Устройство для автоматической фокусировки объектива видеокамеры Советский патент 1991 года по МПК G03B3/00 

Фиг.1

Изобретение относится к оптико-электронным приборам, предназначенным для осуществления автоматической фокусировки обьективовги может быть использовано в видео- и телевизионных камерах специального назначения, где требуется автоматически получать резкое изображение объекта в процессе съемки.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его эксплуатационных характеристик,

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 а, б, в, г - формы сигналов на первом, третьем, четвертом и пятом выходах счетчика-дешифратора соответственно; на фиг. За, б, в - формы сигналов на втором, шестом и седьмом выходах счетчика-дешифратора соответственно, на фиг. Зг - форма сигналов на четвертом и пятом выходах счетчика-дешифратора.

Схема содержит объектив 1, оптико-механический блок 2, видеокамеру 3, светочувствительную поверхность 4 видеокамеры, фильтр 5 верхних частот, двухполупериод- ный выпрямитель 6, усилитель 7, первый ключ 8, первый пиковый детектор 9, третий ключ 10, первый блок 11 памяти, дифференциальный усилитель 12, второй ключ 13, второй пиковый детектор 14, четвертый ключ 15, второй блок 16 памяти, привод 17 объектива, высокочастотный генератор 18, счетчик-дешифратор 19, пятый ключ 20, регистратор 21.

Оптико-механический блок 2 может состоять, например, из системы зеркал и светоделителей (не показано), и предназначен для формирования совместно с объективом 1 на светочувствительной поверхности 4 видеокамеры 3 трех изображений объекта съемки. Причем, если объектив сфокусирован правильно, то изображение Б (фиг. 1) совпадает с плоскостью светочувствительной поверхности 4 видеокамеры 3, изображения А и В оказываются расположенными в плоскостях, симметричных относительно плоскости светочувствительной поверхности 4 видеокамеры 3. Анализ изображений А и В осуществляется для определения величины и направления расфокусировки объектива 1. Изображение Б объекта съемки записывается в регистратор 21.

Фильтр 5 верхних частот, двухполупе- риодный выпрямитель 6 и усилитель 7 служат для формирования сигнала, характеризующего резкость изображений на светочувствительной поверхности 4 видеокамеры 3.

Ключи 8 и 13 служат для коммутации этого .сигнала с пиковыми детекторами 9 и 14, в которых запоминается максимальное

значение величины высокочастотных составляющих видеосигнала, получающегося при сканировании изображений А и В соответственно.

Ключи 10 и 15 используются для коммутации пиковых детекторов 9 и 14 с блоками

11и 16 памяти, в которых хранится величина сигнала, характеризующего резкость изображений А и В соответственно. Дифферен0 циальный усилитель 12 сравнивает эти сигналы и управляет приводом 17, перемещающим объектив 1.

Высокочастотный генератор 18 и счетчик-дешифратор 19 предназначены для

5 формирования сигналов, управляющих работой ключей 8, 10, 13 и 15,и для синхронизации строчной и кадровой разверток видеокамеры 3 с работой остальных блоков устройства. Счетчик-дешифратор 19 может

0 состоять из счетчика-делителя и схем И и ИЛИ (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При построчном сканировании пучок

5 электронов передающей телевизионной трубки (не показана) видеокамеры 3 последовательно проходит изображения А, Б и В (фиг. 1) объекта съемки. При этом при сканировании изображения А сигнал, характери0 эующий резкость этого изображения, поступает на пиковый детектор 9, при сканировании изображения В - на пиковый детектор 14, а при сканировании изображения Б видеосигнал поступает на вход регистрато5 ра 21. Пиковые детекторы 9 и 14 собирают информацию о резкости изображений А и В во время сканирования всего телевизионного кадра. Считывание информации из пиковых детекторов 9 и 14 в блоки памяти 11 и

0 16 происходит в конце каждого телевизионного кадра посредством срабатывания ключей 10 и 15. Дифференциальный усилитель

12вырабатывает разностный сигнал и управляет приводом 17, посредством которого

5 объектив 1 смещается в ту или иную сторону вдоль оптической оси в зависимости от полярности поступающего сигнала.

Временные диаграммы работы блоков устройства показаны фиг. 2 и 3.

0 На фиг. 2а и За показаны сигналы на первом и втором выходах счетчика-дешифратора 19 соответственно, поступающие на первый и второй входы видеокамеры 3 и служащие для синхронизации строчной и

5 кадровой разверток видеокамеры 3 с работой остальных блоков устройства. Сигнал на третьем выходе счетчика-дешифратора 19 (фиг. 26) управляет работой пятого ключа 20 таким образом, что на вход регистратора 21, в качестве которого может быть использовам видеомагнитофон, видеосигнал поступает только при сканировании изображения Б (фиг. 1). Сигналы с четвертого и пятого выходов счетчика-дешифратора 19 (фиг. 26 и 2г) управляют работой ключей 8 и 13 соот- ветственно и обеспечивают пропуск сигналов, характеризующих резкость изображений А и В (фиг. 1)jWa пиковые детекторы 9 и 15 соответственно, причем только при сканировании центральной части теле- визионного кадра (фиг. Зг),

Сигнал на шестом выходе счетчика-дешифратора 19 (фиг. 36) поступает на вторые входы пиковых детекторов 9 и 14 и предназначен для их обнуления перед началом ска- нирования очередного ТВ-кадра. Сигнал на седьмом выходе дешифратора 19 (фиг. За) управляет работой ключей 10 и 15, обеспечивающих перезапись информации о резкости изображений А и В в блоки 11 и 16 па- мяти.

В устройстве независимая полезная информация занимает, практичерки, все поле кадра видеокамеры, и, поскольку одна видеокамера используется как для регистрации изображения, так и для автоматизации процесса фокусировки, то поэтому улучшаются эксплуатационные характеристики устройства.

Формула изобрегения

Устройство для автоматический фокусировки объектива видеокамеры, содержащее установленные по ходу луча объектив, механически связанный с приводом его пере- мещения, оптико-механический блок и видеокамеру, фильтр верхних частот, двух- полупериодный выпрямитель, усилитель, регистратор, четыре ключа, два блока памяти, два пиковых детектора, дифференциаль- ный усилитель, причем выход видеокамеры через фильтр верхних частот подключен к двухполупериодному выпрямителю, выход усилителя подключен к первым входам пер

вого и второго ключей, выходами подключенных к первым входам первого и второго пиковых детекторов соответственно, выходы первого и второго пиковых детекторов соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей соответственно, выходами исключенных к входам первого и второго блоков памяти, выходы первого и второго блоков памяти подключены к первому и второму входам дифференциального усилителя, выходом соединенного с входом привода перемещения объектива, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его эксплуатационных характеристик, в него введены высокочастотный генератор, счетчик-дешифратор и пятый ключ, причем выход двухполу- периодного выпрямителя соединен с входом усилителя, выход видеокамеры подключен к первому входу пятого ключа, выходом соединенного с входом регистратора, выход высокочастотного генератора соединен с входом счетчика-дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами видеокамеры соответственно, третий выход счетчика- дешифратора подключен к второму входу пятого ключа, четвертый и пятый выходы счетчика-дешифратора подключены к вторым входам первого и второго ключей соответственно, шестой выход счетчика-де шифратора подключен к вторым входам первого и второго пиковых детекторов, а седьмой выход счетчика-дешифратора подключен к вторым входам третьего и четвертого ключей, а три взаимно параллельные оптические оси на выходе оптико-механического блока расположены в одной плоскости, перпендикулярны светочувствительной поверхности видеокамеры и точки их пересечения со светочувствительной поверхностью видеокамеры расположены вдоль строк телевизионной развертки видеокамеры.

Р«г.З

Изобретение относится к оптико-электронным приборам, предназначенным для осуществления автоматической фокусировки объективов. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его эксплуатационных характеристик. Устройство для автоматической фокусировки объектива видеокамеры содержит установленные по ходу луча объектив 1, механически связанный с приводом его перемещения, оптико-меха, &J нический блок 2, видеокамеру 3, фильтр 5 верхних частот, двухполупериодный выпрямитель 6, усилитель 7, регистратор 21. четыре ключа 8,13,10,15, два блока памяти 11 и 16, два пиковых детектора 9 и 14, дифференциальный усилитель 12, высокочастотный генератор 18, счетчик-дешифратор 19 и пятый ключ 20. Оптико-механический блок 2 выполнен так, что совместно с объективом 1 .формирует на светочувствительной поверхности видеокамеры 3 три изображения объекта съемки, плоскость наилучшего изображения у одного из которых совпадает со светочувствительной поверхностью видеокамеры 3, а плоскости наилучшего изображения двух других расположены симметрично относительно этой поверхности. При работе устройства внутри строки сканируются последовательно указанные три изображения, за счет чего удается совместить две функции в одной видеокамере 3. 3 ил.