DE3004147C2

DE3004147C2 - Focus detection device for a camera

Info

Publication number: DE3004147C2
Application number: DE19803004147
Authority: DE
Inventors: Harumi Kiyose Tokyo Aoki; Masahiro Kawasaki; Katsuhiko Ageo Saitama Miyata; Yoshio Tokyo Sawada
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1983-06-23
Also published as: FR2448732A1; DE3050691C2; GB2047036A; DE3004147A1; FR2448732B1; GB2047036B

Description

a) ein weiteres fotoelektrisches Element (9) zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung des zu fotografierenden Objektes vorgesehen ist,a) another photoelectric element (9) for determining the average illumination of the the object to be photographed is intended,

b) das weitere fotoelektrische Element (9) in einer Lage angeordnet ist, die optisch äquivalent zur Lage iier mikrofotoelektrischen Elemente (8a—ez^ist,b) the further photoelectric element (9) is arranged in a position which is optically equivalent to Location of micro-photoelectric elements (8a-ez ^ is,

c) eine Einrichtung zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente vom Ausgangssignal des weiteren fotoelektrischen Elements (9) vorgesehen ist, undc) a device for removing a high frequency component from the output signal of the further photoelectric element (9) is provided, and

d) die Abtaststeuerschaltung die Abtastung der mikrofotoelektrischen Elemente (8a—8z) nach Maßgabe einer niedrigen Frequenzkomponente des Ausgangssignals des weiteren fotoelektrischen Elements (9) steuertd) the scanning control circuit controls the scanning of the microphotoelectric elements (8a- 8z) in accordance with a low frequency component of the output signal of the further photoelectric element (9)

2. Fokusscerungsermittlungsdnrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entfernung einer hoch', equenten Komponente vom Ausgangssignal des weiteren fotoelektrischen Elements (9) aus einem Tiefpaßfilter (Q, R₂) besteht.2. Fokusscerungsermittlungsdnrichtung according to claim I, characterized in that the device for removing a high ', equent component from the output signal of the further photoelectric element (9) consists of a low-pass filter (Q, R ₂ ) .

3. Fokussierungsermittlungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter einen ersten Verstärker (A]) enthält, der zum Empfang eines Ausgangssignals des fotoelektrischen Elements (9) zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung angeschlossen ist, einen Widerstand (R₂), dessen eine Klemme mit einer Ausgangsklemme des ersten Verstärkers (A\) verbunden ist, und einen ersten Kondensator (Ci), der zwischen einer zweiten Klemme des Widerstands (Ri) und Masse liegt.3. Focusing detection device according to claim 2, characterized in that the low-pass filter contains a first amplifier (A]) which is connected to receive an output signal of the photoelectric element (9) for determining the average illumination, a resistor (R ₂ ), one terminal of which is connected to an output terminal of the first amplifier (A \) , and a first capacitor (Ci) which is between a second terminal of the resistor (Ri) and ground.

4. Fokussierungsermittlungseinrichtung nach Anspruch 1, mit einer Abtaststeuerschaltung mit Taktimpulserzeugerkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktimpulsgenerator einen eingangsseitigen Pufferverstärker (A₂) aufweist, dessen eine Eingangsklemme mit einer Ausgangsklemme des Tiefpaßfilters verbunden ist, sowie einen zweiten Operationsverstärker (A₃) und einen zweiten Kondensator (Ci), der zwischen einer Ausgangsklemme und einer inversen Eingangsklemme des zweiten Operationsverstärkers liegt, einen Analogschalter (S\), der parallel zum zweiten Kondensator (C₂) liegt, und einen Komparator (Aa), dessen eine Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des zweiten Operationsverstärkers (Aj) verbunden ist, und dessen zweite Eingangsklemme an ein Bezugspotential angeschlossen ist, wobei ein Ausgang des Komparators mit dem Steuereingang des Analogschalters (S\) verbunden ist.4. Focusing detection device according to claim 1, with a scanning control circuit with clock pulse generator circuit, characterized in that the clock pulse generator has an input-side buffer amplifier (A ₂ ) , one input terminal of which is connected to an output terminal of the low-pass filter, and a second operational amplifier (A ₃ ) and a second Capacitor (Ci), which lies between an output terminal and an inverse input terminal of the second operational amplifier, an analog switch (S \), which is parallel to the second capacitor (C ₂ ) , and a comparator (Aa), one input terminal of which is connected to the output terminal of the second operational amplifier (Aj) is connected, and the second input terminal is connected to a reference potential, wherein an output of the comparator is connected to the control input of the analog switch (S \) .

5. Fokussierungsermittlungseinrichtung nach ei-5. Focusing determination device after a

nem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Strom-Spannungs-Umsetzer (10), dessen Eingangsklerwme mit einer Ausgangsklemme des weiteren fotoelektrischen Elements (9) zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung verbunden ist und einen Spannungs-Frequenz-Umsetzer (11), dessen Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des Strom'Spannungs-Umsetzers (10) verbunden ist, wobei ein Eingang des Taktimpulserzeugtrkreises (12) mit einer Ausgangsklemme des Spannungs-Frequenz-Umsetzers (11) verbunden istnem of claims 1 to 4, characterized by a current-voltage converter (10), the input klerwme with an output terminal of the further photoelectric element (9) for determination the average lighting is connected and a voltage-frequency converter (11), whose The input terminal is connected to the output terminal of the current / voltage converter (10), wherein an input of the clock pulse generation circuit (12) is connected to an output terminal of the voltage-frequency converter (11)

Die Erfindung betrifft eine Fokussierungsermittlungseinrichtung für eine Kamera, bestehend aus einem selbstabtastenden fotoelektrischen Element mit einer Anzahl mikrofotoelektrischer Elemente, aus einem optischen System zur Projektion des Bildes eines zu fotografierenden Objektes auf das fotoelektrische Element, einer Kontrastermittlungsschaltung, um ein Kontrastsignal des zu fotografierenden Objektes zu erzeugen, und aus einer Abtaststeuerschaltung zur Steuerung der Abtastgeschwindigkeit des fotoelektrischen Elements.The invention relates to a focusing determination device for a camera consisting of a self-scanning photoelectric element with a Number of microphotoelectric elements, from an optical system for projecting the image of a to photographing object on the photoelectric element, a contrast detection circuit to a To generate contrast signal of the object to be photographed, and from a scanning control circuit for Control of the scanning speed of the photoelectric element.

Aus der JP-OS 5315 131 ist ein Verfahren zur Ermittlung der Bildauflösung unter Verwendung eines optischen Systems zur Abtastung des Kontrastes eines Bildes eines zu fotografierenden Objektes bekannt Gemäß diesem bekannten Verfahren wird das Bild des zu fotografierenden Objektes auf eine optische Fohleranordnung projiziert, die mehrere optische Fühlerelemente umfaßt, wobei ein Teil des von der optischen Fühleranordnung empfangenen Lichtes in Abhängigkeit von der Kontrastverteilung des Bildes verändert wird, was durch Änderung der Abtastgeschwindigkeit durch die optische Fühleranordnung erfolgt Dies bekannte Verfahren is- mit dem Nachteil behaftet daß das der Kontrastverteilung entsprechende Signal, welches von denselben fotoelektrischen Elementen gewonnen wird, Schwankungen unterworfen ist, so daß mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens keine genaue Fokussierungsermittlung durchgeführt werden könnte.From JP-OS 5315 131 is a method for Determination of the image resolution using an optical system for scanning the contrast of a Image of an object to be photographed known. According to this known method, the image of the The object to be photographed is projected onto an optical Fohler arrangement that contains several optical Sensing elements comprising a portion of the light received by the optical sensing arrangement in Depending on the contrast distribution of the image is changed, which is achieved by changing the scanning speed the optical sensor arrangement takes place. This known method has the disadvantage afflicted that the signal corresponding to the contrast distribution, which from the same photoelectric elements is obtained, is subject to fluctuations, so that with the help of this known method no exact Focus determination could be performed.

Aus der DE-OS 24 07 105 ist eine Stabilisierungsautomatik für den Anfangswert einer Meßgröße, vorzugsweise bei der passiven Entfernungsmessung mit optischen Abbildungssystemen bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung soll vor der selbsttätigendenFrom DE-OS 24 07 105 an automatic stabilization system for the initial value of a measured variable is preferably known for passive distance measurement with optical imaging systems. At this known arrangement should be in front of the automatic

so Entfernungsmessung der Anfangswert auf eine vorgegebene Größe z. B. 0 Volt automatisch gehalten werden, was durch die Gewinnung eines Korrektursignals aus dem vom Sollwert abweichenden Wert der Ausgangsgröße und durch Speicherung dieses Korrektursignals während der nachfolgenden Entfernungsmessung und durch Einbringen einer Mattscheibe oder Zusatzlinse in den optischen Strahlengang zwischen Objektiv und kontrastabhängige, lichtempfindliche Elemente zur Herabsetzung des Feinkontrastes während dieserso distance measurement of the initial value to a predetermined one Size z. B. 0 volts are automatically maintained, which is made by obtaining a correction signal the value of the output variable that deviates from the setpoint and by storing this correction signal during the subsequent distance measurement and by inserting a ground glass or additional lens in the optical beam path between the lens and contrast-dependent, light-sensitive elements Reduction of the fine contrast during this

so automatischen O-Stellung erfolgt.so automatic O-position takes place.

Aus der DE-AS 11 73 327 ist schließlich eine Anordnung zum Feststellen und automatischen Einstellen der Bildschärfe in einem fotografischen Gerät bekannt. Diese Anordnung enthält eine Lichtquelle, eine Halterung für eine Kopiervorlage, eine in der Richtung des Kopierlichtes verschiebbare Linse und Fotozellen, die in der Kopierebene angeordnet sind. Das wesentliche dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß dieFrom DE-AS 11 73 327 is finally one Arrangement for detecting and automatically adjusting the image sharpness in a photographic device known. This arrangement contains a light source, a holder for a master copy, one in the direction The lens and photocells, which can be displaced by the copying light, are arranged in the copying plane. The essentials this known arrangement is that the

Fotozellen «:ine nicht-lineare Charakteristik haben und an auf die Änderung ihrer Leitfähigkeit ansprechende Schaltungselemente angeschlossen sind.Photocells «: have a non-linear characteristic and are connected to circuit elements responsive to the change in their conductivity.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Fokussierungsermittlungseinrichtung für eine Kamera der eingangs definierten Art zu schaffen, die eine genaue Fokussierungseinstellung unabhängig von einer Bewegung des zu fotografierenden Objektes und damit unabhängig von einer Änderung der durchschnittlichen Helligkeit des zu fotografierenden Objektes ermöglicht.The object on which the invention is based is to provide an improved focusing determination device for a camera of the type defined at the outset which has an exact focus setting independent of a movement of the object to be photographed and thus independent of allows a change in the average brightness of the object to be photographed.

Ausgehend von der Fokussierungsermittlungseinrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßStarting from the focusing determination device of the type mentioned, this object is achieved according to the invention in that

a) ein weiteres fotoelektrisches Element zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung des zu fotografierenden Objektes vorgesehen ist,a) Another photoelectric element to determine the average lighting of the person to be photographed Object is provided,

b) das weitere fotoelektrische Element in einer Lage angeordnet ist, die optisch äquivalent zur Lage der mikrofotoelektrischen Elemente ist,b) the further photoelectric element is arranged in a position which is optically equivalent to the position of the microphotoelectric elements,

c) eine Einrichtung zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente vom Ausgangssignal des weiteren fotoelektrischen Elements vorgesehen ist, undc) means for removing a high frequency component from the output signal further photoelectric element is provided, and

d) die Abtaststeuerschaltung die Abtastung der mikrofotoelektrischen Elemente nach Maßgabe einer niedrigen Frequenzkomponente des Ausgangssignais des weiteren fotoelektrischen Elements steuert.d) the scan control circuit scans the microphotoelectric elements as required a low frequency component of the output of the further photoelectric element controls.

Wenn bei der Fokussierungsermittlungseinrichtung mit den Merkmalen nach der Erfindung beispielsweise eine plötzliche und schnelle Veränderung der Durchschnittsbeleuchtung eines zu fotografierenden Objektes auftritt, muß ein Signal entsprechend der Durchschnittsbeleuchtung gebildet werden, welches sich allmählich ändert, um dabei ein Kontrastsignal zu gewinnen, welches mit geringen Schwankungen behaftet ist, so daß also der dynamische Bereich der fotoelektrischen Elemente effektiv erweitert wird.When at the focus detection device with the features according to the invention, for example, a sudden and rapid change in the average lighting of an object to be photographed occurs, a signal corresponding to the average illumination must be generated, which gradually increases changes in order to gain a contrast signal which is subject to slight fluctuations, so that that is, the dynamic range of the photoelectric elements is effectively expanded.

Um ein solches sich allmählich änderndes Signal zu gewinnen, ist eine Einrichtung zum Entfernen einer hochfrequenten Komponente vom Ausgangssignal des genannten weiteren fotoelektrischen Elements vorgesehen, so d-;ß die Abtastgeschwindigkeit ausschließlich von der verbleibenden niederfrequenten Komponente abhängig gesteuert wird. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch Verwendung eines Tiefpaßfilters oder mit Hilfe einer optischen Einrichtung, bei der hochfrequente Komponenten ausgefiltert werden.In order to obtain such a gradually changing signal, means for removing a high-frequency component provided by the output signal of said further photoelectric element, so d-; ß the scanning speed exclusively is controlled depending on the remaining low-frequency component. This can be done in different ways Manner, for example by using a low-pass filter or with the help of an optical device, in which high-frequency components are filtered out.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.Particularly advantageous refinements and developments of the invention emerge from subclaims 2 to 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is illustrated by means of embodiments with reference to the drawings explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine Kurvendarstellung, die Änderungen des Ausgangssignals eines selbstabtastenden fotoelektrischen Elements in Fokussierungsposition und außerhalb derselben angibt,F i g. 1 is a graph showing changes in the output signal of a self-scanning photoelectric Elements in and out of focus position

Fig.2 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung, in welcher Weise ein Kontrastsignal seinen Maximalwert am Fokussierungspunkt erreicht,2 shows a graph for explanation, in how a contrast signal reaches its maximum value at the focus point,

F i g. 3 ein Diagramm, das eine typische Beziehung zwischen Beleuchtungsriiirke und Belichtung bei einem selbstabtastenden fotoelektrischen Element angibt,F i g. 3 is a diagram showing a typical relationship between illuminance and exposure in a indicating self-scanning photoelectric element,

Fig.4 eine erläuternde Darstellung, teilweise alsFig. 4 is an explanatory representation, partly as

Blockschaltbild, für eine Beschreibung eines Verfahrens, bei welchem ein Kontrastsignal, das frei von Auswirkungen von Helligkeitsänderungen ist, unter Verwendung eines fotoelektrischen Elements zur Ermittlung einer Durchschnittsbeleuchtung erzeugt wird,Block diagram, for a description of a procedure, using a contrast signal free from the effects of changes in brightness a photoelectric element is generated to determine an average lighting,

Fig.5 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines fotoelektrischen Elementabschnittes in einer Fokussierungsermittlungseinrichtung,5 shows an illustration of an exemplary embodiment a photoelectric element section in a focus detection device,

Fig.6 eine erläuternde Darstellung, die die Bewegung des Bildes eines zu fotografierenden Objektes auf einem fotoelektrischen Element zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung angibt,Fig. 6 is an explanatory diagram showing the movement the image of an object to be photographed on a photoelectric element to determine the Average lighting indicates

F i g. 7 eine Kurvendarstellung, aus der Änderungen im Ausgangssignal des fotoelektrischen Elements zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung als Folge einer Bewegung der Kamera oder dergleichen angegeben sind,F i g. 7 is a graph showing changes in the output of the photoelectric element for FIG Determination of the average lighting indicated as a result of a movement of the camera or the like are,

Fig.8 eine Schaltung, zum Teil als Blockschaltbild, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen in der Fokussierungsermittlungseinncötung verwendeten Schaltung darstellt, und8 shows a circuit, partly as a block diagram, which used a first embodiment of an electrical in the focusing determination unit Circuit represents, and

Fig.9 eine Schaltung, zum Teil als Blockschaltbild, entsprechend einer zweiten Ausführungsform e^;ner mit der Fokussierungsermittlungseinrichtung verwendeten Schallang.9 shows a circuit, partly as a block diagram, corresponding to a second embodiment e ^; ner sound length used with the focus detection device.

F i g. 1 ist eine grafische Darstellung, die das Ansprechen auf ein fotoelektrisches Ausgangssignal angibt, wenn ein kantenförmiges optisches Bild am seibstabtastenden fotoelektrischen Element vorliegt In F i g. 1 bezeichnen die Bezugszeichen P\ bis Pe, die Positionen von sechs mikrofotoelektrischen Elementen. Das fotoelektrische Ausgangssignal eines jeden mikrofoloelektrischen Elementes wird durch die zugeordnete Ordinate dargestellt. Ein optisches Bild an der richtigen Fokussierungsposition ist durch die gestrichelte Linie 1 angegeben, während das gleiche Bild für eine Fehlfokussierungsposition durch die strichpunktierte Linie 2 angegeben ist.F i g. Fig. 1 is a graph showing the response to an output photoelectric signal when an edge-shaped optical image is present on the self-scanning photoelectric element in Fig. 1. 1, reference characters P \ to Pe denote the positions of six microphotoelectric elements. The photoelectric output signal of each microfoloelectric element is represented by the associated ordinate. An optical image at the correct focus position is indicated by the dashed line 1, while the same image for a misfocus position is indicated by the dash-dotted line 2.

Wird der Zustand des optischen Bildes gemäß F i g. 1 verändert, so ändern sich die Ausgangssignale der mikrofotoelektrischen Elemente, die am Fokussierungspunkt mit pi und p* bezeichnet sind in solche, die bei Fehlfokussierung mit ρί und p* bezeichnet werden. Werden die Ausgangssignale bei /T₃ und p₄ durch l(pz) und I(pt) bezeichnet und jene bei ρΐ und ρί jeweils mit l(pi') und I(pa'), so unterscheidet sich der Absolutwert C = \I(pi) — l(pi)\ des Differenz-Ausgangssignals der beiden Elemente am richtigen Fokussierungspunkt vom Wert C = \l(pj) — I(p4')\ am vorgegebenen Fehlfokussierungspunkt. Das* heißt, der Absolutwert ist größer zum Zeitpunkt der Fokussierung. Der Absolutwert des Differenz-Ausgangssignals wird als »Kontrastausgang« bezeichnet. Wird ein selbstabtastendes fotoelektrisches Element in eine Position gebracht, die der Filmobcrfläehe in einer Kamera entspricht, so verläuft das Kontrastausgangssignal gemäß F i g. 2 in Form eines Bogens über dem Linsenvorschub, wobei der Bogen sein Maximum am FoHssierungspunkt aufweist.If the state of the optical image is shown in FIG. 1 changes, the output signals of the microphotoelectric elements, which are labeled pi and p * at the focusing point, change to those which are labeled ρί and p * in the event of misfocusing. If the output signals _{at / T 3} and p ₄ are denoted by l (pz) and I (pt) and those at ρΐ and ρί are denoted by l (pi ') and I (pa'), the absolute value C = \ I differs (pi) - l (pi) \ of the difference output signal of the two elements at the correct focusing point of the value C = \ l (pj) - I (p4 ') \ at the specified misfocusing point. That is, * that is, the absolute value is larger at the time of focusing. The absolute value of the difference output signal is referred to as the "contrast output". If a self-scanning photoelectric element is brought into a position which corresponds to the film surface in a camera, the contrast output signal is as shown in FIG. 2 in the form of an arc over the lens feed, the arc having its maximum at the focus point.

F i g. 3 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungsstärke (E) abhängig von der Belichtungscharakteristik (Q) angibt. Bezogen auf Abtastzeiten T\, Ti und T3 einer einzigen Abtastperiode ändert sich die Charakteristik jeweils als Verteilung 3, 4 und 5. Die Beziehung zwischen diesen Abtastzeiten ist 71 < T2 < T-,. Ein Dynamikbereich, in welchem die Belichtung keine Sättigung erreicht, wird durch D angegeben. 1st die Abtastgeschwindigkeit konstant, so ändert sich das fotoelektrische Ausgangssignal mit der Größe derF i g. Fig. 3 is a diagram showing the illuminance (E) depending on the exposure characteristic (Q) . In relation to the sampling times T 1, Ti and T3 of a single sampling period, the characteristic changes as a distribution 3, 4 and 5. The relationship between these sampling times is 71 < T2 <T-,. A dynamic range in which the exposure does not reach saturation is indicated by D. If the scanning speed is constant, the photoelectric output signal changes with the size of the

Beleuchtungsstärke im Bereich D. Wird die Abtastge schwindigkeit abhängig von der Helligkeit eines zu fotografierenden Objektes veränderlich gemacht und die Abtastgeschwindigkeit bei steigender Beleuchtungsstärke vergrößert, so wird der Dynamikbereich vergrößert und es wird, selbst wenn die Durchschnittshelligkeit eines Objektes sich ändert, ein konstantes Kontrastsignal erhalten. Illuminance in area D. If the scanning speed is made variable depending on the brightness of an object to be photographed and the scanning speed is increased with increasing illuminance, the dynamic range is increased and a constant contrast signal is obtained even if the average brightness of an object changes.

Zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ist eine Vorrichtung gemäß Fig.4 vorgesehen. Ein Bild eines zu fotografierenden Objektes 6 wird durch eine Linse 7 auf einem selbstabtastenden fotoelektrischen Element 8 ausgebildet. Ein einzelnes fotoelektrisches Element 9 zur Ermittlung einei· Durchschnittsbeleuchtung ist in der Ebene des selbstabtastenden fotoelektrischen Elements 8 angeordnet. Der vom fotoelektrischen Element 9 zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung erzeugte Fotostrom wird durch eine Strom-Spannung-Umsetzerschaitung IO in ein Spannungsausgangssignai umgewandelt. Änderungen in der Ausgangsspannung werden durch eine Frequenz-Umsetzerschaltung 11 in Frequenzänderungen umgewandelt, wobei das Ausgangssignal der Frequenz-Umsetzerschaltung 11 einem Impulserzeugerkreis 12 zugeführt wird, wo es in eine Folge von Impulsen veränderlicher Frequenz umgesetzt wird. Die Impulsfolge wird einer Abtastschaltung 13 zugeführt und wird in ein Abtast-Impulssignal zur Steuerung des selbstabtastenden fotoelektrischen Elements 8 umgewandelt. Die Abtastung des Bildes des Objekts durch das selbstabtastende fotoelektrische Element 8 erzeugt ein fotoelektrisches Ausgangssignal, aus dem das Kontrastsignal des Objektbildes durch eine Kontrastermittlungsschaltung 14 entnommen wird. Vergrößert sich bei der vorausgehend beschriebenen Vorrichtung die Durchschnittshelligkeit des Bildes eines Objektes, so weist das selbstabtastende fotoelektrische Element 8 eine hohe Abtastgeschwindigkeit auf, so daß der Dynamikbereich in der vorausgehend erläuterten Weise vergrößert werden kann. A device according to FIG. 4 is provided for carrying out such a method. An image of an object 6 to be photographed is formed on a self-scanning photoelectric element 8 through a lens 7. A single photoelectric element 9 for detecting average illumination is arranged in the plane of the self-scanning photoelectric element 8. The photocurrent generated by the photoelectric element 9 for determining the average illumination is converted into a voltage output signal by a current-voltage converter circuit IO. Changes in the output voltage are converted into frequency changes by a frequency converter circuit 11, the output signal of the frequency converter circuit 11 being fed to a pulse generator circuit 12, where it is converted into a train of pulses of variable frequency. The pulse train is supplied to a scanning circuit 13 and is converted into a scanning pulse signal for controlling the self-scanning photoelectric element 8. The scanning of the image of the object by the self-scanning photoelectric element 8 generates a photoelectric output signal from which the contrast signal of the object image is extracted by a contrast detection circuit 14. In the above-described device, when the average brightness of the image of an object increases, the self-scanning photoelectric element 8 has a high scanning speed, so that the dynamic range can be increased in the manner explained above.

Fig. 5 zeigt einen fotoelektrischen Elementteil für eine bevorzugte Ausführungsform einer Fokussierungserminlungseinrichtung gemäß Fig. 4. Eine Anzahl mikrofotoelektrischer Elemente 8a bis 8zsind auf einem fotoelektrischen Elementsubstrat 15 angeordnet. Eine Abtastschaltung 16 für die Steuerung der mikrofotoelektrischen Elemente 8a bis 8z und ein fotoelektrisches Element 9 zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung sind neben der Reihe der mikrofotoelektiischen Elemente angeordnet. Die mikrofotoelektris:hen Elemente 8a bis iz und die Abtastschaltung 16 bilden zusammen ein selbstabtastendes fotoelektrisches Element 8. Die Abtastgeschwindigkeit des selbstabtastenden fotoelektrischen Elements 8 kann entsprechend den Änderungen (Erhöhung oder Erniedrigung) des Ausgangssignals des fotoelektrischen Elements 9 für die Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung verändert werden.FIG. 5 shows a photoelectric element part for a preferred embodiment of a focus terminating device according to FIG. A scanning circuit 16 for controlling the micro-photoelectric elements 8a to 8z and a photoelectric element 9 for determining the average illumination are arranged next to the row of the micro-photoelectric elements. The micro-photoelectric elements 8a to iz and the scanning circuit 16 together form a self-scanning photoelectric element 8. The scanning speed of the self-scanning photoelectric element 8 can be changed according to changes (increase or decrease) in the output of the photoelectric element 9 for the determination of the average illumination.

Es ist nicht immer erforderlich, das fotoelektrische Element 9 für die Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung am Substrat anzuordnen, d.h. das fotoelektrische Element 9 kann in einer Lage angebracht werden, die äquivalent zur Lage des mikrofotoelektrischen Elements ist.It is not always necessary to use the photoelectric To arrange element 9 for the determination of the average illumination on the substrate, i.e. the photoelectric Element 9 can be attached in a position equivalent to the position of the microphotoelectric element is.

Erfahrt jedoch das Bild eines Objektes, das am fotGcickinschen 9 zur Ermittlung der Durchscrinittsbeleuchtung abgebildet wird, eine Schwingung, weil sich ^as Objekt bewegt oder die Kamera unruhig gehalten .vird, so ändert sich das fotoelektrische Ausgangssignal.However, experiences the image of an object that is displayed on the photo 9 to determine the transparency is imaged, an oscillation because ^ the object is moving or the camera is held restless .vird, the photoelectric output signal changes.

Fig.6 zeigt die Bewegung des Bildes eines kantanförmigen Objektes 17 in eine Position 18 oder 19, die am fotoelektrischen Element 19 zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung im Abstand von der PositionFig. 6 shows the movement of the image of an edge-shaped object 17 in a position 18 or 19, which is on photoelectric element 19 for determining the average illumination at a distance from the position 17 liegen. Falls das Bild gemäß Fig.6 hin und her schwingt, so ändert sich das Ausgangssignal des fotoelektrischen Elements 9 für die Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung, selbst wenn die Kontrastverteilung des Objekts die gleiche ist, wodurch die17 lying. If the image oscillates back and forth according to FIG. 6, the output signal of the changes photoelectric element 9 for the determination of the average illumination even if the contrast distribution of the object is the same, whereby the

ίο Abtastgeschwindigkeit sich ändert und das Kontrast signal geändert wird. ίο The scanning speed changes and the contrast signal is changed.

Fig. 7 zeigt Änderungen des fotoelektrischen Ausgangssignals des fotoelektrischen Elements 9 zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung, die durch dieFig. 7 shows changes in the photoelectric output signal of the photoelectric element 9 for determining the average illumination caused by the

^II vorausgehend beschriebene Bildveränderung verursacht sind. In F i g. 7 wild das fotoelektrische Ausgangssignal, das durch die gestrichelte Linie 20 angegeben ist, erzeugt, wenn ein Bild eines Objekts stationär ist, während die voii ausgezogene Linie 2i das t'oioeiekiri- ^II previously described image changes are caused. In Fig. 7 wildly generates the photoelectric output signal indicated by the dashed line 20 when an image of an object is stationary, while the solid line 2i shows the t'oioeiekiri-

-'" sehe Ausgangssignal angibt, das bei bewegtem Bild erhalten wird.- '"see output signal indicates that when the picture is moving is obtained.

Um die vorausgehend beschriebene Schwierigkeit zu überwinden, wird das Ausgangssignal des fotoelektrischen Elements zur Ermittlung der Durchschnittsbe-In order to overcome the problem described above, the output of the photoelectric Elements for determining the average

■ > leuchtung geglättet. Das heißt, die hohe Raumfrequenzkomponente wird entfernt. In diesem Falle bleibt das erhaltene Ausgangssignal im wesentlichen konstant. Die strichpunktierte Linie 22 in Fig. 7 gibt das fotoelektrische Ausgangssignal an, welches erzeugt wird, wenn die■> lighting smoothed. That is, the high spatial frequency component will be removed. In this case the output signal obtained remains essentially constant. the chain line 22 in Fig. 7 indicates the photoelectric Output signal that is generated when the

J" hohe Raumfrequenzkomponente in der vorausgehend beschriebenen Weise entfernt wird. Im allgemeinen ist die Änderung des fotoelektrischen Ausgangssignals als Folge einer Bewegung der Kamera eine Störung mit einer Frequenz in der Größenordnung von einigenJ "high spatial frequency component is removed in the previously described manner. In general, the change in the photoelectric output signal as a result of movement of the camera a disturbance with a frequency in the order of some

Si 10 Hz. Werden daher die Frequenzen im Ausgangssignal entfernt, die höher als mehrere Hz sind, so können die als Folge einer Bewegung einer Kamera auftretenden Wirkungen praktisch vernachlässigt werden.Si 10 Hz. Therefore, the frequencies in the output signal removed, which are higher than several Hz, they can occur as a result of a movement of a camera Effects are practically neglected.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektri-Fig. 8 shows an embodiment of an electrical

⁴⁽¹ sehen Schaltung für eine Fokussierungsermittlungseinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung. Der Fotostrorn einer Fotodiode D\ zur Ermittlung einer Durchschnittsbeleuchtung wird durch einen Operationsverstärker Ai in eine Spannung umgewandelt. Die auf ^{4 (} Fig. 1 see circuit for a focusing detection device with features according to the invention. The photocurrent of a photodiode D \ for determining an average illumination is converted into a voltage by an operational amplifier Ai

⁴> diese Weise erzeugte Spannung wird durch ein Tiefpaßfilter geglättet, das aus einem Widerstand Ri und einem Kondensator Q besteht. Das geglättete Signal wird über einen Pufferverstärker oder Operationsverstärker Αϊ über einen Widerstand Ri einem Kondensa- ⁴ > The voltage generated in this way is smoothed by a low-pass filter consisting of a resistor Ri and a capacitor Q. The smoothed signal is fed to a capacitor via a buffer amplifier or operational amplifier Αϊ via a resistor Ri

^III tor Ci zugeführt, der parallel zu einem Operationsverstärker Ai liegt, um dadurch den Kondensator Ci aufzuladen. Das Ausgangssignal des auf diese Weise geladenen Kondensators Ci wird mittels eines Komparators, der einen Operationsverstärker At enthält, mit ^III tor Ci fed in parallel to an operational amplifier Ai , thereby charging the capacitor Ci. The output signal of the capacitor Ci charged in this way is by means of a comparator which contains an operational amplifier At

κ einem durch Widerstände /?₄ und /?₅ eingestellten Schwellenwert verglichen. Oberschreitet das Ausgangssignal des Kondensators C₂ den Schwellenwert, so wird ein Analogschalter Si eingeschaltet, so daß der Kondensator C₂ durch eine rasche Entladung in seinen κ one through resistors /? ₄ and /? ₅ set threshold value compared. If the output signal of the capacitor C ₂ exceeds the threshold value, an analog switch Si is switched on, so that the capacitor C ₂ is rapidly discharged into its

^b'^! Ausgangszustand zurückkehrt Gleichzeitig wird der Zustand des Ausgangssignals des Komparator verändert, wodurch der Analogschaiter Si ausgeschaltet wird. Der Kondensator Ci wird in dieser Weise wiederholt aufgeladen und entladen, wodurch ein Taktimpulssignal ^b ' ^! Output state returns At the same time, the state of the output signal of the comparator is changed, whereby the analog switch Si is switched off. The capacitor Ci is repeatedly charged and discharged in this way, thereby generating a clock pulse signal

-⁵ an der mit »Ausgang« bezeichneten Klemme erhalten wird. Das Taktimpulssignal wird der Abtastschaltung des selbstabtastenden fotoelektrischen Elements zur Steuerung des Abtastvorgangs zugeführt.- ^{5 is obtained} at the terminal labeled "Output". The clock pulse signal is supplied to the scanning circuit of the self-scanning photoelectric element for controlling the scanning operation.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer in der Fokussierungsermittlungseinrichtung verwendeten Schaltung ist in Fig. 9 dargestellt. Bei dieser Schaltung wird der Fotostrom von der Fotodiode PD zur Ermittlung der Durchschnittsbeleuchtung durch einen Operationsverstärker A\ in eine Spannung umgewandelt. Ein Kondensator C der parallel zu einem weiteren Operationsverstärker As liegt, wird durch diese Spannung aufgeladen. Das Ausgangssignal des auf diese Weise aufgeladenen Kondensators C wird mit einem d'irch Widerstände A₁ und Af, in einem Komparator gelieferten .Schwellenwert verglichen und zwar unter Verwendung eines Operationsverstärkers /U. Ubersi Ih eitel die Spannung des Kondensators C den Schwellenwert, so wird ein Analogschalter S] eingeschaltet, wodurch der Kondensator Cschnell auf seinen '\usL',tngs7.ustand entladen wird. Gleichzeitig ändert sich i'T Zustand des Ausgangssignals des Komparators tung des selbstabtastenden fotoelektrischen Elements zur Steuerung des Abtastvorgangs zugeführt. A second embodiment of a circuit used in the focus detection device is shown in FIG. In this circuit, the photocurrent from the photodiode PD is converted into a voltage by an operational amplifier A \ in order to determine the average lighting. A capacitor C, which is parallel to another operational amplifier As , is charged by this voltage. The output signal of the capacitor C charged in this way is compared to a threshold value supplied in a comparator with a d'irch resistors A ₁ and Af, using an operational amplifier / U. If the voltage of the capacitor C exceeds the threshold value, an analog switch S] is switched on, whereby the capacitor C is quickly discharged to its '\ usL', tngs7.state. At the same time, the i'T state of the output signal of the comparator changes direction of the self-scanning photoelectric element for controlling the scanning process.

Aus der vorausgehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei einer mit Kontrasterfassung arbeitenden ) Fokussierungsermittlungseinrichtung, die ein selbstabtastendes fotoelektrisches Element verwendet, der Kontrastausgang zu allen Zeiten konstant bleibt, selbst wenn die Durchschnittshelligkeit eines zu fotografierenden Objektes sich ändert und entweder ansteigt oderFrom the preceding description it can be seen that when working with contrast detection ) Focusing detecting device using a self-scanning photoelectric element which Contrast output remains constant at all times, even if the average brightness of an object to be photographed changes and either increases or

ίο abfällt, und der Dynamikbereich des fotoelektrischen Ausgangssignals, bezogen auf den Lichtstrom, wird entsprechend erhöht. Daher wird ein Fokussierungsanzeigesignal präzise geliefert, sowohl für ein Objekt, das eine geringe Helligkeit oder eine extrem hohe ίο drops, and the dynamic range of the photoelectric output signal, based on the luminous flux, is increased accordingly. Therefore, a focus indication signal is precisely supplied for both an object having a low brightness or an extremely high one

ii Helligkeit aufweist, und das auf diese Weise erzeugte Signal ist im wesentlichen frei von Wirkungen, die durch eine Bewegung des Objektes oder eine Bewegung der Kamera verursacht sind. Daher wird eine mit selbsttäti-ii has brightness, and that produced in this way The signal is essentially free of effects caused by a movement of the object or a movement of the Camera. Therefore, one with automatic

IiIlU MHmgCUV..ViCII WIIU UCI AMUlIUgSLIIdItCI Jf CIIICUIIiIlU MHmgCUV..ViCII WIIU UCI AMUlIUgSLIIdItCI Jf CIIICUI

abgeschaltet. Der Kondensator C wird auf diese Weise wiederholt geladen und entladen und ein Taktimpulssignal wird an der mit »Ausgang« bezeichneten Klemme erhallen. Dieses Taktimpulssignal wird der Abtastschalg«-i ι UNUSiICiUiIg du»gc3iducic rvdiiici ii gcM/naiien, uie -'ο eine hohe Verläßlichkeit und Genauigkeit besitzt. Darüber hinaus ist die so erhaltene Kamera wirtschaftlich und kompakt, da der Mechanismus einer einäugigen Spiegelreflexkamera verwendet werden kann.switched off. The capacitor C is repeatedly charged and discharged in this way and a clock pulse signal is received at the terminal labeled "output". This clock pulse signal is the scanning scarf g «-i ι UNUSiICiUiIg du» gc3iducic rvdiiici ii gcM / naiien, uie -'ο has a high level of reliability and accuracy. In addition, the camera thus obtained is economical and compact because the mechanism of a single lens reflex camera can be used.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Focus determining device for one Camera consisting of a self-scanning photoelectric element with a number of micro-photoelectric ones Elements consisting of an optical system for projecting the image of a person to be photographed Object to the photoelectric element, a contrast detection circuit to generate a contrast signal of the object to be photographed, and from a scanning control circuit for Control of the scanning speed of the photoelectric element, characterized in that that