DE2160901B2 - ScharfeinsteNvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Scharfeinstelleinrichtung, mit welcher der Aufnahmegegenstand bestrahlt und unter Benutzung des von letzterem reflektierten Strahls eine Scharfeinstellung erzielt wird; umfassend eine Strahlungsquelle, eine Projektionseinrichtung zum Aussenden des Strahls von der Strahlungsquelle zum Aufnahmegegenstand hin, eine Strahlenauffangeinrichtung mit einer Bildformerlinse und wenigstens einem Strahlenauffangelement zum Auffangen des vom Aufnahmegegenstand reflektierten Strahls, sowie eine Antriebseinrichtung zur Bewirkung einer Relativverschiebung zwischen dem Strahlenauffangelement und der Bildformerlinse entlang der optischen Achse der letzteren.

Die Erfindung bezieht sich im einzelnen auf eine automatische Scharfeinstelleinrichtung für Laufbildkameras und ist insbesondere anwendbar beim Feststellen der Position eines Gegenstandes unter Benutzung der von einer in einer Laufbildkamera angebrachten Strahlungsquelle ausgehenden und vom Aufnahmegegenstand reflektierten Strahlen sowie beim automatischen Einstellen der Fokussierung einer Laufbildkamera beim Abbilden des Aufnahmegegenstandes. Diese Scharfeinstelleinrichtung kann wegrehmbar an einer der eingangs erwähnten oder einer beliebigen anderen Art an Laufbildkameras oder ähnlichem angebracht werden.

Die meisten der in Laufbildkameras gewöhnlich verwendeten automatischen Scharfeinstellvorrichtungen wurden mit dem Ziel konstruiert, beim Fokussieren die von einem Aufnahmegegenstand ausgehenden Lichtbündel zu verwenden. Derartige herkömmlichen Systeme, welche nur mit dem vom Aufrahmegegenstand ausgehenden Licht arbeiten, sind insofern nachteilig, als die Scharfeinstellung infolge der Form bzw. Ausbildung des Aufnahmegegenstandes nicht möglich sein kann oder sehr große Aufmerksamkeit auf die Ausbildung eines fotoelektrischen Abtasters verwandt werden müßte, welcher das Abtasten des vom Aufnahmegegenstar.d ausgehenden Lichtes und dessen Umwandlung in elektrische Signale ermöglichte.

Wird der Aufnahmegegenstand beispielsweise durch im gleichen Abstand voneinander entfernte Streifen gebildet, oder weist er nur einen geringen Kontrast oder eine nur geringe Helligkeit auf, so können beim Entfernungsmessen mittels des von einem derart ausgebildeten Aufnahmegegenstand ausgehenden Lichtes viele Einschränkungen und Schwierigkeiten auftreten. Dies wiederum führt zu der mit Nachteilen verbundenen Forderung, die für das fotoelektrische Abtasten erforderlichen lichtempfindlichen Elemente in einer speziellen Ausbildung vorzusehen, wie beispielsweise in der USA-Patentschrift 35 29 528 beschrieben. Auch die deutsche Gebrauchsmusterschrift 19 74 276 offenbart eine automatische Scharfeinstellvorrichtung mit sogenannter Doppelbilddeckung, welche jedoch, je nach Ausbildung des Aufnahmegegenstandes, nicht immer eine völlig zufriedenstellende Scharfeinsteilung möglich machen wird.

Bei der in der USA.-Patentschrift 29 99 436 beschriebenen Scharfeinstellvorrichtung wird die Tatsache verwertet, daß eine Hochfrequenzkomponente des Abtastsignals größer wird, wenn der Aufnahmegegenstand bei Abtasten eines Teils davon mit scharfer Einstellung erfaßt wird. Die Genauigkeit dieses Verfahrens ist jedoch beim Messen der Entfernung von ebenen oder kontrastarmen Aufnahmegegenständen gering.

Die USA-Patentschrift 33 67 254 offenbart ein System, bei welchem die Abweichung zwischen einem oberen und einem unteren Bild als Phasendifferenzsignal festgestellt wird, ähnlich dem Arbeitsprinzip eines Schnittbild-Meßsuchers. Bei diesem Verfahren ergibt sich jedoch bei Aufnahmegegenständen, die eine gegenüber der Trennlinie zwischen dem oberen und dem unteren Bild asymmetrische Ausbildung aufweisen, kein klares Phasendifferenz-Ausgangssignal. Außerdem ist eine genaue Entfernungsmessung nur unter Schwierigkeiten zu bewerkstelligen.

Die in der britischen Patentschrift 1180155 beschriebene Vorrichtung beruht auf der Erscheinung, daß ein vorbestimmbares Bildflimmern auf Grund der Unrundheit des Lichtbündels auftritt, wenn das Lichtbündel durch eine im Abstand von der optischen Achse e>nes lichtempfindlichen Systems angeordnete Aussparung hindurchgeführt wird und das von diesem Lichtbüiidel übertragene Bild nur an der Oberfläche eines lichtempfindlichen Elementes nicht erzeugt wird. Dei Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß nur bei einem Aufnahmegegenstand von beträchtlicher Größe eine zufriedenstellende Scharfeinstellung vorgenom men werden kann.

Die Gründe für die eben geschilderten Nachteile her

kömmlicher Vorrichtungen können in der Tatsache gesucht werden, daß von keinem Aufnahmegegenstand, nach dem die Scharfeinstellung vorgenommen werden soll, ein für die Entfernungsmessung geeignetes gemeinsames Signal ausgeht.

Weiterhin ist eine Scharfeinstelleinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, und zwar aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 47 675. Die hierin vorgesehene Projektionseinrichtung ist im einzelnen so aufgebaut, daß Infrarotstrahlen, die von einer Lampe ausgehen, durch einen Reflektor, dessen Brennpunkt mit dem Ort der Lampe übereinstimmt, in ein Parallelstrahlenbündel umgewandelt werden, das von dem Reflektor auf den Aufnahmegegenstand gerichtet wird, so daß es auf diesem eine Infrarotstrahlungsmarke erzeugt. Von dieser Infrarotstrahlungsmarke werden Strahlen zurückgeworfen, die mittels einer aus zwei Teilen beste henden, zur Lampe konzentrischen bikonvexen Linse konvergent gemacht werden. Im Konvergenzbereich der bikonvexen Linse ist ein Spiegel vorgesehen, und die Strahlen werden derart zu den Rändern dieses Spiegels gelenkt, daß die Strahlen, die außerhalb des Randes des Spiegels verlaufen, auf ein erstes strahlungsempfindliches Element auftreffen, während die Strahlen, die auf den Spiegel auftreffen, von diesem auf ein zweites strahlungsempfindliches Element geworfen werden. Der Spiegel kann nun mittels eines Motors und einer entsprechenden Übertragungseinrichtung zusammen mit den strahlungsempfindlichen Elementen in Richtung der Achse der bikonvexen Linse verschoben werden. Dadurch ist es möglich, bei unterschiedlichen Entfernungen zwischen der Scharfeinstellungsvorrichtung und dem Aufnahmegegenstand den Spiegel immer so zu verstellen, daß sich die Signale der beiden strahlungsempfindlichen Elemente gegenseitig aufheben. Die jeweilige Stellung des Spiegels, bei der diese Aufhebung der Signale erfolgt, ist die Scharfeinstellung, die über ein entsprechendes Gestänge auf die Objektivlinse der eigentlichen Kamera übertragen wird.

Diese bekannte Scharfeinstelleinrichtung hat den Nachteil, daß sie relativ ungenau arbeitet Diese Ungenauigkeit ist dadurch bedingt daß die relativen Abstände des Aufnahmeobjekts in Richtung der Achse der bikonvexen Linse in relative Abstände des Spiegels von der bikonvexen Linse ebenfalls in Richtung der Achse dieser bikonvexen Linse umgewandelt werden. Wenn sich daher nur relativ kleine Änderungen des Objekts von der bikonvexen Linse ergeben, die an sich eine Scharfeinstenungsänderung erfordern, kann dadurch die hierzu notwendige Verstellung des Spiegels so klein sein, daß praktisch keine Verbesserung der Scharfeinstellung stattfindet

Will man diesen Nachteil bei dem System nach der deutschen Offenlegungsschrift 19 47 675 beheben, so ist hierzu ein relativ langes optisches System, das sich zwischen der bikonvexen Linse und dem Spiegel erstreckt, in Richtung der optischen Achse der bikonvexen Linse erforderlich, um merkliche Verschiebungswege des Spiegels auch bei geringen Objektabstandsveränderun gen zu erzielen. Ein solches Scharfeinstellsystem würde aber unhandlich bzw. in nachteiliger Weise verhältnismäßig raumaufwendig sein, so daß es insbesondere nicht in den üblichen, handlichen Kameras untergebracht werden könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Scharfeinsiellem richtung der erwähnten Art zu schaffen, die auch bei gedrängter Bauweise eine relativ sehr genaue Scharfeinstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des neuen Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, daß bei der Erfindung die Änderungen des Objektabstands von der Kamera nicht, wie bei der Scharfeinstelleinrichtung nach der deutschen Offenlegungsschrift 19 47 675, als Verschiebungen in Richtung der optischen Achse ermittelt werden, sondern vielmehr als Verschiebungen senkrecht zur Richtung der ίο optischen Achse, ergibt sich eine sehr hohe Genauigkeit der erfindungsgemäßen Scharfeinstelleinrichtung bei gleichzeitig gedrängtem Aufbau.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Schnittansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung mit einer vereinfachten Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus.

F i g. 2(A) einen Schaltplan einer fotoelektrischen Signalabtast- bzw. Diskriminatorschaltung zur Verwendung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2(B) und 2(C) Seitenansichten von lichtempfindlichen Elementen, in Ausbildung mit Strahlenfangblende bzw. Strahlenfilter, zur Verwendung in Verbindung mit der Schaltung entsprechend F i g. 2(A).

F i g. 2(D), 2(E) und 2(F) Diagramme der Wellenformen der Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente entsprechend F i g. 2(B) und 2(C). wobei als Zeitachse die Abszisse verwendet ist

F i g. 3(A) eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Strahlenmoduliereinrichtung bzw. eines Zerhackers zur Verwendung in Verbindung mit der Strahlungsquelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 3(B), 3(C) und 3(D) Diagramme der zeitabhängigen Veränderungen in den Ausgangssignalen, welche bei Verwendung des Strahienzerhackers entsprechend F i g 3(A) in der fotoeiektrischen Signalabtastschaltung entsprechend F i g. 2(A) erzeugt werden,

F i g. 4 eine schematisierte Darstellung einer Ausführungsfoi.n des optischen Systems der in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren St rahlungsquelie.

F i g. 5 eine schematisierte Darstellung einer Ausführungsform der Anordnung entsprechend F i g. 1 unter Verwendung des optischen Systems entsprechend Fig.4.

F i g. ft ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren elektrischen Schaltungsanordnung,

F i g. 7 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausfüh ningsform der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren elektrischen Schaltungsanordnung,

F i g. 8 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt, eine weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach de Erfindung, insbesondere bei Ausbildung als automat! sehe Scharfeinstellvorrichtung.

F i g. 9 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt, eine

weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach de Erfindung, insbesondere in Ausbildung zur Verwer dung in Verbindung mit einer Kamera mit elektrischer Fokussierantrieb,

F1 g. 10 einen Schattplan einer elektrischen Scha tungsanordnung. zur Verwendung in Verbindung m der Ausführungsform entsprechend F i g. 9. vor allci

die elektrische Verbindung zwischen der automatischen Scharfeinstellvorrichtung und der Kamera,

F i g. 11 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, mit den hauptsächlichen Bauteilen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Er- _s findung, insbesondere deren Ausbildung als mit einer Kamera kombinierte automatische Scharfeinstellvorrichtung und

Fig. 12 eine Schrägansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach ι ο der Erfindung, insbesondere deren Ausbildung bei Einbau in ein Kameragehäuse.

Es seien nun an Hand der F i g. 1 bis 5 zuerst die grundsätzlichen Besonderheiten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

In F i g. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Lichtquelle bezeichnet, mittels deren an einem Aufnahmegegenstand, nach welchem die Scharfeinstellung vorgenommen werden soll, ein Zielzeichen in wirkungsvollerer Weise erzeugt werden kann. Als Lichtquelle 1 kann jede beliebige herkömmliche Energiequelle mit hohem Wirkungsgrad und beträchtlicher Leistung vorgesehen sein, beispielsweise Miniatur-Wolframlampen, Xenonlampen, Lasergeräte, Fotodioden od. dgl. Die Lichtquelle 1 umschließend ist ein Zerhacker 2 angeordnet, welcher ein von der Lichtquelle 1 ausgehendes Lichtbündel in diskreten Richtungen ausstrahlt und ebenfalls als Lichtbündelmoduliereinrichtung wirkt. Am Zerhakker 2 sind dessen Aussparungen so angeordnet, daß Lichtbündel wechselweise in zwei Richtungen ausgestrahlt werden. Zwei in dieser Weise ausgestrahlte Lichtbündel a bzw. b werden mittels Halbspiegeln 3a bzw. 3b reflektiert, welche symmetrisch zur Lichtquelle 1 angeordnet sind, und gehen im Anschluß an ein Filter 4. in welchem ihnen eine nach Bedarf gewählte Lichtwellenlänge erteilt wird, durch ein optisches System 5 und treffen dann auf einen Aufnahmegegenstand 6 auf. Die von diesem reflektierten Lichlbündc! 3' bzw ti gehen erneut durch das optische System 5 und treffen vereinigt auf lichtempfindliche Elemente 7a bzw. 7b auf. Liegt der Aufnahmegegenstand 6 in einem durch eine strichpunktierte Linie c markierten Bereich, so sind die von den reflektierten Lichtbündeln a' bzw. ti erzeugten Bilder an den lichtempfindlichen Elementen 7b bzw. 7a scharf eingestellt Liegt die Ebene des Aufnahmegegen-Standes 6 jedoch im Bereich, der durch die Strich-Doppelpunkt-Linie e bezeichnet ist, dann sind die die Bilder formenden reflektierten Lichtbündel a' bzw. ti an den lichtempfindlichen Elementen 7a bzw. 7b vereinigt. Stimmt die Position des Aufnahmegegenstandes 6 jedoch mit der mittels einer durchgezogenen Linie d markierten Lage überein, d. h. liegt er im Vereinigungspunkt der beiden Lichtbündel a bzw. b. so sind die beiden von diesen Lichtbündeln erzeugten Bilder dekkungsgleich in einem zwischen den lichtempfindlichen « Elementen 7a bzw. 7b gelegenen Mittelbereich 8 scharf eingestellt

Die von den an den lichtempfindlichen Elementen 7 a bzw. 7b scharf eingestellten Bildern erzeugten Ausgangssignale werden an Signalabtast- bzw. disknmina- <*> torschaltung«! entsprechend F i g. 2(A) weitergegeben, welche an eine elektrische Schaltungsanordnung 9 angeschlossen sind. Die Schaltung entsprechend F i g. 2(A) weist außer den vorgenannten lichtempfindlichen Elementen 7a und 7 b noch in einer Brücken <* schaltung zusammengefaßte Parallelwiderstände r gleichen Widerstandswertes, eine Vorspannungsquelle £ Dioden DA. einen Transformator Tund zum Beseitigen eines vorbestimmten Rauschpegels einen Kondensator C auf. Beim alternierenden Auftreffen von zwei Lichtbündeln an den lichtempfindlichen Elementen 7a und 7b erzeugen diese Signale gleichen Vorzeichens, welche mittels der Dioden und des Transformators in Signale ungleicher Vorzeichen umgewandelt werden. Infolge der Wirkung des Zerhackers 2 entsprechend F i g. 1 treten die beiden Signale wechselweise auf und werden als Wechselstromsignale Ausgangsanschlüssen O zugeleitet. Steht der Aufnahmegegenstand 6 in Stellung coder eentsprechend F i g. 1, so sind die Wechselstromsignale gegeneinander um 180° phasenverschoben. Liegt der Aufnahmegegenstand in der Position d, so heben sich die beiden Signale in ihren jeweiligen Diskriminatorschaltungen auf und erzeugen, wie deutlich aus F i g. 2(A) zu erkennen, einen Ausgang null. Mit anderen Worten ausgedrückt, liegt die Gegenstandsebene vor oder hinter dem Brennpunkt des optischen Systems, dann sind die erzeugten Wechselstromsignale um 180° gegeneinander phasenverschoben. Nur bei genauer Deckung der Gegenstandsebene und des Brennpunktes des optischen Systems ergibt sich ein Ausgang null. Der so erhaltene Ausgang erfährt bei seinem Durchgang durch die elektrische Schaltung 9 eine Verstärkung, Phasentrennung usw. und wird einem Servomotor 14 zugeführt, welcher in mechanischer Weise mittels einer Verbindungswelle 13 und einem Zwischenrad 12 mit einer mit diesem in Eingriff stehenden Zahnstange 11 verbunden ist. Die Drehrichtung (im oder gegen den Uhrzeigersinn) und das Stillsetzen des Servomotors 14 können entsprechend dem Ausgang der elektrischen Schaltung 9 gewählt sein, wodurch das optische System 5 vor- oder rückwärts bewegt oder stillgesetzt wird. Es ist erkennbar, daß die bisher beschriebene Anordnung mittels des optischen Systems 5 stets das automatische Fixieren des Vereinigungspunktes der beiden Lichtbündel im Aufnahmegegenstand 6 gewährleistet. Wird außerdem die relative Lage der Lichtquelle i und der lichtempfindlichen Elemente 7a bzw. 7b so gewählt, daß sie vom optischen System 5 optisch gleichweit entfernt sind, dann bewirkt eine Annäherung des Vereinigungspunktes der beiden Lichtbündel a bzw. b an den Aufnahmegegenstand eine entsprechend schärfere Zeichnung sowohl der Lichtmarken am Aufnahmegegenstand als auch der an den lichtempfindlichen Elementen erzeugten Bilder. In dieser Weise ist eine sehr viel genauere Entfernungsmessung möglich gemacht.

Die Anordnung eines ein Aufnahmeobjektiv 16 tragenden Linsentubus 15 neben der vorbeschriebenen Vorrichtung, wobei, wie in F i g. 1 gezeigt, mittels eines zwischengeschalteten Zahnrades 12 das Aufnahmeobjektiv 16 funktionsmäßig mit dem optischen System 5 verbunden ist, bewirkt dann, daß das Aufnahmeobjektiv 16 an einer Filmoberfläche 17 ein scharfes Bild des Aufnahmegegenstandes 6 erzeugt Besitzen optisches System % und Aufnahmeobjektiv 16 dieselbe Brennweite, dann ist die funktionsmäßige Verbindung zwischen beiden mittels einfacher mechanischer Mittel erzielbar. Zum Ausgleichen der relativen optischen Lage der Lichtquelle I zu den lichtempfindlichen Elementen 7a und 7b ist entsprechend F i g. 1 eine optische Ausgleichseinrichtung 18a bzw. 18b vorgesehen. Fotoelektrische Elemente 19a bzw. 19b erzeugen zur Phasentrennung verwendete synchronisierte Signale und führen derartige Signale der elektrischen Schaltung 9 ?u. welche weiter unten in Einzelheiten beschrieben werden soll. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kön-

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nen als lichtempfindliche Elemente 7 a bzw. 7b jeweils einzelne Elemente vorgesehen sein, welche beispielsweise aus Cadmiumsulfid (CdS) hergestellt und mit einem geeigneten Lichtfilter oder einer Lichtfangblende, wie in F i g. 2(B) oder 2(C) gezeigt, ausgestattet sein können.

F i g. 2(B) stellt ein lichtempfindliches Element dar, welches mit einer lichtundurchläßigen Fangblende ausgerüstet ist, wobei die Querschnittsfläche deren Aussparung in der Richtung, in welcher die Bilder der beiden in F i g. 1 gezeichneten Lichtbündel ä und ti angeordnet sind, allmählich sich verändert. Das in F i g. 2(C) gezeigte lichtempfindliche Element ist mit einem Filter ausgestattet, dessen Durchläßigkeit für Lichtbündel in der gleichen Richtung sich ebenfalls allmählich verändert. Durch die Ausbildung derartiger Elemente mit Lichtfangblenden oder Lichtfiltern, wie in der Zeichnung dargestellt, und durch ihre Anordnung mit der Seite der größten Lichtdurchlässigkeit bzw. der größten öffnungsweite in dem Bereich, in welchem das Bild eines von einem entfernten Aufnahmegegenstand reflektierten Lichtbündels scharf eingestellt ist, wird es möglich, eine Sch* ächung des Ausgangs des lichtempfindlichen Elementes bei Energieabfall des von einem weit entfernt liegenden Aufnahmegegenstand reflektierten Lichtes zu verhindern. Eine zu starke Beaufschlagung ist ebenfalls verhinderbar dadurch, daß für die scharfeingestellte Position des von von einem im Nahbereich liegenden Aufnahmegegenstand reflektierten Licht erzeugten Bildes eine kleine öffnungsweite gewählt ist. In dieser einfachen Weise ist vorteilhaft eine Art automatischer Einteilung der Beaufschlagung erreicht.

Derartige lichtempfindliche Elemente liefern bei Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Ausgangssignale, wie sie in den F i g. 2(D), 2(E) und 2(F) dargestellt sind. Es handelt sich dabei um alternierende Ausgangssignale, welche in ihrer Periodizität den ausgestrahlten l.ichtbündeln entsprechen. Einem in der Position e oder c entsprechend F i g. 1 liegenden Aufnahmegegenstand ist ein Ausgangssignal zugeordnet, dessen Amplitude, wie in Fig.2(D) bzw. 2(F) gezeigt, wechselweise unterschiedliche Größen aufweist, während nur bei einem in der Position d entsprechend F i g. 1 liegenden Aufnahmegegenstand ein Ausgangssignal mit gleichbleibender Amplitude (F i g. 2(E)) erzeugt wird.

F i g. 3(A) zeigt eine Draufsicht des in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendbaren Zerhackers 2. Dieser ist in einer ;ur Verwendung in Verbindung mit der Vorrichtung nach der Erfindung bevorzugten Ausführungsform so ausgebildet, daß eines von zwei Licht bündeln vollständig abgefangen wird, während das andere gerade beginnt durch ein offenes Fenster durchzudringen. Diese Bedingungen gelten wechselweise für beide Lichtbündel. Werden die einem Strahlenfenster 2a und einem Strahlenabfangsehirm 2b zugeordneten Zentriwinkel, die ihren Scheitelpunkt im Drehpunkt des Zerhackers 2 haben, wie in F ι g. 3(A) gezeigt im Verhältnis 1 :3 gewählt, und ist der dem Strahlenfenster zugeordnete Zentriwinkel gleich dem von den beiden Lichtbündeln gebildeten Winkel dann hat das der Schaltung entsprechend F ι g. 2(A) zugeführte Ausgangssignal die Form entsprechend F i g. 3(B). ist der Zentriwinkel des Strahlenfensters 2a größer als der zwischen den beiden Lichtbündeln gebildete Winkel, dann weist das Ausgangssignal die in Fig.3(C) gezeichnete Wellenform auf. Bei kleinerem Zentriwinkel ergibt sich für das Ausgangssignal die in F i g. 3(D) gezeichnete Wellenform.

F i g. 4 zeigt den Aufbau des der an Stelle der Lichtquelle entsprechend F i g. 1 verwendbaren Strahlungs-

s quelle zugeordneten optischen Systems, welches sich aus einer Entladungsröhre B, einem Hohlspiegel S, einem am Umfang des Hohlspiegels S angeordneten Parabolspiegel P und einem optischen Kompensator OC beispielsweise einer Schmidt-Platte od. ä., zusammensetzt. Der gezeigte Aufbau der Strahlungsquelle erlaubt eine Reduzierung der Primärenergie der Strahlungsquelle und erleichtert das Regeln der Lichtquellenemission, was bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr vorteilhaft ist.

Bei der Ausführungsform entsprechend F i g. 5 ist die Strahlungsquelle entsprechend F i g. 4 in Verbindung mit der automatischen Scharfeinstellvorrichtung entsprechend F i g. 1 angewandt. Dabei sind die Bauteile, welche die Lichtquelle t, den Zerhacker 2 und die Kor·

>o rekturlinsen 18a bzw. 186 aus F i g. 1 ersetzt werden können, von einem gestrichelt gezeichneten Rahmen eingeschlossen. Die von der Entladungsröhre B ausgesandten Strahlen werden vom Hohlspiegel S und vom Parabolspiegel P reflektiert, wobei der Pfad dieser Strahlen nach deren Durchgang durch den optischen Kompensator OC mittels eines Totalreflektionsspiegels Mr geteilt wird, welcher ähnlich wie der vorgenannte Zerhacker in der Weise wirkt, daß er in vorbestimmten, mit der Entladung der Entladungsröhre B synchronisierten Zeitabständen eine Dreh- oder Schwenkbewegung ausführt. Der daran anschließende Strahlenverlauf entspricht den bei F i g. 1 beschriebenen Verhältnissen.

F i g. b zeigt ein Blockschaltbild hauptsächlich einer Ausführungsform der in Verbindung mit der Vorrichtung nach der Erfindung verwendbaren elektrischen Schaltung mit Einschluß von zwei lichtempfindlichen oder Fotoelementen. Ein mechanischer Zerhacker 205 unterbricht wechselweise zwei von einem mit einer Lichtquelle ausgestatteten Projektor 201 ausgesandte Lichtbündel, die entsprechend der Frequenz des zeitlichen Unterbrechungsintervalls eine Amplitudenmodulation erfahren und anschließend durch ein optisches System O2 projiziert werden, welches mit einem Projektionsobjektiv ausgestattet ist. Bei einen. Aufbau entsprechend F i g. 1 oder in Verbindung mit der Abbildungseinrichtung entsprechend F i g. 5 erfordern dief vorbeschriebenen Verhältnisse eine Abänderung des) Blockschaltbildes. Die vom Aufnahmegegenstand re

>o tiektierten Lichtbündel gehen durch ein mit einem Posi tionssucherobjektiv ausgerüstetes optisches System Oi treffen auf die lichtempfindlichen Elemente 7a bzw. 71 und werden mittels einer fotoelektrischen Abtastschal tung 207 entsprechend F i g. 2(A) in elektrische Signal«

>5 umgewandelt und einem Wechselstromverstärker 208 zugeführt. Es leuchtet ein, daß der Ausgang des Wech selstromverstärkers 208a ein Signal ist. welches in Pha se und Amplitude der relativen Position des Aufnahme gegenstandes und des Vereinigungspunktes der beide

ho projezierten Lichtbündel entspricht. Das Ausgangssi gnal des Wechselstromverstärkers 208a wird über ei Tiefpaßfilter 209, welches periodisches Rauschen, ins besondere das vom üblichen Wechselstrom-Netzar schluQ herrührende Rauschen von 100 oder 120H

·"> ausfiltert, in eine Formerschaltung 210 eingeleitet. D; nach wird das Ausgangssignal in zwei Signale aufgf teilt, von denen eines in der Phase umgekehrt wird, un die beiden Signale Synchrondetektoren 21Ia bzw. 2111

t.

zugeführt, welche mittels von einem aus impulserzeugenden Fotoelementen 19a und 196 zusammengesetzten Impulsgeber 206 ausgehenden synchronisierten Signalen den Synchronzustand zwischen den beiden Signalen abtasten. Das Ausgangssignal der Synchrondetektoren 211a und 21 16 wird je nach seinem Vorzeichen nur einer von zwei Integrationsschaltungen 212a bzw. 2126 zugeführt und treibt nach Durchgang durch einen Schaltstromkreis 213 und einen Servoverstärker 214a oder 2146 einen Servomotor 215 in einer seinem Vorzeichen entsprechenden Drehrichtung an. In Abhängigkeit von der dem Servomotor 215 erteilten Drehrichtung bewegen sich die optischen Systeme Oi bzw. O2 und das Aufnahmeobjektiv Ch vorwärts oder rückwärts und verändern die Scharfeinstellung der an den lichtempfindlichen Elementen la bzw. 76 erzeugten Bilder in der Weise, daß die Verstellung des gesamten Systems in der Richtung erfolgt, welche das Indeckungbringen der beiden Bilder an den lichtempfindlichen Elementen, mit anderen Worten das richtige Positionieren der beiden LichtbUndel im Aufnahmegegenstand automatisch und genau abgetastet und durch das funktionsmäßige Verbinden des Aufnahmeobjektivs Ot stets eine genaue Scharfeinstellung an der Filmoberfläche sichergestellt werden.

Andererseits wird zum Regeln der Eingangsleistung am Projektor 201 entsprechend dem Abstand des Aufnahmegegenstandes und zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Eingangsintensität an den lichtempfindlichen Elementen eines der Ausgangssignale dieser EIemente einem Verstärker 2086 zugeführt, geht von dort in eine Integrationsschaltung 216 und wird als deren Ausgangssignal einer zwischen einer Stromquelle 203 und dem Projektor 201 zwischengeschalteten Leistungsregelschaltung 202 zugeführt. In dieser Weise ist eine Regelung des Ausgangssignals des Projektors 201 erzielbar.

Aus einer derartigen Anordnung ergeben sich besondere Vorteile dadurch, daß bei der Entfernungsmessung möglicherweise auftretende, aus den unterschiedlichen Kennlinien der Fotoelemente herrührende Fehler verringert und dementsprechend die Genauigkeit der Vorrichtung erhöht werden kann. Ist beispielsweise das Abbilden eines Aufnahmegegenstandes mit der Entfernungeinstellung »unendlich« vorzunehmen, oder ist die Energie bzw. Intensität des vom Aufnahmegegenstand reflektierten Lichtes aus dem einen oder anderen Grunde sehr gering, dann wird das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 216 einer Pegelabtastschaltung bzw. einem Diskriminator 204 zugeführt, welcher ein schnelles Verschieben des optischen Systems in eine der Entfernung »unendlich« oder der Lage außerhalb der Brennweite entsprechende Position bewirkt. 1st das Signal kleiner als ein vorbestimmter Wert, so bewirkt der Schaltstromkreis 213 die Verbindung des Strom >s kreisanschlusses an eine Positionsstellerschaltung 217. welche getrennt von der normalen Signalschaltung und von dieser verschieden ausgeführt ist. Die Positionsstellerschaltung 217 weist eine Brücken- oder ähnlich ausgeführte Schaltung auf. welche das der jeweiligen t<o Position bzw. Arbeitsstellung des Aufnahmeobjektivs entsprechende Signal mit einem vorbestimmten, der Unendlich- bzw. Oberbrennweitenstellung des Aufnahmeobjektivs entsprechenden Signal vergleicht. Bei nichtausgeglichener Positionsstellerschaltung 217 be ^h5 wirkt der Verstärker 214a oder 2146 das Drehen des Servomotors 215 in einer dem Vorzeichen seines Ausgangs entsprechenden Richtung zum Bewegen des optischen Systems. Es leuchtet ein, daß bei einem einen vorbestimmten Wert überschreitenden Ausgang des Verstärkers 2086 der Schaltstromkreis 213 mit ähnlichen Schaltschritten schnell in Anfangslage zurückgeht und für das optische System normale Betriebsbedingungen wiederherstellt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung ist entsprechend F i g. 7 nur ein einzelnes lichtempfindliches Element vorgesehen. Diese Schaltungsanordnung unterscheidet sich von der entsprechend F i g. 6 dadurch, daß eine Abtast- bzw. Diskriminatorschaltung 218 zum Ausfiltern nicht erforderlicher Komponenten des Ausgangssignals an die Ausgangsseite der Formerschaltung 210 angeschlossen ist und daß dieses Signal zusammen mit synchronisierten, den jeweiligen Lichtbündeln entsprechenden Signalen des Impulsgebers 206 UND-Gattern 219a bzw. 2196 zugeführt wird. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 219a bzw. 2196 entsprechen den Amplituden der den jeweiligen Lichtbündeln zugeordneten Signale und werden über Integrationsschaltungen 212a bzw. 2126 einem Differentialverstärker 220 zugeleitet. Der Ausgang des Differentialverstärkers 220 ist also ein Signal, dessen Vorzeichen und Amplitude der Position des Aufnahmegegenstandes relativ zum Vereinigungspunkt der beiden ausgestrahlten Bündel entspricht. Dieses Ausgangssignal wird zur weiteren Verstärkung über den Schaltstromkreis 213 dem Verstärker 214 zugeführt und bewirkt das Drehen des Servomotors in einer dem Vorzeichen des Ausgangssignals entsprechenden Drehrichtung.

Es seien nun eine Anzahl Ausführungsformen beschrieben, bei welchen die Scharfeinstellung mittels der oben beschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden kann.

Bei der Ausführungsform entsprechend F i g. 8 ist die Vorrichtung nach der Erfindung mit dem Aufnahmeobjektiv 16 kombiniert und als automatische Scharfeinstellvonichtung mittels einer Befestigungseinrichtung am Gehäuse einer Laufbildkamera befestigbar. Bei der in dieser Figur gezeigten Ausführungsform weisen die Lichtquelle 1, der Zerhacker 2, die Halbspiegel 3a und 36, das Filter 4, das optische Projektionssystem 5, die lichtempfindlichen Elemente 7a bzw. 76, der Mittelbereich 8, die elektrische Schaltung, die Verbindungswelle 13, der Servomotor 14, das Aufnahmeobjektiv 16, der optische Kompensator 18a bzw, 186 und die Fotoelemente 19a bzw. 196 ähnliche Funktionen auf wie die mit denselben Bezugszeichen in F i g. 1 gezeigten Teile und bilden zusammen die automatische Scharfeinstellvorrichtung nach der Erfindung. Filter 4 und optisches System 5 sind in einem Linsentubus 22 angebracht, welcher mittels einer an einem Gehäuse 20 ausgebildeten schraubenförmigen Fläche 21 drehbar und in Achsrichtung verschiebbar ist. An der äußeren Umfangsfläche des Linsentubus 22 ist ein Zahnrad 23 befestigt, welches mit einem Zahnrad 26 in Eingriff steht, das seinerseits an der äußeren Umfangsfläche eines Linsentubus 25 angebracht ist, welcher mittels einer am selben Gehäuse 20 ausgebildeten schraubenförmigen Fläche 24 ebenfalls drehbar und in Achsrichtung verschiebbar ist. Der Linsentubus 25 nimmt das Aufnahmeobjektiv 16 und ein Zwischenrad 27 auf. ist durch die Drehbewegung des Servomotors 14, welche mittels eines Ritzels 28 übertragen wird, in Achsrichtung verschiebbar und bewegt dadurch sowohl das Aufnahmeobjektiv 16 als auch das optische System 5 in axialer Richtung. Diese gesteuerte Bewegung der beiden Systeme 16 und 5 ist

mit hoher Präzision erzielbar, wenn bei gleicher Brennweite der beiden optischen Systeme die beiden schraubenförmigen Flächen 24 und 21 mit gleicher Steigung ausgeführt sind- Dabei müssen diese beiden Flächen jedoch mit entgegengesetzter Gangrichtung ausgebildet sein. Eine Feder 30 bewegt eine Stange 29 in der Weise gegen den Linsentubus 22, daß ein Endstück der Stange 29 unter Kraftschluß am entsprechenden Endstück des Linsentubus 22 anliegt In der Stange 29 ist ein Langloch 32 ausgebildet, in welches Führungsstücke 31 ein- greifen, mittels deren die Stange 29 jeder Axialbewegung des Linsentubus 22 folgen kann. Außerdem ist ein Teilstück der Stange 29 als Zahnstange 33 ausgeformt, welche in ein Ritzel 34 eingreift, das mit der Welle eines veränderbaren Widerstandes 35 verbunden ist Eine Axialbewegung der Stange 29 verändert daher den Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes 35 und erzeugt dadurch ein Signal, welches in der obenbeschriebenen Weise der Position des optischen Systems 5 und des Aufnahmeobjektivs 16 entspricht. Ge- nauer ausgedrückt in der im Zusammenhang mit F i g. 6 und 7 beschriebenen und die Positionsstellschaltung 217 bildenden Ausgleichsschaltung kann der veränderbare Widerstand 35 als Erzeuger des Signals vorgesehen sein, welches zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Position des Aufnahmeobjektivs 16 angibt. Außerdem ist das rechte Endstück 29' der Stange 29 mit einem (nicht gezeigten) Entfernungsanzeiger im Kameragehäuse verbunden, so daß während der Betätigung der Kamera die Entfernung zum Aufnahmegegenstand abgelesen und festgestellt werden kann, ob die automatische Scharfeinstellung ordnungsgemäß arbeitet.

Eine Kontaktanordnung 36 ist an eine im Kameragehäuse untergebrachte (nicht gezeichnete) Warneinrichtung, beispielsweise eine Warnlampe, angeschlossen, welche dem Fotografen anzeigt daß der jeweilige Aufnahmegegenstand nicht ohne weiteres für die Verwendung der automatischen Scharfeinstellvorrichtung geeignet ist. Mittels einer weiteren Kontaktanordnung 37 ist der Hauptschalter der automatischen Scharfeinsteilvorrichtung bei Ausstattung der Kamera mit einem Auslöseknopf mit Doppelwirkung, wie im Zusammenhang mit einer weiteren Ausführungsform weiter unten näher beschrieben, in einer ersten Kontaktstellung dieses im Kameragehäuse untergebrachten Auslöseknop- fes betätigbar bzw. schließbar. Dank einer derartigen Kontaktanordnung ist gewährleistet, daß die automatische Scharfeinstellvorrichtung unmittelbar vor Aufnahmebeginn in Tätigkeit tritt und sofort bei beendeter Aufnahme wieder in Ruhestellung zurückgeht so daß Funktionsfehler und unnötiges Inbetriebsetzen der Vorrichtung vermieden werden. Zum Anbringen der automatischen Scharfeinstellvorrichtung am Kameragehäuse ist eine Befestigungseinrichtung 38 vorgesehen. Ein Eindringen von Lichtbündeln aus der automa- tischen Scharfeinstellvorrichtung in das Aufnahmeobjektiv 16 ist durch Anbringen einer lichtundurchläßigen Platte 39 verhindert. Zum Bewegen des Zerhackers 2 ist eine Antriebseinrichtung 40 vorgesehen, beispielsweise ein Motor od. dgl. Die die Lichtquelle 1 und den Zerhacker 2 umfassende Baueinheit kann durch einen aus einer Strahlungsquelle und aus Spiegeln zusammengesetzten Lichtwegteiler entsprechend F i g. 5 ersetzt sein.

Mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform, in f>s welcher die automatische Scharfeinstellvorrichtung und das Aufnahmeobjektiv zu einer Einheit zusammengefaßt und mittels einer Befestigungseinrichtung am Ge häuse einer Kamera anbringbar sind, können geringfügige bauliche Veränderungen am Kameragehäuse mühelos vorgenommen und die vorgenannte Einheit, ähnlich wie Zusatzobjektive, beispielsweise Teleobjektive u. dgl, als Kamerazubehörteil angebracht werden, so daß der Kamerabenutzer dank der Benutzung dieser Vorrichtung zusätzliche Sicherheit in der Handhabung gewinnt

In Fig.9 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in welcher eine Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Kamera gezeigt ist welche eine Scharfeinstellung mit elektrischem Antrieb besitzt. Die Fokussiereinrichtung ist zum Einstellen des Brennpunktes in axialer Richtung mittels eines Elektromotors verschiebbar. Es leuchtet ein, daß bei dieser Ausführungsform das verwendete automatische Scharfeinstellsystem von beliebiger Ausbildung sein und also auch die Vorrichtung nach der Erfindung vorgesehen sein kann.

Bei der in dieser Figur gezeigten Ausführungsform weisen die mit den Bezugszeichen 1, 2. 3a. 36. 4. 5. 7a. 76, 8,9, S6,19a. 196 bzw. 40 bezeichneten Bauteile ähnliche Funktionen auf wie die mit denselben Bezugszeichen in den F i g. 1 bis 8 gezeigten Teile und bilden zusammen die größere Baueinheit der automatischen Scharfeinstellvorrichtung nach der Erfindung. Im Innern eines Kamerakörpers bzw. -gehäuses 41 ist ein Fokussiermotor 42 montiert, dessen Drehbewegung mittels eines Zahnrädersatzes 43, einer Übertragungswelle 44 und eines Ritzels 45 auf ein Zwischenrad 47 übertragbar ist. welches im Innern eines Linsentubus 46 angeordnet ist, der das Aufnahmeobjektiv 16 aufnimmt. Am Linsentubus 46 ist eine schraubenförmige Fläche

49 ausgebildet, welche in eine an einer Innenwand eines Haltegliedes 48 ausgeformte schraubenförmige Fläche

50 eingreift, wodurch eine Drehbewegung des Linsentubus und seine axiale Verschiebung in Abhängigkeit von der Drehung des Fokussiermotors 42 ei löglicht ist. Eine Feder 52, welche an einem Teilstück des Haltegliedes 48 befestigt ist, bewegt in Normalstellung eine Stange 51 gegen und zur Anlage am Linsentubus 46. Die Stange 51 ist fest mit Einzelglieder 53 bzw. 54 und einem Stift 55 verbunden. Ein Endstück des Gliedes 54 ist als Zahnstange 59 ausgebildet welche in ein Ritzel 58 eingreift, welches zum Anzeigen der Entfernung in einem Bildsucherfenster bzw. Bildsucherrahmen 56 eine Anzeigenadel 57 besitzt. Am Mittelstück des Gliedes 54 ist ein Langloch 61 ausgebildet, in welches das Glied 54 antreibende Führungsglieder 60 eingreifen. Die Glieder 51. 53 und 54 sowie der Stift 55 sind so ausgebildet, daß sie der Axialbewegung des Linsentubus 46 folgen können und dadurch innerhalb der Bildsuchereinrichtung eine Entfernungsanzeige liefern, welche die Entfernung angibt auf welche das Aufnahmeobjektiv scharf eingestellt ist. Es ist daher beim Abbilden eines beliebigen Aufnahmegegenstatides möglich, die Enfernung abzulesen, auf weiche die Kamers scharf eingestellt ist, und festzustellen, ob die weitei unten näher zu beschreibende automatische Scharfein Stellvorrichtung ordnungsgemäß arbeitet

Zur Aufnahme der automatischen Scharfeinsu Ivor richtung ist ein Gehäuse 62 einstückig mit einem Lin sentubus 63 ausgebildet in welchem das Filter 4 unc das optische System 5 gehaltert sind, und ist mit den Kameragehäuse mittels eines Aufsteckschuhes 64 ver bunden. Ein mit einem Bund 65' versehenes Glied 65 is in einer für den Zeichnungsbetrachter nach rechts ge richteten Richtung mittels einer Feder 67 bewegbar

welche am Bund 65' und an einem am Gehäuse lot angebrachten Glied 66 angreift und dadurch das Glied SS in Normalstellung in Anlage am Stift 55 hält, so daß das Glied 65 der Axialbewegung dieses Stiftes folgt Am Glied 65 sind weiterhin Zahnstangen 71a bzw. 716 ausgebildet, welche in Zahnrädv.r 68a bzw. 686 eingreifen, an welchen zum Verändern der Projektionsrichtung für die Lichtbündel in der automatischen Scharfeinstellvorrichtung Halbspiegel 3a bzw. 36 drehfest angeordnet sind. In dieser Weise ist die Axialbewegung des Aufnahmeobjektivs 16 mit der Drehbewegung der Halbspiegel der automatischen Scharfeinstellvorrichtung gekoppelt, so daß der Vereinigungspunkt der beiden ausgestrahlten Lichtündel in die Position versetzt werden kann, auf welche das Aufnahmeobjektiv 16 scharf eingestellt ist. Das Zahnrad 686 steht in Eingriff mit einem Ritzel 69, welches unlösbar an der Welle eines veränderbaren Widerstandes 70 befestigt ist Wie schon weiter oben im Zusammenhang mit F i g. 8 beschrieben, kann der Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes 70 als Signal benutzt werden, welches zu jeden beliebigen Zeitpunkt die Position der Abbildungseinrichtung bzw. des Aufnahmeobjektivs in der Posiuonsstellsehaltung 217 angibt.

An der Innenwand des Gehäuses 62 ist in einem Bereich, welcher am Kameragehäuse 41 anliegt, ein Verbinder 71 vorgesehen, welcher die elektrische Verbindung zwischen der Kamera und der automatischen Scharfeinstellvorrichtung herstellt. Im einzelnen sind Kontaktstücke a und 6 an eine Waneinrichtung 72 angeschlossen, weiche die Nichtdurchführbarkeit einer Entfernungsmessung anzeigt, während Kontakstücke c und d als Ausgangsanschlüsse der automatischen Scharfeinstellvorrichtung dienen und mit einem Motor 42 verbunden sind, und Kontaktstücke e und f die Funktion eines Hauptschalters wahrnehmen, mittels dessen eine im Innern der Kamera zum Speisen des Motors 42 vorgesehene Kraftquelle auch an die automatische Scharfeinstellvorrichtung zu deren Antrieb anschließbar ist, wobei das Kontaktstück f als gemeinsames Kontaktstück dieses und eines Schalters 73 ausgebildet ist. Der Schalter 73, welcher beim Anbringen der automatischen Scharfeinstellvorrichtung am Kameragehäuse öffnet, liegt mit einer elektrischen Fokussierschaltung in Reihe und schaltet diesen Stromkreis auf eine automatische Fokussierschaltung um, sobald die automatische Scharfeinstellvorrichtung am Kameragehäuse befestigt ist. An einem Haltegriff 74 ist ein Auslöseknopf 75 des Typs mit Doppelwirkung angeordnet, wobei in einer ersten Kontaktstellung ein Schalter 76 so geschlossen und damit die automatische Scharfeinstellvorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird, und in einer zweiten Kontaktstellung ein Schalter 77 geöffnet und damit der Verschluß geöffnet wird.

Fi g. 10 zeigt die elektrische Verbindungsanordnung zwischen der oben beschriebenen automatischen Scharfeinstellvorrichtung und dem Kameragehäuse, wobei die Kontaktstücke a und b weggelassen sind. Mit 78 ist ein Schalter zur elektrischen Fokussiereinrichtung bezeichnet, mit 42, 73 und 76 die in F i g. 9 gezeigten entsprechenden Teile, nämlich Servomotor und Schalter.

In der Ausführungsform nach F i g. 11 ist die Vorrichtung nach der Erfindung als automatische Scharfeinstellvorrichtung mit einem Kameragehäuse kombiniert. Dabei weisen die in F i g. 11 mit 1, 2, 3a, 36, 4, 5, 7a, 76, 8, 9, 16, 19a, 196, 40, 51, 52, 53, 54, 56, 57, 58, 59, 60, 61 bzw. 72 bezeichneten Bauteile eine ähnliche

Funktion auf wie die entsprechend in F i g. 8 und 9 bezeichneten Teile und bilden zusammen die größere Baueinheit der automatischen Scharfeinstellvorrichtung nach der Erfindung. In einem Kameragehäuse 79 ist eine Fok;issiereinrichtung untergebracht, an deren Linsentubus 81. in welchem ein Aufnahmeobjektiv 16 mit einem Zwischenrad 80 aufgenommen ist, im Bereich dessen äußerer Umfangsfläche eine schraubenförmige Fläche 82 geformt ist, welche in eine an einer Innenwand eines Haltegliedes 83 ausgebildete schraubenförmige Fläche 84 eingreift so daß der Linsentubus zum Scharfeinstellen des Aufnahmeobjektivs drehbar und axial verschiebbar ist Am äußeren Endstück des Tubuskörpers 81 ist ein Flansch 81' ausgebildet. Das Zwischenrad 80 ist mittels einer externen Antriebskraft drehbar, welche über ein mit dem Zwischenrad 80 in Eingriff stehendes Ritzels 85, eine Übertragungswelle 86 und einen Zahnrädersatz 87 übertragen wird. Filter 4 und optisches System 5 der automatischen Scharfeinstellvorrichtung sind im Innern eines Linsentubus 88 gehaltert, welcher an einem äußeren Endstück zu einem Flansch ausgebildet ist und welcher an der Innenwand eines Haltegliedes 90 verschieblich eingesetzt ist. Das Halteglied 90 ist mit einem Gehäuse 89 der automatischen Scharfeinstellvorrichtung einstückig geformt.

Der Linsentubus 88 wird normalerweise in einer für den Zeichnungsbetrachter nach rechts gerichteten Richtung mittels Gliedern 92 bzw. 93 bewegt, auf welche die Kraft jeweils einer an einem Teilstück des Haltegliedes 90 befestigten Feder 91a bzw. 916 wirkt. Dadurch wird deutlich, daß beim Ankoppeln der automatischen Scharfeinstellvorrichtung am Kameragehäuse 79 mitteis eines Aufsteckschuhes 94 das optische System eine vorbestimtnte Lage relativ zum Aufnahmeobjektiv 16 und unabhängig von dessen Position beibehält, so daß der Vereinigungspunkt der ausgestrahlten Lichtbündel in die Position verlegt werden kann, auf welche das Aufnahmeobjekt!ν 16 scharf eingestellt ist. Außerdem ist das optische System 5 in der Lage, jeder Axialbewegung des Aufnahmeobjektivs 16 genau zu folgen. Das Ausgangssignal der automatischen Scharfeinstellvorrichtung wird einem Servomotor 95 zugeführt, dessen signalabhängig gerichtete Drehbewegung mittels eines Schneckenrades 96, eines Zahnrädersatzes 87 und eines Schneckenrades 97 übertragbar ist und dadurch die axiale Bewegung des Aufnahmeobjektivs 16 bewirkt. Eine an einem Endstück eines Gliedes 92 ausgebildete Zahnstange 89 versetzt ein Ritzel 99 und dementsprechend die Welle eines veränderbaren Widerstandes 100 in Drehung. Die Welle dieses veränderbaren Widerstandes 100 wird daher in Abhängigkeit von der Axialbewegung der optischen Systeme 16 und 5 gedreht und verändert dementsprechend dessen Widerstandswert, welcher als Ausgangssignalverwendbar ist und welches, wie im Zusammenhang mit den obenerwähnten Ausführungsformen bereits beschrieben, zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Position des Aufnahmeobjektivs 16 in der Positionssteilschaltung angibt.

An der Innenwand des Gehäuses 89 ist in einem Bereich, welcher am Kameragehäuse 79 anliegt, ein Verbinder 101 vorgesehen, mittels dessen Kontaktstücken die elektrische Verbindung zwischen dem Kameragehäuse 79 und der automatischen Scharfeinstellvorrichtung herstellbar ist. Auch bei dieser Ausführungsform dienen diese Kontaktstücke zum Übertragen eines Warnsignals an eine Warneinrichtung 72 zur Anzeige

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der Nichtdurchführbarkeh einer Entfernungsmessung und zum Zusammenwirken mit einem SchaJter. welcher in einer ersten Kontaktstellung des Auslöseknopfes 75, welcher als Schalter mit Doppelwirkung ausgebildet ist, schließt und die Energiezufuhr zur automatischen Scharfeinstellvorrichtung steuert

Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, daß diese Ausführungsform sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß das Koppeln der automatischen Scharfeinstellvorrichtung mit dem Kameragehäuse in einfacher Weise mit einem einzigen Arbeitsschritt vorgenommen werden kann und daß am Kameragehäuse nur geringfügige Änderungen gegenüber einer vorhandenen Ausbildung erforderlich sind Außerdem ist das in bezug auf diese Ausführungsform beschriebene automatische Scharfeinstellsystem nicht nur bei einer Vorrichtung nach der Erfindung, sondern auch bei beliebigen anderen Scharfeinstellvorrichtungen verwendbar.

Fi g. 12 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Kameragehäuse eingebaut ist. Ein Kameragehäuse 102 ist mit einem herkömmlichen optischen System ausgerüstet, welches sich aus einem optischen System mit veränderbarem Brennpunkt 103. einem optischen Scharfeinstellsystem 104, einem Lichtrelaissystem 105 und einem Bildsuchersystem 106 zusammensetzt, wobei das optische System in seiner Gesamtheit teilweise innerhalb des Kameragehäuses 102 und teilweise innerhalb eines Trägergliedes 107 untergebracht ist. Von einem derartigen herkömmlichen optischen System getrennt ist ein opti- sches System vorgesehen, welches sich aus Prismen 109, UO. 110', 111. aus Totalrefleklionsspiegeln 112.115. 116 und aus Halbspiegeln 113 bzw. 114 zusammensetzt. Das Prisma 111 teilt einen Lichtpfad a" in zwei Lichtpfade ti' bzw. c". Im Lichtpfad a" ist ein Lichtquellen- gehäuse 120 angeordnet, welches eine Lichtquelle 117 umschließt und an einem vorderen Endstück zum Erzeugen eines Lichtbündels mit einer nach Bedarf gewählten Wellenlänge ein Filter 118 aufweist. Das Lichtquellengehäuse 120 ist hängend an einem Glied 119 be- festigt, welches verschieblich an Führungsgliedern 144 gehaltert ist.

Das von der Lichtquelle 117 ausgestrahlte Licht wird von diesem separaten optischen System in Form von zwei Lichtbündeln ti' und c" durch das optische Scharfeinstellsystem 104 hindurch gegen den Aufnahmegegenstand projiziert. Es kann vorgesehen sein, diese beiden Lichtbündel mittels eines Zerhackers 121 wechselweise zu unterbrechen. Ein derartiger Zerhacker kann in den Lichtpfaden angeordnet und mittels eines Vibrators 122 in einer senkrecht zu den beiden optischen Pfaden stehenden Richtung in Schwingung versetzt sein. Gleichzeitig erfahren die beiden Lichtbündel eine von der Frequenz des zeitlichen Unterbrechungsabstandes abhängige Amplitudenmodulation. Der Zerhak- ker 121 weist zum wechselseitigen Unterbrechen der Beiden Lichtpfade bzw. Lichtbündel ti' bzw. c" mittels der ihm erteilten Schwingungsbewegung mit vorbestimmter Amplitude in zweckmäßig gewählten Bereichen ausgebildete kleine Aussparungen 123 bzw. 124 60 auf. In dieser Weise wird das von der Lichtquelle 117 ausgehende Lichtbündel mittels des Prismas 111 in zwei Lichtbündel aufgeteilt und dann unter gleichzeitiger Amplitudenmodulation durch eine vorbestimmte Frequenz mittels des Zerhackers 121 wechselseitig un- ⁶5 [erbrochen. Die beiden Lichtbündel gehen sodann iurch das optische Scharfeinstellsystem 104 und werten in Richtung auf einen Aufnahmegegenstand zu projiziert. Ein Teil der vom Aufnahmegegenstand re flektierten Lichtbündel geht erneut durch das optisch Scharfeinstellsystem 104 und trifft auf ein diesem nach geschaltetes Filter 125. Lichtstrahlen mit einer WeIk_n länge, die vom vorgenannten filter 118 durchgelassei wird, werden vom Filter 125 reflektiert, während Licht strahlen im anderen Wellenlängenbereich durchgdas sen werden. Die reflektierten Lichtstrahlen werden, wii in F i g. 12 zu erkennen, nach oben abgelenkt, ohne dal sie die zum Abbilden erforderlichen Lichtbündel unter brechen, und treffen auf zwei lichtempfindliche EIe mente 126 bzw. 126' auf, welche im Brennpunkt de; optischen Scharfeinstellsystems 104 angeordnet sind Es ist also ohne weiteres zu erkennen, daß nach dem selben Grundsatz, wie er an Hand F i g. 1 bereits be schrieben wurde, an den lichtempfindlichen Elementer 126 bzw. 126' Bilder von zwei Lichtmarken entspre chend der Position des Vereinigungspunktes der beiden ausgestrahlten Lichtbündel relativ zur Entfernung, aul welche das optische Scharfeinstellsystem 104 scharf eingestellt ist, erzeugt werden, bzw. daß ein Bild zweier deckungsgleich liegender Lichtmarken entsteht.

Die Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente 126 bzw. 126' werden zusammen mit den Ausgangssignalen der im Bereich der Rückseiten der Halbspiegel 113 bzw. 114 angeordneten impulserzeugenden Fotoelemente 127 bzw. 127' einer elektrischen Schaltung

128 zugeführt, deren Aufbau aus Fig.6 ersichtlich ist Die elektrische Schaltung 128 liefert einem Servomotor

129 ein Signal, dessen Vorzeichen und Amplitude abhängig sind von der Position des Vereinigungspunktes der beiden Lichtbündel relativ zur Entfernung, auf welche das optische Scharfeinstellsystem 104 scharf eingestellt ist. Die Antriebskraft des Servomotors 129 ist mittels eines Zahnrädersatzes 130, einer Übertragungswelle 131 und eines Ritzels 132 auf ein Zwischenrad 133 übertragbar, welches in einem das optische Scharfemstellsystem 104 tragenden Linsentubus 134 montiert ist. Mittels dieser Anordnung ist das optische Scharfeinstellsystem 104 so weit verstellbar, bis der Vereinigungspunkt der beiden Lichtbündel und der Streckenendpunkt, auf welchen das optische Scharfeinstellsystem scharf eingestellt ist, zusammenfallen.

Ein Glied 135 ist mittels Führungsgliedern 136 bzw. 137 geführt und mittels einer Feder 138, welche am Führungsglied 136 befestigt ist, gegen und in Anlage an ein Endstück des Linsentubus 134 bewegt, wobei das Glied 135 jeder Axialbewegung des optischen Scharfeinstellsystems 104 genau folgen kann. Eine am anderen Endstück des Gliedes 135 ausgebildete Zahnstange bewirkt über ein Zahnrad 139 eine Drehbewegung der Welle eines veränderbaren Widerstandes 140. Es wurde bereits erwähnt, daß der Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes 140 die Position des optischen Scharfeinstellsystems 104 angibt und ein entsprechendes Signal in die Positionsstellschaltung 217 eingibt.

Das Glied 119 ist mit einem Endstück am Vibrator befestigt, welcher durch Drehen eines außerhalb angeordneten Knopfes 142 in derselben Richtung verstellbar ist, in welcher die Schwingbewegung des Zerhackers 121 erfolgt. Die Anordnung ist so gewählt, daß m der Anfangsstellung des Knopfes 142 eine dritte am Zerhacker 121 ausgebildete Aussparung 143 im Lichtbundel c", die Aussparung 123 im Lichtbündel ti' und das am Glied 119 hängend angeordnete Lichtquellengehause 120 außerhalb des Lichtbündels a" liegt Mittels der Bildsuchereinrichtung ist daher durch eine wei-

tere kleine Öffnung im Bildsucherrahmen 146 und mit Hilfe des optischen Systems 145 und des Prismas 109 ein doppeltes Bild des Aufnahmegegenstandes zu beobachten. Dies stellt einen großen praktischen Vorteil dar, weil dadurch das Blickfeld mittels des durch das normale optische System geformten und im Bildsucherrahmen 146 beobachtbaren Bildes des Aufnahmegegenstandes bestimmbar ist und weil das mittels einer weiteren kleinen Öffnung 147 beobachtbare Doppelbild zum Scharfeinstellen von Hand benutzbar ist. In herausgezogener Stellung des Knopfes 142 ist das Lichtquelle.igehäuse 120 in das Lichtbündel a" hinein versetzt und der Zerhacker in seine vorbestimmte Betriebsstellung hinein bewegt Ist daher beispielsweise vorgesehen, daß der Hauptschalter 149 der automatisehen Scharfeinstellvorrichtung mittels eines Teilstükkes 148 des Vibrators 122 geschlossen werden kann, so kann durch einfaches Herausziehen oder Eindrücken des Knopfes 142 ein Umschalter vom manuellen auf automatisches Scharfeinstellen und umgekehrt erzielt werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei Einbau der Vorrichtung nach der Erfindung oder einer beliebigen anderen automatischen Scharfeinstell-

vorrichtung in ein Kameragehäuse die optischen Systeme sowohl der Vorrichtung als auch der Kamera gemeinsam benutzt werden können, ohne daß zum funk tionsmäßigen Verbinden der Abbildungseinrichtung mit dem automatischen Scharfeinstellsystem irgendwelche aufwendigen Vorrichtungen erforderlich wären.

Außerdem kann die Parallaxe, welche sonst zwischen dem angebauten Entfernungsmesser und dem Abbildungssystem entsteht, völlig ausgeschlossen und insbesondere bei Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung die Umschaltung vom manuellen auf automati sches Scharfeinstellen in einfacher Weise ermöglichi weiden. Zusätzlich läßt sich z. B. bei der zuletzt be schriebenen Ausführungsform ein nach dem Doppel bilddeckungsverfahren arbeitender Entfernungsmessei für manuelle Bedienung gemeinsam mit einem opti sehen Projektionssystem für die automatische Scharf einstellung verwenden.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale unc Vorteile der Erfindung, einschließlich konstrukiivei Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrens schritten, können sowohl für sich als auch in beliebige! Kombination erfindungswesentlich sein.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

Patentansprüche: v

1. Scharf einstelleinrichtung, mit welcher der Auf· nahmegegenstand Lestrahlt und unter Benutzung des von letzterem reflektierten Strahls eine Scharf einstellung erzielt wird: umfassend eine Strahlungsquelle, eine Projektionseinrichtung zum Aussenden des Strahls von der Strahlungsquelle zum Aufnahmegegenstand hin, eine Strahlenauffangeinrichtung mit einer Bildformerlinse und wenigstens einem Strahlenauffangelement zum Auffangen des vom Aufnahmegegenstand reflektierten Strahls, sowie eine Antriebseinrichtung zur Bewirkung einer ReIatiwcrschiebung zwischen dem Strahlenauffangelement und der Bildformerlinse entlang der optischen Achse der letzteren, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung eine Strahlenrichteinrichtung (3a, 3b, tO) aufweist, mit der die Richtung von wenigstens zwei zeitlich abwechselnd ausgesandten Strahlenbündeln relativ zur optischen Achse der Bildformerlinse (10) verstellbar ist, so daß man wenigstens zwei zeitlich abwechselnd erscheinende Strahlungsmarken auf dem Aufnahmegegen-Itand erhält, die auf dem Strahienauffangselement (7 a. 7b) abgebildet werden; wobei die Strahlenrichtcinrichtung funktionsmäßig mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, so daß die Bildformerlinse (10) durch Veränderung der Richtung der Strahlenbündel und gleichzeitige Verschiebung der Bildformerlinse fokussiert werden kann, um die beiden Strahlungsmarken senkrecht zur Hrojektionsriihtung zu verschieben und zur Deckung zu bringen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der wenigstens zwei Eeitlich abwechselnd ausgesandten Strahlenbündel ein mechanischer Zerhacker (Z) mit Strahlenfenstern (2a) und Strahlenauffangschirmen (26) vorgesehen ist, wobei die den Strahlenfenstern und Strahlenauffangschirmen (2a bzw. 2b) zugehörigen Zentriwinkel jeweils untereinander im Verhältnis von I : 3 stehen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenauffangeinrichtung (7) eine elektrische Schaltung aufweist, mittels deren entsprechend den in zeitlicher Verknüpfung reflektierten Teilstrahlen der Ausgang wenigstens eines Strahlenauffangelemenies (7a oder 7b) in Form von Signalen unterschiedlicher Vorzeichen abnehmbar ist.

4. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Strahlenauffangelement der Strahlenauffangeinrichtung (7) eine Strahlenauffangfläche mit einer Strahlenfangblende oder einem Strahlenfilter ausgestattet ist und daß die Dichte des vom Strahlenauffangelement weitergeleiteten Strahls kontinuierlich in einer Richtung verändert wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Projektionseinrichtung (12) und die Bildformerlinse (5) der Strahlenauffangeinrichtung (7) ein gemeinsames optisches System besitzen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenauffangeinrichtung (7) mit wenigstens zwei im Pfad des von der Strahlungsquelle (1) zum Aufnahmegegenstand

(6) gehenden Strahls (a bzw. b) angeordneten fotoelektrischen Wandlern (7a bzw. 7b) ausgestattet ist und daß eine Regeleinrichtung (-) eine Impulsgeberschaltung (9) aufweist, wobei die fotoeiektrischen Wandler (7a bzw. 7b) mit der Impulsgeber schaltung (9) verbunden sind und die Ausgangssignale der Wandler (7a bzw. 7b) den Impulsgeber Stromkreis in synchrone Schwingungen versetzen.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (1) eine Entladungsröhre (B)isi.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Regeleinrichtung (9), welche das zeitlich verknüpfte Ausgangssignal der Strahlenauffangeinrichtung (7) abtastet, dementsprechend die Antriebseinrichtung (14) steuert und dadurch das Verteilen der Bildformerlinse (5) mittels der Antriebseinrichtung (14) und das Anhalten der Bildformerlinse (5) bewirkt, sobald an der Strahlenauffangfläche des Strahlenauffangelementes (7a 76) ein die Schaftstellung charakterisierendes Bild erzeugt ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (10) der Strahlenprojektionseinnchtung (1, 2) und der Bildformerlinse (5) der Strahlenauffangeinrichtung \7) gemeinsam zugeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (1) und das Strahlenauffangelement (7a, 7b) der Strahlenauffangeinrichtung (7) in im wesentlichen gleichem optischem Abstand von dem der Strahlenauffangeinrichtung (7) und der Strahlenprojektions einrichtung (1, 2) gemeinsamen optischen System angeordnet sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß das der Strahlenprojektionseinrichtung (1, 2) und der Strahlenauffangeinrichtung (7) gemeinsame optische System (10) im wesentlichen die gleiche Brennweite hat wie das optische System (16) des Aufnahmeobjektivs (15).

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (9) mit einer Positionsstel'erschaltung (217) für das Aufnahmeobjektiv (15) ausgestattet ist, welcher ein die Stellung des der Strahlenprojektionseinrichtung (1, 2) und der Strahlenauffangeinrichtung (7) gemeinsamen optischen Systems anzeigendes Informationssignal zugeführt wird und welche bei Nichtdurchführbarkeit einer Entfernungsmessung oder bei Stellung des Aufnahmegegenstandes im Unendlichen eine Stellungsveränderung des Aufnahmeobjektivs (5) bewirkt.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (9) eine Einrichtung (29') zum Anzeigen der Stellung des optischen Systems (16) des Aufnahmeobjektivs (15) aufweist, wobei die Anzeigeeinrichtung (29') der Laufbildkamera, mit welcher die Vorrichtung verbunden ist, eine Information über die Stellung des Aufnahmeobjektivs (15) zuführt.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungsveränderung des Aufnahmeobjektivs (15) entsprechenc der von dessen Positionsstellerschaltung (217) abgegebenen Information erfolgt, wenn eine Entfernungsmessung nicht durchführbar ist oder wenn dei Aufnahmegegenstand im Unendlichen liegt.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Befestigungsein rieh tung (38, 64, 94) zum Anbringen der Einrichtung an einem Kameragehäuse, insbesondere Laufbildkameragehäuse.

16. Einrichtung nach Anspruch *5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung zum Anbringen der Vorrichtung am Kameragehäuse elektrische und mechanische Verbinder (Ϊ6, 37, 71. 101) aufweist, wobei mittels des mechanischen Verbinders eire feste Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Kameragehäuse (41. 79) herstellbar ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Verbinder (71, 101) mit einer Einrichtung (56) zum Anzeigen der gemessenen Entfernung im Bildsucher (56) der Kamera verbindbar ist

18. Einrichtung nach Anspruch 16 der 17, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbinder (71, 101) mit einer Warneinrichtung (72) verbindbar ist, welche die Undurchführbarkeit einer Entfernungsmessung anzeigt.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis

18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbinderglied 2$ (f) des elektrischen Verbinders (71,101) den Antrieb der Einrichtung bewirkt, wobei dieses Verbinderglied (0 die Betätigung und das Stillsetzen der Einrichtung in Abhängigkeit von der Bewegung des Verschlußauslöseknopfes (75) der Kamera steuei t.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis

19, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbinder (71,101) ein Verbinderglied zum Herstellen der Verbindung mit einer Stromquelle (203) besitzt.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

20, gekennzeichnet durch ein Aufnahmeobjektiv (103,104), welches wenigstens ein mit den optischen Systemen (109 bis 114) der Strahlenprojektionseinrichtung und einer Strahlenauffangeinrichtung der Einrichtung gemeinsames Teil (107) aufweist.