DE3843648A1

DE3843648A1 - FOCUS DETECTOR FOR A CAMERA

Info

Publication number: DE3843648A1
Application number: DE19883843648
Authority: DE
Inventors: Shinji Nagaoka; Koji Sato; Katsuhiko Matsushita
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1989-07-06
Anticipated expiration: 2008-12-24
Also published as: GB2212688A; HK19894A; GB2212688B; DE3843648C2; GB8830029D0

Abstract

A distance determining system in a focus system for a camera comprises a light emitting element (1) and a light receiving element (2) emitting respective currents I1, I2 at its two ends indicative of the position along its length of the image of the illuminated object, and thereby, by triangulation techniques, enabling the determination of the object's distance. To enable a more accurate less noise prone range determination the system further comprises means (4, 31) for controlling the light emitting element to emit in a single range finding period plural bursts of light for irradiating the object, and means (3, 7) responsive to plural signals generated in the range finding period by the light receiving element for determining the range of the subject. A signal is emitted from processing stage (73) indicative of Log I1/I1+I2 and a capacitive (76b) circuit (76) determines the average of such signals for the plural sucessive signals. <IMAGE>

Description

Zur Scharfeinstellung bei einer Kamera verwendet man einen sogenannten aktiven Fokusdetektor, der ein Lichtsendeele ment und in einem bestimmten Abstand zu diesem ein Licht empfangselement enthält, und bei dem Licht von dem Licht sendeelement auf ein Objekt projiziert und das von diesem reflektierte Licht als Lichtpunkt empfangen wird. Nach dem Prinzip der Triangulation wird dann aus der Position des Lichtpunkts die Entfernung des Objekts ermittelt.To focus on a camera, use one so-called active focus detector, which is a light transmitter ment and at a certain distance from it a light contains receiving element, and in the light of the light projection element projected onto an object and by this reflected light is received as a point of light. After this The principle of triangulation is then based on the position of the Light point determines the distance of the object.

Aktive Fokusdetektoren dieser Art lassen sich nach der Be triebsweise des Lichtsendeelements grob in zwei Typen un terteilen, nämlich einen ersten Typ, bei dem das Lichtsen deelement kontinuierlich, mit einer konstanten Frequenz von beispielsweise etlichen 10 kHz moduliert, betrieben wird, und einen zweiten Typ, den sogenannten Impuls-Typ, bei dem das Lichtsendeelement für jeden Meßvorgang eingeschaltet und dann wieder ausgeschaltet wird.Active focus detectors of this type can be drive of the light emitting element roughly in two types divide, namely a first type in which the light-sensing deelement continuously, with a constant frequency of for example several 10 kHz modulated, operated, and a second type, the so-called impulse type, in which the light emitting element is switched on for each measuring process and then turned off again.

Während der erste Typ eine höhere Zuverlässigkeit bietet, da der Einfluß von Störlicht dadurch sehr gering gehalten wird, daß mittels eines Bandpaßfilters nur die der Modula tionsfrequenz des Lichtsendeelements entsprechende Signal komponente extrahiert wird, benötigt er einen Kondensator und eine Spule zur Bildung des Bandpaßfilters, was die er forderliche Anzahl externer Elemente erhöht und zu einem entsprechend großen Schaltungsaufbau führt, der schlecht in eine Kamera eingebaut werden kann. Da andererseits bei dem letzteren Typ das Lichtsendeelement momentan betätigt wird und Licht hoher Leistung ausstrahlen kann, kann der Entfer nungsbereich ausgedehnt werden, und ein besonderes Bandpaß filter ist nicht erforderlich. Dies vereinfacht und ver kleinert den Schaltungsaufbau. Dagegen kann flackerndes Licht von einer Beleuchtungseinrichtung, zum Beispiel einer Leuchtstofflampe, einer Neonanzeige, eines Stroboskops oder von ähnlichem nicht einfach von dem Licht des Lichtsende elements unterschieden werden, so daß die erhaltenen Meßda ten einen relativ großen Fehler aufweisen können.While the first type offers greater reliability, because the influence of stray light is kept very low is that by means of a bandpass filter only that of the Modula tion frequency of the light emitting element corresponding signal component is extracted, it requires a capacitor and a coil to form the bandpass filter, which he required number of external elements increased and one correspondingly large circuit structure that is bad in a camera can be installed. On the other hand, with the the latter type the light emitting element is currently operated and can emit high power light, the distance can range and a special bandpass filter is not required. This simplifies and ver reduces the circuit structure. In contrast, flickering Light from a lighting device, for example one Fluorescent lamp, a neon display, a stroboscope or of the like not simply from the light of the light elements are distinguished, so that the measurement data obtained ten may have a relatively large error.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fokusdetektor für eine Kamera zu schaffen, der den Zustand der Scharfeinstellung mit hoher Verläßlichkeit ermittelt und gleichwohl die Vor teile der Impuls-Fotodetektoren aufweist.The object of the invention is to provide a focus detector for a Camera to create the state of focus determined with high reliability and nevertheless the Vor parts of the pulse photodetectors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fotodetektor gemäß Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a photodetector solved according to claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend im einzelnen anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below in individual explained with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 ein Übersichtsblockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is an overview block diagram of an embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Aus führungsform der Erfindung im einzelnen, Fig. 2 is a circuit diagram of a imple mentation of the invention in detail,

Fig. 3 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fokusdetektors einer ersten Ausführungsform, Fig. 3 shows signal waveforms for explaining the operation of the focus detector of a first embodiment,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fokusdetektors der ersten Ausführungsform, Fig. 4 is a flowchart for explaining the operation of the focus detector to the first embodiment,

Fig. 5 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fokusdetektors weiterer Ausführungsformen der Erfindung, Fig. 5 a timing chart for explaining the operation of the focus detector further embodiments of the invention,

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fokusdetektors einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 is a flowchart for explaining the operation of the focus detector of a second embodiment of the invention,

Fig. 7 ein detailliertes Schaltungsdiagramm ähnlich Fig. 2 für eine dritte und eine vierte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 is a detailed circuit diagram similar to FIG. 2, for a third and a fourth embodiment of the invention,

Fig. 8 und 9 typische Darstellungen eines Beispiels für die Schrittzahlumsetzeinheit bzw. die Häufigkeitszähleinheit, FIGS. 8 and 9 typical views showing an example for the Schrittzahlumsetzeinheit or Häufigkeitszähleinheit,

Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 10 is a flowchart for explaining a third embodiment of the invention,

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 11 is a flowchart for explaining a fourth embodiment of the invention.

Fig. 12 ein Schaltungsdiagramm einer fünften Ausführungsform der Erfindung im einzelnen, Fig. 12 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the invention in detail,

Fig. 13 ein Flußdiagramm, das in Verbindung mit Fig. 5 der Erläuterung der fünften Aus führungsform dient, Fig. 13 is a flowchart explaining the fifth From serves guide die in connection with FIG. 5,

Fig. 14 ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 14 is a detailed circuit diagram of a sixth embodiment of the invention,

Fig. 15 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der sechsten Ausführungsform, Fig. 15 is a flowchart for explaining the sixth embodiment,

Fig. 16 ein Schaltungsdiagramm des Mikro computers einer siebten Ausführungs form der Erfindung, und Fig. 16 is a circuit diagram of the microcomputer of a seventh execution of the invention, and

Fig. 17 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der siebten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 17 is a flowchart for explaining the seventh embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Fokusdetek tors der Erfindung wie er für alle nachfolgend beschriebe nen Ausführungsformen zutrifft. Ein Lichtsendeelement 1 und ein Lichtempfangselement 2 sind in einem bestimmten Abstand L angeordnet. Das Lichtsendeelement 1 wird von einem Signal einer Treiberschaltung 4 unter der Steuerung eines Signals von einem Mikrocomputer 3 impulsweise betätigt. Das Licht wird durch eine Kondensorlinse 5 auf ein Objekt S ge strahlt. Das von dem Objekt S reflektierte Licht wird von dem Lichtempfangselement 2 durch eine Kondensorlinse 6 als Lichtpunkt empfangen. Die Position des Lichtpunkts, die zu der Entfernung des Objekts in Beziehung steht, wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das Signal wird von einer Fokusdetektorschaltung 7 in eine Impulsbreite umgewandelt und dem Mikrocomputer 3 eingegeben. Daraufhin wird ein Stellmechanismus zur Scharfeinstellung einer Aufnahmelinse A von einem Schrittmotor M angetrieben. Fig. 1 shows the basic structure of a focus detector of the invention as it applies to all of the embodiments described below. A light emitting element 1 and a light receiving element 2 are arranged at a certain distance L. The light emitting element 1 is actuated in pulses by a signal from a driver circuit 4 under the control of a signal from a microcomputer 3 . The light is radiated through a condenser lens 5 onto an object S. The light reflected by the object S is received by the light receiving element 2 through a condenser lens 6 as a light point. The position of the light spot, which is related to the distance of the object, is converted into an electrical signal. The signal is converted into a pulse width by a focus detector circuit 7 and input to the microcomputer 3 . Thereupon, an adjusting mechanism for focusing a taking lens A is driven by a stepping motor M.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der beschriebe nen Anordnung im einzelnen. 1 bezeichnet wiederum das Lichtsendeelement, das Licht in Richtung der optischen Achse einer Aufnahmelinse durch die Kondensorlinse 5 ab strahlt. Das Licht wird als Impulsfolge nach Maßgabe eines Signals von der Treiberschaltung 4 abgestrahlt. Eine Im pulsfolge setzt sich aus N, beispielsweise aus 8 Einzelim pulsen zusammen, die in bestimmten Zeitabständen von zum Beispiel 10 ms abgestrahlt werden. Die Treiberschaltung 4 enthält Transistoren 41 und 42, die von einem Signal hohen Pegels vom Mikrocomputer 3 leitend geschaltet werden, um die Ladung eines Kondensators 43 dem Lichtsendeelement 1 zuzuführen. Ein das Lichtempfangselement bildender Licht punktpositionsdetektor 2 empfängt das in Richtung der op tischen Achse der Aufnahmelinse ankommende Licht im Brenn punkt der Kondensorlinse 6 und ist mit einem Kathodenan schluß 2 a und zwei Anodenanschlüssen 2 b und 2 c versehen. Dieser Lichtpunktpositionsdetektor erzeugt Stromsignale I ₁, I ₂ entsprechend der Position des Lichtpunkts auf diesem De tektor. Fig. 2 shows a first embodiment of the described NEN arrangement in detail. 1 in turn designates the light emitting element that emits light in the direction of the optical axis of a taking lens through the condenser lens 5 . The light is emitted as a pulse train in accordance with a signal from the driver circuit 4 . A pulse sequence is composed of N , for example 8 individual pulses, which are emitted at specific time intervals of, for example, 10 ms. The driver circuit 4 contains transistors 41 and 42 which are turned on by a high level signal from the microcomputer 3 in order to supply the charge of a capacitor 43 to the light emitting element 1 . A light-receiving element forming light position detector 2 receives the light arriving in the direction of the optical axis of the taking lens in the focal point of the condenser lens 6 and is connected to a cathode connection 2 a and two anode connections 2 b and 2 c . This light spot position detector generates current signals I ₁ , I _{2 in} accordance with the position of the light spot on this detector.

71 und 72 bezeichnen Vorverstärker zum Empfang jeweils eines der Signale vom Lichtpunktpositionsdetektor 2. Diese Verstärker wandeln mittels eines Verstärkers 71 a bzw. 72 a das jeweilige Stromsignal vom Anodenanschluß 2 b bzw. 2 c in eine Spannung um, laden über einen Verstärker 71 b bzw. 72 b einen Kondensator 71 c bzw. 72 c und steuern einen Transistor 71 d bzw. 72 d, die ein Signal nach Masse ableiten, dessen Frequenzkomponente geringer als die des pulsierenden Sig nals, das vom Lichtsendeelement 1 herrührt, ist, das heißt, ein Signal, das von Störlicht herrührt. Dadurch wird der Dynamikbereich für das pulsierende Signal verbessert. 71 and 72 denote preamplifiers for receiving one of the signals from the light spot position detector 2, respectively. These amplifiers convert the respective current signal from the anode connection 2 b or 2 c into a voltage by means of an amplifier 71 a or 72 a , charge a capacitor 71 c or 72 c via an amplifier 71 b or 72 b and control a transistor 71 d and 72 d , respectively, which derive a signal to ground, the frequency component of which is lower than that of the pulsating signal which originates from the light-emitting element 1 , that is to say a signal which originates from stray light. This improves the dynamic range for the pulsating signal.

73 bezeichnet eine logarithmische Umsetzschaltung, die einen Operationsverstärker 73 a zum logarithmischen Kompri mieren des Stromsignals I ₁ des einen Vorverstärkers 71, einen Operationsverstärker 73 b zum logarithmischen Kompri mieren der Summe (I ₁+I ₂) der Stromsignale I ₁, I ₂ von den Vorverstärkern 71, 72, und einen Differenzverstärker 73 c zur Bildung der arithmetischen Differenz zwischen den Sig nalen log I ₁ und log (I ₁+I ₂) von den Operationsverstär kern 73 a, 73 b enthält. Auf diese Weise erzeugt die loga rithmische Umsetzschaltung ein Stromsignal log I ₁/(I ₁+ I ₂), das der Entfernung des Objekts proportional ist. Die ses Signal wird einem aus einer Diode bestehenden logarith mischen Expander 75 zugeführt, und zwar über einen Span nungsfolger 74, der unter der Steuerung durch ein Datenhal tesignal arbeitet, das vom Mikrocomputer erzeugt wird. Der logarithmische Expander gibt ein Stromsignal I ₁/(I ₁+I ₂), das der Entfernung proportional ist, an eine Doppelintegrierschaltung 76 ab. 73 denotes a logarithmic conversion circuit which an operational amplifier 73 a for logarithmic compression of the current signal I ₁ of a preamplifier 71 , an operational amplifier 73 b for logarithmic compression of the sum ( I ₁ + I ₂ ) of the current signals I ₁ , I ₂ from the Preamplifiers 71 , 72 , and a differential amplifier 73 c to form the arithmetic difference between the signals log I ₁ and log ( I ₁ + I ₂ ) from the operational amplifiers 73 a , 73 b . In this way, the logarithmic conversion circuit generates a current signal log I ₁ / ( I ₁ + I ₂ ), which is proportional to the distance of the object. This signal is fed to a logarithmic expander 75 consisting of a diode, via a voltage follower 74 which operates under the control of a data hold signal generated by the microcomputer. The logarithmic expander outputs a current signal I ₁ / ( I ₁ + I ₂ ), which is proportional to the distance, to a double integration circuit 76 .

Die Doppelintegrierschaltung 76 enthält einen Operations verstärker 76 a und einen Kondensator 76 b. Der Kondensator 76 b hat eine solche Kapazität, daß er die durch N-malige (achtmalig beim beschriebenen Ausführungsbeispiel) Überla gerung des Stromsignals gebildete Ladung halten kann. (Dies gilt nur für die erste Ausführungsform der Erfindung. Bei den übrigen Ausführungsformen wird der Kondensator 76 b nicht erst nach einer Meßfolge, sondern nach jedem Meßvor gang der Meßfolge in einen Referenzzustand rückgesetzt). Das Stromsignal wird über einen Schalter S 1 empfangen, der nach Maßgabe des erwähnten Datenhaltesignals eingeschaltet wird. Über einen Schalter S 2 empfängt die Doppelintegrier schaltung 76 Strom von einer Stromquelle 77. Der Schalter S 2 wird nach Maßgabe eines Lesesignals vom Mikrocomputer 3 eingeschaltet.The double integration circuit 76 contains an operational amplifier 76 a and a capacitor 76 b . The capacitor 76 b has such a capacity that it can hold the charge formed by N times (eight times in the described embodiment) superposition of the current signal. (This only applies to the first embodiment of the invention. In the other embodiments, the capacitor 76 b is not reset to a reference state only after a measurement sequence, but after each measurement process of the measurement sequence). The current signal is received via a switch S 1 , which is switched on in accordance with the data hold signal mentioned. Via a switch S 2 , the double integration circuit 76 receives current from a current source 77 . The switch S 2 is switched on in accordance with a read signal from the microcomputer 3 .

78 bezeichnet eine Impulsbreitenumsetzschaltung, die an den Mikrocomputer 3 über ein UND-Glied 79 einen Impuls mit einer Breite abgibt, die proportional der Zeit ist, welche vergeht, bis der Kondensator 76 b der Doppelintegrierschal tung 76 ab Ausgabe des Lesesignals auf eine konstante Spannung V ₀ aufgeladen ist. 78 denotes a Impulsbreitenumsetzschaltung which delivers to the microcomputer 3 via an AND gate 79 a pulse having a width which is proportional to the time which elapses until the capacitor 76 b of the Doppelintegrierschal tung 76 from outputting the read signal to a constant voltage V _{0 is} charged.

3 bezeichnet den schon erwähnten Mikrocomputer, der eine Fokusdetektorsteuereinheit 31 aufweist. Diese steuert den allgemeinen Fokusdetektorbetrieb durch Ausführung einer Reihe von Schritten gemäß dem nachfolgend beschriebenen Flußdiagramm nach Empfang eines Eingangssignals von einem mit dem Kameraauslöseknopf gekoppelten Schalter B. Der Mikrocomputer 3 enthält ferner einen ADU-Einheit 32 zum Um setzen eines die Entfernung angebenden Impulses von der Fo kusdetektorschaltung 7 in ein digitales Signal unter der Steuerung durch ein Taktsignal, sowie eine Arithmetikein heit 33 zur Steuerung des Schrittmotors durch Umsetzen des digitalen Signals in eine Entfernungsinformation. 3 denotes the microcomputer already mentioned, which has a focus detector control unit 31 . This controls the general focus detector operation by performing a series of steps according to the flowchart described below after receiving an input signal from a switch B coupled to the camera release button. The microcomputer 3 further includes an ADC unit 32 for converting a distance indicating pulse from the focus detector circuit 7 into a digital signal under the control of a clock signal, and an arithmetic unit 33 for controlling the stepping motor by converting the digital signal into one Distance information.

Als nächstes soll die Betriebsweise der in beschriebener Weise aufgebauten Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf das Zeitdiagramm in Fig. 3 und das Flußdiagramm in Fig. 4 erläutert werden.The operation of the constructed in the manner described embodiment will be described the invention with reference to the timing chart in Fig. 3 and the flow chart in Fig. 4 next.

Ab Einschalten der Versorgungsspannung der Kamera zur Ent fernungsmessung werden die Kondensatoren 71 c, 72 c auf eine Spannung aufgeladen, die von Störlicht herrührt, das auf den Lichtpunktpositionsdetektor 2 auftrifft. Durch die Transistoren 71 d, 72 d wird der dieser Störlichtkomponente entsprechende Strom nach Masse abgeleitet. Der Kondensator 76 b empfängt über den Schalter S 2 Strom von der Stromquelle 77 und wird auf eine Anfangsspannung V ₀ aufgeladen.After switching on the supply voltage of the camera for distance measurement, the capacitors 71 c , 72 c are charged to a voltage that originates from stray light that strikes the light spot position detector 2 . The current corresponding to this stray light component is derived to ground by the transistors 71 d , 72 d . The capacitor 76 b receives current from the current source 77 via the switch S 2 and is charged to an initial voltage V ₀ .

Wenn dann der Fokusdetektorschalter B mit auf das Objekt gerichteter Kamera durch Betätigung des Auslöseknopfes ein geschaltet wird, wird von der Fokusdetektorsteuereinheit 31 ein Meßbefehlssignal für den ersten Meßvorgang erzeugt, das über die Treiberschaltung 4 das Lichtsendeelement 1 an schaltet, so daß ein Lichtimpuls auf das Objekt gestrahlt wird. Das von dem Objekt reflektierte Licht wird von der Kondensorlinse 6 in einen Lichtpunkt transformiert und trifft dann auf den Lichtpunktpositionsdetektor 2. Dieser gibt über die Anschlüsse 2 b und 2 c jeweils einen Strom ent sprechend der Position des Lichtpunkts ab. Da die Stromsig nale kürzer sind als die Zeitkonstante der Vorverstärker 71, 72, durchlaufen sie diese und werden von der logarith mischen Umsetzschaltung 73 in ein logarithmisch komprimier tes Entfernungssignal umgewandelt. Die Fokusdetektorsteuer einheit 31 gibt nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit Δ T ₁ nach dem Start der Lichtemission, das heißt zu einem Zeitpunkt, wenn sich das Entfernungssignal stabilisiert hat, das Datenhaltesignal aus, woraufhin das logarithmische Signal über den Spannungsfolger 74 an den logarithmischen Expander 75 gelangt und in ein Stromsignal umgesetzt wird. Dieses Signal wird über den Schalter S 1 während einer vorbestimmten Zeit Δ T ₂ an die Integrierschaltung 76 angelegt. Die Spannung des Integrationskondensators 76 b verringert sich dadurch von der Anfangsspannung V ₀ um Δ V ₁.Then, when the focus detector switch B is turned on with the camera aimed at the object by actuating the release button, the focus detector control unit 31 generates a measurement command signal for the first measurement process, which switches the light emitting element 1 via the driver circuit 4 , so that a light pulse on the object is blasted. The light reflected by the object is transformed into a light spot by the condenser lens 6 and then strikes the light spot position detector 2 . This outputs a current corresponding to the position of the light point via the connections 2 b and 2 c . Since the Stromsig signals are shorter than the time constant of the preamplifiers 71 , 72 , they run through them and are converted by the logarithmic conversion circuit 73 into a logarithmically compressed distance signal. The focus detector control unit 31 outputs after a predetermined time Δ T ₁ after the start of the light emission, that is to say at a point in time when the distance signal has stabilized, the data hold signal, whereupon the logarithmic signal reaches the logarithmic expander 75 via the voltage follower 74 and converted into a current signal. This signal is applied to the integrating circuit 76 via the switch S 1 for a predetermined time Δ T ₂ . The voltage of the integration capacitor 76 b thereby decreases from the initial voltage V ₀ by Δ V ₁ .

Wenn der erste Lichtimpuls beendet ist, ist der Treiber strom für das Lichtsendeelement 1 unterbrochen, so daß das Lichtsendelement 1 abgeschaltet ist und für die nächste Emission bereitsteht.When the first light pulse has ended, the driver current for the light emitting element 1 is interrupted, so that the light emitting element 1 is switched off and is ready for the next emission.

Nach Ablauf eines eingestellten Intervalls Δ T ₃ erzeugt die Fokusdetektorsteuereinheit 31 wieder ein Meßbefehlssignal zur erneuten Betätigung des Lichtsendeelements 1 zum Ab strahlen des nächsten Lichtimpulses auf dasselbe Objekt. Wiederum werden Stromsignale entsprechend der Entfernung des Objekts vom Lichtpunktpositionsdetektor 2 erzeugt, durch die logarithmische Umsetzschaltung 73 in ein Entfer nungssignal umgesetzt, dann aufgrund des Datenhaltesignals logarithmisch expandiert und während der vorbestimmten Zeitspanne Δ T ₂ über den Schalter S 1 dem Kondensator 76 b zu geführt. Der Kondensator 76 b integriert das zweite Entfer nungssignal durch Überlagerung des ersten, so daß seine Spannung nun um Δ V ₁+Δ V ₂ verringert ist.After a set interval Δ T _{3 has} elapsed, the focus detector control unit 31 again generates a measurement command signal for the renewed actuation of the light emitting element 1 to emit the next light pulse onto the same object. Again, generates power signals corresponding to the distance of the object from the light spot position detector 2, converted voltage signal into a Entfer by the logarithmic conversion circuit 73, then logarithmically expands due to the data latch signal and during said predetermined period of time Δ T ₂ via the switch S 1 to the capacitor 76 b out. The capacitor 76 b integrates the second removal signal by superimposing the first so that its voltage is now reduced by Δ V ₁ + Δ V ₂ .

Das Lichtsendeelement 1 wird dann in ähnlicher Weise in Ab ständen von Δ T ₃ betätigt, und das Entfernungssignal der vorbestimmten Anzahl N von Meßvorgängen im Kondensator 76 b in Form von Δ V ₁+Δ V ₂ ... +Δ V _n integriert. Wenn der Lade bzw. Entladevorgang nach einer vorbestimmten Anzahl von Messungen vorüber ist, erzeugt die Fokusdetektorsteuerein heit 31 das Lesesignal, um den Schalter S 2 einzuschalten und den Kondensator 76 b mit einem vorbestimmten Strom von der Stromquelle 77 zu laden. Die Zeitspanne Δ T ₄ zum Laden bis auf die Ausgangsspannung V ₀ ist proportional der Lade spannung Δ V _s = Δ V ₁+Δ V ₂+... Δ V _n, die im Kondensator 76 b akkumuliert ist. Daher stellt ein Impuls mit der Breite Δ T ₄ die Summe der Entfernungssignale von N Meßvorgängen dar. Wenn beim Fokusdetektorprozeß aufgrund des Einflußes von Störlicht ein Meßvorgang ausfällt, wird der Einfluß dieses Fehlers, somit auf 1/N reduziert.The light-emitting element 1 is then actuated in a similar manner from the conditions of Δ T ₃ , and the distance signal of the predetermined number N of measurement processes in the capacitor 76 b is integrated in the form of Δ V ₁ + Δ V ₂ ... + Δ V _n . When the charging or discharging process is over after a predetermined number of measurements, the focus detector control unit 31 generates the read signal to turn on the switch S 2 and charge the capacitor 76 b with a predetermined current from the current source 77 . The time period Δ T ₄ for charging up to the output voltage V ₀ is proportional to the charging voltage Δ V _s = Δ V ₁ + Δ V ₂ + ... Δ V _n , which is accumulated in the capacitor 76 b . Therefore, a pulse with the width Δ T _{4 represents} the sum of the distance signals from N measurement processes. If a measurement process fails in the focus detector process due to the influence of stray light, the influence of this error is reduced to 1 / N.

Das Impulssignal wird durch die ADU-Einheit 32 in ein di gitales Signal umgesetzt, dann mittels der Arithmetikein heit 33 durch die Meßanzahl N zur Bildung eines Mittelwerts geteilt und, wenn nötig, entsprechend der jeweiligen Kamera in eine Schrittanzahl umgesetzt,um dann an den Schrittmotor M zum Antrieb der Stelleinrichtung für die Scharfeinstel lung angelegt zu werden.The pulse signal is converted by the ADC unit 32 into a digital signal, then divided by means of the arithmetic unit 33 by the measurement number N to form an average and, if necessary, converted into a number of steps according to the respective camera, and then to the stepper motor M to drive the actuator for the focus.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Endergebnis durch die Meßanzahl, das heißt die Anzahl von Meßvorgängen einer Meßfolge, geteilt. Da jedoch diese Meßanzahl konstant ist, könnte auch das Integrationssignal des Kondensators direkt oder ein durch eine konstante M geteilter Wert als Entfernungsinformation verwendet werden.In the exemplary embodiment described, the end result is divided by the number of measurements, that is to say the number of measurement processes in a measurement sequence. However, since this number of measurements is constant, the integration signal of the capacitor or a value divided by a constant M could also be used as distance information.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird das Lichtsendeelement wenigstens während der Periode der Entfernungsmessung mehr als einmal betätigt, und die Ent fernungssignale der einzelnen Lichtimpulse bzw. Meßvorgänge werden zu einem Entfernungssignal integriert, so daß, falls beispielsweise ein Fehler in den durch einen einzelnen Meßvorgang gewonnenen Daten enthalten ist, man eine Durch schnittsentfernungsinformation enthält. Unter Ausnutzung der Vorteile der Impulsfokusdektoren wird auf diese Weise eine Entfernungsinformation hoher Zuverlässigkeit erhalten, und die Zeit zur Umwandlung jedes einzelnen Entfernungs stroms in ein digitales Signal ist aufgrund der Integration nicht für jedes einzelne Entfernungssignal erforderlich, so daß die Geschwindigkeit zur Wiederholung der Meßvorgänge erhöht wird.In the described embodiment of the invention the light emitting element at least during the period of Distance measurement operated more than once, and the Ent distance signals of the individual light pulses or measuring processes are integrated into a distance signal, so that if for example, a mistake made by an individual Measurement process data is included, one through contains cutting distance information. Taking advantage The advantages of pulse focus detectors are this way receive distance information of high reliability, and the time to convert each distance Electricity in a digital signal is due to the integration not required for each individual distance signal, so that the speed to repeat the measurement processes is increased.

Unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 sowie 5 und 6 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Steuerung unterscheidet.Referring to FIGS. 1 and 2 and 5 and 6, a second embodiment of the invention will now be described, which in terms different from the first embodiment of the control.

Hinsichtlich des Lichtimpulsaussendens, des Empfangens und der Verarbeitung des empfangenen Signals durch die Fokusde tektorschaltung kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen werden. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Abweichungen der zweiten Ausführungsform gegenüber der er sten.Regarding light pulse transmission, reception and the processing of the received signal by the focus tector circuit can be used to avoid repetitions referred to the description of the first embodiment will. The following description focuses on the Deviations of the second embodiment compared to that most.

Bei der zweiten Ausführungsform erzeugt die Fokusdetektor steuereinheit 31 des Mikrocomputers 3 (Fig. 2) das Lesesig nal, um den Schalter S 2 einzuschalten, wenn der erste Lichtimpuls beendet ist. Daraufhin wird der Kondensator 76 durch den Konstantstrom der Stromquelle 77 geladen. Die La dezeit Δ t ₁ bis zum Erreichen der Spannung V ₀ ist proportio nal der der Spannung V ₁ entsprechenden, im Kondensator 76 b akkumulierten Ladung, die Dauer Δ t ₁ stellt daher eine Ent fernungsinformation dar. Diese wird von der ADU-Einheit 32 des Mikrocomputers 3 in ein digitales Signal umgesetzt, das in einen Speicher der Arithmetikeinheit 33 des Mikrocom puters 3 geladen wird.In the second embodiment, the focus detector control unit 31 of the microcomputer 3 ( FIG. 2) generates the read signal to turn on the switch S 2 when the first light pulse has ended. The capacitor 76 is then charged by the constant current of the current source 77 . The charging time Δ t ₁ until the voltage V ₀ is reached is proportional to the charge corresponding to the voltage V ₁ and accumulated in the capacitor 76 b , the duration Δ t ₁ therefore represents distance information. This is provided by the ADC unit 32 of the microcomputer 3 converted into a digital signal, which is loaded into a memory of the arithmetic unit 33 of the Mikrocom computer 3 .

Nach Ablauf einer eingestellten Zeitspanne Δ T ₃ erhält der Kondensator 76 b über den Schalter S 2 Strom von der Strom quelle 77 und wird auf die Ausgangsspannung V ₀ rückge stellt. Die Fokusdetektorsteuereinheit 31 erzeugt dann das zweite Meßbefehlssignal zum Anschalten des Lichtsendeele ments 1, so daß ein zweiter Lichtimpuls zum selben Objekt ausgesendet wird. Wieder werden von dem Lichtpunktposi tionsdetektor 2 Ströme entsprechend der Entfernung erzeugt und von der logarithmischen Umsetzschaltung 73 in ein Ent fernungssignal umgesetzt, nach Ausgabe des Datenhaltesig nals logarithmisch expandiert und dann für die vorbestimmte Dauer Δ T ₂ über den Schalter S 1 der Integrierschaltung 76 zugeführt. Daraufhin sinkt die Spannung des Kondensators 76 b um Δ V ₂ entsprechend dem Entfernungssignal, und nach folgend wird auf gleiche Weise wie vorher ein Impuls mit der Breite Δ t ₂ erzeugt.After a set period of time Δ T ₃ , the capacitor 76 b receives current from the current source 77 via the switch S 2 and is reset to the output voltage V ₀ . The focus detector control unit 31 then generates the second measurement command signal for switching on the light transmitting element 1 , so that a second light pulse is emitted to the same object. Again, from the light point position detector 2 currents are generated according to the distance and converted by the logarithmic conversion circuit 73 into a distance signal, expanded logarithmically after output of the data hold signal and then supplied for a predetermined duration Δ T ₂ via the switch S 1 to the integrating circuit 76 . Thereupon, the voltage of the capacitor 76 b drops by Δ V _{2 in} accordance with the distance signal, and a pulse with the width Δ t ₂ is subsequently generated in the same way as before.

Auf gleiche Weise wird das Lichtsendeelement jeweils nach einer Periode Δ T ₃ eine bestimmte Anzahl von Malen einge schaltet und das Entfernungssignal in ein digitales Signal umgesetzt, das dann in den Speicher der Arithmetikeinheit 33 geladen wird. Wenn diese Vorgänge eine vorgegebene An zahl N (Meßanzahl) von Malen stattgefunden haben, veranlaßt die Fokusdetektorsteuereinheit 31 die Arithmetikeinheit 33 digital einen Mittelwert der für die Meßanzahl gespeicher ten Entfernungsdaten zu errechnen oder, bei Bedarf, in eine der Kamera entsprechende Schrittzahl umzusetzen, die an den Schrittmotor M zum Antrieb des Stellmechanismus ausgegeben wird.In the same way, the light emitting element is switched on for a certain number of times after a period Δ T ₃ and the distance signal is converted into a digital signal, which is then loaded into the memory of the arithmetic unit 33 . If these processes have a predetermined number N (number of measurements) of times, the focus detector control unit 31 causes the arithmetic unit 33 to digitally calculate an average of the distance data stored for the number of measurements or, if necessary, to convert them into a number of steps corresponding to the camera the stepper motor M is output to drive the actuating mechanism.

Wenn beim Fokusdetektorprozeß aufgrund des Einflußes von Störlicht ein Meßvorgang ausfällt, wird der Einfluß dieses Fehlers, somit auf 1/N reduziert.If a measurement process fails in the focus detector process due to the influence of stray light, the influence of this error is reduced to 1 / N.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Endergebnis durch die Meßanzahl, das heißt die Anzahl von Meßvorgängen einer Meßfolge, geteilt. Da jedoch diese Meßanzahl konstant ist, könnte auch die Summe der einzelnen Meßwerte direkt oder ein durch eine konstante M geteilter Wert als Entfer nungsinformation verwendet werden.In the exemplary embodiment described, the end result is divided by the number of measurements, that is to say the number of measurement processes in a measurement sequence. However, since this number of measurements is constant, the sum of the individual measured values could be used directly or a value divided by a constant M as distance information.

Wie beschrieben, wird bei dieser zweiten Ausführungsform das Lichtsendeelement während der Dauer der Entfernungsmes sung mehrfach angeschaltet, und ein Gesamtwert der Entfer nungsdaten der einzelnen Anschaltungen wird als Entfer nungsinformation gewertet. Wenn daher ein Fehler in den Entfernungsdaten von einem Meßvorgang enthalten ist, dann steht eine Durchschnittsentfernungsinformation zur Verfü gung. Auf diese Weise nutzt man die Vorteile des Impuls- Fokusdetektors und erhält eine Entfernungsinformation mit hoher Zuverlässigkeit. Die einzelnen Fokusdetektorsignale werden vor der Addition in ein digitales Signal umgesetzt. Es kann daher eine Integrierschaltung mit einem kleinen Li nearitätsbereich eingesetzt werden, wodurch die Kosten re duziert werden.As described in this second embodiment the light emitting element during the duration of the distance measurement solution turned on multiple times, and a total of the distance The data of the individual connections is shown as a distance rated information. Therefore, if there is a mistake in the Distance data from a measurement is then included Average distance information is available supply. In this way you take advantage of the impulse Focus detector and receives distance information high reliability. The individual focus detector signals are converted into a digital signal before the addition. An integrating circuit with a small Li proximity area are used, whereby the costs re be reduced.

Unter Bezug auf die Fig. 5 und 7 bis 10 soll nun eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. A third embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 5 and 7 to 10.

Wie bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung braucht auch bei der dritten Ausführungsform der Kondensator 76 b (Fig. 2 bzw. Fig. 7) nur eine Kapazität zum Halten des Stromsignals eines einzelnen Meßvorgangs einer Meßfolge aufzuweisen.As in the second embodiment of the invention, the capacitor 76 b ( FIG. 2 and FIG. 7) need only have a capacitance for holding the current signal of a single measurement process of a measurement sequence in the third embodiment.

Bei der dritten Ausführungsform enthält die Arithmetikein heit 33 des Mikrocomputers 3 einen Speicher 33 a, eine Schrittzahlumsetzeinheit 33 b und eine Häufigkeitszählein heit 33 c. Die Schrittzahlumsetzeinheit 33 b enthält gemäß Darstellung in Fig. 8 eine Tabelle mit Taktzahlen C ₀-C ₁, C ₁-C ₂ ..., C ₆-C ₇ als Adressen, die jeweils einem be stimmten Entfernungsbereich entsprechen, und zugeordnete Schrittzahlen S ₁, S ₂, ..., S ₇. Die Schrittzahlimpulseinheit dient dem Umsetzen der in den Speicher 33 a geladenen digi talen Daten oder Taktzahlen in Schrittzahlen. Die Häufig keitszähleinheit 33 c, die gemäß Fig. 9 mit einem Häufig keitszähler versehen ist, dient dem Erhalt der Häufigkeit der einzelnen Schrittzahlen.In the third embodiment, the arithmetic unit 33 of the microcomputer 3 includes a memory 33 a , a step number conversion unit 33 b and a frequency counting unit 33 c . The step number conversion unit 33 b contains, as shown in FIG. 8, a table with cycle numbers C ₀ - C ₁ , C ₁ - C ₂ ..., C ₆ - C ₇ as addresses, each of which corresponds to a certain distance range, and assigned step numbers S ₁ , S ₂ , ..., S ₇ . The number of steps pulse unit is used to convert the digital data or clock numbers loaded into the memory 33 a into numbers of steps. The frequency counting unit 33 c , which is provided with a frequency counter according to FIG. 9, serves to maintain the frequency of the individual step numbers.

Die Gewinnung eines Entfernungssignals durch Aussenden eines Lichtimpulses zu dem Objekt, Empfangen des reflek tierten Lichts und Verarbeiten der Ausgangssignale des Lichtpunktpositionsdetektors 2 erfolgt bei der dritten Ausführungsform in gleicher Weise wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform, so daß auf die entsprechende Erläuterung zu Fig. 2 verwiesen werden kann (die Fokusde tektorschaltung 7 von Fig. 2 stimmt mit der von Fig. 7, bis auf die erwähnte, möglicherweise abweichende Dimensionie rung des Kondensators 76 b, überein).The extraction of a distance signal by emitting a light pulse to the object, receiving the reflected light and processing the output signals of the light point position detector 2 takes place in the third embodiment in the same way as in the first and the second embodiment, so that the corresponding explanation for Fig. 2 can be referenced (the focus detector circuit 7 of FIG. 2 coincides with that of FIG. 7, except for the mentioned, possibly different dimensioning of the capacitor 76 b ).

Nachdem bei der dritten Ausführungsform der erste Lichtim puls beendet ist, ist der Strom zu dem Lichtsendeelement 1 unterbrochen, so daß dieses abgeschaltet und für den näch sten Lichtimpuls bereit ist. Zur gleichen Zeit erzeugt die Fokusdetektorsteuereinheit 31 ein Lesesignal, um den Schal ter S 2 einzuschalten und den Kondensator 76 b mit dem Kon stantstrom der Stromquelle 77 zu laden. Da die Ladezeit Δ t ₁ proportional der der Spannung Δ V ₁ entsprechenden, im Kon densator 76 b akkumulierten Ladung ist, stellt die Dauer Δ t ₁ ein Entfernungssignal dar.After in the third embodiment, the first light pulse is ended, the current to the light emitting element 1 is interrupted, so that it is switched off and ready for the next light pulse. At the same time, the focus detector control unit 31 generates a read signal to turn on the switch S 2 and to charge the capacitor 76 b with the constant current of the current source 77 . Since the charging time Δ t _{1 is} proportional to the voltage Δ V ₁ corresponding to the charge accumulated in the capacitor 76 b , the duration Δ t _{1 represents} a distance signal.

Dieses wird mittels der ADU-Einheit 32 in ein digitales Si gnal umgesetzt. Das digitale Signal wird von der Schritt zahlumsetzeinheit 33 b in eine Schrittzahl umgesetzt und der Häufigkeitszähleinheit 33 c zugeführt.This is converted into a digital signal by means of the ADC unit 32 . The digital signal is converted by the step number conversion unit 33 b into a step number and fed to the frequency counting unit 33 c .

Nach Verstreichen einer Zeit Δ T ₃ wird der Kondensator 76 b über den Schalter S 2 mit Strom von der Stromquelle 77 gela den und auf die Ausgangsspannung V ₀ rückgestellt. Die Fo kusdetektorsteuereinheit 31 erzeugt das zweite Meßbefehls signal zum Anschalten des Lichtsendeelements 1, das zum selben Objekt Licht abstrahlt. Wieder werden die Ausgangs signale des Lichtpunktpositionsdetektors 2 in der erläuter ten Weise verarbeitet und unter der Steuerung durch das Da tenhaltesignal ein der Entfernung entsprechendes Signal über den Schalter S 1 während einer vorbestimmten Zeitspanne Δ T ₂ der Integrierschaltung 76 zugeführt. Die Spannung des Kondensators 76 b nimmt nach Maßgabe des Entfernungssignals um Δ V ₂ ab. In beschriebener Weise wird ein Impuls der Breite Δ t ₂ erzeugt, die dem Entfernungssignal entspricht. Diese Pulsbreite wird in ein digitales Signal umgesetzt und zur Häufigkeitszähleinheit 33 c ausgegeben. Bei der Umwand lung in eine Schrittzahl wird eine Taktzahl, die innerhalb eines festgelegten Bereichs liegt, in eine Schrittzahl übersetzt. Daher kann die Schrittzahl präzise errechnet werden, praktisch unabhängig von einem Fehler durch die Fokusdetektorschaltung oder anderes. After a time Δ T ₃ has elapsed, the capacitor 76 b is charged with current from the current source 77 via the switch S 2 and reset to the output voltage V ₀ . The Fo detector detector control unit 31 generates the second measurement command signal for switching on the light emitting element 1 , which emits light to the same object. Again, the output signals of the light spot position detector 2 are processed in the manner described and, under the control of the data hold signal, a signal corresponding to the distance is supplied via the switch S 1 to the integrating circuit 76 for a predetermined period of time Δ T ₂ . The voltage of the capacitor 76 b decreases in accordance with the distance signal by Δ V ₂ . In the manner described, a pulse of width Δ t _{2 is} generated which corresponds to the distance signal. This pulse width is converted into a digital signal and output to the frequency counting unit 33 c . When converting to a step number, a cycle number that is within a defined range is translated into a step number. Therefore, the number of steps can be calculated precisely, practically regardless of an error by the focus detector circuit or otherwise.

Für eine vorbestimmte Anzahl von Meßvorgängen bzw. von dem Lichtsendeelement 1 mit der Periode Δ T ₃ abgestrahlten Lichtimpulsen, wird die so jeweils ermittelte Schrittzahl in die Häufigkeitszähleinheit 33 c geladen.For a predetermined number of measurement processes or light pulses emitted by the light-emitting element 1 with the period Δ T _{3, the} number of steps determined in this way is loaded into the frequency counting unit 33 c .

Wenn ein vorbestimmter Meßvorgang abgelaufen ist, liest die Fokusdetektorsteuereinheit 31 die am häufigsten vorkommende Schrittzahl aus der Häufigkeitszähleinheit 33 c als Entfer nungsinformation aus und liefert sie zum Antrieb des Stell mechanismus an den Schrittmotor M.If a predetermined measuring process has expired, the focus detector control unit 31 reads the most frequently occurring step number from the frequency counting unit 33 c as distance information and supplies it to drive the actuating mechanism to the stepping motor M.

Schrittzahlen, die bei einer solchen Folge von Meßvorgängen fehlerhaft sind, werden auf diese Weise ausgeschaltet, so daß man eine sehr zuverlässige Entfernungsinformation er hält.Number of steps in such a sequence of measuring processes are faulty, are switched off in this way, so that you have a very reliable distance information holds.

Bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der Er findung wird die am häufigsten auftretende Schrittzahl einer Meßfolge mit einer vorbestimmten Anzahl von Meßvor gängen als Entfernungsinformation ausgewählt. Diese Ausfüh rungsform läßt sich gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 11 da hingehend zu einer vierten Ausführungsform abwandeln, daß, wenn die Schrittzahlen nacheinander in die Häufigkeitszähl einheit 33 c geladen werden, die Meßfolge abgebrochen wird, wenn eine Schrittzahl eine vorbestimmte Häufigkeit (zum Beispiel drei), erreicht hat. Diese Schrittzahl wird dann als Entfernungsinformation genommen. Dadurch kann die An zahl der Meßvorgänge einer Meßfolge bei guten Vorausset zungen verringert werden, aber auch bei nicht so guten Um gebungsbedingungen eine hohe Verläßlichkeit der Entfer nungsinformation erreicht werden.In the third embodiment of the invention described above, the most frequently occurring step number of a measurement sequence with a predetermined number of measurement processes is selected as distance information. This embodiment can be modified in accordance with the flowchart in FIG. 11 to a fourth embodiment, that if the step numbers are successively loaded into the frequency counting unit 33 c , the measurement sequence is terminated if a step number has a predetermined frequency (for example three ), has reached. This number of steps is then taken as distance information. As a result, the number of measurement processes of a measurement sequence can be reduced under good conditions, but high reliability of the distance information can also be achieved in the case of not so good environmental conditions.

Auch bei der dritten und der vierten Ausführungsform der Erfindung wird das Lichtsendeelement wenigstens während der Dauer der Ermittlung des Scharfeinstellzustands mehrfach angeschaltet. Das bei jedem dieser einzelnen Meßvorgänge erhaltene Entfernungssignal wird in eine Schrittzahl umge setzt. Die Schrittzahl, die am häufigsten auftritt, wird als Entfernungsinformation genommen. Dadurch werden fehler hafte Daten ausgeschaltet und unter voller Ausnutzung der Vorteile des Impuls-Fokusdetektors eine Entfernungsinforma tion hoher Zuverlässigkeit erzielt. Die Häufigkeit wird nach Umsetzung in eine Schrittzahl ermittelt, weshalb die Häufigkeitszählung bezüglich der Präzision in einer für die fotografische Anwendung zufriedenstellenden Weise verein facht werden kann.Also in the third and fourth embodiments of the Invention is the light emitting element at least during the Duration of the determination of the focus state several times switched on. With each of these individual measuring processes obtained distance signal is converted into a number of steps puts. The number of steps that occurs most often is taken as distance information. This will make mistakes data is switched off and fully exploited Advantages of the pulse focus detector include distance information tion achieved high reliability. The frequency will determined after implementation in a step number, why the Frequency count regarding the precision in one for that photographic application satisfactory way can be fanned.

Wie in Fig. 12 dargestellt, enthält die Arithmetikeinheit 33 bei einer fünften Ausführungsform der Erfindung einen Speicher 33 a zur Speicherung der Daten während einer Meß folge, eine Extremwertausschließeinheit 33 b, eine Addier einheit 33 c, eine Dividiereinheit 33 d und eine Schritt zahlumsetzeinheit 33 e. Die Extremwertausschließeinheit 33 b sondert nach einer Meßfolge von den im Speicher 33 a gespei cherten Daten Maximum und Minimum aus. Die Addiereinheit 33 c addiert die ihr von der Extremwertausschließeinheit 33 b gelieferten Daten zu einem Gesamtwert, und die Dividierein heit 33 d errechnet einen Mittelwert durch Teilen des Ge samtwerts durch die Anzahl von Meßvorgängen einer Meßfolge minus zwei. Die Schrittzahlumsetzeinheit 33 e setzt den Mit telwert zur Ausgabe in eine Schrittzahl um.As shown in FIG. 12 contains the arithmetic unit 33 in a fifth embodiment of the invention, a memory 33 a sequence for storing data during a measurement, a Extremwertausschließeinheit 33 b, an adding unit 33 c, a division unit 33 d and a step zahlumsetzeinheit 33 e . The extreme value exclusion unit 33 b separates maximum and minimum from the data stored in the memory 33 a according to a measurement sequence. The adding unit 33 c adds the data supplied by the extreme value exclusion unit 33 b to a total value, and the dividing unit 33 d calculates an average value by dividing the total value by the number of measuring processes of a measuring sequence minus two. The step number conversion unit 33 e converts the mean value for output into a step number.

Die Arbeitsweise der fünften Ausführungsform der Erfindung soll nun unter Bezug auf die Fig. 5, 12 und 13 erläutert werden. Dabei kann bezüglich des Ablaufs des Aussendens eines jeweiligen Lichtimpulses, des Empfangs des reflek tierten Lichts und seiner Verarbeitung zu einer der Entfer nung entsprechenden Impulsbreite Δ t ₁, Δ t ₂, Δ t _n (Fig. 5) auf die Erläuterung zum zweiten Ausführungsbeispiel verwiesen werden. The operation of the fifth embodiment of the invention will now be explained with reference to FIGS. 5, 12 and 13. With regard to the sequence of emitting a respective light pulse, the reception of the reflected light and its processing into a pulse width Δ t ₁ , Δ t ₂ , Δ t _n corresponding to the distance ( FIG. 5), reference can be made to the explanation of the second exemplary embodiment will.

Nach dem ersten Meßvorgang wird das Impulssignal der Im pulsbreite Δ t ₂ mittels der ADU-Einheit 32 in ein digitales Signal umgesetzt und in den Speicher 33 a geladen. Nach der Periode Δ T ₃ erfolgt der nächste Meßvorgang, und die so für eine vorbestimmte Anzahl von Meßvorgängen einer Meßfolge erhaltenen digitalen Signale werden nacheinander in den Speicher 33 a geladen. Wenn die N Meßvorgänge einer Meßfolge vorüber sind, aktiviert die Fokusdetektorsteuereinheit 31 die Extremwertausschließeinheit 33 b, um aus dem Speicher 33 a mit Ausnahme von Maxima- und Minimawerten die in der Anzahl der Meßvorgänge dort gespeicherten Werte auszugeben. Die Addiereinheit 33 c errechnet dann einen Gesamtwert, wäh rend die Dividiereinheit 33 d durch Teilen des Gesamtwerts durch (N-2) einen Mittelwert errechnent (N ist die Anzahl von Meßvorgängen einer Meßfolge). Weiterhin wird die Schrittzahlumsetzeinheit 33 e nach Bedarf aktiviert, um den Mittelwert abhängig von der Kamera in eine Schrittzahl um zusetzen und diese zum Antrieb des Stellmechanismus an den Schrittmotor M zu liefern. Wenn infolge eines Fehlers bei einem oder zwei Meßvorgängen einer Meßfolge ein anomaler Wert in den Speicher 33 a geladen wird, dann werden dennoch nur die den anomalen Wert nicht enthaltenden Daten weiter verarbeitet, so daß eine Entfernungsinformation mit hoher Zuverlässigkeit erhalten wird.After the first measurement process, the pulse signal of the pulse width Δ t _{2 is converted} into a digital signal by means of the ADC unit 32 and loaded into the memory 33 a . After the period Δ T ₃ , the next measuring process takes place, and the digital signals thus obtained for a predetermined number of measuring processes of a measuring sequence are loaded one after the other into the memory 33 a . When the N measuring processes of a measuring sequence are over, the focus detector control unit 31 activates the extreme value exclusion unit 33 b in order to output the values stored in the number of measuring processes from the memory 33 a, with the exception of maximum and minimum values. The adding unit 33 c then calculates a total value, while the dividing unit 33 d calculates an average value by dividing the total value by (N-2) ( N is the number of measuring processes of a measuring sequence). Furthermore, the step number conversion unit 33 e is activated as required in order to convert the average value into a step number depending on the camera and to deliver this to the stepping motor M for driving the actuating mechanism. If an abnormal value is loaded into the memory 33 a as a result of an error in one or two measuring processes of a measuring sequence, then only the data not containing the anomalous value are further processed, so that distance information is obtained with high reliability.

Wie voranstehend beschrieben, wird ein anomaler Wert nach dem Ende einer Meßfolge erkannt und ausgeschieden. Es ist aber auch möglich, einen anomalen Wert während der Meßfolge auszuschließen.As described above, an abnormal value becomes after recognized and eliminated at the end of a measurement sequence. It is but also possible an abnormal value during the measurement sequence to exclude.

Außerdem wurde bei diesem fünften Ausführungsbeispiel be schrieben, daß ein Mittelwert aus der Summe der Werte er rechnet wird, die nach dem Ausschließen eines anomalen Wer tes übrigbleiben. Da jedoch die Anzahl N der Meßvorgänge einer Meßfolge festgelegt ist, kann auch der Gesamtwert di rekt oder ein durch Teilen durch eine Konstante M erhalte ner Wert als Entfernungsinformation verwendet werden.In addition, in this fifth embodiment, it has been described that an average value is calculated from the sum of the values remaining after excluding an abnormal value. However, since the number N of measurement processes of a measurement sequence is fixed, the total value can be used directly or a value obtained by dividing by a constant M can be used as distance information.

Wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen der Er findung, wird auch bei dem fünften Ausführungsbeispiel das Lichtsendeelement wenigstens während der Dauer der Entfer nungsmessung mehr als einmal angeschaltet. Die Entfernungs signale der einzelnen Meßvorgänge werden jeweils in ein di gitales Signal umgesetzt. Diese Werte mit Ausnahme von Maxima- und Minimawerten werden addiert und das Ergebnis als Entfernungsinformation genommen. Selbst wenn daher in folge eines Fehlers bei einem Meßvorgang ein Extremwert auftritt, wird dieser eliminiert, und die Entfernungsinfor mation kann auf der Grundlage definitiver Daten errechnet werden. Auf diese Weise wird unter Ausnutzung der Vorteile des Impuls-Fotodetektors eine Entfernungsinformation mit sehr hoher Zuverlässigkeit erhalten.As in the previous embodiments of the Er finding, will also in the fifth embodiment Light emitting element at least for the duration of the removal voltage measurement switched on more than once. The distance Signals of the individual measuring processes are each in a di gital signal implemented. These values with the exception of Maximum and minimum values are added and the result taken as distance information. Therefore, even if in an error in a measurement process results in an extreme value occurs, it is eliminated and the distance information mation can be calculated on the basis of definitive data will. This way, taking advantage of the benefits the pulse photodetector with distance information get very high reliability.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 14, 5 und 15 soll nun eine sechste Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Das Schaltungsdiagramm von Fig. 14 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 2 hinsichtlich des Aufbaus der Arithmetik einheit 33 im Mikrocomputer 3. Die Arithmetikeinheit 33 enthält einen Speicher 33 a, eine Entfernungsbeurteilungs einheit 33 b, eine Mittelwertberechnungseinheit 33 c und eine Schrittzahlumsetzeinheit 33 d. In dem Speicher 33 a werden mehrere Entfernungsdaten gespeichert. Die Entfernungsbeur teilungseinheit 33 b entscheidet durch Vergleich der ver schiedenen Entfernungsdaten mit einem Bezugswert, ob die Entfernungsdaten einer kurzen oder einer langen Entfernung entsprechen. Die Mittelwertberechnungseinheit 33 c berechnet einen Mittelwert aus den Entfernungsdaten im Speicher 33 a. Die Schrittzahlumsetzeinheit 33 d setzt das Rechenergebnis in eine Schrittzahl um. A sixth embodiment of the invention will now be described with reference to FIGS. 14, 5 and 15. The circuit diagram of FIG. 14 differs from that according to FIG. 2 with regard to the structure of the arithmetic unit 33 in the microcomputer 3 . The arithmetic unit 33 contains a memory 33 a , a distance evaluation unit 33 b , an average value calculation unit 33 c and a step number conversion unit 33 d . A plurality of distance data are stored in the memory 33 a . The distance judgment unit 33 b decides whether the distance data correspond to a short or a long distance by comparing the different distance data with a reference value. The average value calculation unit 33 c calculates an average value from the distance data in the memory 33 a . The step number conversion unit 33 d converts the calculation result into a step number.

Bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel wird wie bei den Ausführungsbeispielen zwei bis fünf bei jedem Meßvorgang ein Lichtimpuls vom Lichtsendeelement 1 zu dem Objekt ge sendet, das von diesem reflektierte Licht mittels des Lichtpunktpositionsdetektors 2 empfangen und dessen Aus gangssignale zu einem Entfernungssignal in Form eines Im pulses der Impulsbreite Δ t ₁, Δ t ₂, Δ t _n (Fig. 5) umgesetzt. Diesbezüglich kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels verwiesen werden. Die so erhaltenen Entfernungssignale werden jeweils mittels der ADU-Einheit 32 in ein digitales Signal umge setzt und in den Speicher 33 a geladen. Wenn eine Meßanzahl N ₁ von Meßvorgängen stattgefunden hat, veranlaßt die Fokus detektorsteuereinheit 31, daß N ₁ Entfernungsdaten aus dem Speicher 33 a zur Entfernungsbeurteilungseinheit 33 b ge liefert werden, die beurteilt, ob die Daten zu einem Be reich "kurz" oder "lang" gehören.In this sixth exemplary embodiment, as in the exemplary embodiments two to five, a light pulse from the light-emitting element 1 is sent to the object in each measuring process, the light reflected by this is received by means of the light point position detector 2 and its output signals form a distance signal in the form of a pulse width pulse Δ t ₁ , Δ t ₂ , Δ t _n ( FIG. 5) implemented. In this regard, reference can be made to the explanation of the second exemplary embodiment in order to avoid repetitions. The distance signals thus obtained are each converted into a digital signal by means of the ADC unit 32 and loaded into the memory 33 a . If a measurement number N ₁ of measurement processes has taken place, the focus detector control unit 31 causes N ₁ distance data to be supplied from the memory 33 a to the distance evaluation unit 33 b , which judges whether the data for a region is "short" or "long" belong.

Wenn das Entscheidungsergebnis "kurz" lautet, dann bedeutet dies, daß das von dem Lichtsendeelement 1 ausgesendete Licht von dem Objekt stark reflektiert wurde und daß des halb die ermittelten Daten zuverlässig sind. Die Meßfolge wird dann beendet und die in den Speicher geladenen Daten werden zur Errechnung eines Mittelwerts zu der Mittelwert berechnungseinheit 33 c übertragen. Der Mittelwert wird dann von der Schrittzahlumsetzeinheit 33 d in eine Schrittzahl umgesetzt und diese ausgegeben.If the decision result is "short", then this means that the light emitted by the light-emitting element 1 has been strongly reflected by the object and that the data obtained are therefore reliable. The measurement sequence is then ended and the data loaded into the memory are transmitted to the mean value calculation unit 33 c for calculating a mean value. The mean value is then converted by the step number conversion unit 33 d into a step number and this is output.

Wenn andererseits die Entfernungsbeurteilungseinheit 33 b feststellt, daß die Daten im Speicher 33 auf eine große Entfernung hinweisen oder wenn der Entfernungsbereich unsi cher ist, wenn also die Daten unregelmäßig auf eine große Entfernung und eine kleine Entfernung hinweisen, dann wird die Meßfolge durch weitere Meßvorgänge fortgesetzt und die dabei erhaltenen Entfernungsdaten in den Speicher 33 a gela den.On the other hand, the distance judging unit 33 judges b that the data point or in the memory 33 over a long distance when the distance range is Unsi cher, so if the data point irregularly over a long distance and a small distance, then the measurement sequence is continued by other measurement procedures and the distance data obtained thereby loaded into the memory 33 a .

Wenn N ₂ (N ₂ < N ₁) Meßvorgänge stattgefunden haben, liest die Fokusdetektorsteuereinheit 31 die N ₂ Entfernungsdaten aus dem Speicher 33 a aus und veranlaßt, daß die Mittelwert berechnungseinheit 33 c einen Mittelwert errechnet, der dann zur Ausgabe in eine Schrittzahl umgesetzt wird.If N ₂ ( N ₂ < N ₁ ) measurement processes have taken place, the focus detector control unit 31 reads out the N ₂ distance data from the memory 33 a and causes the average value calculation unit 33 c to calculate an average value, which is then converted into a step number for output .

Wenn also das von dem Objekt reflektierte Licht nicht so intensiv ist und ein- oder zweimal während einer Meßfolge ein Fehler auftritt, dann wird der Einfluß dieses Fehlers durch die Mittelwertbildung auf (1/N ₂) reduziert, so daß man trotzdem eine Entfernungsinformation einer relativ großen Zuverlässigkeit erhält.So if the light reflected by the object is not so intense and an error occurs once or twice during a measurement sequence, the influence of this error is reduced by averaging to (1 / N ₂ ), so that one still has a distance information of a relative great reliability.

Fig. 16 zeigt den Aufbau des Mikrocomputers 3 für eine siebte Ausführungsform der Erfindung. Darin ist die Arith metikeinheit, die von der ADU-Einheit 32 Entfernungsdaten erhält, mit 34 bezeichnet. Die Arithmetikeinheit 34 enthält eine Schrittzahlumsetzeinheit 34 a, einen Speicher 34 b, eine Identitätsentscheidungseinheit 34 c, eine Extremwertaus schließeinheit 34 d und eine Mittelwertberechnungseinheit 34 e. Die Schrittzahlumsetzeinheit 34 a enthält eine in Fig. 8 gezeigte Tabelle von Taktzahlen C ₀-C ₁, C ₁-C ₂, ..., C ₆-C ₇ als Adressen, die jeweils einem festgelegten Ent fernungsbereich entsprechen. Jedem dieser Taktzahlbereiche ist eine Schrittzahl S ₁, ..., S ₇ zugeordnet. Die Identi tätsentscheidungseinheit 34 c dient der Entscheidung der Übereinstimmung der Schrittzahlen von N ₁ Meßvorgängen einer Meßfolge. Die Extremwertausschließeinheit 34 d dient dazu, Maxima- und Minimawerte der in den Speicher 34 b geladenen Werte auszuschließen und nur die übrigen Werte auszugeben. Die Mittelwertberechnungseinheit 34 e errechnet einen Mit telwert der Schrittzahlen. Fig. 16 shows the structure of the microcomputer 3 for a seventh embodiment of the invention. The arithmetic unit, which receives 32 distance data from the ADC unit, is designated by 34 therein. The arithmetic unit 34 contains a step number conversion unit 34 a , a memory 34 b , an identity decision unit 34 c , an extreme value exclusion unit 34 d and an average value calculation unit 34 e . The step number conversion unit 34 a contains a table of clock numbers C ₀ - C ₁ , C ₁ - C ₂ , ..., C ₆ - C ₇ shown in FIG. 8 as addresses, each of which corresponds to a defined distance range. A step number S ₁ , ..., S _{7 is} assigned to each of these cycle number ranges. The identity decision unit 34 c serves the decision of the agreement of the number of steps of N ₁ measuring processes of a measuring sequence. The extreme value exclusion unit 34 d serves to exclude maximum and minimum values of the values loaded into the memory 34 b and to output only the remaining values. The mean value calculation unit 34 e calculates an average value of the step numbers.

Die Arbeitsweise dieser siebten Ausführungsform der Erfin dung soll nun unter Bezug auf das Flußdiagramm in Fig. 17 erläutert werden. Ein von der Fokusdetektorschaltung 7 nach Beginn einer Meßfolge erzeugtes Entfernungssignal wird in ein digitales Signal umgesetzt und dann von der Schritt zahlumsetzeinheit 34 a in eine Schrittzahl umgewandelt, die in den Speicher 34 b geladen wird. Wenn nach N ₁ Meßvorgängen N ₁ Schrittzahlen in dem Speicher 34 b gespeichert sind, wer den diese Schrittzahlen aus dem Speicher 34 b ausgelesen, und die Identitätsentscheidungseinheit 34 c prüft, ob alle Schrittzahlen übereinstimmen.The operation of this seventh embodiment of the invention will now be explained with reference to the flow chart in FIG. 17. A signal generated by the focus detecting circuit 7 after the beginning of a measuring sequence distance signal is converted into a digital signal and then zahlumsetzeinheit of the step 34 a is converted into a step number that is loaded into the memory b 34th If after N ₁ measurement processes N ₁ step numbers are stored in the memory 34 b , who reads these step numbers from the memory 34 b , and the identity decision unit 34 c checks whether all step numbers match.

Wenn alle Schrittzahlen übereinstimmen, bedeutet dies, daß die Messungen soweit korrekt waren, so daß die Meßfolge ab gebrochen wird und die Schrittzahl als Entfernungsinforma tion ausgegeben wird.If all step numbers match, it means that the measurements were correct so far, so that the measurement sequence is broken and the step number as distance information tion is issued.

Wird dagegen eine Streuung unter den Schrittzahlen festge stellt, muß auf eine geringe Zuverlässigkeit der Messungen geschlossen werden, so daß die Meßfolge fortgesetzt wird, bis N ₂ (N ₂ < N ₁) Meßvorgänge ausgeführt wurden. Die Ergeb nisse der weiteren Meßvorgänge werden in dem Speicher 34 b gespeichert. Wenn die Meßfolge mit N ₂ Meßvorgängen abgelau fen ist, werden die Schrittzahlen von der Extremwertaus schließeinheit 34 d aus dem Speicher 34 b ausgelesen. Die nach Ausschluß von Maxima- und Minimawerten verbleibenden Schrittzahlen werden von der Mittelwertberechnungseinheit 34 e gemittelt. Der Mittelwert wird als Entfernungsinforma tion ausgegeben. Auf diese Weise erhält man eine Entfer nungsinformation hoher Zuverlässigkeit, ohne daß unzuver lässige Daten berücksichtigt werden.If, on the other hand, a scatter is found among the number of steps, it must be concluded that the measurements are not very reliable, so that the measurement sequence is continued until N ₂ ( N ₂ < N ₁ ) measurement processes have been carried out. The results of the other measurements are stored in the memory 34 b . If the measurement sequence with N ₂ measurements has expired, the step numbers are read out by the extreme value closing unit 34 d from the memory 34 b . The number of steps remaining after the exclusion of maximum and minimum values are averaged by the mean value calculation unit 34 e . The mean value is output as distance information. In this way, one obtains high reliability removal information without taking into account unreliable data.

Bei dieser Ausführungsform wird die Summe der einzelnen Werte durch die Anzahl der Meßvorgänge der Meßfolge ge teilt. Da jedoch die Anzahl der Meßvorgänge konstant ist, kann auch die Summe direkt oder ein durch Teilung durch eine konstante Zahl M gewonnener Wert als Entfernungsinfor mation verwendet werden.In this embodiment, the sum of the individual values is divided by the number of measurements in the measurement sequence. However, since the number of measurement processes is constant, the sum can also be used directly or a value obtained by division by a constant number M as distance information.

Auch bei den Ausführungsbeispielen sechs und sieben werden dadurch, daß das Lichtsendeelement wenigstens während der Entfernungsmessung mehr als einmal betätigt wird, mehrere Daten erhalten. Danach wird abhängig davon, ob die Daten übereinstimmen oder übereinstimmend auf eine kurze Entfer nung hinweisen, entschieden, ob die Meßfolge fortgesetzt wird oder nicht. Auf diese Weise kann der Stromverbrauch dadurch gering gehalten werden, daß die Anzahl von Meßvor gängen einer Meßfolge gesenkt wird, wenn korrekte Meßergeb nisse geliefert werden. Wenn die Meßergebnisse unzuverläs sig sind, kann durch Erhöhung der Zahl der Meßvorgänge einer Meßfolge dennoch eine Entfernungsinformation mit ho her Zuverlässigkeit erhalten werden.Also in the embodiments six and seven in that the light emitting element at least during the Distance measurement is operated more than once, several Get data. After that, it depends on whether the data match or match a short distance indication, decided whether the measurement sequence should continue will or not. In this way, the power consumption are kept low by the fact that the number of measuring pr gears of a measurement sequence is reduced if correct measurement results nisse are delivered. If the measurement results are unreliable sig can be done by increasing the number of measurements a measurement sequence nevertheless a distance information with ho reliability can be obtained.

Claims

A focus detector for a camera, comprising a light emitting element ( 1 ) and a light receiving element ( 2 ), which are arranged at a predetermined distance ( 11 ) from one another, and of which the light emitting element ( 1 ) is based on a signal from a microcomputer ( 3 ) Sends light pulse to an object, the light reflected by the object according to the distance of the object corresponding position of a light point in an electrical signal can be implemented, characterized in that the light-emitting element ( 1 ) emits several light pulses at least during the distance measurement and the electrical signals obtained in each case are processed into a distance signal.

2. Focus detector according to claim 1, characterized ge indicates that this corresponds to the distance appropriate electrical signals due to the individual light pulses are integrated into a distance signal.

3. Focus detector according to claim 1, characterized ge indicates that this corresponds to the distance appropriate electrical signals due to the individual light impulses converted into digital signals and then for preservation distance information can be added.

4. focus detector according to claim 1, characterized ge indicates that this corresponds to the distance appropriate electrical signals due to the individual light impulses are converted into a number of steps and that the most common step count is as distance information is taken.

5. Focus detector according to claim 1, characterized ge indicates that this corresponds to the distance appropriate electrical signals due to the individual light impulses are converted into digital values and these after Distance from maximum and minimum to one distance formation can be added.

6. focus detector according to claim 1, characterized ge indicates that this corresponds to the distance appropriate electrical signals due to the individual light impulses are checked for agreement and a measurement follow by further light pulses if no match is found.