DE2105288A1

DE2105288A1 - Kamera mit automatischer Scharf einstellung

Info

Publication number: DE2105288A1
Application number: DE19712105288
Authority: DE
Inventors: Makoto Akiyama Hideaki Tokio P Kunhara
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1970-02-14
Filing date: 1971-02-04
Publication date: 1971-09-02
Also published as: GB1334232A; DE2105288B2; US3713371A

Description

-Anwaltsakte 2o 622

KABUSHIKI KAXSHA RICOH Tokyo, Japan

Kamera mit automatischer Scharfeinstellung

Die Erfindung betrifft eine Kamera mit automatischer Scharfeinstellung, die einen Mechanismus für das Verschieben bzw. Einstellen eines KameraObjektivs hat. Der Mechanismus kann zusammen mit einer Vorrichtung zur Erfassung der Orts- bzw* Raumfrequenz verwendet werden, die nur dann ein Signal erzeugt, wenn bei der automatischen Scharfeinstellung das maximale Auflösungsvermögen bzw· die optimale Abbildung erreicht ist, d. h. wenn durch die Einstellung des Kameraobjektivs die Abbildung eines Gegenstandes als scharfes Bild gewährleistet ist.

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Wird die Vorrichtung zur Erfassung der Ortsfrequenz für die Scharfeinstellung verwendet, so kann mit höherer Genauigkeit bestimmt werden, ob die Einstellung auf einen zu photographierenden Gegenstand scharf ist oder nicht. Die Vorrichtung zur Erfassung der Ortsfrequenz hat jedoch den Nachteil, daß sie ein Richtungssignal zur Festlegung, ob das Kameraobjektiv zur Erzeugung eines scharfen Bildes vorwärts oder rückwärts bewegt werden muß, nicht erzeugen kann, da sie nur dann ein Signal erzeugt, wenn das Kameraobjektiv für die Abbildung eines scharfen Bildes eingestellt ist. Wenn das Kameraobjektiv nicht automatisch in eine Lage verschoben oder bewegt wird, in welcher aufgrund seiner Einstellung ein gewünschter Gegenstand auf einer Filmfläche scharf abgebildet werden kann, so muß dies als erheblicher Nachteil betrachtet werden.

Außerdem sind bei einer Kamera mit automatischer Scharfeinstellung durch Verwendung eines Elektromotors für das Verschieben des Kameraobjektivs die Abmessungen der Kamera groß und eine im allgemeinen wegen der Größe unhandliche Hochleistungsbatterie für den Motorantrieb erforderlich. Dadurch wird der Raumbedarf für die Kamera sehr groß.

Durch die Erfindung soll nun eine Kamera mit automatischer Scharfeinstellung geschaffen werden, bei welcher das Kameraobjektiv automatisch in eine Lage verschoben werden kann, wo es ein scharfes Bild liefert. Dabei soll die Verschiebung ohne Verwendung eines Elektromotors erfolgen. Die erfindungsgemäße Kamera soll kompakt und somit raumsparend gebaut sein sowie geringes Gewicht aufweisen, so daß die Gesamtabmessungen und das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Kamera mit den entsprechenden Werten einer herkömmlichen Kamera mit elektronischem Verschluß vergleichbar sind. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Kamera in der Lage sein, vollautomatisch eine Scharfeinstellung bezüglich eines Gegenstandes mit einem höheren Grad an Genauigkeit vorzunehmen.

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Die erfindungsgemäße Kamera mit automatischer Scharfeinstellung umfaßt eine erste Einrichtung zum Verschieben eines KameraObjektivs sowie eine zweite Einrichtung zum Anhalten bzw. Arretieren der ersten Einrichtung und somit des Kameraobjektivs, wenn es für eine scharfe Abbildung eingestellt ist. Die erste Einrichtung ist beispielsweise mechanisch mit einem geeigneten Mechanismus in der Kamera, beispielsweise mit einer Filmaufwickelvorrichtung, so gekuppelt, daß sie mit genügend Energie für das Verschieben des Kameraobjektivs aus der Scharfeinstellung auf Unendlich in die Scharfeinstellung auf die geringste Entfernung versorgt ist. Unter dem Ausdruck "Scharfeinstellung auf Unendlich" ist eine Einstellung zu verstehen, bei welcher das Kameraobjektiv einen Gegenstand in der Entfernung ."Unendlich"·scharf abbildet, während der Ausdruck "Scharfeinstellung .auf die geringste Entfernung" sich auf eine Einstellung bezieht, wo das Kameraobjektiv . einen Gegenstand scharf abbildet, der von dem Kameraobjektiv wenigstens um einen vorher festgelegten Abstand entfernt ist, also so weit, daß der Gegenstand scharf abgebildet werden kann. Die zweite Einrichtung soll abhängig von einem Signal betätigt werden, das durch eine Fühleinrich^ng, beispielsweise durch eine Vorrichtung zur-Erfassung der Ortsfrequenz erzeugt wird, wenn die Scharfeinstellung auf den Gegenstand vorgenommen ist. Dadurch werden die erste Einrichtung und somit das Kameraobjektiv in einer Lage angehalten bzw. arretiert, in welcher der Gegenstand scharf abgebildet werden kann, während ein Verschluß ausgelöst wird.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung erläutert, wozu auch auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 bis 3 zeigen Schaltung und Anordnung' von Fühlelementen und dienen zur Erläuterung einer beispielsweisen"Ausführungeform einer Vorrichtung zum Erfassen der Ortsfrequenz in einer erfindungsgemäßen Kamera mit automatischer Scharfeinstellung- .

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Fig. k zeigt in einer perspektivischen Ansicht lediglich die ■ Hauptbestandteile einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform·

Im folgenden wird anhand der Figuren 1 bis 3 eine sogenannte Ortsfrequenzerfassungsvorrichtung ,beschrieben, die in einer erfindungsgemäßen Kamera mit automatischer Scharfeinstellung verwendet wird. Die Vorrichtung soll abfühlen, ob ein Kameraobjektiv für eine scharfe Abbildung eingestellt ist oder nicht. Ein in Fig. 1 gezeigtes Fühlelement Q weist im wesentlichen ein Paar von pn -Silizium-Sonnenbatterien D. und D₂, die parallel und entgegengesetzt zueinander geschaltet sind, sowie zwei Ausgangsanschlüsse χ und y auf. Das Fühlelement Q, und ein Bildelement sollen dabei Abmessungen in der Größenordnung von o,o2 bis o,oo2 mm χ o,o2 bis o,oo2 mm haben. Wenn die Einstellung für den abzubildenden Gegenstand scharf ist, kann man erkennen, daß die Diskontinuität im Kontrast in einer beliebigen Zeile oder Spalte eines Bildelements deutlicher wird. 1st jedoch die Scharfeinstellung nicht gegeben, so wird der Kontrast kontinuierlich. Diese Erscheinungen können jedoch nur bei Verwendung von monochromatischem Li'cht beobachtet werden.

Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, ist eine große Anzahl von Fühlelementen Q., Q₀, Q , die alle den gleichen Aufbau haben

wie Q₁ in Zeilen und Spalten derart angeordnet, daß jedes Fühlelement einem Bildelement entspricht. Die Fühlelemente Q bis Q sind miteinander, wie in Fig. 3 gezeigt, verbunden. Bei dem-Fühlelement Q soll nun die Stärke des auf die Silizium-Sonnenbatterie D. fallenden Lichtes stärker sein als die des auf die Sonnenbatterie D„ auftreffenden Lichtes. Dadurch wird die Ausgangsspannung an der y-Leitung null Volt, während das positive Potential, das eine dem Unterschied zwischen den Energien des auf die beiden Batterien D. und D„ auftreffenden Lichtes entsprechende Energie aufweist» an der x-Ausgangsleitung auftritt. Die Schaltung der Sonnenbatterien D und D

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ist selbstverständlich entgegengesetzt und das negative Potential tritt an der Ausgangsleitung χ auf. Wenn der Betrag der auf die Sonnenbatterien D und D auftreffenden Licht-

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stärke gleich ist, d. h. wenn die Ortsfrequenz relativ niedrig ist, wird die Ausgangsspannung null oder beinahe null. Die Polarität am Ausgang des Fühlelements Q ist bei allen anderen Fühlelementen Q₂ bis Q gehalten. Wenn das Kameraobjektiv das Bild auf der Filmfläche genau und scharf abbildet, werden an den Fühlelementen Q bis CJT positive oder negative .Ausgangsspannungen erhalten. Wenn andererseits das Kameraobjektiv nicht scharf eingestellt ist, ist keine Ausgangsspannung vor- handen. Selbstverständlich können geeignete Verstärker oder ™ andere Schaltungselemente in der in Fig. 3 gezeigten Schaltung angeordnet sein. Wichtig ist, daß. alle Fühlelemente und ihre zugehörigen Stromkreise in Form einer integrierten"" Schaltung hergestellt werden können. Beim gegenwärtigen Stand der Herstellungsverfahren für integrierte Schaltungen können Vorrichtungen zur Erfassung der Raumfrequenz in Form einer integrierten Schaltung mit einem Auflösevermögen-geschaffen werden, das mehr als hundert Linien beträgt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird ein Hebel 1 in Richtung des gezeigten Pfeils geschwenkt, wenn ein nicht gezeigter Film weitertransportiert wird, wobei sich eine Feder 9 durch einen m Stift 4a erstreckt, der an einem Schraubenring 4 mit einem Arm 4b befestigt und in der in Fig. 4 gezeigten Lage durch einen Haken 2a eines L-förmigen .EingriffhebeIs 2 arretiert ist. In diesem Fall wird ein Kameraobjektiv 3 über eine Stelleinrichtung 5t den Schraubenring 4 und ein Schraubstück 4c in die Stellung "Unendlich" oder in die Stellung mit Scharfeinstellung auf die geringste Entfernung bewegt. Ein normalerweise entregter Elektromagnet M. wird erregt, wenn ein nicht gezeigter, eingebauter Schalter entsprechend einem X-Synchronisierkontakt in einem Verschlußmechanismus 15 in der Brennebene so geschlossen wird, daß ein Ankerhebel angezogen werden

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kann, der ein U-förmiges Arretierteil trägt, welches die Stelleinrichtung 5 arretiert.

Ein Schalter 7 wird geschlossen, wenn ein Verschlußauslöseknopf 6 geringfügig niedergedrückt wird, so daß eine Spannungsquelle 8 mit einer elektrischen Schaltung verbunden wird, die aus einer Vorrichtung 12 zur Erfassung der Ortsfrequenz, einer Schaltung 13 für eine Verstärkerumschaltung, einem Elektromagneten M_, der den Verschlußmechanismus 15 betätigt, und dem Elektromagneten M besteht. Die Vorrichtung 12 zur Erfassung der Ortsfrequenz ist in der Mitte einer Mattscheibe 11 angeordnet/ auf welcher das Bild durch die Lichtstrahlen L abgebildet wird, die durch das Kameraobjektiv 3 gehen und durch einen Halbspiegel ίο geteilt und weiter- bzw. umgelenkt wer-, den.

Wenn der Verschlußauslöseknopf 6 weiter niedergedrückt wird, wird der Eingriff des Hebels 1 mit dem Eingriffshebel 2 aufgehoben, so daß die Feder 9 jetzt freigegeben ist. Als Folge davon beginnt sich das Kameraobjektiv gesteuert von der.Stelleinrichtung 5 aus der Einstellung auf Unendlich oder auf die geringste Entfernung zur Einstellung auf nächste Entfernung oder auf Unendlich durch die Feder 9 über den Schraubenring k und das Schraubenstück 4c zu verschieben. Die Vorrichtung 12 zur Erfassung der Ortsfrequenz ist bereits aktiviert. Wenn das Kameraobjektiv 3 das Bild auf der nicht gezeigten Filmfläche scharf abbildet, wird ein Signal, wie oben beschrieben, erzeugt. Dieses Signal wird der Schaltung 13 für die Verstärkerums cha ltung zugeführt, so daß beide Elektromagneten M und

M₀ gleichzeitig erregt werden. Dies hat.wiederum zur Folge, 2

daß ein Verschlußauslösearm l4 betätigt wird, welcher wiederum den Brennebenenverschlußmechanismus 15 betätigt. Dabei wird der Ankerhebel von der Polfläche des Elektromagneten M so angezogen, daß das U-förmige Arretierteil mit der-Stelleinrichtung 5 in Eingriff kommt. Dadurch wird das Kamera-

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objektiv 3 zeitweilig wenigstens solange in Lage gehalten, bis der Verschlußmechanismus 15 wieder geschlossen ist. Danach wird der Elektromagnet M wieder entregt, so daß das U-förmige Arretierteil aus dem Eingriff mit der Stelleinrichtung 5 freikommt, wodurch das Kameraobjektiv 3 wieder in die Einstelllage für Unendlich oder die geringste Entfernung- verschoben werden kann.

Dies zeigt, daß ein Richtungssignal für die Bestimmung der Verschieberichtung des Kameraobjektivs nicht erforderlich ist, da das Kameraobjektiv automatisch in einer Lage angehalten werden kann, wo die Bildeinstellung scharf ist, wenn es ' M durch mechanische Krafteinwirkung aus der Scharfeinstellung auf Unendlich zur Scharfeinstellung auf die geringste Entfernung' oder umgekehrt verschoben wird.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel ist in Verbindung mit einer einäugigen Spiegelreflexkamera beschrieben. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einer Kamera mit Objektivverschluß verwendet werden, wenn ein zusätzliches Linsensystem zusätzlich zu dem Hauptlinsensystem derart vorgesehen ist, daß das zusätzliche Linsensystem das Hauptlinsensystem entsprechend scharf einstellt und verschiebt. Weiterhin kann selbstverständlich der Elektromagnet M. weggelassen werden, wenn die Anordnung so getroffen ist, daß die mechanische Kraft W für das Arretieren des Kameraobjektivs in der Scharfeinstellung von dem Verschlußmechanismus abgeleitet werden kann* *

Die Erfindung schafft also eine beispielsweise durch das Filmaufwickeln umzustellende mechanische Einrichtung für das Verschieben eines Kameraobjektivs aus der Scharfeinstellung auf Unendlich zur Scharfeinstellung auf die geringste Entfernung ode₍r umgekehrt nach Auslösen eines Verschlußauslöseknopfes. Abhängig von einem Signal von einer Vorrichtung zur.Erfassung

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der Raumfrequenz wird eine Arretiereinrichtung betätigt, um das Kameraobjektiv in Scharfeinstellung zeitweise zu arretieren, wo das Bild eines Gegenstandes für einen Zeitraum scharf abgebildet werden kann, in welchem ein Verschluß ausgelöst wird· .Bezüglich Größe und Gewicht ist die Kamera mit automatischer Scharfeinstellung einer herkömmlichen Kamera * mit elektronischem Verschluß vergleichbar, weil ein Elektromotor für das Verschieben des Kameraobjektivs nicht verwendet wird. Zusätzlich ist kein Richtungssignal für die Bestimmung erforderlich, ob das Kameraobjektiv vorwärts oder rückwärts in die Scharfeinstellungslage verschoben werden muß.

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Claims

- 9 -PATENTANSPRÜCHE.

xaasaai

l.J Kamera mit automatischer Scharfeinstellung, gekenn- '·

zeichnet durch eine Fühleinrichtung (l2) zum Erfassen
und Erzeugen eines Signale, wenn ein Kameraobjektiv
(3) das Bild scharf abbildet, durch eine mechanische
Einrichtung (4, 4c, 5, 9, l), die mit dem Kameraob- ' . jektiv wirksam gekuppelt ist und abhängig von dem Nie- : . derdrücken eines Verschlußauslöseknopfes (6) so betö- _; : « ί tigbar ist, daß das Kameraobjektiv aus der Scharfein- * ti stellung auf Unendlich in die Scharfeinstellung auf , ·, die geringste Entfernung oder umgekehrt verschoben ·.*

wird, wobei der mechanischen Einrichtung eine mechani-

sehe Energie, die für das Verschieben des Kameraobjek- > tivs ausreicht, abhängig von einer Vorbereitungabetä- ,

tigung zugeführt wird, die für das Fertigmachen der

Kamera für das Aufnehmen.erforderlich ist, und das

Kameraobjektiv gleichzeitig in die Scharfeinstellung

auf Unendlich öder auf die geringste Entfernung ein- * * stellbar ist, wenn der mechanischen Einrichtung die

Energie zugeführt ist, sowie durch Einrichtungen (I3i

Ik₁ M₁, M₂), die abhängig von dem Signal aus der Fühl- ■*■' Jt einrichtung (12) so betätigt werdenι daß ein Verschluß ·* j

(15) betätigt und die mechanische Einrichtung angehal- \ ten und somit das Kameraobjektiv wenigstens eine Zeii- '

spanne angehalten bzw. arretiert wird, wobei der Ver* , Schluß ausgelöst wird und danach die mechanische Einrichtung für die Zurückführung des Kameraobjektive in
die Scharfeinstellung auf die geringste Entfernung
oder auf Unendlich wieder betätigt werden kann.

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- Io -

2* Kamera mit automatischer Scharfeinstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung aus einer Vorrichtung (12) zur Erfassung der Ortefrequenz besteht, die mechanische Einrichtung eine Feder (9) und eine Stelleinrichtung (5), wobei die Feder abhängig von dem Filmaufspulen so gespannt wird, daß sie die mechanische Energie für das Verschieben des durch die Stelleinrichtung zu steuernden Kameraobjektivs besitzt, und die Einrichtungen einen Elektromagneten (M ) aufweisen, der abhängig von dem Signal aus der Vorrichtung (12) zur Erfassung der Raumfrequenz erregt wird und einen Ankerhebel anzieht, wodurch die Stelleinrichtung (5) zeitweise angehalten und das Kameraobjektiv arretiert ist, wobei nach Auslösen des Verschlusses der Ankerhebel die Stelleinrich- { tung freigibt, wodurch das Kameraobjektiv in die i

Scharfeinstellung auf die geringste Entfernung oder . . · ·; auf Unendlich zurückkehrt. ;

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