DE2260474B2 - - Google Patents
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Description
ist die Helligkeitsgleichheit zweier Meßfelder das Einstellkriterium.
Das neue Verfahren sowie demgemäß? Einrichtungen werden nachfolgend anhand von schematischen
Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen: ί
F i g. 1 und 2 Anordnungen zur Demonstration des Prinzips,
F i g. 3 eine Einrichtung mit geometrischem Strahlenteiler,
Fig.4 tine Einrichtung mit visueller Beobachtung
eines achsennahen Pupillenteils,
F i g. 5 eine Variante mit spiegelnden Pupillenblenden, polarisierendem .Strahlenteiler und zwei Λ/4-Platten,
Fig.6 eine Ausführungsform mit fotoelektrischem Differentialempfänger. ι r>
In F i g. 1 beleuchtet eine Lichtquelle 1 einen senkrecht zur Zeichenebene liegenden engen Lichtspalt
Γ. Ein Objektiv 1" bildet diesen in die Gegend eines Teilerspiegels 2, beispielsweise am Orte 3, ab. Über zwei
dem Teilerspiegel 2 nachgeschaltete Kondensorlinsen 4, 5 werden die Strahlanteile des Spaltbildes je zwei
fotoelektrischen Empfängern 6, 7 und 8, 9 zugeführt Durch Verschiebung des Objektivs 1" längs der
optischen Achse kann der Abbildungsort 3 des Spaltes 1' vor und hinter den Teilerspiegel 2 verlagert werden.
Liegt der Ort 3, wie dargestellt, vor dem Teilerspiegel 2, so werden die Empfänger 7 und 9 beleuchtet, die
Empfänger 6 und 8 dagegen nicht. Bei Verschiebung des Abbildungsortes 3 über den Spiegel 2 hinaus wechselt
die Beleuchtung auf die fotoelektrischen Empfänger 6 und 8 über. Der Signalwechsel an den Ausgängen der
Empfängerpaare 6, 7 und 8,9 ist also ein Kriterium für die Scharfeinstellung des Spaltbildes auf den Teilerspiegel
2.
Ein solcher Signalwechsel wird auch mit der Anordnung nach Fig.2 erreicht Ein nicht mit
dargestelltes leuchtendes Objekt wird durch ein Objektiv 1" an dem Ort 3 oder 13 abgebildet. Zwischen
diesen beiden Orten liegt die brechende Oberfläche eines Prismas 10. Dem Prisma 10 ist ein geometrischer
Strahlenteilerwürfel 11 nachgeschaltet, dessen Austrittsflächen zueinander komplementäre Blenden 12,14
aufweisen. Blende 12 sperrt den achsennahen. Blende 14 den komplementären achsenfernen Teil des Strahlenganges.
Die den Teiler 11 verlassenden Strahlanteile werden über die Linsen 15, 16 bzw. 17, 18 auf
fotoelektrischen Empfängern 19 bzw. 20 gesammelt.
Die Funktion der soweit beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Wird das Objekt am Ort 3 scharf abgebildet, so erhält nur der Empfänger 20 Licht, liegt dagegen das
Objektbild am Ort 13, so fällt das Licht nur auf den Empfänger 19. Das Verhältnis der Ausgangssignah der
fotoelektrischen Empfänger zeigt also hierbei die Lage des Objektbildes in Bezug auf die Kante 21 des Prismas
10 an. Bei Scharfeinstellung herrscht Signalgleichheit.
Bei der Einrichtung nach F i g. 3 ist das Prisma 10 der F i g. 2 durch ein Prismenraster 10' ersetzt Die übrigen
Bauteile haben die gleiche Bezeichnung und Funktion wie :n F i g. 2. Das Prismenraster 10' kann auch durch ein
Pyramidenraster bekannter Art ersetzt seia Die Blenden 12, 14 müssen dann der Rastergeometrie
angepaßt sein.
Die Anordnung nach Fig.4 weist gegenüber der
nach F i g. 3 einen polarisierenden Strahlenteiler 11' auf.
Ein nicht dargestelltes Objekt wird in die Gegend der Rasterscheibe 10' abgebildet Sammelnde optische
Glieder leiten das die Rasterscheibe durchdringende Licht auf den polarisierenden Teiler 11'. Die der Blende
12 (F i g. 3) entsprechende Blende 12' ist hier spiegelnd ausgebildet und vom Teiler 11' durch eine λ/4-Platte 24
getrennt, so daß die reflektierten achsenferneren Lichtanteile über die Linsen 15,16 auf den fotoelektrischen
Empfänger 19 gelangen. Der Blende 12' nachgeschaltet ist ein Okular 25, über das die
durchdringenden Strahlen visuell beobachtet werden können. Die Elemente 14, 17, 18, 20 sind denen der
F i g. 3 analog.
In der Anordnung nach F i g. 5 sind beide Blenden 12'
und 14' spiegelnd ausgeführt und vom polarisierenden Teiler W durch λ/4-Platten 24, 26 getrennt so daß die
an Blende 12' reflektierten achsenferneren und die an Blende 14' reflektierten achsennäheren Strahlanteiie
über das Okular 25 ein Beobachterauge erreichen. Die durch die Blenden 12', 14' gelangenden Strahlanteile
treffen wie in F i g. 3 die fotoelektrischen Empfänger 19, 20.
In der erfindungsgemäßen Variante nach Fig.6
geschieht die Aufteilung der beiden Strahlanteile auf verschiedene fotoelektrische Empfänger durch eine
Ausbildung dieser Empfänger selbst als fotoelektrische Differential-Empfängergruppe 27. Diese ist hinter dem
Pyramidenraster 10" angebracht in einem Abstand, der dem Ablenkwinkel dieses Rasters 10" und der öffnung
des Objektivs 1" entspricht Die Empfängergruppe 27 ist so ausgebildet, daß ihre Unterteilung der Teilung des
Rasters 10" entspricht, und daß sich zentrisch hinter jedem Gipfel eines Rasterelementes ein begrenztes Feld
der einen Einplängergruppe 28 befindet während die angrenzenden Empfängerel.emente zu einer Empfängergruppe
29 für die gipfelferneren Strahlanteile vereinigt sind. Signalgleichheit an den Ausgängen der
Empfängergruppen ist hier ebenfalls das Kriterium für die Scharfeinstellung des Objektbildes auf die Rasterscheibe
10".
Die Anordnung nach F i g. 6 eignet sich besonders gut für den Einbau in fotografische Kameras.
Nach Abgleich der Schiirfeneinstellung kann die Entfernung des Objektes am Abgleichglied, z.B. an
einer geeichten Skala der Objektiveinstellung, abgelesen werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Scharfeinstellung eines abbildenden
Objektivs, beispielsweise zum Zwecke der Entfernungsmessung, bei dem mittels im Bereich der
Schärfenebene des Objektbildes angeordneter bildaufspaltender optischer Bauelemente mindestens
zwei Bilder der Eintrittspupille erzeugt werden, wobei die die Pupillenbilder durchsetzenden Lichtflüsse
fotoelektrischen Empfängern zugeleitet werden und aus dem Vergleich der Ausgangssignale der
fotoelektrischen Empfänger ein Signal hergeleitet wird, das als Kriterium für die Scharfeinstellung
dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtflüsse komplementärer Teile verschiedener
Pupillenbilder getrennten fotoelektrischen Empfängern zugeführt und deren Signale nach Größe und
Vorzeichen ausgewertet werden.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in den
Pupillenbildebenen entsprechend der Geometrie der bildaufspaltenden Elemente angeordnete Blenden
(12, 14) zur Bildung eines achsennahen und eines dazu komplementär achsenfernen Teiles der verschiedenen
Pupillenbilder und durch nachgeschaltete Objektive (15, 17) und Kondensoren (16, 18) zur
Zuleitung der Lichtflüsse zu den fotoelektrischen Empfängern (19,20).
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
polarisierenden, den fotoelektrischen Empfängern (19,20) entsprechenden, die verschiedenen Pupillenbilder
erzeugenden Strahlenteiler (1Γ), eine zwischen
dem polarisierenden Strahlenteiler und dem einen Pupillenbild befindliche λ/4-PIatte (24) in der
Ebene dieses Pupillenbildes, eine entsprechend der Geometrie der bildaufspaltenden Bauelemente die
Lichtflüsse eines achsenfernen Teiles auf einen ersten der Empfänger (19) reflektierende Blende
(12'), in der Ebene eines anderen Pupillenbildes eine komplementäre, die Lichtflüsse des achsennäheren
Teiles auf einen zweiten der Empfänger (20) hindurchlassende Blende (14) sowie ein der Blende
(12') zwecks visueller Beobachtung nachgeordnetes Okular (25).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem polarisierenden Strahlenteiler (H') und beiden Pupillenbildebenen je eine
λ/4-Platte (24,26) vorgesehen ist und daß die beiden
Blenden (12', 14') spiegelnd ausgeführt sind derart, daß sich die gespiegelten Strahlanteile zur visuellen
Beobachtung in einem Okular (25) vereinigen.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfah -ens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
bildaufspaltendes optisches Bauelement ein Pyramidenraster (10") angeordnet ist, hinter dem in einem
durch Rasterablenkwinkel und Objektivöffnung bestimmten Abstand ein fotoelektrischer Differentialempfänger
(27) derart angeordnet ist, daß sich zentrisch hinter jedem Rastergipfel ein begrenztes
Feld einer Empfängergruppe befindet, während die angrenzenden Empfängerelemente zu einer Empfängergruppe
für die gipfelferneren Teile der Pupillenbildebene geschaltet sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Scharfeinstellung eines abbildenden Objektivs, beispielsweise
zum Zwecke der Entfernungsmessung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
ί Bei fotografischen Kameras ist es bekannt, zar
Schaifeinstellung des Objektivs bzw. zur visuellen Beurteilung der Scharfeinsteilung auf der Beobachtungsscheibe
des Suchers sogenannte Pyramidenraster anzubringen. Man erhält dann zu jeder Mantelflächen-
lu neigungsrichtung der drei- oder vierseitigen Pyramiden
je eine seitlich verschobene Abbildung der Objektivpu pille, sofern in der Nähe der Rasterebene eine die
Objektivpupille abbildende Feldlinse angebracht ist. Die Beobachtungspupille (Augenpupille) erstreckt sich über
einet·· Teil des Gebietes der sich überlappenden Pupillenbilder. Da aber die Augenpupille in jedem der
Pupillenbilder eine andere Relativlage hat, entstehen bei Verschiebung der Schärfenebene aus der Rasterebene
heraus der Anzahl der Pupillenbilder entsprechend viele Objektbilder, die — der Parallaxe entsprechend —
zueinander verschoben sind. Einstellfehler des Kameraobjektivs werden also daran erkannt, daß die Bildkontrastübergänge
mehr oder weniger ausgefranst erscheinen.
Schwierig ist bei solcher Anordnung die subjektive
Schärfebeurteilung, insbesondere wenn die Abbildung
durch das Kameraobjektiv eine große Schärfentiefe hat
In den nicht vorveröffentlichten Unterlagen des
älteren Patents 2156 617 ist eine Einrichtung zur
jo Entfernungsmessung beschrieben, bei der das anzumessende
Objekt durch das Objektiv auf ein Ortsfrequenzfilter abgebildet wird, das bei Ausbildung als Pyramidenraster
zwei gegenphasige, ortsfrequenzgefilterte Lichtströme
erzeugt, die fotoelektrischen Empfängern zugeleitet werden. Die optische Korrelation zwischen
Objeklbild und Ortsfrequenzfilter liefert einen Extremwert für das elektrische Signal, wenn das Ortsfrequenzfilter
in der Schärfenebene des Objektbildes liegt. Die Empfindlichkeit dieser Einrichtung hängt von der
Anpassung des Ortsfrequenzfilters an die Strukturverteilung im Objektbild ab, so daß bei der Anwendung der
Einrichtung für beliebige Objekte Schwierigkeiten entstehen können. Außerdem ist diese Einrichtung
ausschließlich für eine elektronische Auswertung der
Meßsignale geeignet.
Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Scharfeinstellung eines abbildenden
Objektivs, beispielsweise für Fotokameras und dergleichen, zu schaffen, das unabhängig von der Ortsfrequenzverteilung
im Objektivbild ist und das neben einer elektronischen Signalauswertung und automatischen
Einstellung des Objektives auch eine verbesserte visuell
kontrollierbare Scharfeinstellung erlaubt.
Eine Lösung dieser Aufgabe bringt erfhdungsgemäß
ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Lichtflüsse komplementärer
Teile verschiedener Pupillenbilder getrennten fotoelektrischen Empfängern zugeführt und deren
Signale nach Größe und Vorzeichen ausgewertet werden.
Vorteilhafte Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen
2 bis 5 näher charakterisiert.
Der besondere Vorteil des neuen Verfahrens liegt in seiner vielseitigen Verwendbarkeit. Verzichtet man auf eine elektronische Regelautomatik, so können die verfahrensgemäßen neuen Einrichtungen auch zu einer verbesserten visuellen statischen Anweise dienen. Dabei
Der besondere Vorteil des neuen Verfahrens liegt in seiner vielseitigen Verwendbarkeit. Verzichtet man auf eine elektronische Regelautomatik, so können die verfahrensgemäßen neuen Einrichtungen auch zu einer verbesserten visuellen statischen Anweise dienen. Dabei
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WILD LEITZ GMBH, 6330 WETZLAR, DE |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LEICA INDUSTRIEVERWALTUNG GMBH, 6330 WETZLAR, DE |