinrichtung ein Tonerzeuger sein, beispielsweise ein Tonwandler, wobei zumindest Frequenz oder Amplitude des vom Tonerzeuger erzeugten Tons durch das Fokussierungssignal gesteuert werden. Bei der zweiten Betriebsweise kann entweder eine Null- oder Mindestfrequenz des Tons oder eine Maximalfrequenz des Tons verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die genannte Aufgabe, sowie weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellungen,gelöst durch eine Fokussierungsanzeigevorrichtung

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§043

für eine Kamera, die ein fotoelektrisches Wandlerelement zur Abtastung des Bilds eines zu fotografierenden Gegenstands aufweist, um ein serielles Positionssignal· zu erzeugen, das ein Maß für die Helligkeitsverteilung des Bildes ist, eine Kontrastermittlungsschaltung zur Entnahme eines Helligkeitssignals in einem hohen Raumfrequenzbereich, wobei das Helligkeitssignal ein Maß für den Bildkontrast darstellt, eine Schaltung zur Umwandlung der Ausgangsänderungen des Kontrastsignals in Frequenzänderungen und einen Tonerzeuger, der abhängig von der Schaltung arbeitet, wobei sich die Frequenz des vom Tonerzeuger gelieferten Tons in der Fokussierungsposition der fotografischen Linse der Kamera auf einem Scheitelwert befindet. Die Amplitude des erzeugten Tons kann bei der Fokussierungsposition ein Maximum sein. Desgleichen kann der Scheitelwert der Frequenz des Tons entweder nach Wunsch ein Minimum oder ein Maximum sein.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figuren 1A und 1B

grafische Darstellungen bezüglich der Erzeugung eines FokussierungsSignaIs in einer erfindungsgemäßen, automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung,

Figur 2

ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung ,

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Figur 3 eine Kurve des Kontrastsignals in einer erfindungsgemäßen Schaltung, abhängig vom Linsenvorschub,

Figur 4 eine Reihe von Wellenformen, die die verschiedenen Bewegungsstufen der fotografischen Linse darstellen,

Figur 5 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Verfahrensweise, in welcher das Fokussierungssignal erfindungsgemäß erzeugt wird,

Figur 6 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung,

Figur 7 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung für eine Kamera gemäß der Erfindung und

Figur 8 eine Kurvendarstellung, die die Frequenz des erzeugten Anzeigesignals abhängig vom Kontrast des betrachteten Objekts angibt.

Die Erfindung wird anschließend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Die Figuren 1A und 1B sind grafische Darstellungen, die die Erzeugung eines Fokussierungssignals in einer automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung angeben. Insbesondere zeigt Figur 1A die Erzeugung eines Fokussierungssignals, entsprechend einem bekannten Verfahren. Dabei wird das Fokussierungssignal als digitaler Impuls

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erzeugt, wenn die fotografische Linse sich in einem verhältnismäßig schmalen Bereich S. befindet, der sich zu beiden Seiten der Fokussierungsposition erstreckt. Andererseits wird entsprechend der vorliegenden Erfindung das Fokussierungssignal in einem verhältnismäßig breitem Bereich JL¹ erzeugt, der sich zu beiden Seiten der Fokussierungsposition befindet. Ferner wird im Einklang mit der Erfindung das Fokussierungssignal derart verändert, daß es seinen Maximalwert hat, wenn sich die fotografische Linse in der Fokussierungsposition (Fokus -Position) befindet.

Es wird nunmehr eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer auf Kontrasterfassung beruhenden Fokussierungsermittlungsvorrichtung beschrieben. Figur 2 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dar, bei welcher ein Kontrastsignal ausgehend vom Bild eines zu fotografierenden Objekts erhalten wird. Das Bild eines zu fotografierenden Objekts 1 wird auf einer selbstabtastenden fotoelektrischen Wandleranordnung 3 durch eine fotografische Linse 2 erhalten. Die selbstabtastende fotoelektrische Wandleranordnung besteht aus mehreren fotoelektrischen Wandlerelementen und einer Abtastschaltung. In der Wandleranordnung wird die Helligkeitsverteilung des Objektbildes elektrisch abgetastet,um ein zeitserielles Signal zu erzeugen, das der Helligkeitsverteilung entspricht. Die selbstabtastende fotoelektrische Wandleranordnung 3 wird durch eine Steuerschaltung gesteuert, die eine Abtastimpulserzeugerschaltung aufweist, um eine diskrete, zeitserielle Wellenform entsprechend der Helligkeitsverteilung eines Objektbildes zu liefern. -Die Wellenform wird nach Verstärkung durch eine Verstärkerschaltung 5 mit Hilfe einer Abtast- und Halteschaltung 6 in eine analoge

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Wellenform umgewandelt. Die auf diese Weise erhaltene analoge Wellenform wird einer Glättungsschaltung 7 zugeführt , in welcher unerwünschte hohe Frequenzkomponenten aus der analogen Wellenform entfernt werden. Somit wird durch die Glättungsschaltung 7 eine Wellenform geliefert, die der ursprünglichen Helligkeitsverteilung des Objektbildes entspricht. Die von der Glättungsschaltung 7 abgegebene Wellenform wird durch eine Differenzierschaltung 8 differenziert, wodurch ein Differentiationssignal erhalten wird, das ein Maß für die hohe Raumfrequenz des Bildes darstellt, d.h. der Anstieg der Helligkeitsverteilung wird angegeben. Das Differentiationssignal wird durch eine Absolutwertschaltung 9 in eine positive oder negative Wellenform umgewandelt. Der Scheitelwert der abgegebenen Absolutwerte, die von der Absolutwertschaltung 9 für jede Abtastperiode geliefert werden, wird durch eine Scheitelwert Ermittlungsschaltung 10 erfaßt und gehalten, bis der nächste Scheitelwert in der nachfolgenden Abtastperiode ermittelt wird. Die auf diese Weise erhaltenen Scheitelwerte bilden das vorausgehend erwähnte Kontrastsignal. Das Kontrastsignal hat seinen Höchstwert (Amplitude) bei der Fokussierungsposition, d. h., wenn sich die fotografische Linse in der in Fig. 3 angegebenen Fokussierungsposition befindet.

Das Fokussierungssignal, welches gem. Fig. 1A sich digital an der Fokussierungsposition ändert, kann verwendet werden, indem es im Einklang mit einem Verfahren eingesetzt wird, bei welchem der Maximalwert des Kontrastsignals einmal gespeichert wird und wenn das Kontrastsignal erneut den gespeicherten Viert erreicht, ein Koinjzidenzsignal erzeugt wird. Fig. 4 stellt ein Diagramm für eine Beschreibung dieses Verfahrens dar. Insbesondere zeigt der obere Teil der Fig.

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Änderungen des Kontrastsignals, während der mittlere Teil der Fig. 4 die Bewegungen der fotografischen Linse, nämlich Vorschieben, Zurückziehen und Stop angibt. Die beiden Teile der Fig. 4 verdeutlichen den Fall, bei dem die Linse, die zunächst in einer Stopposition ist, vorgeschoben wird, wobei wenn das Kontrastsignal den Maximalwert erreicht, die Linse zurückgeschoben wird und wenn das Kontrastsignal erneut den Maximalwert erreicht, die Linse angehalten wird. Der erste Maximalwert des Kontrastsignals wird gespeichert und das Kontrastsignal wird mit dem derart gespeicherten Maximalwert verglichen. Sind die beiden Werte gleich, so wird das erwähnte Fokussierungssignal erzeugt. Durch die strichpunktierte Linie im oberen Teil der Fig. 4 wird der gespeicherte Scheitelwertpegel angegeben. Der untere Teil der Fig. 4 zeigt, daß , wenn der gespeicherte Scheitelwert mit dem Kontrastsignal zusammenfällt, das Fokussierungssignal erzeugt wird. Ein Lichtabgabeelement kann in digitaler Betriebsweise, unter Verwendung des Fokussierungssignals eingeschaltet werden.

Die Erfindung kann unter Verwendung des vorausgehend beschriebenen Kontrastsignals angewandt werden. Fig. 5 verdeutlicht, wie das Fokussierungssignal im Einklang mit der Erfindung erzeugt wird. Insbesondere zeigt der obere Teil der Fig. 5 Änderungen des Kontrastsignals, während der mittlere Teil der Fig. 5 die Bewegungen der fotografischen Linse ähnlich wie im Falle der Fig.4 angibt. Die fotografische Linse wird angehalten, wenn das Kontrastsignal wie im Falle der Fig. 4 seinen Maximalwert erreicht. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß, wenn das Kontrastsignal seinen Maximalwert erreicht,ein Wert gespeichert wird, der anschließend als "Spannungsteilungsscheiteiwert" bezeichnet wird und kleiner als der Maximalwert ist. Das Kontrastsignal wird mit dem somit gepeicherten Spannungsteilungsscheiteiwert verglichen

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und ein Fokussierungssignal wird erzeugt, wenn das Kontrastsignal· größer als dieser Wert ist. Ist die Schaltung derart aufgebaut, daß das Fokussierungssignal sich ändert entsprechend dem Unterschied zwischen dem Kontrastsignal und dem gespeicherten Wert, so kann das Fokussierungssignal entnommen werden. Der untere Abschnitt der Fig. 5 zeigt das auf diese Weise erzeugte Fokussierungssignal.'

Ein Beispiel einer automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Das Bild eines zu fotografierenden Objekts 11 wird auf einer zur Kontrasterfassung dienenden fotoelektrischen Wandleranordnung 13 durch eine fotografische Linse 12 in ähnlicher Weise abgebildet, wie dies in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. Das Ausgangssignal der Wandleranordnung 13 wird einer Kontrastermittlungsschaltung 14 zugeführt, wodurch am Ausgang der Wandleranordnung 13 ein Kontrastsignal erzeugt wird. Die Kontrastermittlungsschaltung kann eine Vorrichtung gemäß Fig. sein. Sie kann jedoch auch eine Vom.chtung sein, die ein einzelnes Kontrastsignal aus dem Bild eines zu fotografierenden Objekts entnimmt.

Der Scheitelwert des Kontrastsignals wird durch eine Scheitelwert-Halteschaltung erfaßt, die aus einem Operationsverstärker A-. , einer Diode D. , einem Widerstand R₁ und einem Kondensator C₁ besteht. Das Scheitelwerthaltesignal, das am Ausgang der Scheitelwert- Halteschaltung anfällt, wird nach Durchtritt durch einen Pufferverstärker, der als Operationsverstärker A₂ vorgesehen ist, einer Spannungsteilung durch Widerstände R„ und R^ unterzogen und der Unterschied zwischen dem nächsten folgenden Kontrastsignal und dem Spannungsteilungs- Scheitelwert wird durch einen Differentialverstärker entnommen, der durch einen

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Operationsverstärker A₃ gebildet wird. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers ist ein Steuersignal, das einen Transistor T.. leitend macht, wenn das Kontrastsignal höher als der Spannungsteilungs- Scheitelwert ist. Erhöht sich das Differential-Ausgangssignal des DifferentialVerstärkers, so steigt der zwischen dem Kollektor und dem"" Emitter des Transistors T₁ fließende Strom an. Wird der Transistor T₁ leitend, so fließt Strom in einer Leuchtdiode D₂, womit diese eingeschaltet wird.

Der Scheitelwert wird im Kondensator C, gespeichert. Der Kondensator C₁ wird durch Betätigung eines Analogschalters S₁ entladen, der durch einen Rückstellimpuls aus einem Rückstellimpulsgenerator 15 gesteuert wird, wodurch das Scheitelwert- Haltesignal zurückgestellt wird. Dieser Rückstellvorgang ist notwendig, bevor das Bild eines anderen Objekts zur Fokussierung kommt. Der Ruckste11impuls kann in Verbindung mit der Betätigung des Verschlußauslöseknopfes zum Zeitpunkt der Verschlußbetätigung erzeugt werden. Somit wird die Leuchtdiode eingeschaltet, wenn sich die fotografische Linse im wesentlichen in Fokussierungsposition befindet und die Helligkeit der Leuchtdiode an der Fokussierungsposition ihren Maximalwert erreicht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen automatischen Fokussierungsanzeigevorrichtung,in der die Fokussierung durch ein Tonsignal angezeigt wird, ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt.

Die Vorrichtung nach Fig. 7 v/eist einen sogenannten U/F-Umsetzer 11 auf, um Spannungsänderungen in Frequenzänderungen umzuwandeln, sowie eine mit dem U/F-Umsetzer 11 verbundene Verstärkerschaltung.

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Steigt der von«einer Scheitelwert- Erraittlungsschaltung IO gehaltene Spannungswert an, so erhöht sich die Frequenz des von einem Tonerzeugungsw.andler 13 gelieferten Tons. Die Frequenz des erzeugten Tons ist somit der von der Scheitelwert-Ermittlungsschaltung 10 gehaltenen Spannung proportional. Wird eine Oszillator- Steuerschaltung 14 zwischen den U/F-ümsetzer 11 und den Verstärker 12 eingefügt, so ist es möglich, mit dem Tonerzeuger intermittierend ein Tonsignal zu erzeugen, oder eine Mehrzahl von Tonsignalen unterschiedlicher Tonfärbung. Falls bei der Fokussierungsanzeigevorrichtung Änderungen der Tonamplitude verwendet werden, wird die Scheitelwert- Ermittlungsschaltung 10 mit einer Oszillatorschaltung verbunden, die ihrerseits an eine Verstärkerschaltung angeschlossen ist, so daß der Verstärkungsfaktor der Verstärkerschaltung durch das Ausgangssignal der Scheitelwert- Ermittlungsschaltung gesteuert wird.

Die Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. 7 wird nun näher in Verbindung mit Fig. 8 erläutert. Bei der Betrachtung des kantenförmigen Teils der Helligkeitsverteilung eines Objekts innerhalb der Messfeldbegrenzung des Suchers schiebt der Fotograf die fotografische Linse 2 vor oder zieht diese zurück. Befindet sich dabei die Linse 2 in der Fokussierungsposition, so ist gemäß Fig. 8 die Frequenz des vom Tonerzeuger erzeugten Tons am höchsten. Die Frequenz wird gemäß der Kurve 15 bei hohem Objektkontrast verändert, und gemäß der Kurve 16 bei niedrigem Objektkontrast. Je höher somit der Kontrast des Objekts ist, umso größer wird die Frequenzänderung des vom Tonerzeuger gelieferten Tons. Dies bedeutet, daß bei Erhöhung des Kontrast eines Objekts die Linse mühelos auf das Objekt fokussiert werden kann. Jedoch kann die Linse auch auf ein Objekt mit niedrigem Kontrast fokussiert werden, da die Frequenz

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des vom Tonerzeuger gelieferten Tons am Fokussierungspunkt am höchsten wird. Dies ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal der erfindungsgemäßen Fokussierungsanzeigevorrichtung, die ein Tonsignal verwendet, das an der Fokussierungsposition erzeugt wird.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht , wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Lichtabgabeelement an der Fokussierungsposition eingeschaltet und das Fokussierungssignal erreicht seinen Maximalwert in der Position korrekter Fokussierung. Ferner gibt das Fokussierungsanzeigesignal dem Fotografen eine eindeutige Anzeige, selbst wenn die Kamera von Hand gehalten wird und dennoch weist das Fokussierungsanzeigesignal eine sehr hohe Anzeigegenauigkeit auf, wenn die Kamera stationär gehalten wird.

Darüberhinaus kann die Linse auf ein Objekt genau fokussiert werden, indem lediglich der maximale Frequenzwert des vom Tonerzeugungswandler gelieferten Tons ermittelt wird. Somit ist bei einer Kamera,die die erfindungsgemäße Fokussierungsanzeigevorrichtung verwendet, keine übliche mühevolle Fokussierungseinstellung erforderlich. Da der kantenförmige Teil der Helligkeitsverteilung eines Objekts ermittelt wird, kann die Linse auch auf ein tiefes Objekt fokussiert werden. Das Tonerzeugungselement kann ein piezoelektrischer Summer sein, der nur wenig Raum erfordert, oder eine Hörkapsel.

In der Vorrichtung nach Fig. 7 wird das Kontrastsignal unmittelbar in ein Tonsignal umgewandelt, so daß die Fokussierung ausgehend von Änderungen des Tonsignals ermittelt wird. Die Vorrichtung stellt somit eine akustische Fokussierungsanzeigevorrichtung dar. Es versteht sich von selbst, daß die

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akustische Fokussierungsanzeigevorrichtung wirkungsvoll mit einer Vielzahl von visuellen Fokussierungsanzeigevorrichtungen, beispielsweise einer Leuchtdiode, kombiniert werden kann. Obgleich bei der vorausgehend beschriebenen Tonerzeugerschaltung ein Ton mit Maximalfrequenz am Fokussierungspunkt verwendet wird, kann auch eine Minimal- oder Nullfrequenz verwendet werden.

In einem Fall, wo. keine weitere Fokussierung erforderlich ist, beispielsweise wenn das gleiche Objekt wiederholt fotografiert wird, kann das vom Tonerzeugerelement erzeugte Tonsignal den Fotografen stören und es kann in einem solchen Falle abgeschaltet werden. Somit ist eine Kombination einer akustischen Fokussierungsanzeigevorrichtung und einer visuellen Fokussierungsanzeigevorrichtung sehr vorteilhaft.

Zusammenfassend wird durch die Erfindung eine automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung geschaffen, die besonders zur Verwendung mit einer einäugigen Spiegelreflexkamera geeignet ist und in welcher ein Kontrastsignal erzeugt wird, indem das Bild eines durch die fotografische Linse der Kamera betrachteten Objekts abgetastet wird. Dieses Signal wird in ein Anzeigesignal umgewandelt, das entweder ein akustisches oder visuelles Signal sein kann. Bei der Bewegung der Linse in Stellungen nahe des Fokussierungspunkts wird die Anzeigevorrichtung in einer ersten Weise betätigt. Befindet sich die Linse genau am Fokussierungspunkt, so wird die Anzeigevorrichtung in einer zweiten Weise betrieben. Auf diese Weise eignet sich die Kamera gut sowohl für Aufnahmen von Hand, als auch bei stationär gehaltener Kamera.

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Automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung für eine Kamera

Patentansprüche :

1 J Automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung für eine Kamera, gekennzeichnet durch eine fotoelektrisch arbeitende Fokussierungssignal-Ermittlungseinrichtung, die abhängig vom Bild eines zu fotografierenden Objekt arbeitet, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches einen Maximalwert bei der Fokussierungsposition einer fotografischen Linse der Kamera erreichL, eine AnzeigesLeueruny zur Erzeugung eines Fokussierungssignals, abhängig von dem elektrischen Signal, wenn sich die fotografische Linse im wesentlichen in der Fokussierungsposition befindet, und eine Anzeige, die abhängig

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vom Fokussierungssignal arbeitet, wobei sich der Anzeigezustand der Anzeige abhängig von der Größe des Fokussierungssignals derart ändert, daß die Anzeige in einer ersten Betriebsweise betätigt wird,um anzugeben, daß sich die fotografische Linse innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Fokussierungsposition befindet und wobei die Anzeige in einer zweiten Betriebsweise angibt, daß sich die fotografische Linse in der Fokussierungsposition befindet.

2. . Automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeige ein Lichtabgabeelernent aufweist, dessen Helligkeit durch das Fokussierungssignal gesteuert wird.

3. Automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige einen Tonerzeuger enthält und daß mindestens Frequenz oder Amplitude des vom Tonerzeuger erzeugten Tons durch das Fokussierungssignal gesteuert werden.

4. Automatische Fokussierungsanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Betriebsweise durch eine Minimalfrequenz des Tons dargestellt wird.

5. Autmatische Fokussierungsanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Betriebsweise durch eine MaximaIfrequenz des Tons dargestellt wird.

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6. pokussierungsanzeigevorrichtung für eine Kamera, gekennzeichnet durch eine fotoelektrische Wandleranordnung (3) zur Abtastung des Bilds eines zu fotografierenden Objekts zur Erzeugung eines zeitseriellen Signals, das die Helligkeitsverteilung des Bildes darstellt, eine Kontrastermittlungsschaltung (14) zur Entnahme eines Helligkeitssignals in einem hohen Raumfrequenzbereich, wobei das Helligkeitssignal einen Kontrast des Bilds darstellt, eine Schaltung zur Umwandlung der Ausgangssignaländerungen des Kontrastsignals in Frequenzänderungen und einen Tonerzeuger, der abhängig von der Schaltung arbeitet, wobei die durch den Tonerzeuger erzeugte Tonfrequenz bei der Fokussierungsposition einer fotografischen Linse der Kamera einen Scheitelwert erreicht.

7. Fokussierungsanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Amplitude des vom Tonerzeuger erzeugten Tons zum Zeitpunkt der Fokussierung ein Maximum hat.

8. Fokussierungsanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Scheitelwert ein Minimum ist.

9. Fokussierungsanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwert ein Maximum ist.

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