DE4040758A1 - Entfernungsmesser fuer kameras - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Entfernungsmesser für Kameras.

Bei Kameras mit automatischer Entfernungseinstellung, soge­ nannten Autofokus oder abgekürzt AF-Kameras, wird die Ent­ fernung zu dem aufzunehmenden Objekt allgemein nach dem Triangulationsverfahren gemessen. Dabei wird ein Infrarot­ strahl von einem Lichtsendeelement zu dem Objekt gesandt, das von dem Objekt reflektierte Licht von einem Licht­ empfangselement empfangen und die Entfernung zum Objekt ab­ hängig von der Stelle errechnet, an der das Lichtempfangs­ element den reflektierten Infrarotstrahl empfängt.

Wenn bei diesem Verfahren nur ein Lichtsendeelement verwen­ det wird, ist es schwierig, die Entfernung richtig zu mes­ sen, solange sich das aufzunehmende Objekt nicht in der Mitte des Suchers befindet. Deshalb hat man sogenannte Multi-AF-Entfernungsmesser entwickelt, die mehrere Licht­ sendeelemente verwenden (JP-A-2 23 734/1987). Bei diesem Multi-AF-Entfernungsmesser wird eine Vielzahl in verschie­ denen Richtungen liegender Objekte von den Lichtsendeele­ menten angestrahlt, die jeweilige Entfernung zu den einzel­ nen Objekten errechnet und die kürzeste von ihnen als Ent­ fernungswert ausgewählt.

Da bei einer Kamera mit solch einem Multi-AF-Entfernungs­ messer zwangsweise auf das nächstgelegene Objekt fokussiert wird, ergeben sich Schwierigkeiten, wenn ein anderes als das nächstgelegene Objekt scharf abgebildet werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Entfernungsmesser für Multi-AF-Kameras zu schaffen, mit dem die Fokussierung auf ein gewünschtes Objekt erfolgen kann, selbst wenn dieses nicht das der Kamera nächstgelegene Objekt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Entfernungs­ messer gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Un­ teranspruch gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 2 ein Flußdiagramm der Arbeitsweise der Ausführungs­ form von Fig. 1 und

Fig. 3 Ansichten zur Erläuterung der Auswahl von aufzuneh­ menden Objekten.

In Fig. 1 sind IR1-IR3 Lichtsendeelemente, die je aus einer Licht im langwelligen Infrarotbereich abstrahlenden Leuchtdiode bestehen. Diese Lichtsendeelemente IR1-IR3 sind in einer Reihe an der Vorderseite einer Kamera ange­ ordnet. LS1 ist eine Projektionslinse, die das Licht der einzelnen Lichtsendeelemente IR1-IR3 in Form jeweiliger, sich in verschiedenen Richtungen ausbreitender Meßstrahlen projiziert. Die Lichtsendeelemente IR1-IR3 und die Linse LS1 bilden einen Lichtsender.

EM ist eine Lichtsenderschaltung, die die Lichtabstrahlung der Lichtsendeelemente IR1-IR3 steuert.

PT ist ein Lichtempfangselement, das sich aus Fotodioden zusammensetzt und das von einzelnen Aufnahmeobjekten SB1, SB2 und SB3 reflektierte Licht empfängt, um ein Ausgangssi­ gnal abzugeben, das der Lichtempfangsstelle in seiner Längsrichtung entspricht. Auch dieses Lichtempfangselement PT ist an der Vorderseite der Kamera angeordnet. LS2 ist eine Empfangslinse, die dazu dient, das von dem Objekt re­ flektierte Licht auf das Lichtempfangselement PT zu fokus­ sieren.

DT1 und DT2 sind Detektorschaltungen, die die Ausgangssi­ gnale des Lichtempfangselements PT erfassen. OP ist eine Rechenschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das der Entfernung zu dem Objekt entspricht und auf der Basis der Ausgangssignale der Detektorschaltungen DT1 und DT2 ge­ wonnen wird.

AD ist ein A/D Umsetzer zur Umsetzung des analogen Aus­ gangssignals der Rechenschaltung OP in ein digitales Si­ gnal, das den Entfernungswert darstellt.

MR ist eine Speicherschaltung aus einem ROM (Nur-Lesespei­ cher). Diese Speicherschaltung MR speichert Umwandlungsko­ effizienten, die der Umwandlung des vom A/D Umsetzer AD ge­ lieferten Entfernungswerts in einen tatsächlichen Entfer­ nungswert dienen.

CR ist eine Hauptsteuerschaltung zur Steuerung des gesamten Systems.

LC ist eine Objektivsteuerschaltung zur Steuerung der Stel­ lung des Kameraobjektivs (oder eines Teiles von diesem) nach Maßgabe der Entfernungsinformation von der Hauptsteu­ erschaltung CR.

RL ist ein Auslöseschalter, der als Auswahleinrichtung dient und ein in zwei Stufen niederdrückbarer Druckschalter ist. Wenn er zur ersten Stufe niedergedrückt wird, wird die Verbindung zu einem Schalteranschluß RL1 hergestellt und die Entfernung des Objekts gemessen. Wenn er zur zweiten Stufe niedergedrückt wird, wird die Verbindung zu einem Schalteranschluß RL2 hergestellt, so daß der Kameraver­ schluß zur Durchführung der Aufnahme betätigt wird.

FD ist ein Sucher, der als Anzeigeeinrichtung dient. Dieser Sucher hat zusätzlich zu seiner normalen Sucherfunktion die Aufgabe, einen Fokussierpunkt anzuzeigen. Diese Anzei­ gefunktion wird unter Verwendung beispielsweise einer Flüs­ sigkristalltafel erzielt.

Unter Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 2 soll nun die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform erläutert werden.

Wenn der Auslöseschalter RL zur ersten Stufe niedergedrückt wird, wird der Schalteranschluß RL1 ausgewählt und damit eine Reihe von Betriebsabläufen, wie nachstehend erläutert, gestartet (a).

Die Lichtsenderschaltung EM bewirkt aufgrund des Empfangs eines Steuersignals von der Hauptsteuerschaltung CR, daß die Lichtsendeelemente IR1, IR2 und IR3 im Zeitmultiplexbe­ trieb nacheinander Licht aussenden. Die Meßstrahlen von den Lichtsendeelementen IR1-IR3 werden nacheinander von den jeweiligen Objekten SB1, SB2 und SB3 reflektiert, und das gesondert reflektierte Licht wird vom Lichtempfangselement PT nacheinander empfangen (b). Das Lichtempfangselement PT liefert ein Ausgangssignal, das dem jeweiligen Lichtemp­ fangspunkt in seiner Längsrichtung entspricht, und dieses Ausgangssignal wird von den Detektorschaltungen von DT1 und DT2 erfaßt. Die Rechenschaltung verarbeitet nacheinander die Ausgangssignale der Detektorschaltungen DT1 und DT2. Jedes Rechenergebnis wird in dem A/D-Umsetzer AD von der analogen in die digitale Form umgesetzt, und die digitalen Werte werden nacheinander als Entfernungswerte an die Hauptsteuerschaltung CR gesandt (c). Die Hauptsteuerschal­ tung CR wählt den kleinsten der ihr auf diese Weise gelie­ ferten Entfernungswerte aus. Das ist also der Entfernungs­ wert, der demjenigen der Objekte SB1, SB2 und SB3 ent­ spricht, das der Kamera am nächsten liegt. Der so ausge­ wählte Entfernungswert wird auf der Basis der in der Spei­ cherschaltung MR gespeicherten Umwandlungsdaten in einen tatsächlichen Entfernungswert umgesetzt (d). Fig. 3 zeigt beispielhaft die Ansicht im Sucher. Wenn beispielsweise das Objekt SB3 am nächsten zur Kamera liegt, wird eine Anzeige­ markierung DP3 gemäß Darstellung in Fig. 3(A) angezeigt (e).

Wenn nun erwünscht ist, daß die Scharfeinstellung auf das Objekt SB2 oder SB1 erfolgt, das weiter von der Kamera ent­ fernt liegt als das Objekt SB3, dann wird folgende Steue­ rung ausgeführt.

Nach Freigabe des Auslöseschalters RL in seine Ruhestellung RL0, wird er erneut zur ersten Stufe niedergedrückt, so daß der Schalteranschluß RL1 ausgewählt wird (f). Als Folge da­ von liefert die Hauptsteuerschaltung CR ein Steuersignal an die Lichtsendeschaltung EM, aufgrund dessen das Lichtsende­ element IR2 Licht emittiert, d. h. einen Meßstrahl aussendet (g). Der Meßstrahl vom Lichtsendeelement IR2 wird von dem Objekt SB2 reflektiert und das reflektierte Licht vom Lichtempfangselement PT empfangen. Die Ausgangssignale des Lichtempfangselements PT werden von den Detektorschaltungen DT1 und DT2 erfaßt und nach Verarbeitung von der analogen in die digitale Form umgesetzt (h). Die Hauptsteuerschal­ tung CR wandelt den digitalen Entfernungswert auf der Basis der in der Speicherschaltung MR gespeicherten Umwandlungs­ daten in einen tatsächlichen Entfernungswert um. Im Sucher wird nun die Anzeigemarkierung DP2 gemäß Darstellung in Fig. 3(B) angezeigt (i).

Ist eine Fokussierung auf das Objekt SB1 erwünscht, muß der Auslöseschalter RL wieder in seine Normalstellung RL0 los­ gelassen und erneut zur ersten Stufe niedergedrückt werden, so daß der Schalteranschluß RL1 ausgewählt wird (f). Auf diese Weise wird jedes Mal, wenn der Schalteranschluß RL1 ausgewählt wird, eines der Lichtsendeelemente IR1, IR2 und IR3 in zyklischer Reihenfolge einzeln ausgewählt und ent­ sprechend die Anzeigemarkierungen DP1, DP2 und DP3 in zy­ klischer Folge jeweils einzeln angezeigt.

Nachdem auf vorgehende Weise ein gewünschtes Objekt ausge­ wählt wurde, wird der Auslöseschalter RL zur zweiten Stufe niedergedrückt, so daß der Schalteranschluß RL2 ausgewählt wird (j). Wenn der Schalteranschluß RL2 ausgewählt ist, steuert die Objektivsteuerschaltung LC die Stellung des Ka­ meraobjektivs auf der Grundlage des von der Hauptsteuer­ schaltung CR gelieferten tatsächlichen Entfernungswert (k). Danach wird der Kameraverschluß zur Durchführung der Auf­ nahme betätigt.

Die beschriebene Ausführungsform kann dahingehend modifi­ ziert werden, daß, während der Auslöseschalter RL in dem Zustand gehalten wird, in der die Verbindung zum Schalter­ anschluß RL1 hergestellt ist, die Lichtsendeelemente IR1, IR2 und IR3 sowie die Anzeigemarkierungen DP1, DP2 und DP3 automatisch mit einem Zeitintervall von 1 bis 2 Sekunden nacheinander ausgewählt werden. Der Auslöseschalter kann dann, wenn die Anzeigemarkierung zu der Stellung des ge­ wünschten Objekts kommt, zur Durchführung der Aufnahme zur zweiten Stufe niedergedrückt werden, wobei in beschriebener Weise der Schalteranschluß RL2 ausgewählt wird.

Mit der beschriebenen Erfindung kann ein gewünschtes Objekt dadurch ausgewählt werden, daß manuell einer aus einer Vielzahl von Meßstrahlen, die vom Lichtsender abgegeben werden, ausgewählt wird, so daß eine Fokussierung auf jedes gewünschte Objekt zuverlässig möglich wird.

Claims (2)

1. Entfernungsmesser für Kameras, umfassend eine Lichtsendeeinrichtung (IR1-IR3) zum Aussenden einer Viel­ zahl von Lichtmeßstrahlen in unterschiedliche Richtungen, eine Wähleinrichtung zum manuellen Auswählen eines ge­ wünschten der Vielzahl von Lichtmeßstrahlen, eine Lichtemp­ fangseinrichtung (PT) zum Empfang des reflektierten Lichts von einem aufzunehmenden Objekt, zu dem der ausgewählte Lichtmeßstrahl gesandt wurde und zur Lieferung eines Aus­ gangssignals entsprechend der Lichtempfangsstelle in seiner Längsrichtung, und eine Recheneinrichtung (OP, AD, CR) zur Berechnung der Entfernung zu dem Objekt auf der Basis des Ausgangssignals von der Lichtempfangseinrichtung (PT).

2. Entfernungsmesser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er ferner eine Anzeigeein­ richtung aufweist, die eine Anzeige entsprechend der Stelle macht, die mit dem mittels der Wähleinrichtung ausgewählten Lichtmeßstrahl bestrahlt wird.