DE2447914C3

DE2447914C3 - Device for automatic recognition of the focus status

Info

Publication number: DE2447914C3
Application number: DE19742447914
Authority: DE
Inventors: Philipp Gerhardt North Syracuse Kornreich; Stephen Thomas Liverpool Kowel
Original assignee: Research Corp
Current assignee: Research Corp
Priority date: 1974-01-17
Filing date: 1974-10-08
Publication date: 1980-03-20
Also published as: GB1480289A; AT370887B; DE2447914B2; DE2447914A1; JPS50104644A; ATA821374A; CA1021183A

Description

sches Hochpaßfilter verwendet wird und das Signalmaximum gesucht wird. Diese Druckschrift bezieht ■ sich grundsätzlich auf Geräte mit elektrischer Bildumwandlung. Angaben über die Beziehung zwischen akustischer Wellenlänge und dem Abstand zwischen den aufzulösenden Bildpunkten oder der Länge des Bildes fehlen dort. An dieser vorbekannten Vorrichtung ist es insbesondere nachteilig, daß deren Wirkungsgrad begrenzt ist, insbesondere weil für die akustischen Erregungsfrequenzen weißer Schall verwendet wird.cal high-pass filter is used and the signal maximum is sought. This publication relates ■ Basically on devices with electrical image conversion. Information about the relationship between acoustic wavelength and the distance between the pixels to be resolved or the length of the Image are missing there. A particular disadvantage of this previously known device is that its efficiency is limited, especially because white sound is used for the acoustic excitation frequencies will.

Die ältere deutsche Patentanmeldung P 2348385.4-31 hat zum Gegenstand eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Signals, welches ein optisches Bild darstellt, mit einem Medium, welches eine elektrische Eigenschaft hat, die sich abhängig von einem auf das Medium auftreffenden optischen Bild sowie abhängig von in Zeit und Ort sich ändernden Verformungsspannungen in dem Medium ändert, ferner mit einem Bildprojektor zur Erzeugung des Bildes auf dem Medium, einem an das Medium angeschlossenen Erreger für die Verformungsspannungen, der mehrere Frequenzen erzeugt, und mit einer an das Medium angeschlossenen Meßeinrichtung für die elektrische Eigenschaft des Mediums, die elektrische Ausgangssignale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Erreger nacheinander Verformungsspannungen erzeugt, die im wesentlichen außerhalb der Eigenfrequenzen des Mediums liegen, und daß jedes der elektrischen Ausgangssignale eine Aussage über das gesamte optische Bild enthält.The earlier German patent application P 2348385.4-31 has a device as its subject for generating an electrical signal representing an optical image with a medium which has an electrical property that depends on an optical image impinging on the medium as well as changes depending on deformation stresses in the medium that change in time and place, furthermore with an image projector for generating the image on the medium, one connected to the medium Exciter for the deformation stresses, which generates several frequencies, and with one connected to the Medium connected measuring device for the electrical property of the medium, the electrical Output signals generated, characterized in that the exciter successively applies deformation voltages generated, which are substantially outside the natural frequencies of the medium, and that each of the electrical output signals contains a statement about the entire optical image.

Bevorzugte Ausführungsfornien dieses älteren Rechts sind dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Ausgangssignale eine ausgewählte Komponente einer fourier-transformierten Darstellung der Lichtintensitäts-Verteilung längs wenigstens einer Dimension des gesamten, auf einen vorbestimmten Bereich des Mediums geworfenen optischen Bildes wiedergeben, und daß die sich ändernden Verformungsspannungen durch eine durch die Oberfläche, auf die das optische Bild projiziert ist, sich ausbreitende Oberflächenwelle verursacht sind.Preferred embodiments of this earlier right are characterized in that the electrical Output signals a selected component of a Fourier-transformed representation of the light intensity distribution reproduce along at least one dimension of the entire optical image projected onto a predetermined area of the medium, and that the changing deformation stresses due to the surface on which the optical image is projected, causing surface wave propagation.

Diese ältere Patentanmeldung ist also nicht auf die automatische Erkennung des Fokussierzustandes gerichtet, sondern auf die Erzeugung eines elektrischen Signals allgemein.This older patent application is therefore not directed to the automatic detection of the focus state, but rather on the generation of an electrical signal in general.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese dahingehend weiterzubilden, daß der Fokussierzustand bei optischen Geräten mit hoher Genauigkeit erkannt wird.Starting from a device of the type mentioned at the outset, the invention is based on the object to develop this to the effect that the focusing state in optical devices with a high Accuracy is recognized.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Fokussierznstand bei optischen Geräten, wie Kameras oder Projektoren, erkannt wird, daß die akustische Wellenlänge größer ist als der Abstand zwischen zwei aufzulösenden Bildpunkten und kleiner als die Länge des gesamten, auf dem Detektormßdium gebildeten Bildes und daß für die akustische Erregung ein begrenzter Frequenzbereich mit mehreren Frequenzen verwendet wird.To solve this problem, the invention is characterized in that the focusing position at optical devices, such as cameras or projectors, it is recognized that the acoustic wavelength is greater is than the distance between two pixels to be resolved and less than the length of the entire image formed on the detector medium and that for the acoustic excitation uses a limited frequency range with multiple frequencies.

Die Erfindung macht sich v.lso die Eigenschaft zunutze, daß das elektrische Signal mit der räumlichen Frequenz des Bildes, d. h. mit der Anzahl von Übergängen zwischen hell und dunkel im Bild, wächst. Dies wird zur Erkennung des Fokussierzustandes bei optischen Geräten ausgenutzt, wobei durch die angegebenen Maßnahmen insbesondere ein guter Wirkungsgrad erreicht wird.The invention makes use of the property, that the electrical signal is at the spatial frequency of the image, i. H. with the number of transitions between light and dark in the picture, grows. This is used to detect the focus state in optical Utilized devices, with the specified measures in particular a good degree of efficiency is achieved.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 teilweise perspektivisch und teilweise als Blockschema eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,1 shows an embodiment of a device, partly in perspective and partly as a block diagram according to the invention,

Fig. 2 teilweise als Draufsicht und teilweise als ßlockschema eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung,Fig. 2 partially as a plan view and partially as ßlockschema a modified embodiment of the device,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer experimentellen Anordnung einer derartigen Vorrichtung,3 shows a side view of an experimental arrangement of such a device,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Anordnung nach Fig. 3,4 is a perspective view of the arrangement according to Fig. 3,

Fig. 5, 6 Diagramme der Ergebnisse, die mit der Anordnung nach Fig. 3 und 4 erhalten wurden,5, 6 are diagrams of the results obtained with the arrangement according to FIGS. 3 and 4,

Fig. 7, 8, 9 Teilansichten von abgeänderten Ausführungsformen der Vorrichtung nach Fig. 1,7, 8, 9 partial views of modified embodiments of the device according to FIG. 1,

Fig. 10 teilweise perspektivisch und teilweise im Blockschema eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,10 shows a further embodiment of the device, partly in perspective and partly in a block diagram according to the invention,

Fig. 11 teilweise perspektivisch und teilweise schematisch eine Anordnung zum automatischen Scharfeinstellen einer Kameraoptik unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 2,11 partially in perspective and partially schematically an arrangement for automatically focusing camera optics using the Device according to Fig. 2,

Fig. 12 teilweise im Schnitt und teilweise schematisch eine Anordnung zum automatischen Scharfeinstellen einer Projektorlinse unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 2,12 shows, partly in section and partly schematically, an arrangement for automatic focusing a projector lens using the device according to FIG. 2,

Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,13 shows a further embodiment of the device according to the invention,

Fig. 14 eine als Sägezahnkurve ausgebildete Erregerfrequenz. 14 shows an excitation frequency designed as a sawtooth curve.

Fig. 1 zeigt das Grundprinzip einer Vorrichtung nach der Erfindung. Dort ist ein Detektormedium 20 aus einem Material (z. B. geschmolzenem Quarz) vorgesehen, das in Zeit und Raum variierende Störungen in der Verformungsspannung erlaubt; ferner ein Film 22 aus einem Material, das eine meßbare Eigenschaft ' besitzt, die sich als Funktion eines darauf fallenden Bildes und als Funktion von darin vorhandenen Störungen der Verformungsspannung ändert, beispielsweise ein polykristalliner CdS-FiIm, der über einem Teil des Mediums 20 angebracht ist, und der akustisch mit dem Film gekoppelt ist, um die Störungen in der Verformungsspannung aufzunehmen. Ferner sind zwei Elektroden 24a und 24b vorgesehen, die teilweise den Film 22 überlappen und mit diesem elektrisch verbunden sind, die jedoch durch einen schnialen belichteten Streifen des Films 22 voneinander getrennt sind. Ein herkömmlicher interdigitaler Wandler 26 ist akustisch mit derselben Oberfläche des Mediums 20 verbunden, die den Film 22 trägt, um eine Oberflächenwelle 28 zu erzeugen, die sich längs der Oberfläche des Mediums 20 ausbreitet. Der Wandler 26 wird bei einer ausgewählten Frequenz durch einen geeigneten Generator 30 betrieben.Fig. 1 shows the basic principle of a device according to the invention. There is a detector medium 20 there made of a material (e.g. fused quartz) that has perturbations that vary in time and space allowed in the deformation stress; also a film 22 of a material having a measurable property 'possesses itself as a function of a falling on it Image and changes as a function of disturbances of the deformation stress present therein, for example a polycrystalline CdS film which is attached over part of the medium 20 and which acoustically is coupled to the film to accommodate the perturbations in the deformation stress. Furthermore are two electrodes 24a and 24b are provided which partially overlap the film 22 and are electrically connected to it connected, however, by a fast exposed strip of film 22 from each other are separated. A conventional interdigital transducer 26 is acoustically with the same surface of the Medium 20 connected, which carries the film 22, in order to generate a surface wave 28 which extends longitudinally the surface of the medium 20 spreads. The transducer 26 is at a selected frequency operated by a suitable generator 30.

Die interessierenden elektrischen Signale werden einem Netzwerk 31 eingegeben, das eine Vorspannungsquelle 32 aufweist, die mit der Elektrode 24a verbunden ist, und zwar über ein Strommeßgerät 34, das von einem Kondensator 36 nebengeschlossen ist, und die mit der Elektrode 24b über einen Widerstand 38 verbunden ist, um ein konstantes elektrisches Potential zwischen den Elektroden 24a und 24b über den belichteten Streifen des Films 22 herzustellen. Es sei bemerkt, daß diese Ausbildungsform ähnlich der herkömmlicher CdS-Belichtungsmesser arbeitet. So-The electrical signals of interest are input to a network 31 which includes a bias voltage source 32 connected to electrode 24a via an ammeter 34 shunted by capacitor 36 and connected to electrode 24b via resistor 38 to establish a constant electrical potential between electrodes 24a and 24b across the exposed strip of film 22. It should be noted that this embodiment works similarly to the conventional CdS light meter. So-

mit ist der durch das Meßgerät 34 gehende Gleichstrom ein Maß für die gesamte Lichtintensität eines auf den belichteten Streifen des Films 22 auffallenden Bildes.with the direct current passing through the measuring device 34 is a measure of the total light intensity of a on the exposed strip of film 22.

Um das Signal abzuleiten, das die Schärfe des auf den belichteten Streifen des CdS-Films 22 auftreffenden Bildes repräsentiert, besitzt das Netzwerk 31 weiterhin einen Verstärker 40, der über den Widerstand 38 mit den Elektroden verbunden ist, und ein Meßgerät 42 zum Messen des Ausgangs des Verstärkers 40. Der Verstärker 40 ist auf die Frequenz der Oberflächenwelle 28 abgestimmt, um nur oder überwiegend Signale zu verstärken, die auf der Frequenz des Generators 30 liegen, der den Wandler 26 betreibt. Eine geeignete herkömmliche Verbindung kann zwischen dem Generator 30 und dem Verstärker 40 bestehen, um den Verstärker auf die Frequenz des Generators 30 abzustimmen. Der Wandler 26 und die ihn treibende Schaltung kann durch eine geeignete, nicht gezeigte elektrostatische Abschirmung abgeschirmt sein.In order to derive the signal that the sharpness of the incident on the exposed strip of the CdS film 22 impinging Represented image, the network 31 also has an amplifier 40, which is via the resistor 38 is connected to the electrodes, and a meter 42 for measuring the output of the amplifier 40. The amplifier 40 is tuned to the frequency of the surface wave 28 to only or predominantly To amplify signals which are at the frequency of the generator 30 which operates the converter 26. One suitable conventional connection may exist between generator 30 and amplifier 40, to tune the amplifier to the frequency of the generator 30. The converter 26 and the one driving it Circuitry can be shielded by a suitable electrostatic shield, not shown.

Wie im einzelnen in der DE-OS 2 348 385 beschrieben, entspricht die Größe des Signals am Ausgang des abgestimmten Verstärkers 40 der Größe des Ausdrucks der Fourier-Reihe, der das auf den belichteten Streifen des Films 22 auffallende Bild repräsentiert, und zwar für die Frequenz der Oberflächenwelle 28. Bei richtig ausgewählter Frequenz der Oberflächenwelle 28 repräsentiert die Größe des am Meßgerät 42 gemessenen Signals die Schärfe des auftreffenden Bildes. Das Bild kommt von einer Quelle 44, die beispielsweise eine Fokussierlinse ist.As described in detail in DE-OS 2 348 385, the size of the signal at the output corresponds to the tuned amplifier 40 of the size of the expression of the Fourier series that applies to the exposed Stripe of film 22 represents incident image for the frequency of surface wave 28. With a correctly selected frequency of the surface wave 28 represents the size of the on the measuring device 42 measured signal the sharpness of the impinging image. The image comes from a source 44, for example is a focusing lens.

Die Wellenlänge der Oberflächenwelle 28 soll derart ausgewählt sein, daß eine halbe dieser Wellenlänge größer ist als die optische Auflösung, jedoch kürzer ist als die Größe des auf den belichteten Streifen des Films 22 auffallenden Bildes, das sich zwischen den Elektroden 24a und 24b befindet. Eine Oberflächenwelle, die eine halbe Wellenlänge kurzer ist als die gewünschte Auflösung, »sieht« die Kanten zwischen unterschiedlichen Helligkeitsbereichen des Bildes als glatt an, während eine um eine halbe Wellenlänge langer als die Bildgröße ausgebildete Oberflächenwelle jede scharfe Kante zwischen unterschiedlichen Helligkeitsbereichen nicht »sieht«.The wavelength of the surface wave 28 should be selected such that half of this wavelength is greater than the optical resolution but shorter than the size of the image impinging on the exposed strip of the film 22 which is located between the electrodes 24a and 24b . A surface wave that is half a wavelength shorter than the desired resolution "sees" the edges between different brightness areas of the image as smooth, while a surface wave that is half a wavelength longer than the image size does not "see" every sharp edge between different brightness areas. .

Um das Verhältnis zwischen Signal und Störpegel zu erhöhen, kann eine Vorrichtung nach Fig. 2 an Stelle der in Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung verwendet werden. Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 lediglich darin, daß kammartig ausgebildete, interdigitale Elektroden 24a' und 24b' an Stelle des einzelnen Paares von elektrischen Kontakten 24a und 24b durch einen belichteten Streifen des Films 22 (Fig. 1) voneinander getrennt sind. Jeder der Kontakte 24a' und 24b' befindet sich in elektrischem Kontakt mit dem Film 22, jedoch sind die beiden Kontakte und ihre Finger elektrisch voneinander getrennt. Die Signale, die an den Meßgeräten 34 und 42 (Fig. 2) gemessen werden, entsprechen denen nach Fig. 1, d.h. das Meßgerät 34 mißt die gesamte Helligkeitsintensität des auf den Streifen des Films 22 auffallenden Bildes, und zwar an der Stelle des Streifens zwischen den Fingern der Elektroden 24a' und 24b'; das Meßgerät 44 mißt die Schärfe dieses Bildes. Je schärfer das auf den Film 22 auffallende Bild ist, und zwar sowohl nach Fig. 1 als nach Fig. 2, um so größer ist das am Meßgerät 42 gemessene Signal. Die interdigitale Ausbildung der Elektroden 24a' und 24b' nach Fig. 2 entspricht der von handelsüblichen Fotometern, und das vom Geräl 34 gemessene Gesamtsignal entspricht den Signalen die von derartigen handelsüblichen Fotometern gemessen werden.In order to increase the ratio between signal and interference level, a device according to FIG. 2 can be used instead of the device described in FIG. The device according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that comb-like, interdigital electrodes 24a 'and 24b' are replaced by an exposed strip of film 22 (FIG. 1) instead of the individual pair of electrical contacts 24a and 24b ) are separated from each other. Each of the contacts 24a 'and 24b' are in electrical contact with the film 22, but the two contacts and their fingers are electrically isolated from one another. The signals which are measured at the measuring devices 34 and 42 (FIG. 2) correspond to those according to FIG. 1, ie the measuring device 34 measures the total brightness intensity of the image striking the strip of the film 22, namely at the location of the strip between the fingers of electrodes 24a 'and 24b'; meter 44 measures the sharpness of this image. The sharper the image striking the film 22, both according to FIG. 1 and FIG. 2, the greater the signal measured at the measuring device 42. The interdigital design of the electrodes 24a 'and 24b' according to FIG. 2 corresponds to that of commercially available photometers, and the total signal measured by the device 34 corresponds to the signals that are measured by such commercially available photometers.

In Fig. 3 und 4 ist die Vorrichtung nach Fig. 2 in einer Kamera 46 untergebracht, wobei der CdS-FiIm 22 der Vorrichtung sich in der normalen Filmebenc der Kamera befindet. Die Kamera 46 besitzt herkömmliche Fokussierlinsen 48, z. B. eine handelsübliche 55 mm f:l,8-Linse. Das Gehäuse der Kamera 4i ist in geeigneter Weise an einer Gleitstange 50 gehalten, um auf eine Mattscheibe 52 zu und von diesel hinweg bewegt zu werden, auf die ein herkömmlichci Projektor 54 Lichtbilder von Dia-Positiven wirft Dessen Bildschirm 52 kann einen Balg 52a zun Schutz gegen von außen einfallendes Licht besitzen Die wichtigsten Teile der Anordnung sind in Fig. -1 gezeigt;dort ist die Kamera 46 auf das durch den Projektor 54 auf den Bildschirm 52 projizierte Bild gerichtet. In FIGS. 3 and 4, the device according to FIG. 2 is accommodated in a camera 46, the CdS-FiIm 22 of the device is in the normal film level of the camera. The camera 46 has conventional ones Focusing lenses 48, e.g. B. a commercially available 55 mm f: 1.8 lens. The housing of the camera 4i is suitably supported on slide bar 50 for access to and from diesel ground glass 52 to be moved away, onto which a conventional projector 54 throws light images from slide positives Its screen 52 can have a bellows 52a for protection against incident light The most important parts of the arrangement are shown in Figure -1, there is the camera 46 on that through the projector 54 directed onto the screen 52 projected image.

Die Kamera 46 umfaßt das Medium 20 nach Fig. 2 welches den CdS-FiIm 22, die Elektroden 24a' unc 24b' und den Wandler 26 trägt. Ein herkömmlichci HF-Oszillator 30' wird als Generator 30 zum Betreiben des Wandlers 26 verwendet. Eine herkömmliche Gleichstromquelle 32' wird an Stelle der Vorspannungsquelle 32 verwendet und das Strommeßgerät dei Gleichstromquelle 32 dient in derselben Funktion wie das Meßgerät 34 für die gesamte Lichtintensität. Eir herkömmlicher Netzwerkanalysator 56 dient als Widerstand 38, ein abgestimmter Verstärker 40 und eii Meßgerät 42 zum Anzeigen der Bildschärfe (Fig. 2)The camera 46 comprises the medium 20 according to FIG. 2 which carries the CdS film 22, the electrodes 24a 'and 24b' and the transducer 26. A conventional RF oscillator 30 'is used as the generator 30 to operate the transducer 26. A conventional DC power source 32 'is used in place of the bias source 32 and the DC power meter 32 serves the same function as the total light intensity meter 34. A conventional network analyzer 56 serves as a resistor 38, a tuned amplifier 40 and a measuring device 42 for displaying the image sharpness (FIG. 2)

Wenn ein beliebiges geeignetes Bild durch den Projektor 54 auf den Bildschirm 52 projiziert wird, se zeigt das Strommeßgerät der Gleichstromquelle 32 die gesamte Helligkeit des auf die in der Kamera 4f angebrachte Vorrichtung auffallenden Bildes an, unc der Analysator 56 mißt und zeigt das Signal an, da; die Bildschärfe repräsentiert. Zum Ablesen wird dei Wandler 26 im Inneren des Gehäuses 46 mit einci Frequenz, wie weiter oben beschrieben, betriebei (beispielsweise zwischen 3 und 8 MHz, entsprechenc einer Wellenlänge von etwa 1 mm), und der Analysator 56 wird auf etwa diese Frequenz eingestellt.If any suitable image is projected onto the screen 52 by the projector 54, see fig If the ammeter of the direct current source 32 shows the total brightness of the in the camera 4f attached device to the incident image, and the analyzer 56 measures and displays the signal, since; represents the sharpness of the image. For reading the transducer 26 inside the housing 46 with einci Frequency as described above, operating (for example between 3 and 8 MHz, corresponding to c a wavelength of about 1 mm), and the analyzer 56 is set to about this frequency.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einige experimentelle Ergebnisse. Die Ergebnisse nach Fig. 5 werden erhalten indem der Scharfeinstellungsring der Kameraoptik 4i gedreht wird, während alle anderen Einstellunger konstant bleiben; Fig. 5 zeigt die relative Amplitude am Analysator 56, gemessen in db in Abhängigkeil von der Einstellung des Fokussierrings der Kameraoptik 48 in Metern.~Die gestrichelte Kurve wird erhalten, wenn die beste, mit dem Auge erzielbare Scharfeinstellung der Kameraoptik 48 eine Einstellung de; Scharfeinstellungsrings von 0,575 m anzeigt. Die durchgehende Linie in Fig. 5 wird erhalten, wenn die beste, mit dem Auge erzielbare Scharfeinstellung de! Scharfeinstellungsrings der Optik 48 eine Einstellung von 1,2 m ergibt. Es ist ersichtlich, daß das Maximurr des Signals, gemessen durch den Analysator 56, dor stattfindet, wo die beste, mit dem Auge erzielbare Scharfeinstellung des Scharfeinstellungsrings erfolgt wobei das beobachtete Bild am schärfsten ist, und daf diese Werte signifikant abfallen, und zwar in beider Richtungen der Einstellung. Ähnliche Kurven werder erhalten, wenn eine Linse 54a des Projektors 54 durcr ihren Scharfeinstellungsbereich bewegt wird, währenc alle anderen Einstellungen konstant bleiben.Figures 5 and 6 show some experimental results. The results of Fig. 5 are obtained by turning the focus ring of the camera optics 4i while all other adjusters stay constant; Fig. 5 shows the relative amplitude at the analyzer 56, measured in db in dependence wedge on the setting of the focusing ring of the camera optics 48 in meters. ~ The dashed curve is obtained, if the best focus setting of the camera optics 48 that can be achieved with the eye is a setting de; Indicates focus ring of 0.575 m. The solid line in Fig. 5 is obtained when the best focussing that can be achieved with the eye! Focus ring of optics 48 one setting of 1.2 m results. It can be seen that the maximum of the signal measured by analyzer 56 is dor takes place where the best possible focus of the focus ring is achieved by the eye the observed image being sharpest, and that these values drop significantly in both Directions of setting. Similar curves are obtained when a lens 54a of the projector 54 is thrown through its focus area is moved while all other settings remain constant.

FMg. <S zeigt cine Aufzeichnung normalisierter relativer Größen der durch den Analysator 56 gemessenen Signale in Abhängigkeit von den Positionen des Scharfeinstellungsrings der Kameraoptik 48, und zwar für unterschiedliche Blendenöffnungen. Die beste, mit dem Auge erzielbare Scharfeinstellung befindet sich bei 0,8 m des Scharfeinstellungsrings, und die gezeigten Kurven entsprechen den angezeigten Blendeneinstellungen der Optik 48. Aus Fig. 6 wird ersichtlich, wie die gemessene Signalkurve sich mit den Blendeneinstellungen der Optik verändert. Bei höherer Blendeneinstellung, d. h. mit kleineren Öffnungen und größerer Tiefenschärfe, sind die Kurven flacher, weil die Optik einen größeren Bereich »guter« Scharfeinstellung begrenzt, während bei kleineren Blendeneinstellungen, d. h. mit größerer Öffnung und geringerer Tiefenschärfe, die Kurven schmaler sind und eine »gute« Scharfeinstellung in einem schmalen Bereich vorhanden ist.FMg. <S shows a normalized relative plot Sizes of the signals measured by the analyzer 56 as a function of the positions of the Focus ring of the camera optics 48, namely for different apertures. The best focussing that can be achieved with the eye is located at 0.8 m of the focus ring, and the curves shown correspond to the displayed aperture settings of the optics 48. It can be seen from FIG. 6 how the measured signal curve changes with the aperture settings the optics changed. With a higher aperture setting, i. H. with smaller openings and greater depth of field, the curves are flatter because the optics have a larger area of "good" focus limited, while at smaller aperture settings, i. H. with larger opening and smaller Depth of field, the curves are narrower and a "good" focus in a narrow area is available.

Hs sei bemerkt, daß die experimentellen Resultate nach Fig. 5 und 6 mit einer experimentellen Vorrichtungerzielt wurden, die nicht optimal nach den Zielen der vorliegenden Erfindung ausgebildet war, daß diese aber gleichwohl die Betriebsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich zeigt.It should be noted that the experimental results of Figures 5 and 6 were obtained with an experimental apparatus that were not optimally designed according to the objectives of the present invention that this but nevertheless clearly shows the operability of the device according to the invention.

Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, wobei die Verteilung der Helligkeitsintensität längs zweier sich kreuzender Linien eines Bildes gemessen wird. Wenn das Bild auf das Medium 20 der Fig. 7 projiziert wird und die Elektroden 24a" und 24b" mit dem Netzwerk 31 (Fig. 1 und 2) verbunden sind, so repräsentiert die durch das Meßgerät 42 gemessenr Bildschärfe die Verteilung der Hclligkeitsintensität längs zweier sich kreuzender Linien des Bildes, da die CdS-Filmstreifen 22a und 22b sich im Winkel zueinander befinden. Selbst wenn das Bild in der Helligkeitsintensität lediglich längs einer der Filmstreifen 22o oder 22b variiert, ist das interessierende Signal immer noch aussagekräftig und gewährleistet die gewünschten Informationen über die Bildschärfe.7 shows a modified embodiment of the device according to FIGS. 1 and 2, the distribution of the brightness intensity being measured along two intersecting lines of an image. When the image is projected onto the medium 20 of FIG. 7 and the electrodes 24a " and 24b" are connected to the network 31 (FIGS. 1 and 2), the image sharpness measured by the measuring device 42 represents the distribution of brightness intensity along two crossing lines of the image because the CdS film strips 22a and 22b are at an angle to each other. Even if the image varies in brightness only along one of the film strips 22o or 22b, the signal of interest is still meaningful and ensures the desired information about the image sharpness.

Die Fig. 8 und 9 zeigen abgeänderte Ausführungsformen der Vorrichtung nach Fig. 1. In Fig. 1 ist die Größe des durch das Meßgerät 42 gemessenen Signals teilweise ein Ergebnis davon, daß das Bild von der Quelle 44 auf den Film 22 auffällt, und teilweise infolge der endlichen Länge des Films 22. Wenn merkliche Veränderungen in der Intensität des auf den Film 22 längs der Länge des Films projizierten Bildes vorhanden sind, so ist die Wirkung auf die Länge des Films 22 noch von Bedeutung. Ist jedoch die Verteilung des Intensitätsmusters unzureichend, beipsielsweise wenn eine Kamera mit der Vorrichtung nach Fig. 1 auf eine weiße Wand gerichtet ist, oder wenn die Gesamtintensität des Bildes sehr niedrig ist, so können die Kanteneffekte von Bedeutung werden. Um derartige Kanteneffekte so gering wie möglich zu halten, können die Elektroden 24a und 24fc die in Fi g. 8 gezeigte Ausbildung besitzen, so daß der größte Anteil am interessierenden Signal von dem mittleren Bereich des Films 22 ausgeht. In Fig. 8 besitzen die Elektroden 24al und 24bl einander gegenüberliegende gebogene Oberflächen und sind durch den kürzesten Abstand im mittleren Bereich des Films 22 voneinander getrennt, während der Abstand zwischen den Elektroden 24al und 24fcl in beiden Richtungen längs des Films 22 wächst. Der Widerstand des Films 22 zwischen den Elektroden 24al und 24bl erhöht sich also in beiden Richtungen, ausgehend vom mittleren Filmbcrcich, und somit verringert sich der von den Endbereichen des Films 22 stammende Anteil am interessierenden Signal.8 and 9 show modified embodiments of the apparatus of FIG. 1. In FIG. 1, the magnitude of the signal measured by meter 42 is partly a result of the image from source 44 being impinged on film 22 and partly due to the finite length of the film 22. If there are significant changes in the intensity of the image projected onto the film 22 along the length of the film, the effect on the length of the film 22 is still significant. However, if the distribution of the intensity pattern is insufficient, for example if a camera with the device according to FIG. 1 is pointed at a white wall, or if the overall intensity of the image is very low, the edge effects can become important. In order to keep such edge effects as low as possible, the electrodes 24a and 24fc can be as shown in FIG. 8, so that the largest portion of the signal of interest emanates from the central region of the film 22. In Fig. 8, electrodes 24al and 24bl have opposing curved surfaces and are separated from one another by the shortest distance in the central region of film 22, while the distance between electrodes 24al and 24fcl increases in both directions along film 22. The resistance of the film 22 between the electrodes 24a1 and 24bl thus increases in both directions, starting from the central film section, and thus the portion of the signal of interest originating from the end regions of the film 22 is reduced.

Fig. 9 zeigt eine abgeänderte Ausfiihrungsform, deren Zweck dem der Ausführungsform nach Fig. 8 entspricht. In Fig. 9 entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung der nach Fig. 1 oder Fig. 2 mit Ausnahme davon, daß der CdS-FiIm 22 im mittleren Bereich seines belichteten Streifens am dicksten ist und in allen Richtungen weg vom mittleren Bereich längs dem belichteten Streifen 22 dünner wird.FIG. 9 shows a modified embodiment, the purpose of which is that of the embodiment according to FIG is equivalent to. In FIG. 9, the device according to the invention corresponds to that of FIG. 1 or FIG. 2 with the exception that the CdS film 22 is thickest in the middle area of its exposed strip and becomes thinner in all directions away from the central region along the exposed strip 22.

Jede der Vorrichtungen, die in der DE-OS 2 348 385 beschrieben ist, kann für dievorliegende Er-Each of the devices that is described in DE-OS 2 348 385 can be used for the

^r findung verwendet werden, solange die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale erfüllt sind. ^r can be used as long as the features specified in claim 1 are met.

Die Vorrichtung nach Fig. K) besitzt ein Detektormedium 58 ähnlich dem zuvor beschriebenen Medium 20. Das Medium 58 besteht beispielsweise aus Milchglas. Es wird durch einen Wandler 60 mit einer ausgewählten Frequenz erregt, wobei der Wandler durch einen Frequenz.generator 62 angetrieben ist und mit dem Medium £8 durch einen Keil 64 aus Acrylglas akustisch gekoppelt ist. Das dem Wandler 50 cntge-The device according to FIG. K) has a detector medium 58 similar to the medium 20 described above. The medium 58 consists, for example, of milk glass. It is excited by a transducer 60 at a selected frequency, the transducer through a frequency generator 62 is driven and connected to the medium £ 8 by a wedge 64 made of acrylic glass is acoustically coupled. The 50 cntgen to the converter

■ gengesetzte Ende des Mediums 58 ist von einem akustisch absorbierenden Band 66 umschlossen, um die in das Medium 58 induzierten Oberflächenwellen als Wanderwellen und nicht als stehende Wellen auszubilden. Ein Aluminiumfilm 68 ist über der Oberfläche des Mediums aufgebracht und ist mit diesem akustisch gekoppelt, und die obere Oberfläche des Films 68 ist oxidiert. Die Oxidschicht ist sehr dünn; sie beträgt einige hundert Angström. Ein weiterer Aluminiumfilm 70 ist über dem Film 68 aufgebracht, ist jedoch von diesem elektrisch isoliert, und zwar durch die auf der Oberfläche des Films 68 befindliche Oxidschicht. Der obere Aluminiumfilm 70 ist halb durchsichtig, so daß ein auf ihn auffallendes Bild seine Zwischenschicht mit der Aluminiumoxidschicht des Films 68 erreichen kann. Wenn die Elektroden 24a2 und 24£>2 mit dem Aluminiumfiim 70 bzw. 68 verbunden sind und ein Bild auf die Zwischenschicht zwischen dem Film 70 und der Aluminiumoxidschicht auf dem Film 68 fällt, so können die Elektroden 24a2 2462 in derselben Weise mit einem Netzwerk 31 verbunden werden wie die Elektroden 24a und 24b in Fig. 1, um Signale entsprechender Bedeutung herzustellen. Der Unterschied besteht darin, daß die Vorrichtung nach Fig. 10 die Veränderungen in dem photonenverstärkten Tunnelstrom zwischen den Filmen 68 und 70 verwendet, um ein elektrisches Signal abzuleiten, das eine räumliche Fouriertransformation des Bildes ist. Die Wechselwirkung zwischen Bild und Spannungswellen induziert einen Tunnelstrom quer durch den Oxidfilm, der eine Funktion der Bildintensitätsverteilung ist.The opposite end of the medium 58 is enclosed by an acoustically absorbing band 66 in order to form the surface waves induced in the medium 58 as traveling waves and not as standing waves. An aluminum film 68 is deposited over the surface of the media and is acoustically coupled thereto, and the top surface of the film 68 is oxidized. The oxide layer is very thin; it is a few hundred angstroms. Another aluminum film 70 is deposited over the film 68, but is electrically isolated therefrom by the oxide layer on the surface of the film 68. The upper aluminum film 70 is semi-transparent so that an image striking it can reach its intermediate layer with the aluminum oxide layer of the film 68. If the electrodes 24a2 and 24 £> 2 are connected to the aluminum film 70 and 68 respectively and an image falls on the intermediate layer between the film 70 and the aluminum oxide layer on the film 68, the electrodes 24a2 2462 can be connected to a network 31 in the same way are connected as the electrodes 24a and 24b in Fig. 1 to produce signals of appropriate significance. The difference is that the apparatus of Figure 10 uses the changes in the photon enhanced tunneling current between films 68 and 70 to derive an electrical signal which is a spatial Fourier transform of the image. The interaction between the image and stress waves induces a tunnel current across the oxide film, which is a function of the image intensity distribution.

Die Angaben zur Bildschärfe, die gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden, können in jeder geeigneten Situation angewendet werden, in der die Bildschärfe wichtig ist. Offensichtlich betrifft dies das Scharfeinstellen von Kameras, und zwar photographischen und Fernseh-Kameras für stehende und bewegliche Bilder. Ein Beispiel für die Anwendung der Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen einer einäugigen Spiegelreflexkamera für stehende Bilder ist in Fig. 11 dargestellt. Dort ist eine herkömmliche einäugige Spiegelreflexkamera mit einer herkömmlichen Einstellscheibe 72 durch Zusatz des CdS-FilmsThe definition of image sharpness obtained in accordance with the present invention can be in any appropriate situation where sharpness is important. Obviously this concerns that Focusing of cameras, namely photographic and television cameras, both stationary and moving Pictures. An example of the application of the device for automatically focusing a Single lens reflex camera for still images is shown in FIG. There is a conventional one Single-lens reflex camera with a conventional focusing screen 72 by adding the CdS film

22 und der Elektroden 24a' und 24b' ergänzt, die gemäß der Vorrichtung nach Fig. 2 ausgebildet sind. Die Einstellscheibe 72 erfüllt die Funktion des Mediums 20 und ist derart angeordnet, daß dasselbe Bild, das von dem Film der Kamera normalerweise aufgenommen wird, auf sie fällt. Das Bild wird von dem Spiegel der Kamera erhalten. Die Einstellscheibe 72 wird von dem von dem Generator 30 (einem Oszillator) getriebenen Wandler 26 mit einer ausgewählten Frequenz erregt, und zwar wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben. Der Wandler 26 kann an einem Fortsatz der Einstellscheibe befestigt sein. Eine elektrische Abschirmung 76 kann den Wandler von den Elektroden 24a' und 24b' elektrisch trennen, um eine elektrische Verbindung zu verhindern. Herkömmliche Scharfeinstellinsen können verwendet werden, um auf den Film 22 nur die Teile zu projizieren, die für die Scharfeinstellung vorgesehen sind.22 and the electrodes 24a ' and 24b' , which are designed according to the device of FIG. The focusing disk 72 fulfills the function of the medium 20 and is arranged in such a way that the same image that is normally captured by the film of the camera falls on it. The image is obtained from the mirror of the camera. The adjusting disk 72 is excited at a selected frequency by the transducer 26 driven by the generator 30 (an oscillator), specifically as described in connection with FIG. The transducer 26 can be attached to an extension of the adjusting disk. An electrical shield 76 can electrically isolate the transducer from the electrodes 24a 'and 24 b', in order to prevent an electrical connection. Conventional focusing lenses can be used to project onto film 22 only those portions that are intended to be focused.

Die Elektrode 24a' ist mit dem Meßgerät 34 verbunden, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, wobei das Meßgerät die Gesamtintensität des auf den Film 22 auffallenden Bildes anzeigt. Eine abgestimmte Nachweiseinrichtung mit einer Vorspannungsquelle 80 wird dazu verwendet, Vorspannung an die Elektroden 24a' und 24b' anzulegen, und zwar in derselben Weise wie in Fig. 1, um am Ausgang des abgestimmten Verstärkers 40 ein Signal entsprechend Fig. 2 herzustellen. Das Ausgangssignal der Einrichtung 80 entspricht dem des Verstärkers 40 und wird einem motorgetriebenen Feinstregler 82 zugeführt, der einen Gleichstrom-Umkehrmotor 84 regelt, der eine Schaltwelle 86 dreht, welche über einen Einstellring die Fokussierlinse 78 des Objektivs der Kamera versfeilt. Die Einrichtung 80 ist entsprechend der Verschlußgeschwindigkeit und der Filmwerteinstellung der Kamera justierbar. Beispielsweise kann die Einrichtung 80 einen nicht gezeigten, variablen Widerstand besitzen, der die Spannung zwischen den Elektroden 24a' und 24£>' entsprechend der Verschlußgeschwindigkeit und der Filmwerteinstellung, die für die Kamera gewählt sind, einstellt.Electrode 24a ' is connected to meter 34 as described in connection with FIG. 2, the meter indicating the total intensity of the image incident on film 22. A matched detector with a bias source 80 is used to bias electrodes 24a ' and 24b' in the same manner as in FIG. 1 to produce a FIG. 2 output at the output of matched amplifier 40. The output signal of the device 80 corresponds to that of the amplifier 40 and is fed to a motor-driven fine control 82 which controls a direct current reversing motor 84 which rotates a switching shaft 86 which files the focusing lens 78 of the lens of the camera via an adjusting ring. The device 80 is adjustable according to the shutter speed and the film value setting of the camera. For example, the device 80 may have a variable resistor (not shown) that adjusts the voltage between the electrodes 24a ' and 24b>' according to the shutter speed and the film value setting selected for the camera.

Während der Betätigung kann der Umkehrmotor 84 mit einem herkömmlichen Transportmechanismus für den Film verbunden werden, um zu gewährleisten, daß der Einstellring nach der Aufnahme eines Bildes stets in die Stellung unendlich bewegt wird. Wenn ein weiteres Bild aufgenommen'werden soll, wird das in Fig. 11 dargestellte System eingeschaltet, und die Bedienungsperson betrachtet das aufzunehmende Bild in derselben Weise wie beim herkömmlichen Scharfeinstellen, wobei der Teil des Bildes, der scharf eingestellt wird, auf der. CdS-Filrn 22 einfällt. Der Regier 82 schaltet den Gleichstrommotor ein, um den Einstellringaus seiner Stellung unendlich zu bewegen, bis das Ausgangssignal der abgestimmten Feststelleinrichtung 80 sein Maximum erreicht hat.During actuation, the reversing motor 84 can be operated with a conventional transport mechanism for the film to be connected to ensure that the adjustment ring after taking a picture is always moved to the position of infinity. If another picture is to be taken, this is done in 11 is switched on, and the operator views the picture to be taken in the same way as with conventional focusing, where the part of the image that is in focus is on the. CdS film 22 is incident. The ruler 82 turns on the DC motor to infinitely move the adjustment ring from its position until the output signal of the coordinated locking device 80 has reached its maximum.

Falls erwünscht, kann das Signal der Einrichtung 80 auf einem Meßgerät 81 beobachtet werden, das bei der genauesten Scharfeinstellung sein Maximum Liriicht. Weiterhin kann die Verbindung zwischen der Hinrichtung80 und dem Regler 82 unterbrochen sein, oder der Regler 82 und der Motor 84 können ausgeschaltet werden, so daß eine Scharfeinstellung von Hand entsprechend der Anzeige des Meßgeräts 82 vorgenommen werden kann.If desired, the signal from the device 80 can be observed on a measuring device 81 which with the most precise focus its maximum light. Furthermore, the connection between the Execution 80 and controller 82 may be suspended, or controller 82 and motor 84 may be turned off so that manual focusing according to the display of the measuring device 82 can be made.

Eine Anordnung ähnlich der in Fig. 11 kann verwendet werden, um die Projektionslinse von Projektoren, beispielsweise von Dia- oder Filmprojektoren, scharf einzustellen. Fig. 12 zeigt die entsprechenden Teile eines herkömmlichen Dia-Projektors. Dort wird ein Bild von einem Dia 86 auf eine Bildwand 88 von einer Lampe 90 mit einer Kondensorlinse 92 und einer Projektionslinse 94 projiziert. Die Linse 94 ist in einem Rohr 96 gehalten und kann relativ zum Dia 86 verstellt werden. Hierzu ist das Rohr relativ zu einem gehäusefesten Rohr 97 einstellbar.An arrangement similar to that in Fig. 11 can be used be used to adjust the projection lens of projectors, for example slide or film projectors, focus. Fig. 12 shows the corresponding parts of a conventional slide projector. There will an image of a slide 86 on a screen 88 from a lamp 90 with a condenser lens 92 and a Projection lens 94 is projected. The lens 94 is held in a tube 96 and can be relative to the slide 86 adjusted. For this purpose, the tube can be adjusted relative to a tube 97 fixed to the housing.

Ein teilweise versilberter Spiegel 98 ist zwischen dem Dia 86 und der Projektionslinse 94 in einem Winkel von 45° zur optischen Achse vorgesehen, wodurch ein Teil des Lichtes von der Bildwand 88 auf die rückseitige Ebene eines Gehäuses 100 reflektiert wird, an dem eine Vorrichtung angebracht ist, die ähnlich der Vorrichtung von Fig. 2 ausgebildet ist. Der Abstand α zwischen dem Dia 86 und dem Spiegel 98 entspricht dem Abstand α zwischen dem Spiegel 98 und dem CdS-FiIm der Vorrichtung in dem Gehäuse 100. Der CdS-FiIm der Vorrichtung in dem Gehäuse 100 betrachtet den Spiegel 98 und somit die Bildwand 88 oder einen Teil von dieser. Elektrische Leitungen 102 verbinden die Vorrichtung in dem Gehäuse 100 mit einer Kontrollschaltung 104, die der Schaltung in Fig. 11 zwischen den Elektroden 24a und 24b und dem Umkehrmotor 84 entspricht. Die Kontrollschaltung 104 steuert einen Motor 106 in ähnlicher Weise wie der Motor 84 in Fig. 11, der die Projektionslinse 94 bezüglich des Dia 92 einstellt, durch geeignetes Drehen des Rohrs 96. Während der Betätigung kann die Projektionslinse 94 von einer extremen Position aus starten, so daß der Motor 106 von der extremen Position aus eingeschaltet werden kann, bis das elektrische Signal von der Vorrichtung in dem Gehäuse 100 seinen maximalen Wert erreicht, und kann dann die Projektionslinse 94 anhalten.A partially silver-plated mirror 98 is provided between the slide 86 and the projection lens 94 at an angle of 45 ° to the optical axis, whereby some of the light is reflected from the screen 88 onto the rear plane of a housing 100 on which a device is attached which is designed similar to the device of FIG. The distance α between the slide 86 and the mirror 98 corresponds to the distance α between the mirror 98 and the CdS film of the device in the housing 100. The CdS film of the device in the housing 100 views the mirror 98 and thus the screen 88 or part of this. Electrical lines 102 connect the device in the housing 100 to a control circuit 104 which corresponds to the circuit in FIG. 11 between the electrodes 24a and 24b and the reversing motor 84. The control circuit 104 controls a motor 106 in a manner similar to the motor 84 in FIG. 11 which adjusts the projection lens 94 with respect to the slide 92 by rotating the tube 96 appropriately. During operation, the projection lens 94 can start from an extreme position, so that the motor 106 can be turned on from the extreme position until the electrical signal from the device in the housing 100 reaches its maximum value and then the projection lens 94 can stop.

Alternativ kann die Kontrollschaltung 104 ein herkömmliches, nicht gezeigtes Differential-Netzwerk aufweisen, so daß die Projektionslinse 94 aus beliebigen Positionen eingeschaltet werden kann, und der Motor 106 kann sie in die zum Scharfeinstellen des Bildes auf dem Bildschirm 88 dienende richtige Richtung bewegen. Das Ausgangssignal der Vorrichtung in dem Gehäuse 100 in Fig. 12 ist ähnlich der in Fig. 6 gezeigten Kurve; differenziert man das Signal, das diese Kurven produziert, so erreicht man eine Null-Einstellung am Maximum der Kurve und entweder ein positives oder ein negatives Signal an den Seiten des Maximums. Besitzt die Kontrollschaltung 104 ein Differential-Netzwerk dieser Art, so wird eine Nullabgabe erzeugt, um den Motor 106 beim genauen Scharfeinstellen der Linse 84 festzuhalten, und entweder ein positives oder ein negatives Signa! zum Antreiben des Motors 106 in der richtigen Richtung, wenn die Linse 94 zu nahe oder zu weit von dem Dia entfernt ist.Alternatively, the control circuit 104 may comprise a conventional differential network, not shown, so that the projection lens 94 can be turned on from any position and the motor 106 can move it in the correct direction to focus the image on the screen 88. The output of the device in housing 100 in Figure 12 is similar to the curve shown in Figure 6; if one differentiates the signal that produces these curves, one reaches a zero setting at the maximum of the curve and either a positive or a negative signal at the sides of the maximum. If the control circuit 104 has a differential network of this type, a zero output is generated to hold the motor 106 in precise focus of the lens 84 and either a positive or a negative signal! to drive the motor 106 in the correct direction when the lens 94 is too close or too far from the slide.

Eine zweidimensionale Scharfeinstellung kann mit der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung durchgeführt werden. Die Vorrichtung nach Fig. 13 ist ähnlich der nach Fig. 2 mit der Ausnahme, daß ein zweiter Wandler 104 vorgesehen ist, der von einem zweiten Frequenzgenerator 106 betrieben wird. Der Wandler 104 induziert in das Medium 20 eine weitere Oberflächenwelle, die sich durch den Bereich des CdS-Films 22 ausbreitet, und zwar in einer Richtung senkrecht ι zu der der Oberflächenwelle, die von dem Wandler 26 induziert ist. Eine Stromquelle 108 setzt alternativ Generatoren 30 und 106 in Gang, so daß nur einer von diesen jeweils in Betrieb ist. Alternativ könnenTwo-dimensional focusing can be performed with the apparatus shown in FIG. The apparatus of FIG. 13 is similar to that of FIG. 2 with the exception that a second transducer 104 is provided which is operated by a second frequency generator 106. The transducer 104 induces a further surface wave in the medium 20 which propagates through the area of the CdS film 22, specifically in a direction perpendicular to that of the surface wave induced by the transducer 26. A power source 108 alternatively starts generators 30 and 106 so that only one of them is in operation at a time. Alternatively you can

die Generatoren 30 und 106 auch gleichzeitig betätigt werden.the generators 30 and 106 are also operated simultaneously.

Es kann bei einigen Anwendungen der Vorrichtung erwünscht sein, die Oberflächenwelle in dem Medium 20 einen Frequenzbereich durchlaufen zu lassen. "> Hierzu können die Generatoren 30 und 106 einen ausgewählten Frequenzbereich, wie in Fig. 14 dargestellt, durchlaufen. Beispielsweise kann der Generator 30 in Fig. 2 ein spannungskontrollierter Oszillator sein, der mit einer Kippspannung von einer nicht ge- i< > zeigten ähnlichen Stromquelle betrieben ist, so daß seine Frequenzen entsprechend Fig. 14 schwanken. In der Ausfiihrungsform nach Fig. 13 betreibt die Stromquelle 108 die Generatoren 30 und 106, um sie die alternierenden Steigungen der in Fig. 14gezeigten ι· Kippspannung durchlaufen zu lassen. Das Meßgerät 42 besitzt gewöhnlich genügend Trägheit, um das Ausgangssignal des Verstärkers 40 über eine geeignete Zeit zu mitteln, so daß es konstant bleibt. Ist dies nicht der Fall, so kann ein Kondensator 110 klei- -'" ncr Kapazität dem Widerstand 38 parallel geschaltetIn some applications of the device it may be desirable to have the surface wave in the medium 20 to run through a frequency range. "> For this purpose, the generators 30 and 106 can have a selected frequency range, as shown in Fig. 14, traversed. For example, the generator 30 in FIG. 2 can be a voltage-controlled oscillator which does not operate with a breakover voltage of a voltage-controlled oscillator > showed a similar power source is operated, so that its frequencies fluctuate as shown in FIG. In the embodiment according to FIG. 13, the current source 108 operates the generators 30 and 106 in order to generate them allowing the alternating slopes of the ι · breakover voltage shown in FIG. 14 to run through. The measuring device 42 usually has sufficient inertia to drive the output of amplifier 40 through a suitable Average time so that it remains constant. If this is not the case, a capacitor 110 can be small - '" ncr capacitance connected in parallel to resistor 38

werden.will.

Zum Einstellen der Entfernung kann eine Linsenanordnung mit einer geringen Tiefenschärfe in einer Anordnungvorgesehensein, die ähnlich der in Fig. 11 dargestellten Anordnung ist. Diese kann derart geeicht sein, daß Ringmarken bei denjenigen Gegenstandsentfernungen scharf eingestellt werden, für die der Gegenstand am schärfsten eingestellt ist, wie dies das Meßgerät 81 anzeigt. Anschließend kann die Linsenanordnung dazu verwendet werden, die unbekannte Entfernung zu einem Objekt festzustellen, indem das Objekt in die beste Scharfeinstellung gebracht wird, und die entsprechende Markierung des Scharfeinstellungsrings abgelesen wird.To adjust the distance, a lens arrangement with a shallow depth of field in a Arrangements similar to that in FIG. 11 are provided is the arrangement shown. This can be calibrated in such a way that ring marks at those object distances for which the subject is most in focus, like this the meter 81 indicates. The lens arrangement can then be used to determine the unknown Determine the distance to an object by keeping the object in the best focus and read the corresponding mark on the focus ring.

Fouriertransformationen von Bildern können durch Vorrichtungen erhalten werden, die von den oben beschriebenen abweichen. Beispielsweise können räumliche Fouriertransformationen von Bildern durch Umformung digitalisierter Bilder durch Rechner oder durch optische Umformung von Bildern erhalten werden.Fourier transforms of images can be obtained by devices developed by the described above. For example, spatial Fourier transforms of images obtained by reshaping digitized images by computers or by optically reshaping images will.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for automatically detecting the focus state using a Medium that emits an electrical signal which is a function of the difference in spatial frequency of an image on the medium and an acoustic excitation frequency, characterized in that that the focus status of optical devices such as cameras or projectors, it is recognized that the acoustic wavelength is greater than the distance between two to be resolved Pixels and smaller than the length of the total, on the detector medium (20, 22) formed image (44), and that a limited frequency range is used for acoustic excitation will.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the measurement signal is a servo device for a focusing lens (78 in Fig. 11, 94 in Fig. 12) of the optical device.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the excitation frequencies vary over time according to a sawtooth curve (Fig. 14).

4. Device according to one of claims 1 to

3, characterized in that the acoustic waves are generated along two coordinate directions of the image (22a, 22b in FIG. 7).

5. Device according to one of claims 1 to

4, characterized in that the measuring signal before the display for the focus state temporally is averaged.

6. Device according to one of claims 1 to

5, characterized in that the measurement signal is thereby assigned to the center of the incident image that the two electrodes in contact with the medium are either closer to the center are arranged together (24αί, 24M in Fig. 8) or the medium is thicker in the middle than at the edge (Fig. 9).

7. Device according to one of claims 1 to

6, characterized in that the detector medium is a CdS film (22) on a quartz plate (20) or as a multi-layer construction, consisting of aluminum-aluminum oxide-aluminum, is trained.

8. Devices according to one of claims 1 to 7, characterized in that the two electrodes (24a ', 24b') contacting the medium intermesh in a comb-like manner.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electrical signal a frequency-selective amplifier (40) is fed to which a device (34) for measurement the image brightness is connected upstream (Fig. 1).

10. Device according to one of claims 1 Ns 9, characterized in that the Detektornicdium (20, 22) on a visually used lens (72) of a single-lens reflex camera is arranged (Fig. 11).

I 1. Device according to one of claims I to K), characterized in that the acoustic nrrcgerfrequcii7.cn from two generators (30, 106) can be generated.

The invention relates to a device for the automatic detection of the focus state below Use of a medium that emits an electrical signal which is a function of the difference in spatial frequency of an image on the medium and an acoustic excitation frequency.

With cameras and projectors it is important to focus an image to avoid any loss of visual image Information to prevent. Focusing is usually done by hand, with cameras by adjusting the distance between the lens and the film, and for projectors by adjusting the distance between the projection lens and the image carrier. Some cameras are in focus by using so-called universal lenses for focusing not required, which lenses do not require focus adjustments within the distance range that normally would is covered by amateur photographers. Such lenses, however, are a compromise between eliminating the problems of focusing and producing an image of optimal quality, and therefore they are not sufficient in all circumstances.

Various attempts have therefore been made to provide automatic focusing devices conventional lenses and for automatic focusing of projection lenses obtain. Some of these known devices are based on the basic range finder; H. with you the angle between the lines becomes an object of two spaced apart Points measured on the camera (see US-PS 3442193). Others are based on observation the exact differences in the output signal of certain photocells between uniform and non-uniform distributions of light over their surface (see. US-PS 365376 »). Still others are based on measuring the phase difference between the two different rays flowing from the to photographing object are thrown back (see. US-PS 3652 160). Still others are based on a differential measurement of the relative light intensity between two or more points of a Image (see US-PS 3532045 and 3529528). In the case of projectors, there is an automatic focusing device a line of the projected image and uses the number of certain transitions detected between light and dark as a measure of focus (see US Pat. No. 3,705,765).

While it is very desirable to have focus displays, cameras will automatically focus and to enable projectors and automatic distance measurement is different Reasons, for example the complexity, reliability and effectiveness, no commercially available device of this type has so far been successful. There is therefore a need for a way to Finding and measuring the sharpness of the image in a simple and reliable manner, and using the obtained Learn how to accurately focus and measure distances, both from Manually as well as fully automatically.

A device with the features mentioned at the beginning is described in GB-PS 1 150625. Basically white sound is used there for the acoustic excitation frequencies. An automatic one Focus is maintained there when an electric