Устройство для автоматической фокусировки объектива Советский патент 1987 года по МПК G03B3/00 

Изобретение относится к оптико- электронным приборам, предназначенным для осуществления автоматической фокусировки объективов, и может быть использовано в приборах, где требует- ся автоматическое получение резкого изображения объекта в процессе съемки.

Цель изобретения - повышение точности фокусировки в широком диапазоне

изменения относительных отверстий фо- fO 29 управления затвором, в результате

чего срабатывает затвор (не показан). После закрытия затвора на выходе блока 29 сигнал поступает на четвертый вход второго дешифратора 14. Для по- t5 лучения этого сигнала может быть использован механизм, аналогичный механизму синхронизации для съемки с лампа1-1и-вспьш1ками, однако в этом случае используется контакт, присоедикусируемого объектива.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для фокусировки объектива; на фиг.2 - эпюры напряжений.

Устройство содержит фокусируемый объектив 1, фотоприемный блок 2, блок 3 определения контраста, фильтр 4 низкой частоты, блок 5 дифференцирования, детектор 6 экстремума, формирователь 7 импульсов, привод 8 объёкти- 20 ненный к второй шторке затвора (в ва, датчик 9 положения объектива, ис- случае шторного затвора) в отличие от

точник 10 опорных напряжений, генератор 11, счетчик 12, первый дешифратор 13, второй дешифратор 14, второй компаратор 15, третий компаратор 16, элемент ИЛИ 17, триггер 18, первый элемент И 19, второй элемент И 20, первый ключ 21, третий ключ 22, второй блок 23 запоминания, третий блок. 24 запоминания, арифметическое устройство 25, первый блок 26 запоминания, первый компаратор 27, второй ключ 28, блок 29 управления затвором, пусковое устройство 30.

Объектив 1, механически соединенный с приводом 8 и датчиком 9 положе - НИЛ, формирует изображение объекта на приемнике фотоприемного блока 2 и с использованием светоделителя (не показан) - на светочувствительной поверхности регистратора (не показан) . Фильтр 4 низкой частоты отфиль- тровьшает высокочастотную составляющую выходного сигнала блока 3 определения контраста, Которая имеет больобычного механизма, когда этот контакт присоединен к первой шторке.

Второй дешифратор 14 управляет ра ботой привода 8, по сигналам на первом и втором выходах которого электроп двигатель (не показан) вращается в противоположные стороны. Пусковое устройство 30 предназначено для форми30 рования сигнала на первом его выходе, при появлении которого начинается процесс фокусировки, и импульсного Сигнала на втором его выходе для приведения триггера 18 в исходное поло35 жение и обнуления блоков 26, 23 и 24 запоминания.

Выходной сигнал генератора 11 пос- .тупает на вход счетчика 12, выходы которого связаны с входами первого

40 дешифратора 13. Сигнал на первом выходе дешифратора 13 предназначен для синхронизации работы блока разверток (не показан), входящего в фотоприемный блок 2, с работой остальных

45 блоков, сигнал на втором выходе - ШУЮ величину в промежутке между строч- Для вырезания строчных и кадровых ками и кадрами видеосигнала и.не не- импульсов в видеосигнале, сигнал на сет полезной информации об изменении третьем выходе - для разряда накопи- контраста.тельного конденсатора (не показан)

Детектор 6 экстремума и формирова- 50 пикового детектора (не показан) блока тель 7 импульсов предназначены для 3 определения контраста в конце каждого кадра.

Устройство работает следующим образом.

55 При нажатии на кнопку (не показана) пусквого устройства 30 сигнал на его втором выходе (фиг.2 ) обнуляет блоки 26, 23 и 24 запоминания и через элемент ИЛИ 17 переводит-триггер 18

формирования импульса в момент, когда сигнал на выходе блока 5 дифференхщ- рования достигает максимума. Сигналы на выходах второго 15 и третьего 16 компараторов появляются, если сигнал на выходе датчика 9 положения объектива 1 соответственно больше и меньше

Ц

вПОРЯ1

и и,

опорн 1

352

Выходной сигнал арифметического устройства 25 представляет полусумму величин, хранящихся во втором 23 и третьем 24 блоках запоминания, и он записывается в первый блок 26 запоминания. Эта величина сравнивается с сигналом датчика 1 первым компаратором 27, сигнал с которого поступает через вtopoй ключ 28 на вход блока

чего срабатывает затвор (не показан). После закрытия затвора на выходе блока 29 сигнал поступает на четвертый вход второго дешифратора 14. Для по- лучения этого сигнала может быть использован механизм, аналогичный механизму синхронизации для съемки с лампа1-1и-вспьш1ками, однако в этом случае используется контакт, присоединенный к второй шторке затвора (в случае шторного затвора) в отличие от

обычного механизма, когда этот контакт присоединен к первой шторке.

Второй дешифратор 14 управляет ра ботой привода 8, по сигналам на первом и втором выходах которого электро двигатель (не показан) вращается в противоположные стороны. Пусковое устройство 30 предназначено для форми30 рования сигнала на первом его выходе, при появлении которого начинается процесс фокусировки, и импульсного Сигнала на втором его выходе для приведения триггера 18 в исходное поло35 жение и обнуления блоков 26, 23 и 24 запоминания.

Выходной сигнал генератора 11 пос- .тупает на вход счетчика 12, выходы которого связаны с входами первого

40 дешифратора 13. Сигнал на первом выходе дешифратора 13 предназначен для синхронизации работы блока разверток (не показан), входящего в фотоприемный блок 2, с работой остальных

в состояние, при котором с его первого выхода на второй вход второго дешифратора 14 подается нулевой сигнал (фиг,2е). Одновременно на первый вход дешифратора 14 подается сигнал и начинается движение объектива 1 (фиг.2 г). В момент максимума сигнала на выходе блока 5 дифференцирования импульсный сигнал (фиг.2к) на выходе формирователя 7 импульсов через первый элемент И 19 открывает первый ключ 21. При этом сигнал датчика 9 записьшается во второй блок 23 запоминания . Объектив 1 продолжает движение. В момент, когда сигнал датчика 9 превьппает (фиг. 2ju), выходлой сигнал второго компаратора 15 (фиг.2 переводит триггер 18 в состояние, при котором на его первом выходе появляется сигнал (фиг.2е) и направление движения объектива 1 изменяется на противоположное (фиг.2г). В момент максимума сигнала на выходе блока 5 импульсный сигнал на выходе формирова

теля 7-(фиг.2к) через второй элемент 25 входом первого компаратора, первый И 20 открывает третий ключ 22. При этом сигнал датчика 9 записывается в третий блок 24 запоминания. При равенстве сигнала датчика 9 с величиной в

выход триггера подключен к первому входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения Точности фокусировки в широком первом блоке 26 запоминания на выходе зо диапазоне изменения относительных от- первого компаратора 27 появляется сиг- верстий фокусируемого объектива, в не- нал (фиг.2я, который через второй ключ 28 поступает на третий вход второго дешифратора 14, при этом движение объектива 1 прекращается (фиг.2г) - объектив сфокусирован праго введены фильтр низкой частоты, блок дифференцирования, привод объек- .тива, датчик положения объектива, ис- 2 точник опорных напряжений, генератор.

ВИЛЬНО (фиг.25).

счетчик, первый и второй дешифраторы, второй и третий компараторы, третий ключ, второй и третий блоки запоминания , арифметическое устройство, втосчетчик, первый и второй дешифратор второй и третий компараторы, третий ключ, второй и третий блоки запомин ния , арифметическое устройство, вто

Этот же сигнал поступает на вход

блока 29 управления затвором, сраба- 40 Рой элемент И, пусковое устройство, тьшает затвор (не показан), осущест- блок управления затвором и элемент

вляется экспонирование, например, фотопленки (не показана) регистратора (не показан). На выходе блока 29 появляется сигнал (фиг.2л), поступающий на четвертый вход второго дешифратора 14, объектив продолжает движение в том же направлении (фиг.2г). В момент, когда сигнал датчика 9, поступающий на второй вход третьего компаратора 16, становится меньше Папочка t становится меньше сигнала на его первом входе (фиг.2м), сигнал (фиг.2и) с выхода компаратора 16 через элемент ИЛИ 17 переводит триггер 18 в состояние, при котором сигнал на %го первом выходе отсутствует (фиг.2е). Движение объектива прекO

5

ращается (фиг.2г) - объектив вернулся в первоначальное положение.

Для осуществления фокусировки при съемке следующего кадра необходимо отпустить и еще раз нажать кнопку пускового устройства 30.

Формула изобретения

Устройство для автоматической фокусировки объектива, содержащее фокусируемый объектив, фотоприемный блок, блок определения контраста, детектор экстремума, формирователь импульсов, триггер, первый элемент И, первый блок запоминания, первый компаратор,- первый и второй ключи, причем выход фотоприемного блока соединен с первым входом блока определения контраста, 0 выход детектора экстремума соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход первого блока запоминания соединен с первым

входом первого компаратора, первый

выход триггера подключен к первому входу второго ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения Точности фокусировки в широком диапазоне изменения относительных от- верстий фокусируемого объектива, в не-

го введены фильтр низкой частоты, блок дифференцирования, привод объек- тива, датчик положения объектива, ис- точник опорных напряжений, генератор.

счетчик, первый и второй дешифраторы, второй и третий компараторы, третий ключ, второй и третий блоки запоминания , арифметическое устройство, втоРой элемент И, пусковое устройство, блок управления затвором и элемент

ИЛИ, при этом выход блока определения контраста соединен через фильтр низкой частоты с входом блока диффе-

ренцирования, выходом соединенного с входом детектора экстремума, выход генератора соединен с входом счетчика, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами первого дешифратора, первый выход первого дешифратора соединен с входом фотоприемного блока, второй и третий выходы первого дешифратора соединены с вторым и третьим входами блока определения контраста соответственно, первый и второй выходы источника опорных напряжений подключены к первым входам второго и третьего компа

, 513

раторов соответственно, выход датчика положения объектива соединен с вторыми входами первого, второго и третьего компараторов и первого и третьего ключей, выход второго компа- ратора соединен с первым входом триггера, выход третьего компаратора соединен с первым входом элемента ИЛИ,

ственно, выходы второго и третьего блоков запоминания подключены к первому и второму входам арифметического устройства соответственно, вьссод арифметического устройства соединен с первым входом первого блока запоминания, выход первого компаратора подключен JC второму входу второго ключа, выход которого соединен с входом

выход которого подключен к второму

входу триггера, первый выход тригге- Ю блока управления Затвором и третьим ра соединен с вторыми уходами второго входом второго дешифратора, выход дешифратора и второго элемента И, блока управления затвором подключен второй выход триггера подключен к к четвертому входу второго дешифратог второму входу первого элемента И, выход формирователя импульсов подключен к первому входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к первым входам первого

ра, первый выход пускового устрой- 5 ства соединен с перым В1ходом второго дешифратора, второй выход пускового устройства соединен с вторым выходом элемента ИЛИ и вторыми входами первого, второго и третьего блоков запоми- 20 нания, первый и второй выходы второго дешифратора подключены к соответствующим входам привода объектива.

и третьего ключей соответственно, выходы первого и третьего ключей подключены к первым входам второго и третьего блоков запоминания соответственно, выходы второго и третьего блоков запоминания подключены к первому и второму входам арифметического устройства соответственно, вьссод арифметического устройства соединен с первым входом первого блока запоминания, выход первого компаратора подключен JC второму входу второго ключа, выход которого соединен с входом

блока управления Затвором и третьим входом второго дешифратора, выход блока управления затвором подключен к четвертому входу второго дешифратог

Ю блока управления Затвором и третьим входом второго дешифратора, выход блока управления затвором подключен к четвертому входу второго дешифратог

ра, первый выход пускового устрой- 5 ства соединен с перым В1ходом второго дешифратора, второй выход пускового устройства соединен с вторым выходом элемента ИЛИ и вторыми входами первого, второго и третьего блоков запоми- 20 нания, первый и второй выходы второго дешифратора подключены к соответствующим входам привода объектива.

Изобретение может быть использовано в приборах, гд(г требуется автоматическое получение резкого изображения объектива в процессе съемки. Цель изобретения - повьшение точности фокусировки в широком диапазоне изменения относительных отверстий / фокусируемых объективов. При подаче сигнала на вход дешифратора 14 начинает движение объектив 1. Сигналы датчика 9 положения объектива записываются в блоки 23, 24 запоминания при движении объектива 1. Арифметическое устройство 25 вычисляет полусумму величин, хранящихся в блоках 23 и 24 запоминания и результат записывается в блок 26 запоминания. При дальнейшем движении объектива 1, когда сигнал, поступающий на вход компаратора 27, сравняется с величиной, хранящейся в блоке 26 запоминания, на выходе компаратора 21 появится сигнал, поступающий на вход дешифратора 14, при этом движение объектива 1 прекращается, что свидетельствует о правильности его фокусировки. 2 ил. с (Л to to 00 СП Фаг.1

3 е

т

3 и к л

н-

UtnofHl

Составитель А.Чистяков Редактор Н.Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 1216/46 Тираж 421Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

UgntOHl

leoffMS