DD141722A1 - DEVICE FOR SHARPENING - Google Patents

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DD141722A1
DD141722A1 DD21105379A DD21105379A DD141722A1 DD 141722 A1 DD141722 A1 DD 141722A1 DD 21105379 A DD21105379 A DD 21105379A DD 21105379 A DD21105379 A DD 21105379A DD 141722 A1 DD141722 A1 DD 141722A1
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light modulator
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Hubertus Reimann
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Hubertus Reimann
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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Description

Anwendungsgebiet Applicatio gsgeb iet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Scharfeinstellung optischer Systeme,The invention relates to a device for focusing optical systems,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Charak teristik de r known technical solution s

Bei bekannten Einrichtungen zum automatischen Fokussieren fotografischer Kameras finden zur Abtastung des aufzunehmenden Objektes Linsenschirme, Gitter, Schlitzscheiben u. dgl» Anwendung, die in einem Meßstrahlengang vor Fotoempfängern angeordnet sind und durch eine elektromotorische Antriebseinrichtung in rotierende bzw, oszillierende Bewegung versetzt werden (s. z. B. DE-OS 1 547 182, 2 264 253, 2 356 978).In known devices for automatically focusing photographic cameras, lens screens, grids, slotted disks and the like are used to scan the object to be recorded. Like. Application, which are arranged in a Meßstrahlengang before photoreceptors and are offset by an electric motor drive means in rotating or oscillating motion (see, for example, DE-OS 1 547 182, 2 264 253, 2 356 978).

Derartige Einrichtungen sind sehr aufwendig» Ziel der Erfindimg Such devices are very expensive. "Aim of Invention

Mit der Erfindung soll der für eine einwandfreie Scharfeinstellung notwendige Aufwand vermindert werden»The invention is intended to reduce the effort required for proper focus adjustment »

2 11 O2 11 O

Wesen der Erfindung ' Essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Scharfeinstellung optischer Systeme mit einem Lichtmodulator zu schaffen, weiche bei hoher Störfrei-. heit einen geringen Bedarf an Raum und elektrische Energie gewährleistet und somit insbesondere in fotografischen Kameras anwendbar ist«The object of the invention is to provide a device for focusing optical systems with a light modulator, soft at high interference. ensures a low demand for space and electrical energy and is therefore particularly applicable in photographic cameras «

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Lichtmodulator von einem starr angeordneten, ein bewegtes Raster simulierenden elektro-optischen Y/andler gebildet wird«, Vorzugsweise besteht der elektro-optische Wandler aus einem Flüssigkeitskristall-System und die Ortsfrequenz des Rasters ist durch die Anordnung der Steuerelektroden des Systems und deren zeitlich aufeinanderfolgende Ansteuerung aus einem Taktgenerator bestimmt.According to the invention this object is achieved in that the light modulator is formed by a rigidly arranged, a moving grid simulating electro-optical Y / andler «, Preferably, the electro-optical converter consists of a liquid crystal system and the spatial frequency of the grid is through the arrangement the control electrodes of the system and their temporally successive control of a clock generator determined.

Ausführungsbeispiel Ausführu n gsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand von dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert* Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated.

Pig· 1 Erfindungsgemäßer LichtmodulatorPig · 1 light modulator according to the invention

Schematischer Meßstrahlengang mit Zwei-Licht-ModulatorenSchematic measuring beam path with two-light modulators

Gruppenschaltung der Steuerelektroden Anordnungsbeispiel der Steüerelektroden in einem Doppel-Lichtmodulator Pig. 5a - c Draufsicht auf Steuerelektroden-Anordnung.Control circuit group arrangement Arrangement example of the control electrodes in a double light modulator Pig. 5a-c Top view of control electrode arrangement.

Gemäß Fig. 1 befindet sich zwischen zwei Glasplatten 1, 2 eine Flächenelektrode 3» Balkenelektroden 4 sowie eine optisch aktive Flüssigkeit 5» Bezeichnete transparente Elektroden sind über Klemmen 6, 7 an eine Steuerspannung legbaro1 is located between two glass plates 1, 2, a surface electrode 3 "beam electrodes 4 and an optically active liquid 5" marked transparent electrodes are legbaro via terminals 6, 7 to a control voltage

Fig.FIG. 11 Fig*Fig * 22 Pig.Pig. 33 Pig.Pig. 44

211 053211 053

In Fig, 2 sind zu beiden Seiten einer Sollschärfenebene 8 eines Meßstrahlenganges je ein Lichtmodulator gemäß Pig. 1 angeordnet. Mit 9 ist eine Abbildungsoptik und mit 10 ein Fotoempfänger bezeichnet. :In Fig, 2 are on both sides of a target focus plane 8 of a Meßstrahlenganges ever a light modulator according to Pig. 1 arranged. With 9 is an imaging optics and 10 denotes a photoreceiver. :

Um aus technologischen Gründen möglichst wenig Außenanschlüsse su narben, können die Steuerelektroden innerhalb des elektro-optischen Y/andlers zu Gruppen gemäß Fig. 3 zusammengefaßt und mit nach außen geführten Klemmen 11- 14 verbunden sein. Über geeignete Taktgeberschaltungen können Raster mit unterschiedlichsten Ortsfrequenzen somit simuliert werden.In order to scars as little external connections as possible for technological reasons, the control electrodes within the electro-optical Y / andlers can be combined into groups according to FIG. 3 and connected to outwardly guided terminals 11-14. By means of suitable clock circuits, rasters with different spatial frequencies can thus be simulated.

In Fig.- 4 ist ein Doppel-Lichtmodulator dargestellt, der aus einem Flüssigkristall-System mit den Elektroden 3» 4 und einem weiteren Flüssigkristall-System mit den Steuerelektroden 15, 16 sowie der Glasplatte besteht.In Fig. 4, a double light modulator is shown, which consists of a liquid crystal system with the electrodes 3 »4 and another liquid crystal system with the control electrodes 15, 16 and the glass plate.

Bei einem Elektrodenverlauf gemäß der Fig. 5a - c können rotierende bzw„ oszillierende Raster nachgebildet werden, ohne daß der Lichtmodulator als solcher durch eine Antriebseinrichtung bewegt werden muß.In the case of an electrode progression according to FIGS. 5a-c, rotating or "oscillating grids can be reproduced without the light modulator as such having to be moved by a drive device.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is the following:

Die Lichtdurciilässigkeit der Flüssigkeit von Flüssigkristall-Systemen kann bekanntlich durch zwischen der Flächenelektrode 3 und den Balkenelektroden 5 erzeugte elektrische Felder verändert werden. Bei angelegtem Feld wird die Flüssigkeit lichtdurchlässig, bei fehlendem Feld ist sie lichtundurchlässig* Legt man also an die Klemmen 7 gemäß Fig. 1 zeitlich nacheinander über einen nicht dargestellten Taktgenerator Spannungen, so wird die Flüssigkeit 5 streifenweise nacheinander lichtdurchlässig. .The Lichtdurciilässigkeit the liquid of liquid crystal systems can be known to be changed by generated between the surface electrode 3 and the beam electrodes 5 electric fields. When the field is applied, the liquid is transparent, in the absence of field it is opaque * So if one puts on the terminals 7 as shown in FIG. 1 temporally one after the other via a timing generator, not shown voltages, the liquid is 5 strips one after the other translucent. ,

4 21 ί 0534 21 ί 053

Auf Grund dieser Tatsache wird, wenn man gemäß Pig. 2 in die optisch aktive Flüssigkeit eine vom zu fokussierenden Bild abhängige Beleuchtungsstärkeverteilung, ζ. B. eine Hell- Dunkel-Kante, projeziert, bei angelegten Steuerspannungen die örtliche Beleuchtnngsstärkeverteilung in eine zeitliche Funktion umgewandelt. Der Modulationsgrad des den elektro-optischen Wandler durchsetzenden Licht stromes ist eine Punktion der örtlich verlaufenden Steilheit äes Beleuchtungsstärkeüberganges und . somit eine Punktion der Scharfeinstellung des Bildes. Bei unscharfer Einstellung, also bei einer flach verlaufenden Helligkeitsänderung im Bildinhalt, ist die LichtStromänderung pro Zeiteinheit gering, bei steiler Helligkeitsänderung ist sie groß· Der Potoempfanger 10 registriert somit die gleiche Helligkeitsverteilung wie hinter einem mechanisch oszillierenden Raster. Die von dem Fotoempfänger abgegebenen Signale werden nach Verstärkung in bekannter Weise zur Ansteuerung einer Fokus-Anzeige oder einer Objektivstel!vorrichtung verwertet.Due to this fact, if, according to Pig. 2 in the optically active liquid dependent on the image to be focused illuminance distribution, ζ. B. a chiaroscuro edge, projected, converted at applied control voltages, the local Beleuchtnngsstärkeverteilung in a temporal function. The degree of modulation of the electro-optical converter passing through the light stream is a puncture of the local steepness äes illuminance transition and. thus a puncture of the focus of the image. In the case of blurred adjustment, that is to say in the case of a flat brightness change in the image content, the change in the light current per unit of time is small; in the case of a steep brightness change, it is large. The photoreceiver 10 thus registers the same brightness distribution as behind a mechanically oscillating screen. The signals emitted by the photoreceptor are amplified in a known manner to drive a focus display or a lens-setting device.

Um ein Scharfeinstellsignal zu erhalten, das auch dem Vorzeichen nach eindeutig ist, sind gemäß Fig. 2 zwei erfindungsgemäße Lichtmodulatoren, die z. B» gemäß Pig. 4a ausgebildet sein können, in gleicher Entfernung vor und hinter der Sollschärfenebene 8 starr angeordnet. Der Potoempfänger 10 wird demzufolge mit einem Wechsellichtgemisch beaufschlagt, wenn die Steuerelektroden beider Flüssigkeits-Systerne mit unterschiedlichen Frequenzen angesteuert werden* Das dem Potoempfänger verlassende Signal weist somit die beiden Grundfrequenzen sowie deren Oberwellen auf. Die jeweiligen Modulationsgrade sind eine Punktion der vorhandenen Defokussierung. Nach Ausfilterung der Grundwellen werden die Spannungen einem Spannungsdiskrimiiiator zugeführt 9 In order to obtain a focus signal, which is also the sign after unambiguous, according to FIG. 2, two light modulators according to the invention, the z. B »according to Pig. 4a can be formed, rigidly arranged at the same distance in front of and behind the desired focus plane 8. The photoreceiver 10 is consequently subjected to a change of light mixture when the control electrodes of both liquid systems are driven with different frequencies. The signal leaving the photon receiver thus has the two fundamental frequencies as well as their harmonics. The respective degrees of modulation are a puncture of the existing defocusing. After filtering out the fundamental waves, the voltages are fed to a voltage discriminator 9

ZIl UZIl U

an dessen Ausgang bei Defokussierung ein positives oder negatives Pokussiersignal abnehmbar ist·at the output of which defocusing a positive or negative Pokussiersignal is removable ·

Der Lichtmodulator muß symmetrisch zu einer korrespondierenden Sollschärfenebene angeordnet sein. Es ist deshalb möglich, das Flüssigkristall-System mit seinen transparenten Elektroden als integrierenden Bestandteil der Sucherbildlinse auszubilden. Mit einer derartigen Anordnung können auch zusätzliche Signale für den Kamerabenutzer sichtbar gemacht werden, indem z. B. eine komplette oder partielle Dunkeltastung der Flüssigkristall-Fläche erfolgt, um das Ende der Scharfeinstellung oder die Mchtmöglichkeit einer exakten Scharfeinstellung anzuzeigen.The light modulator must be arranged symmetrically to a corresponding target focal plane. It is therefore possible to form the liquid crystal system with its transparent electrodes as an integral part of the viewfinder lens. With such an arrangement, additional signals for the camera user can be made visible by z. B. a complete or partial blanking of the liquid crystal surface is done to indicate the end of the focus or Mchtmöglichkeit an exact focus.

Als elektro-optische Wandler mit geringem Steuerenergie-Bedarf können gleichermaßen Systeme Anwendung finden, deren veränderte Lichtdurchlässigkeit auf der Basis der Drehung der Polarisationsebene oder auf der Basis eines steuerbaren Streueffektes beruhen.As electro-optical converters with low control energy requirements can equally apply to systems whose altered light transmission based on the rotation of the polarization plane or on the basis of a controllable scattering effect.

Claims (5)

Pat entanspruchPat entanspruch 1e Vorrichtung zur Scharfeinstellung optischer Systeme von vorzugsweise fotografischen Kameras, bei welcher in einem die Beleuchtungsstärkeverteilung der Abbildung eines aufzunehmenden Objektes fotoelektrisch auswertenden Meßstrahlengang ein Lichtmodulator angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Lichtmodulator von einem starr angeordneten, ein bewegtes Raster simulierenden elektro-optischen Wandler gebildet wird·1e device for focusing optical systems of preferably photographic cameras, in which a light modulator is arranged in a the illumination intensity distribution of the image of a male object photoelectrically evaluating Meßstrahlengang, characterized in that the light modulator of a rigidly arranged, a moving grid simulating electro-optical converter formed becomes· 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der elektro-optische Wandler aus einem an sich bekannten Flüssigkristall-System besteht und daß die Ortsfrequenzen des Rasters durch die Anordnung der transparenten Steuerelektroden und deren zeitlich aufeinanderfolgende Ansteuerung aus einem Taktgenerator bestimmt ist»2. Device according to item 1, characterized in that the electro-optical converter consists of a known liquid crystal system and that the spatial frequencies of the grid is determined by the arrangement of the transparent control electrodes and their temporally successive control of a clock generator » 3· Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerelektroden innerhalb des elektrooptischen Wandlers zu Gruppen zusammengefaßt sind» 3 · Device according to point 3, characterized in that the control electrodes are grouped together within the electro-optical converter » 4· · Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der elektro-optische Wandler einer Sollschärfenebene zugeordnet und vorzugsweise integrierender Bestandteil einer Sucher-Bildfeldlinse ist« 4. Device according to item 1, characterized in that the electro-optical transducer is associated with a desired focus plane and is preferably an integral part of a viewfinder field lens « 5· Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß vor und hinter einer Sollschärfenebene des Meßstrahlenganges je ein ein rotierendes bzw. oszillierendes Raster nachbildender elektrooptischen' Wändler angeordnet ist.5 · Device according to item 1, characterized in that in front of and behind a target sharpness level of the measuring beam path in each case a rotating or oscillating grid simulating electro-optical 'dealer is arranged. eichnungen.verifiable calculations.
DD21105379A 1979-02-16 1979-02-16 DEVICE FOR SHARPENING DD141722A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795238A (en) * 1983-06-13 1989-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal focusing screen having different groups of electrodes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795238A (en) * 1983-06-13 1989-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal focusing screen having different groups of electrodes

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DE2947443A1 (en) 1980-08-28

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