Способ автоматической фокусировки объектива и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G03B3/00 G02B27/40 

Изобретение относится к фототехнике, а именно к. автоматической фокусировке фотоаппаратов.

Целью изобретения является повышение точности автоматической фокусировки.

Положительный эффект достигается тек, что. сигналы фотаприеммиков нелинейно преобразовывают и преобразованные сигналы сравнивают. При эгом преобразование осуществляют так. чтобы малую и трудноизмеряемую разность сигналов фотоприемников превратить в такую физическую величину, которую можно было бы замерить и отработать. Отработка же таких дефокусировок, которые неустранимы в прототипе, позволяет повысить точность автоматической фокусировки.

Сравнение сигналов в предлагаемом способе принципиально отличается отсрзв- нс-ния сигналов в прототипе. Если в прототипе непосредственно сравниваются электрические сигналы фотоприемников, то и предлагаемом способе сравниваются преобразованные сигналы (например, з елйчи-. ны частот генераторов).

Отличительными от прототипа признаками предлагаемого способа являются:

-нелинейное преобразование сигналов фотоприемников;

-сравнение преобразованных сигналов, причем эти сигналы могут быть другой физической природы, чем исходные.

Устройство при наличии в его составе элементов для нелинейного преобразования сигналов фотоприеммиков. сравнения преобразованных сигналов и использоея ния результатов сравнения для управления положением объектива при автоматической фокусировке позволяет осуществить предлагаемый способ. Таким образом, оба объекта изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

На фиг.1 представлены графики, пояс- няющие предлагаемый способ ча фиг.2 - блок-схема устройства, предлагаемого для реализации предложенного способа.

В этом случае фотоприемники размещают так, чтобы их светочувствительные площадки располагались на одинаковом расстоянии от расчетного положения фокальной плоскости объектива, но по разные от нее стороны.

На фиг.la показаны изменения сигналов первого фотоприемника Ui Ui(A f) и

сл

с

00

а о ;сл о ю

второго фотоприемника Us U ;(A f) от величины дефокусировки Af, На фиг. 16 показана зависимость разности сигналов Д U Ui - U. от величины Д f. Из фиг, 16 видно, что при зоне нечувствительности Ai. измерительно-сравнивающего устройства величина оставшейся дефокусировки будет А Рост.

На фиг.1 в показаны зависимости преобразованных сигналов первого фотопрмем- ника u)i (Af) и второго фотоприемкика - (Af) от величины A f. На фиг.1 г показана зависимость разности преобразованных сигналов Дм on - (т от величины Af. На фиг.1 а и 1г видно, что угол наклона кривой А л; (А I) вблизи начала координат больше подобного угла, наклона кривой,. AU(Af), Значит, предлагаемый способ является более чувствительным к величине дефокусировки, т.е. ту дефокусировку, которую а прототипе нельзя было почувствовать и отработать {A f ост.), в предлагаемом способе можно уменьшить A foci. Afocr..

. Таким образом, точность э.ото фокуси- роаки возрастает.

Предлагаемое устройство- содержит объектив 1, светоделитель 2, расположенный за объективом на оптической оси перед фокальной плоскостью объектива; первый фотоприемник 3, на который падает первая. часть светового потока от светоделителя: второй фотоприемник 4, на который.подает вторая часть светового потока от светоделителя; первый генератор 5 подстраиваемой частоты; второй генератор о подстраиваемой частоты; блок 7 сравнения частот; формирователь 8 управляющего сигнала; привод 9, (Механически связанный с объективом 1.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. Световой поток от объект ива 1 попадает на светоделитель 2, который разделяет его на две части. Первая ч зсть светового потока попадает на первый фотоприемник 3. вторая - на второй фотоприемник 4. В зависимости от величины светового потока каждый фотоприемник вырабатывает о преде лен ной величины электрический сигнал и выдает его на свой генератор подстраиваемой частоты, В зависимости от величины поступйю- щего электрического сигнала каждый генератор вырабатывает электрический сигнал определенной частоты и подает его на сравнивающее устройство 7. которое сравнивает частоты поступающих сигналов и в зависимости от результата сравнения вырабатывает электрический сигнал определенной величины. Сигнал от сравнивающего

0

5

0

устройства 7 поступает на формирователь 8 управляющего сигнале, который вырабатывает электрический сигнал и подает его на привод 9. Привод 9 перемещает объектив 1 вдоль его оптической оси так, чтобы устранить имеющуюся дефокусировку. При этом, если частота первого генератора больше частоты второго генератора, то движение объектива происходит з одну сторону, если меньшую s другую.

При равенстве частот генераторов сиг- мал от сравнивающего устройства отсутствует, что говорит о том, что дефокусировка системы устранена.

Предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом большей точностью и позволяет при его использовании создать фотоаппараты с более высоким качеством изображения.

Ф о р м у л а и з о о р е т е н и я

1. Способ автоматической фокусировки объектива, включающий разделение светового пучка после фокусируемого объектива на две , установку в образованных после деления светового потока двух оптических каналах фото понем нико в со см.яценмем относи к-:лы;о Фокальной плоскости Фо;-:усмруо ог;; объектива в противо5

R

0

ние элею рических сигналов Фотоприемни: 1 о результатам зго сигнала и регули- о т л и ч а- цолыо повышения и фокусировки, петшн;ют нелинейное ,-);ялов фотоприемников нже ма.чых дофокусироКОП, фОрНЬфОПЗ Н Mi

с Р а в н е i -I н я у г i р а ал м ю i n:

рооанне фокус - роик:,., объекты

ю ш и с я тем. что

точности автоматамее

ред сравнением электрических сигналов Фотопрмемнико; оеущ(

преобразование сип;

с их увеличение.

во к.

1. Устройств :; для осуществления автоматической фикуафовки объектива. содер- жа-щес светодйлгггаль, первый и. второй фотоприкмники, ус га1-:0ол-зннь е в образо- вгп-гны-х светоделиголом ori-ги.ческих каналах со смещением относительно Фокальной плоскости объектива Е противоположных направлениях на одиг|рко1зу .о величину, последовательна соединенные Формирователь управляющего сигнала и привод объектива, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фокусировки объектива, в систему п«едены первый и второй генераторы с подстраиваемой частотой в блок сравнения частот генераторов, первый ii второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго

генераторов с подстраиваемой частотой, причем входы первого и второго генераторов с подстраиваемой частотой соединены соответственно с выходами

первого и второго фотоприемников, а выход блока сравнения частот генераторов соединен с входом формирователя управляющего сигнала.

Использование: в фототехнике. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит обьектив, светоделитель, два фотоприемника, два генератора подстраиваемой частоты, блок сравнения частот, формирователь управляющего сигнала, привод. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

в)2 }:

ш«-n-.

О у,,| К L .

Гн- -. A

б)

/V,

о

Југ

f

ЛИ

г)

&

/

,,