DE3245675C2

DE3245675C2 - Mit Bildkorrelation arbeitender Fokusdetektor

Info

Publication number: DE3245675C2
Application number: DE3245675A
Authority: DE
Inventors: Yukio Yoshino Kanagawa Nakajima
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1985-10-03
Also published as: JPS58100109A; US4532420A; DE3245675A1; JPH022131B2

Abstract

Ein durch Bildkorrelation wirkender Fokusdetektor projiziert ein Bild eines Gegenstandes auf eine erste und eine zweite Gruppe regelmäßig angeordneter fotoelektrischer Meßgrößenumformer (a ↓1 bis a ↓n bzw. b ↓1 bis b ↓n), von denen jeder in Übereinstimmung mit der Lichtstärkeverteilung des auf sie auffallenden Bildes einen Ausgang erzeugt. In dem Verteilungsmuster bzw. auf der Verteilungskurve für die Ausgänge der ersten Gruppe wird ein Kennpunkt aufgesucht, ebenso wie ein entsprechender Kennpunkt auf der Verteilungskurve für die Ausgänge der zweiten Gruppe, der dem erstgenannten Kennpunkt entspricht. Ausgehend von der Stellungsbeziehung zwischen den Meßgrößenumformern, die Ausgänge für diese Kennpunkte erzeugen, wird eine Scharfeinstellung festgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Bildkorrelation arbeitenden Fokusdetektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Fokusdetektor dieser Art (DE-OS 30 01 767) ist ein relativ kompliziertes Korrelationsverfahren vorgeschlagen, bei dem die Ausgangssignale der einzelnen Meßgrößenumformer in einer Vektorschaltung mit Phasenfunktionen multipliziert werden. Diese vektoriell erhaltenen Größen werden dann addiert und in einer weiteren Schaltung in bezug gesetzt. Die aufwendigen Rechnungen werden durchgeführt, um die sogenannten Ortsfrequenzen des auf die Meßgrößenumformer projizierten Bildes zu ermitteln, und um aus einem Vergleich der Ortsfrequenzen den Scharfstellzustand des Objektivs zu bestimmen. Hierfür sind relativ aufwendige und störanfällige Analogrechner erforderlich, die nicht nur vergleichsweise teuer sind, sondern auch relativ sperrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Fokusdetektor derart weiterzubilden, daß eine genaue Messung bei einfachem Aufbau ermöglicht ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Fokusdetektor gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fokusdetektors sind in den Unteransprüchen 2—6 beschrieben.

Gemäß der Erfindung wird also die Verteilungskurve der Ausgangssignale der einzelnen Meßgrößenumformer auf graphische Kennpunkte hin untersucht. Diese Untersuchung ist allein dadurch möglich, daß die Ausgangssignale benachbarter Meßgrößenumformer arithmetischen Rechenoperationen unterworfen werden, d. h. die Rechenschaltung hat lediglich Addier- und/oder Subtrahiervorgänge auszuführen. Damit genügt als Rechenschaltung eine einfache Schaltung, die zudem auch als Digitalschaltung, beispielsweise als Mikroprozessor, ausgeführt sein kann.

Das Bestimmen des Scharfeinstellzustandes mittels graphischer Kennpunkte führt zu einem relativ genauen Meßergebnis, ohne daß alle Signale zueinander in Korrelation gesetzt werden müssen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die vereinfachte Darstellung eines optischen Systems, auf welches der Fokusdetektor gemäß der Erfindung anwendbar ist;

F i g. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf den in F i g. 1 dargestellten Lichtempfänger,

Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines anderen optischen Systems, mit dem zusammen der Fokusdctcktor gemäß der Erfindung verwendbar ist,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Fokusdetcktors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 ein Flußdiagramm für einen beispielhaften Ab-

lauf von Rechenoperationen, die von einer Recheneinheit im Fokusdetektor gemäß F i g. 4 durchgeführt werden,

F i g. 6 eine grafische Darstellung von V^rteilungsmustern für Ausgänge aus Gruppen regelmäßig angeordneter fotoelektrischer Meßgrößenumformer, mit Angabe von Punkten maximaler Kurvensteigung, die als die Kennpunkte gewählt sind und entsprechend dem in F i g. 5 dargestellten Flußdiagramm aufgesucht werden,

F i g. 7 ein Flußdiagramm für eine andere Folge von Rechenoperationen, die von der Recheneinheit im Fokusdetektor gemäß F i g. 4 durchgeführt werden,

F i g. 8 eine grafische Darstellung der Kennpunkte auf Verteilungskurven für Meßgrößenumformer-Ausgänge, die als Punkte maximaler Krümmungswerte gewählt sind und entsprechend dem in F i g. 7 dargestellten Flußdiagramm aufgesucht werden, und

F i g. 9 ein Flußdiagramm für eine weitere Folge von Rechenoperationen, die von der Recheneinheit im Fokusdetektor gemäß F i g. 4 durchgeführt werden.

Das in F i g. 1 dargestellte optische System ist für eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einem Aufnahmeobjektiv 1 ausgelegt Licht, das von einem Aufnahmegegenstand kommend durch das Aufnahmeobjektiv 1 hindurchgeht, wird von einem beweglichen reflektierenden Spiegel 2 zurückgestrahlt, um das Bild des Aufnahmegegenstandes auf ein Fokussierglas 3 scharfzustellen. Das Bild kann durch ein Pentaprisma 4, ein Sucherokular 5 und ein nicht dargestelltes Sucherfenster hindurch betrachtet werden. Das Fokussierglas 3 weist ein bekanntes geteiltes Prisma 6 auf, das aus zwei keilförmigen Prismen mit gegensinnig geneigten Flächen zusammengesetzt ist, die in ihrer Mitte, in der eine Brennebene gebildet ist, aneinanderstoßen. Von der Vorderseite des Pentaprismas 4 ist ein unterer Abschnitt, der die letzte Reflexionsfläche darstellt, als halbdurchlässige Spiegelfläche 4a ausgebildet. Der Spiegelfläche 4a liegt eine Panfokuslinse 7 gegenüber, hinter der ein Lichtempfänger 8 angeordnet ist. Letzterer weist ein Substrat auf, auf dem zwei Gruppen regelmäßig angeordneter fotoelektrischer Meßgrößenumformer a\ bis a_n und b\ bis b_n angeordnet sind, wobei η eine willkürlich gewählte positive ganze Zahl ist. Die obere Hälfte des durch das Prisma 6 geteilten Bildes wird auf die Meßgrößenumformer-Gruppe a\ bis a„ projiziert, die untere Bildhälfte auf die andere Meßgrößenumformer-Gruppe b\ bis b„.

Das in F i g. 3 dargestellte optische System ist so ausgelegt, daß sich eine Doppellinsen-Entfernurgsmeßvorrichtung mit zwei Objektivlinsen 11 und 12 ergibt. Licht, das von einem zu messenden Gegenstand kommend durch die Objektivlinsen il und 12 hindurchtritt, wird von zugehörigen reflektierenden Spiegeln 13 und 14 zurückgestrahlt und von einem Prisma 15 erneut so reflektiert, daß es auf einen Lichtempfänger 15 auffällt. Der Lichtempfänger 16 weist ein Substrat auf, auf dem mehrere fotoelektrische Meßgrößenumformer in einer Reihe angeordnet sind. Die rechte oder, entsprechend F i g. 3, obere Hälfte der Anordnung stellt eine erste Gruppe dar, die linke, oder entsprechend F i g. 3, untere Hälfte eine zweite Gruppe. Das optische System ist so angeordnet, daß der Gegenstand 17, wenn er sich in unendlicher Entfernung befindet, in gleicher Weise auf die erste und die zweite Gruppe scharf abgebildet wird, die relative Stellung der Bilder auf den zugehörigen Gruppen sich jedoch verschiebt, wenn der Gegenstand 17 näherrückt.

Fig.4 zeigt die allgemeine Ausgestaltung eines Fokusdetektors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ihr liegt die Annahme zugrunde, daß mit dem Fokusdetektor das in Fig; I dargestellte optische System für eine einäugige Spiegelreflexkamera verwendet wird. Eine Beschränkung auf dieses optische System besteht jedoch nicht; ebensogut sind die in F i g. 3 dargestellte Optik für eine Entfernungsmeßvorrichtung oder andere optische Systeme verwendbar.

Wie schon erwähnt, wird durch das Aufnahmeobjektiv 1, das geteilte Prisma 6 und die Panfokuslinse 7 hindurch die obere Hälfte des Bildes vom Aufhahmegegenstand auf die erste Meßgrößenumformer-Gruppe ü\ bis a„ und die untere Bildhälfte auf die zweite Meßgrößenumformer-Gruppe b\ bis b„ projiziert Der Lichtempfänger 8 ist an eine Abtastschaltung 21 angeschlossen, welche Ausgänge Va\ bis Va_n und Vb\ bis Vb_n aus der ersten bzw. der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe sequentiell liest Die von der Abtastschaltung 21 gelesenen Ausgänge Va\ bis Va_n und Vb\ bis Vb_n werden einem Analog-Digital-Umsetzer 22 zugeführt der sie in entsprechende digitale Signale zur Speicherung in einem Speicher 23 umwandelt Aus dem Speicher 23 erhält eine Rechenschaltung 24 die Ausgänge Va\ bis Va_n und Vb_x bis Vb_n in digitaler Form und erfaßt und erzeugt ein Scharfstellungssignal D (s. Fi g. 5) nach einer bestimmten, weiter unten näher beschriebenen Rechenoperation. Das Scharfstellungssignal D wird über eine Anzeigetreiberschaltung 25! einer Anzeigeeinrichtung 26 zugeführt die im Kamerasucher eine Scharfstellung anzeigt Das Scharf stellung ssignal D wird auch einer Motortreiberschaltung 27 zugeleitet, die in Übereinstimmung mit der Größe des Scharfstellungssignals D einen Motor 28 so antreibt daß das Aufnahmeobjektiv 1 in einer Richtung bewegt werden kann, in der eine Scharfeinstellung erreicht wird. Sobald die Scharfeinstellung erreicht ist, wird der Motor 28 abgeschaltet, wodurch die Scharfstellung erhalten bleibt. Der Lichtempfänger 8, die Abtastschaltung 21, der Umsetzer 22, der Speicher 23, die Rechenschaltung 24 und die Motortreiberschaltung 27 sind an eine sie betätigende Folgesteuereinrichtung 29 angeschlossen.

Das in F i g. 5 dargestellte Flußdiagramm zeigt einen beispielhaften Ablauf von Rechenoperationen, die von der Rechenschaltung 24 gemäß F i g. 4 durchgeführt werden, um eine Scharfeinstellung zu ermitteln. Das Flußdiagramm ist darauf abgestimmt, eine Scharfstellung ausgehend von der Stellungsbeziehung der Meßgrößenumformer zu ermitteln, die Kennpunkten P und P' entsprechen, die auf den Verteüungskurven der Meßgrößenumformer-Ausgänge Va\ bis Va_n und Vb\ bis Vb_n gemäß F i g. 6 an den Stellen gelegen sind, an denen die Kurvensteigung am größten ist. Die ICennpunkte P und P'sind in F i g. 6 von mit gestrichelten Linien gezeichneten Kreisen umschlossen.
Es wird nun die Arbeitsweise des Fokusdetektors anhand des in Fig.5 dargestellten Flußdiagramms beschrieben. Zuerst bewirkt das Niederdrücken eines nicht dargestellten Verschlußauslöseknopfes einer Kamera oder die Betätigung eines Scharfeinstellorgans (nicht dargestellt), daß die Folgesteuereinrichtung 29 den Lichtempfänger 8, die Abtastschaltung 21, den Umsetzer 22 und den Speicher 23 aktiviert, wodurch sowohl die Meßgrößenumformer-Ausgänge Va\ bis Va_n aus der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe a, bis a„ als auch die Ausgänge Vb\ bis Vb_n aus der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe b\ bis b_n in den Speicher 23 übertragen werden. Unter der Annahme, daß das Aufnahmeobjektiv 1 das Bild auf eine in einer vorbestimmten Brennebene angeordnete Filmoberfläche nicht fokussiert,

werden durch die Projektion der oberen und der unteren Bildhälfte auf die erste und die zweite Meßgrößenumformer-Gruppe die in F i g. 6 durch die Kurven A und B dargestellten Meßgrößenumformer-Ausgänge Vai bis Va_n bzw. Vb, bis Vb_n erzeugt Beim gezeigten Beispiel sind die beiden Verteilungskurven A und B seillich gegeneinander verschoben.

Nach dem Einspeichern der Ausgänge Va\ bis Va_n und Vb, bis Vb_n aus der ersten und der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe iii bis a_n bzw. b\ bis b_n aktiviert die Folgesteuereinrichtung 29 dann die Rechenschaltung 24, welche danach mit den Rechenoperationen entsprechend dem in Fig.5 dargestellten Flußdiagramm beginnt, um eine Scharfstellung zu ermitteln.

Die Verarbeitung beginnt mit dem Einlesen der Ausgänge Va< bis Va_n und Vb\ bis Vb_n aus dem Speicher 23 in die Rechenschaltung 24. Dabei wird die nachstehend als Adresse bezeichnete Reihenfolge jedes Meßgrößenumformers a\ bis a„ bzw. b\ bis b„ in der zugehörigen Gruppe, die durch einen Parameter r angegeben wird, auf den Anfangswert »1« gesetzt. Durch Erhöhen des Parameters r werden die Ausgänge Var und Vbr sequentiell in die Rechen..jhaltung 24 eingelesen, bis alle Ausgänge übertragen sind. Nach der Entscheidung »/■ > n« stoppt das Programm und beendet somit den Lesevorgang.

Die Verarbeitung geht dann mit einem Suchprogramm für den Kennpunkt auf der Verteilungskurve für die Ausgänge Va, bis Vüi_n aus der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe si bis .Jj-, also für den Punkt der größten Kurvensteigung P weiter (s. Fig.6). Zuerst wird der Parameter rauf »1« rückgesetzt, und ein Bereich Pa, der die Steigung im Punkt der größten Steigung Pspeichert, wird auf den Anfangswert »0« gesetzt Danach wird eine Rechenoperation in Übereinstimmung mit der Gleichung

»Par = Var— Var + 1«

durchgeführt und dabei der Parameter r um 1 erhöht. Auf diese Weise wird der Absolutwert j Par | einer bestimmten Steigung Par sequentiell mit dem im Bereich Pa gespeicherten Absolutwert | Pa | verglichen. Wenn der Absolutwert \ Par\ den Absolutwert \Pa\ übersteigt wird der Wert der Steigung Par in den Bereich Pa substituiert und die Adresse r des betreffenden Meßgrößenumformers ar, der die Steigung Par erzeugt hat, wird in einen Bereich k eingespeichert. Sobald der Vergleich des Absolutwertes | Pan— 1 | der letzten Steigung Pan—\ mit dem Absolutwert | Pa | im Bereich Pa beendet ist hat die Entscheidung »r > /7—1« zur Folge, daß die Operation bzw. Verarbeitung die Schleife verläßt und somit das Aufsuchen des Punktes der größten Steigung P beendet wird, wobei die größte Steigung °ak im Bereich Pa gespeichert ist und die nachfolgend als Adresse des Punkies de;r größten Steigung P bezeichnete Adresse des Meßgrößenumformers ak, der den Ausgang VaJt des Punktes der größten Steigung P erzeugt hat im Bereich it gespeichert ist

Die Verarbeitung geht dann damit weiter, daß auf der Verteilungskurve für die Ausgänge Vb] bis Vb_n aus der zweiten MeßgrößenumFormer-Gruppe b\ bis b_n ein entsprechender Steigungspunkt P' (s. Fig.6) aufgesucht wird, der dem Punkt der größten Steigung P entspricht welcher mit dem vorstehend beschriebenen Suchvorgang aufgefunden wurde. Zu diesem Zweck wird ein Parameter g auf einen Anfangswert »0« gesetzt in dem der Punktzählstand gespeichert wird, wenn mehrere Steigungspunkte gefunden werden, welche dieselbe Steigung wie der Punkt der größten Steigung /"aufweisen und dieselben Ausgangswerte erzeugen. Der Parameter r wird auf »1« rückgesetzt. Anschließend wird eine Rechenoperation in Übereinstimmung mit der Gleichung

»Pbr = Vbr- Vb.-+ 1«

ίο durchgeführt und dabei der Parameter r um 1 erhöht. Sodann wird ermittelt, ob eine bestimmte Steigung Pbr gleich ist dem Wert im Bereich Pa oder der größten Steigung PaJt und ob, falls gleich mit dem letztgenannten Wert, die Ausgänge Vbr und Vak der zugehörigen Meßgrößenumformer br und ak untereinander gleich sind. Wenn »Pbr = Pan und » Vak = Vbr«, wird der Parameter g um 1 erhöht und die Adresse r des Meßgrößenumformers br der zweiten Gruppe wird in einen Bereich Ig eingespeichert. Wenn der Vergleich der letzten Steigung Pbn—\ mit der größten Steigung Pak beendet ist sind die Zahl derartiger Steigungspunkte P'im Parameter g und die Adressen der Steigungspunkte P' in Bereichen 1\ bis l_g gespeichert. Die Entscheidung »r > n— 1« bewirkt, daß die Verarbeitung die Schleife verläßt und somit das Aufsuchen entsprechender Steigungspunkte P'beendet wird.

Anschließend wird durch Prüfen, ob der Wert des Parameters g gleich »0« ist, ermittelt, ob ein entsprechender Steigungspunkt P' vorhanden war. Wenn der Parameter g gleich »0« ist, wird die Ausgabe des Scharfstellungssignals D gesperrt und statt dessen durch Abgabe eines Warnsignals angezeigt, daß eine Scharfstellung nicht festgestellt werden konnte. Wenn der Parameter g nicht gleich »0« ist, hat folglich wenigstens ein entsprechender Steigungspunkt P' bestanden. Wenn mehrere derartige Punkte gefunden werden, wird in einer folgenden Entscheidung ermittelt, welcher von ihnen einen echten entsprechenden Steigungspunkt darstellt und ferner, ob der echte Steigungspunkt eine Be-Stimmung einer Scharfstellung mit zufriedenstellender Genauigkeit erlaubt. Diese Entscheidung wird auf die Weise vorgenommen, daß Ausgänge einer positiven ganzzahligen Vielzahl q von Meßgrößenumformern beiderseits jedes der entsprechenden Steigungspunkte gewählt werden, die Summe der Absolutwerte von Differenzen abgeleitet wird, die je zwischen der Steigung in einem der q Punkte und der Steigung ein.'s Ausgangs aus einem entsprechenden Meßgrößenumformer aus einer Vielzahl q von Meßgrößenumformern beiderseits des Punktes der größten Steigung P gebildet werden, und daß ermittelt wird, ob die Summe kleiner ist als ein im voraus festgelegter positiver zulässiger Grenzwert F. Dabei ist der zulässige Grenzwert Fin einem Bereich 5 gespeichert der den Kleinstwert der Summe enthält Ein Bereich h, in dem die Reihenfolge des echten entsprechenden Steigungspunktes P' gespeichert wird, wird auf den Wert »0« gesetzt Der Parameter rwird auf einen Wert »—q« gesetzt Ein Bereich Sg, der die Summe der Absolutwerte von Differenzen zwischen den Steigungen beiderseits des Punktes größter Steigung P und den Steigungen beiderseits des gten entsprechenden Steigungspunktes speichert wird auf einen Anfangswert »0« gesetzt

Während der Parameter r um 1 erhöht wird, wird der Absolutwert einer Differenz zwischen einer Steigung auf der einen oder der anderen Seite des Punktes größter Steigung Pund einer Steigung auf der einen oder der anderen Seite des £ten entsprechenden Kennpunktes

sequentiell in den Bereich Sgaddiert. Wenn diese Addition (2<7 + 1) mal wiederholt worden ist, bewirkt die Entscheidung »r > q«, daß die Verarbeitung die Schleife verläßt und die Addition somit beendet wird, wobei die Summe im Bereich Sg gespeichert ist. Diese Summe wird dann mit dem Wert im Bereich S verglichen, der den Kleinstwert der Summe speichert. Wenn der Wert im Bereich Sg kleiner ist als der Wert im Bereich S, wird er in den Bereich S substituiert, wobei der entsprechende Wert von q im Bereich h gespeichert wird. Die im Zusammenhang mit dem glen entsprechenden Kennpunkt vorstehend beschriebenen Additions- und Endscheidungsvorgänge werden für die übrigen Kennpunkte wiederholt, wobei der Parameter g um 1 erhöht wird, bis »^ = 0« erreicht ist. Daraufhin verläßt die Verarbeitung die Schleife.

Sodann wird durch die Entscheidung, ob »Λ = 0« ist, ermittelt, ob ein entsprechender Kennpunkt P'existiert, welcher die Forderung erfüllt, daß die Summe kleiner ist als der zulässige Grenzwert F. 1st ein solcher entsprechender Kennpunkt /"nicht vorhanden, wird die Ausgabe des Scharfstellungssignals D gesperrt und statt dessen ein Warnsignal abgegeben. Existiert ein entsprechender Kennpunkt P\ wird durch eien Rechenoperation ermittelt, ob »D = k—4« ist. Dies stellt die Differenz dar zwischen der Adresse k des Punktes größter Steigung P in der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe 3| bis a„ und der Adresse I_n des echten entsprechenden Steigungspunktes P' in der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe b\ bis bn, mit anderen Worten, eine Versetzung zwischen den beiden Kennpunkten fund P'. Diese Differenz bzw. Versetzung wird in Form des Scharfstellungssignals Dausgegeben.

Das ausgegebene Scharfstellungssignal D wird der Anzeigetreiberschaltung 25 zugeleitet, damit die Anzeigeeinrichtung 26 des in Fig.4 dargestellten Fokusdelcktors die Scharfeinstellung anzeigen kann. Gleichzeitig betätigt die Motortreiberschaltung 27 den Motor 28 in einer Richtung, in der das Scharfstellungssignal D auf Null reduziert wird, wodurch über eine Verstellung des Aufnahmeobjektivs 1 eine Fokussierung vorgenommen wird.

Nach beendeter Verstellung des Aufnahmeobjektivs 1 wird der Motor 28 gestoppt. Die Kombination aus dem Lichtempfänger 8, der Abtastschaltung 21 und dem Umsetzer 22 veranlaßt erneut die erste und die zweite Meßgrößenumformer-Gruppe a\ bis a„ bzw. b\ bis b„, Ausgänge Va\ bis Va_n und Vb\ bis Vb_n zu erzeugen, die im Speicher 23 gespeichert werden. Gemäß dem in F i g. 5 dargestellten Flußdiagramm führt der Ausgang O zum Programmstart © zurück, so daß zum zweiten Mal eine Reihe von Rechenoperationen durchgeführt werden mit dem Ziel, die Scharfeinstellung zu bestätigen. Die Rechenoperationen werden in derselben Weise wie zuvor beschrieben durchgeführt und wenn das Scharfstellungssignal D gleich »0« ist, zeigt die Anzeigeeinrichtung 26 eine Scharfeinstellung an, wodurch der Fokussiervorgang beendet wird, ohne daß eine weitere Drehung des Motors 28 erfolgt Falls das Scharfstellungssignal D nicht gleich »0« ist wird der Motor 28 erneut drehangetrieben, um eine Fokussierung vorzunehmen. Die Reihe der Rechenoperationen wird in Übereinstimmung mit dem in F i g. 5 dargestellten Flußdiagramm wiederholt bis das Scharfstellungssignal »0« wird, woraufhin die Fokussierung beendet wird.

Das Funktionieren der Rechenschaltung 24 entsprechend dem Flußdiagramm gemäß F i g. 5 wird in dem Zeitpunkt beendet wenn ihr mit Koppelung an die Betätigung eines Kameraverschlusses oder an das Öffnen des Hauptschalters kein Strom mehr zugeführt wird. Wann immer das Scharfstellungssignal D nicht ausgegeben wird, statt dessen aber ein Warnsignal, zeigt die Anzeigeeinrichtung 26 an, daß die Feststellung einer Scharfeinstellung nicht möglich ist.

In dem Flußdiagramm gemäß Fi g. 7 ist eine andere Reihe von Rechenoperationen dargestellt, die von der Rechenschaltung 24 gemäß F i g. 4 zum Feststellen einer Scharfeinstellung durchgeführt werden. Das Flußdiagramm ist darauf abgestimmt, daß als Kennpunkte Punkte Q und Q' der größten Krümmung auf der zugehörigen Verteilungskurve A (Va\ bis Va_n) bzw. B (Vb\ bis Vb_n) aufgesucht werden, wodurch die Ermittlung einer Scharfstellung ausgehend von der Stellungsbeziehung zwischen Meßgrößenumformern ermöglicht wird, die den Kennpunkten Q und Q' entsprechende Ausgänge erzeugt haben.
Gemäß diesem Flußdiagramm werden auf dieselbe Weise wie im Zusammenhang mit dem Flußdiagramm gemäß F i g. 5 beschrieben die im Speicher 23 gespeicherten Meßgrößenumformer-Ausgänge Va\ bis Ka_n und Vb-[ bis Vb_n in die Rechenschaltung 24 sequentiell eingelesen. Sodann wird auf der Verteilungskurve für die Ausgänge Va\ bis Va_n aus der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe a\ bis a„ ein Kennpunkt aufgesucht, der beim gezeigten Beispiel der Punkt größter Krümmung Q ist. Das Vorgehen ist dabei dem Aufsuchen des Punktes größter Steigung P im Flußdiagramm gemäß F i g. 5 ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Rechenoperationen in Übereinstimmung mit den Gleichungen

»Par = Var — Var + 1«,
»Par + 1 = Var + 1 — Var + 2« und
»Qar = Par minus Par + 1«

durchgeführt werden und der Absolutwert | Qar | der betreffenden Krümmung Qar mit dem Absolutwert j Qa I des Inhalts eines Bereiches Qa verglichen wird, in dem der größte Krümmungswert gespeichert ist Alle diese Operationen werden sequentiell ausgeführt.

Eine Entscheidung »r > n—2« hat zur Folge, daß die Verarbeitung die Schleife verläßt.
Sodann folgt das Aufsuchen eines Punktes Q' auf der Verteilungskurve für die Ausgänge Vb\ bis Vb_n aus der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe b\ bis b_n, als Entsprechung zum Punkt größter Krümmung Q, der durch den vorstehend beschriebenen Suchvorgang aufgefunden wurde. Das Vorgehen ist dabei dem Aufsuchen des Steigungspunktes P'im Flußdiagramm gemäß F i g. 5 ähnlich, mit der Ausnahme, daß Rechenoperationen in Übereinstimmung mit den Gleichungen

»Pbr = Vbr — Vbr + 1«,
»Pbr + 1 = Vbr + 1 — Vbr + 2« und
»Qbr= Pbr- Pbr+ 1«

durchgeführt werden und eine bestimmte Krümmung Qbrimt der im Bereich Qa gespeicherten Krümmung im Punkt Q verglichen wird. Eine Entscheidung »r > n—2« hat zur Folge, daß die Verarbeitung die Schleife verläßt Die anschließende Verarbeitung ist der im Zusammenhang mit dem Flußdiagramm gemäß Fig.5 beschriebenen Verarbeitung ganz ähnlich und wird daher nicht nochmals beschrieben.

Fi g. 9 zeigt ein Flußdiagramm für eine weitere Reihe von Rechenoperationen, die von der in Fig.4 dargestellten Rechenschaltung 24 durchgeführt werden. Die-

ses Flußdiagramm ist darauf abgestimmt, daß als Kennpunkte die Punkte größter Steigung P und P'(s. F i g. 6) und die Punkte größter Krümmung Q und <?'(s. F i g. 8) auf den Verteilungskurven A (Va\ bis Va_n) und B (Vb\ bis Vb_n) für beide Meßgrößenumformer-Gruppen a\ bis a_n udn b\ bis b„ aufgesucht werden und ein Scharfstellungssignal D ausgegeben wird, wenn die Versetzung zwischen den Punkten größter Steigung Pund /"gleich ist der Versetzung zwischen den Punkten größter Krümmung Q und Q', wobei die Größe des Signals D gleich ist einer solchen Versetzung.

Das Flußdiagramm beginnt damit, daß die im Speicher 23 gespeicherten Meßgrößenumformer-Ausgänge Va, bis Va_n und Vb₁ bis Vb_n in der im Zusammenhang mit dem Flußdiagramm gemäß F i g. 5 beschriebenen Weise in den Rechenschaltung 24 eingelesen werden. Sodann werden die Kennpunkte in den Ausgängen Vai bis Va_n aus der ersten Gruppe ausgesucht, die beim gezeigten Beispiel der Punkt größter Steigung P und der Punkt größter Krümmung Q sind. Der Suchvorgang läuft als Kombination des Suchvorgangs für den Punkt größter Steigung Pirn Flußdiagrainm gemäß F i g. 5 und des Suchvorgangs für den Punkt größter Krümmung Q im Flußdiagramm gemäß F i g. 7 ab. Die größte Steigung wird in den Bereich Pa eingespeichert, wogegen die Adresse des betreffenden Meßgrößenumformers, der einen dem Punkt größter Steigung P entsprechenden Ausgang erzeugt, im Bereich k gespeichert wird. Die größte Krümmung wird in den Bereich Qa eingespeichert, wogegen die Adresse des betreffenden Meßgrößenumformers, der einen dem Punkt größter Krümmung Q entsprechenden Ausgang erzeugt, in einem Bereich m gespeichert wird. Eine Entscheidung, ob »r > n—2« ist, bewirkt, daß die Verarbeitung die Schleife verläßt.

Danach folgt das Aufsuchen des Steigungspunktes P' auf der Verteilungskurve für die Ausgänge Vb\ bis Vb_n aus der zweiten Gruppe, der dem im erstgenannten Suchvorgang gefundenen Punkt größter Steigung P entspricht. Dieser Suchvorgang läuft in ähnlicher Weise wie das Aufsuchen des Steigungspunktes P' im Flußdiagramm gemäß Fig.5 ab. Eine Entscheidung, ob »/· > n—2« ist, bewirkt, daß die Verarbeitung die Schleife verläßt.

Anschließend wird durch Prüfen, ob der Wert des Parameters g gleich »0« ist, ermittelt, ob der entsprechende Steigungspunkt P' existiert. Wenn der Parameter g gleich »0« ist, wird im wesentlichen auf gleiche Weise wie im Zusammenhang mit dem in F i g. 5 dargestellten Flußdiagramm beschrieben eine Ausgabe des Scharfstellungssignals D gesperrt und statt dessen durch Ausgabe eines Warnsignals angezeigt, daß eine Scharfeinstellung nicht festgestellt werden konnte. Wenn der Parameter g nicht gleich »0« ist, geht die Verarbeitung mit dem Aufsuchen des Punktes Q' auf der Verteilungskurve für die Ausgänge Vb\ bis Vb_n der zweiten Gruppe weiter, der dem schon gefundenen Punkt größter Krümmung Q entspricht, und gleichzeitig beginnt eine Vergleichsprüfung zur Ermittlung der Versetzung zwischen dem Punkt größter Steigung P und dem entsprechenden Steigungspunkt P' im Verhältnis zur Versetzung zwischen dem Punkt größter Krümmung Q und dem entsprechenden Krümmungspunkt Q'.

Zuerst wird der Wert des Parameters g, der die Anzahl der entsprechenden Steigungspunkte darstellt, durch Substitution in einen getrennten Bereich G reserviert, und der Parameter r wird auf »1« rückgesetzt Anschließend wird eine Rechenoperation in Überein-

Stimmung mit der Gleichung

»Qbr = Pbr minus Pbr + 1«

durchgeführt und dabei der Parameter rum I erhöht. Es wird ermittelt, ob eine bestimmte Krümmung Qbr gleich ist dem Inhalt des Bereiches Qa, in dem die ei ößte Krümmung Qam gespeichert ist, und ob, falls diese Gleichheit besteht, die Ausgänge V/wund V/jm der entsprechenden Meßgrößenumformer br und am untereinander gleich sind. Wenn Qa = Qbr und Vatn = Vbr ist, wird vorläufig angenommen, daß der vorherrschende Wert des Parameters r die Adresse eines echten bzw. wahren entsprechenden V.:[ iv.mungspunktes Q' angibt.

Sodann erfolgt eien Vergleichsprüfung zwischen der Versetzung des Punktes größter Steigung P gegenüber dem entsprechenden Steigungspunkt fund der Versetzung des Punktes größter Krümmung Q gegenüber dem entsprechenden Krümmungspunkt Q'. Während der Vergleichsprüfung wird die Anzahl der entsprechenden Steigungspunkte, welche im Bereich C zwischengespeichert worden war, wieder in den Parameter g übertragen, weil in ihm anfänglich enthalten, und es wird eine Differenz zwischen der Adresse m des Punktes größter Krümmung Q und der Adresse r r!··^ vorläufig als wahr angenommenen entsprechenden Krümmungspunkte^r errechnet und in einen Bereich /ι übertragen. Sgüumii wird, bei Erhöhung des Parameters g um 1, eine Differenz zwischen der Adresse k des Punktes größter Steigung P und der Adresse l_g mehrerer entsprechender Steigungspunkte errechnet und in einen Bereich h übertragen. Die Inhalte der Bereiche /Ί und /2 werden miteinander verglichen, und wenn sie einander gleich sind, bedeutet dies, daß die Versetzung zwischen den Steigungspunkten P und P' und die Versetzung zwischen den Krümmungspunkten Q und Q' gleich sind. Diese Differenz kann als die Versetzung der gesamten Verteilungskurven (Va\ bis Va_n) und (Vb\ bis Vb_n) beider Meßgrößenumformer-Gruppen a\ bis a„ und b\ bis b_n betrachtet werden und wird somit in Form des Scharfstellungssignals D ausgegeben.

Wenn bei dem Vergleich der Inhalte der Bereiche i\ und /2, der stattfindet, während der Parameter g erniedrigt wird, keine Koinzidenz erreicht wird, folgt daraus, daß der Wert des Parameters r die Adresse des echten entsprechenden Krümmungspunktes Q' nicht angeben kann. Deshalb wird bei erneuter Erhöhung des Parameters r um 1 durch Suchen einer Entscheidung, ob »Qa = Qbr« und » Vam = Vbr« ist, die Suche nach dem echten entsprechenden Krümmungspunkt Q' wiederholt Wenn dieser gefunden wird, erfolgt ein Verarbeitungsausgang durch die Entscheidung »λ = /2«, und es wird das Scharfste'lungssigna! D ausgegeben. Wenn der echte entsprechende Krümmungspunkt Q' schließlich nicht gefunden werden kann, verläßt die Verarbeitung die Schleife aufgrund einer Entscheidung »r > n—2«, wobei eine Ausgabe des Scharfstellungssignals D gesperrt wird und ein Warnsignal abgegeben wird, das anzeigt, daß eine Scharfeinstellung nicht festgestellt werden konnte.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Bildkorrelation arbeitender Fokusdetektor, bei dem photoelektrische Meßgrößenumformer in zwei Gruppen regelmäßig angeordnet sind und von einem Aufnahmegegenstand, auf den scharfgestellt werden soll, ein optisches Bild empfangen, das von einem optischen Abbildungssystem mit Bildkorrelation erzeugt worden ist, wobei jeder Meßgrößenumformer einen Ausgang entsprechend der Verteilung der Lichtintensität des auf ihn projizierten Bildes erzeugt, und eine Rechenschaltung den Scharfstellzustand durch eine von der Verteilung der Ausgangssignale ausgehende Rechenoperation feststellt dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung einen graphischen Kennpunkt (P, Q) in der Verteilung der Ausgangssignale (Va₁ bis Va_n) aus der ersten Gruppe von Meßgrößenumformern (a\ bis a„) und einen diesem Kennpunkt (P, Q) entsprechenden graphischen Kennpunkt (P', Q') in der Verteilung der Ausgangssignale (Vb] bis Vb_n) aus der zweiten Gruppe von Meßgrößenumformern (b\ bis b_n) ermittelt und die Scharfeinstellung ausgehend von der Stellungsbeziehung zwischen je einem Meßgrößenumformer (a\ bis a„ bzw. b\ bis b„) der ersten und der zweiten Gruppe feststellt, die jeweils ein entsprechenden Kennpunkten zugeordnetes Ausgangssignal erzeugen.

2. Fokusdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kennpunkt einen Punkt größter Steigung (P) auf der Verteilungskurve (A) für die Ausgänge (Va_x bis Va_n) der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe (a\ bis a„) darstellt.

3. Fokusdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kennpunkt einen Punkt größter Krümmung (Q) auf der Verteilungskurve (A) für die Ausgänge der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe (a\ bis a„) darstellt.

4. Fokusdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufsuchen mehrerer entsprechender Kennpunkte eine Verteilung von Ausgängen (Vb\ bis Vo_n) der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe (b\ bis b„) in der Nachbarschaft jedes entsprechenden Kennpunktes mit der Verteilung von Ausgängen (Va\ bis Va_n) aus der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe (a\ bis a„) in der Nachbarschaft des Kennpunktes (P, Q) verglichen wird und ein entsprechender Kennpunkt, der zum Kennpunkt (P, Q) eine kleinste Differenz aufweist, als wahrer entsprechender Kennpunkt (P', Q') gewählt wird.

5. Fokusdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufsuchen mehrerer entsprechender Kennpunkte der Ausgang für den Kennpunkt mit dem Ausgang für jeden der entsprechenden Kennpunkte verglichen wird und von den entsprechenden Kennpunkten derjenige, der einen Ausgang gleich dem Ausgang für den Kennpunkt aufweist, als wahrer entsprechender Kennpunkt gewählt wird.

6. Fokusdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Verteilungskurve (A) für Ausgänge (Va^ bis Va,,) aus der ersten Meßgrößenumformer-Gruppe (a\ bis a„) mehrere verschiedene Kennpunkte wie z. B. der Punkt größter Steigung (P), der Punkt größter Krümmung (Q) o. dgl. und auf der Verteilungskurve (B) für Ausgänge (Vb] bis Vb_n) aus der zweiten Meßgrößenumformer-Gruppe (b\ bis b„) mehrere verschiedene entsprechende Kennpunkte (P', Q') aufgesucht werden, die der erstgenannten Vielzahl von Kennpunkten (P, Q) entsprechen, und daß eine Scharfstellung nur dann festgestellt wird, wenn eine Abweichung in der Stellungsbeziehung zwischen dem Kennpunkt (P. Q) und dem entsprechenden Kennpunkt (P', Q') für jede Kennpunktart gleich ist