DE2449538C3 - - Google Patents

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DE2449538C3
DE2449538C3 DE19742449538 DE2449538A DE2449538C3 DE 2449538 C3 DE2449538 C3 DE 2449538C3 DE 19742449538 DE19742449538 DE 19742449538 DE 2449538 A DE2449538 A DE 2449538A DE 2449538 C3 DE2449538 C3 DE 2449538C3
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Shuji Tokio Hoshika
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/53Means for automatic focusing, e.g. to compensate thermal effects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Scharfeinstellung eines optischen Systems, mit zwei zur optischen Achse symmetrisch liegenden fotoelektrischen Wandlern und einer zwischen diesen Wandlern und dem optischen System von einer Seite her den Strahlengang quer zur optischen Achse mit einer scharfen Kante periodisch unterbrechenden Vorrichtung sowie einer mit den Wandlersignalen angesteuerten Auswerteschaltung, die ein Stellsignal für die Scharfeinstellung liefert Die bisher bekannten Möglichkeiten zur automatischen Scharfeinstellung optischer Systeme arbeiten kompliziert und send nur mit kostspieligen Einrichtungen zu verwirklichen. So ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem aus dem Objekt bild abgeleitete Signale mit fotoelektrischen Elementen umgesetzt werden. Hierbei werden oft nichtlineare fotoleitfähige Elemente, beispielsweise CdS-Elemente verwendet Bei diesen Elementen wird ein Einsattelungseffekt ihrer Leitfähigkeitskennlinie zur Erzeugung eines Scharfeinstellsignals ausgenutzt Dieser Einsattelungseffekt tritt bei der Bewegung eines nichtlinearen fotoelektrischen Elements, also beispielsweise einer CdS-ZeIIe, auf der optischen Achse relativ zu einer Optik auf. Mißt man die Leitfähigkeit des Elements abhängig von dem Abstand zur Optik, so tritt im Bereich der Brennebene der Optik eine Einsattelung der so erhaltenen Leitfähigkeitscharakteristik auf. Bei der praktischen Anwendung dieses Prinzips zur Scharfeinstellung ist das nichtlineare fotoelektrische Element an einer Stelle fest angeordnet die der Filmebene bzw.
Bildebene entspricht Die Optik wird dabei so
eingestellt, daß das fotoelektrische Element einen
Extremwert seiner Leitfähigkeit annimmt Ein erster Nachteil dieses Verfahrens besteht darin,
daß die Empfindlichkeit des fotoelektrischen Elements zur Auswertung eines Koinzidenzzustandes in der Brennebene abhängig von der Raumfrequenzkomponente des abzubildenden Objekts bei solchen Objekten sehr hoch ist, die einen relativ starken Kontrast haben.
Werden jedoch Objekte abgebildet deren Raumfrequenzkomponente extrem niedrig ist und die praktisch keinen Kontrast haben, wie es beispielsweise bei einer weißen Wand der Fall ist, so ist dieses Verfahren praktisch unwirksam.
hr> Die Amplitude des Auswertesignals, welches von einem nichtlinearen fotoleitfähigen Element geliefert wird, hängt von der Helligkeit bzw. der Lichtstärke des abzubildenden Objekts ab und ändert sich in der Praxis
innerhalb eines Bereichs von etwa 80 dB, Um das in der Brennebene zu erzeugende Kuinzidenzsignal auf einem konstanten Amplitudenwert zu halten, muß deshalb eine automatische Verstärkungsregelung des von dem fotoleitfähigen Element gelieferten Signals durchgeführt werden. Das aus der beschriebenen Einsattelung abgeleitete Auswertesignal ist aber stets ein Signal kleiner Amplitude, dem eine große Gleichkomponente Oberlagert ist, die aus der mittleren Helligkeit des abzubildenden Objekts entsteht. Deshalb muß die zur analogen elektronischen Signalverarbeitung vorgesehene Schaltung sehr kompliziert aufgebaut sein, was einen weiteren Nachteil der bisherigen Scharfeinstellverfahren darstellt
Die bisher verwendeten fotoleitfähigen Zellen, beispielsweise die CdS-Zellen, enthalten Elektroden, die musterförmig angeordnet sind, so daß die Empfindlichkeit einer derartigen Zelle einmal von der Konfiguration dieses Musters, zum anderen aber auch von der Richtung abhängt in der dieses Muster ausgerichtet ist Auch hierdurch können Signaländerungen erzeugt werden, die einen weiteren unerwünschten Nachteil des bisher angewendeten Verfahrens darstellen.
Fotoleitfähige Zellen bisher eingesetzter Art insbesondere die CdS-Zellen, haben eine nur geringe Ansprechgeschwindigkeit die bei geringen Lichtstärken noch verringert wird. Dadurch ist die Geschwindigkeit mit der eine Scharfeinstellung gegebenenfalls automatisch durchgeführt werden kann, von der Lichtstärke begrenzt M
Bei dem bisher angewendeten, den Einsattelungseffekt ausnutzenden Verfahren wird ein Extremwertsignal erzeugt das in dem Koinzidenzpunkt entsteht Wenn anhand dieses Signals bestimmt werden soll, ob das Objektbild vor oder hinter der Brennebene liegt, sind zusätzliche Schaltungen, beispielsweise eine Differenzierschaltung erforderlich, um über die Lage des Objektbildes relativ zur Brennebene eine eindeutige Aussage zu gewinnen. In diesem besonderen schaltungstechnischen Aufwand liegt ein weiterer Nachteil des -to bisher angewendeten Verfahrens.
Es ist auch bereits eine Einrichtung eingangs genannter Art durch die DE-AS 11 03 050 bekannt. Bei ihr wird das optische System durchleuchtet und durch die von einer Seite her erfolgende periodische Unterbrechung des Strahlenganges können an den symmetrisch zur optischen Achse liegenden Wandlern Signale abgenommen werden, deren relative Phasenlage zur Erzeugung eines Stellsignals für das optische System auswertbar ist denn bei Anordnung der so scharfen Kante in der Brennebene ergibt sich eine übereinstimmende Phasenlage der Wandlersignale. Diese Vorrichtung erfordert aber zur genauen Scharfeinstellung eine sehr sorgfältige Bedienung, die sie zur Anwendung beispielsweise in fotografischen Kameras nicht geeignet erscheinen läßt
Durch die DE-OS 22 25 557 ist es bekannt, bei der automatischen Scharfeinstellung eines Objektivs eine digitale Signalauswertung vorzunehmen, wodurch die Genauigkeit der Scharfeinstellung erhöht und der t>o Einsatz in fotografischen Kameras möglich wird. Jedoch ist hier ein sehr hoher Schaltungsaufwand erforderlich, wenn die Scharfeinstellung schnell und doch mit optimaler Genauigkeit arbeiten soll.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die mit der h > digitalen Signalauswertung erzielbare Genauigkeit der Scharfeinstellung mi' einfachen digitalen Schaltungen zu ermöglichen, ohne die Schnelligkeit der Scharfeinstellung zu beeinträchtigen.
Eine Einrichtung eingangs genannter Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet daß von einem ersten optischen System ein primäres Bild erzeugt wird und von einem zweiten optischen System ein sekundäres Bild erzeugt wird, daß entweder am Ort des primären Bildes eine lichtaussondernde Vorrichtung und am Ort des sekundären Bildes die den Strahlengang unterbrechende Vorrichtung oder am Ort des primären Bildes die den Strahlengang unterbrechende Vorrichtung und am Ort des sekundären Bildes eine lichtaussondernde Vorrichtung vorgesehen ist und daß die Auswerteschaltung digital die Koinzidenz der Mitte beider Signale feststellt
Die Erfindung macht eine extrem einfache und schnelle automatische Scharfeinstellung eines optischen Systems möglich, und die zugehörigen elektronischen Schaltungen sind ohne großen Aufwand zu verwirklichen. Eine nach der Erfindung arbeitende Einrichtung kann sehr vorteilhaft als tragbare Einstellvorrichtung ausgebildet sein, so daß sie auch zur Scharfeinstellung in fotografischen Kameras eingebaut ,i\n kann. Gegenüber den bisher bekannten Scharfeinsie'hOrrichtungen hat eine derartige Einrichtung zahlreiche Vorteile, die in erster Linie in einer Unabhängigkeit von der Raumfrequenz und dem Kontrast des abzubildenden Objekts bestehf-o. Unabhängig von einer hinteren oder vorderen Fehleinstellung kann das Objektbild stets richtig fokussiert werden. Außerdem arbeit« das Verfahren nach der Erfindung unabhängig von Helligkeitsschwankungen, so daß auch keine automatische Verstärkungsregelung erforderlich ist Es können fotoelektrische Elemente als Auswerteelemente verwendet werden, die ein schnelles Ansprechverhalten haben, so daß damit auch eine sehr schnelle Einstellbswegung bei der Scharfeinstellung rnögiich wird. Derartige Vorteile gehen aber über eine bloße Vermeidung der Nachteile bisher bekannter Einrichtungen weit hinaus und ermöglichen den Aufbau einer Scharfeinstelleinrichtung, die nicht nur in eine fotografische Kamera oder auch in Projektoren eingebaut werden kann, sondern auch beispielsweise in selbsttätig arbeitende Beobachtungsanlagen.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung dient die lichtaussondernde Vorrichtung nicht der Zcntralfeldmessung, sondern sie bewirkt eine Aussonderung der Randstrahlen des für die Scharfeinstellung verwendeten Lichtes, wodurch auf der optischen Seite eine Erhöhung der Meßgenauigkeit erfolgt, die eine Nutzung der durch digitale Signalauswertung möglichen Genauigkeit mit einfachen Schaltungen erst sinnvoll macht
Zur Lichtauswertung symmetrisch zur optischen Achse können Fototransistoren oder Fotodioden normaler Bauart vorgesehen sein. Dadurch wird der NacP.ei! einer fotoleitfähigen Zelle mit gemusterten Elektroden und der damit verbundenen Richtungsabhängigkeit in Verbindung mit der Konfiguration des abzubildenden Objekts vermieden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeipiele beschrieben. Es zeigt
Fig.] eine Einrichtung nach der Erfindung für eine erste Fokussierungslage,
F i g. 2 die Einrichtung nach F i g. 1 für eine zweite Fokussierungslage,
Fig.3 die Einrichtung nach Fig.2 für eine dritte Fokussierungslage,
F i g. 4 impulsförmige Signale, die in der Einrichtung
nach F i g. 1 bis 3 erzeugt werden,
Fig.5 das Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsschaltung,
Fig.6 das Blockdiagramm eines Phasendiskriminators der Schaltung nach Fig. 5,
F i g. 7 und 8 Ausgangssignale von Teilen der in F i g. 6 gezeigten Schaltung und
Fig.9 eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung mit einer gegenüber F i g. 1 anderen Anordnung der Einzelteile. ι ο
In Fig. 1 ist eine Einrichtung dargestellt, mit der ein Stellsignal zur Scharfeinstellung eines optischen Systems nach der Erfindung erzeugt werden kann. Diese Einrichtung befindet sich in einer Stellung, in der das mil einem optischen System 4 abgebildete Objektbild 5 ir> eis.es Objekts 3 richtig fokussiert ist. An der Fokussierungsstelle bzw. in der Brennebene dieser Vorrichtung ist eine Blende β angeordnet, die ein partielles Bild oder Teilbild 7 des Objektbildes 5
1 » rz: ι : ο j: » aulu λ~-
ausauiiuii ι. i^iiit, ljiiiji, υ uiliii *.ui nui/iiuung ul.i *>■ partiellen Bildes 7 in Form eines neuen Bildes 9. An der Stelle des Bildes 9, das sich aus dem richtig fokussieren partiellen Bild 7 ergibt, ist eine scharfe Kante 10 angeordnet, mit der der Strahlengang des partiellen Bildes 9 periodisch unterbrochen werden kann, indem ^ sie in der dargestellten Pfeilrichtung von einer Seite her quer zur optischen Ai.hse des Systems periodisch bewegt wird. Hierzu kann eine Einwegbewegung, eine Wechselbewegung oder eine Drehbewegung eines Elements erzeugt werden, welches mit der scharfen w Kante 10 versehen ist. Hinter der Unterbrechungsstelle sind fotoelektrische Auswerteelemente 11 und 12 symmetrisch zur optischen Achse angeordnet, die Signale erzeugen, welche den Einwirkungen der Schatten der scharfen Kante 10 entsprechen. Bei der in '"> F i g. 1 dargestellten Anordnung liegt eine richtige Scharfeinstellung des optischen Systems 4 vor, so daß das neue Bild 9 bei entsprechender Dimensionierung des partiellen Bildes 7 als eine punktförmige Lichtquelle angesehen werden kann. Der Schatten der scharfen *o Kante 10, der bei der Unterbrechung des Strahlengangs entsteht, wird somit in dem Augenblick erzeugt, in dem die scharfe Kante 10 die punktförmige Lichtquelle abdeckt Somit wirkt er gleichzeitig auf beide Auswerteelemente 11 und 12 ein, so daß diese auch gleichzeitig ^ ihre Ausgangssignale erzeugen.
In F i g. 2 ist die in F i g. 1 gezeigte Einrichtung für den Fall dargestellt, daß das optische System 4 gegenüber der in F i g. I gezeigten Stellung nach links verstellt ist. Die Positionen der Blende 6, der Linse 8, der scharfen Kante 10 und der Auswerteelemente 11 und 12 sind gegenüber F i g, 1 unverändert. Durch die Verstellung des optischen Systems 4 wird das neue Bild 9 an einer Stelle vor der scharfen Kante 10 entstehen, da auch das Objektbild 5 gegenüber der Blende 6 vorverlegt ist Aus der Darstellung des Strahlengangs nach F i g. 2 ist zu erkennen, daß die scharfe Kante 10 bei einer Abwärtsbewegung den Strahlengang in einem Strahlenkegel schneidet der sich links von dem neuen Bild 9 befindet Demgemäß wird ein durch die scharfe Kante m> 10 erzeugter Schatten zuerst durch das Auswerteelement 12 und danach durch das Auswerteelement 11 festgestellt
In F i g. 3 ist die Einrichtung nach F i g. 1 für den Fall dargestellt daß das optische System 4 gegenüber der in ' -· F i g. 1 gezeigten Lage nach rechts verstellt ist während die Blende S, die Linse S, die scharfe Kante 10 und die Auswerteelemente 11 und 12 ihre Positionen unverändert beibehalten. Durch die Verstellung des optischer Systems 4 wird das Objektbild 5 gegenüber der richtigen Fokussierung hinter der Brennebene erzeugt wodurch auch das neue Bild 9 hinter der Stelle erzeugt wird, an der die scharfe Kante 10 angeordnet ist. Die scharfe Kante 10 schneidet somit einen Strahlenkegel der sich vor dem neuen Bild 9 befindet Aus der Darstellung des Strahlengangs nach F i g. 3 ist zu erkennen, daß bei einer Abwärtsbewegung der scharfen Kante 10 zuerst ein Strahlenanteil geschnitten wird, der auf das Auswerteelement 11 einwirkt, so daß dieses ein Ausgangssignal vor dem Auswerteelement 12 abgibt auf das der Schatten der scharfen Kante 10 zuletzl einwirkt. Somit ist die Folge der von den beiden Auswerteelementen Il und 12 abgegebenen Ausgangssignale gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten Fall umgekehrt.
Auf Grund der vorstehend beschriebenen Vorgänge ist es möglich, ein Stellsignal zu erzeugen, welche; flit
C —L — _f—!.-..«.-ll..·.*· ,Jn,. AL:«I.>L l^no C 1— J«— D»A»nnU»nn
iTLridllClimVIIUIIg UVS V/UJl.MUIIUt.4 J Ml ULI UIbIIIlVULIl^ bzw. an der Position der Blende 6 gewahrleistet. Auch ist eine nachträgliche Korrektur der Scharfeinstellung gegenüber einer hinteren oder einer vorderen Fokussierungslage möglich, indem die Phasenlage der von der beiden Auswerteelemeruen 11 und 12 gelieferten Ausgangssignale verglichen wird. Ist die Scharfeinstellung korrigiert, so werten die beiden Auswerteelemente It und 12 den Schatten der scharfen Kante IC gleichzeitig aus, so daß kein Phasenunterschied zwischen ihren Ausgangssignalen vorliegt. Hieraus isi bereits zu erkennen, daß der Einfluß von unterschiede chen Helligkeitswerten verschiedener Objekte auf die Scharfeinstellung nicht vorhandin ist
In F i g. 4 sind Impulssignale 13 und 14 dargestellt, die mit den Auswerteelementen 11 und 12 durch die periodischen Strahlenunterbrechungen mittels dei scharfen Kante 10 erhalten werden. Es sind zwe Impulse 13 und 14 mit unterschiedlichen Zeiten T\ unc Ti dargestellt, wobei dieser Untei schied den jeweiliger genauen Zeitpunkt des Einwirkens des Schattens dei scharfen Kante 10 auf das jeweilige Auswerteelemeni
11 bzw. 12 erkennen läßt. Derartige Unterschiede können durch Faktoren wie ungleichmäßige Bildhelligkeit an den Positionen der Auswerteelemente unc unterschiedliches Ansprechverhalten sowie Signalpege der Auswerteelemente verursacht werden. Wenn die Mittelpunkte der beiden Impulssignale 13 und 14 jedoch zusammenfallen oder wenn die Zeitdifferenz 7> für die ansteigenden Flanken gleich der Zeitdifferenz Tr für die abfallenden Flanken ist, so ist davon auszugehen, daO beide Signale hinsichtlich ihrer Phasenlage koinzidem auftreten und keine Phasenverschiebung gegene: >andei haben. Irgendwelche Richtungsabhängigkeiten, die durch Auswerteelemente verursacht werden könnten sind nicht vorhanden, da die Auswerteelemente 11 und
12 außerhalb einer Brennebene angeordnet sind und insbesondere bei Verwendung von Fototransistorer und Fotodioden ein schnelles Ansprechverhalten und eine hohe Empfindlichkeit gewährleistet ist
F i g. 5 zeigt in Blockdarstellung ein Ausführungsbei spiel einer Schaltungsanordnung zur Auswertung vor Phasendifferenzen 7>und Tr der von den Auswerteelementen 11 und 12 gelieferten Ausgangssignale. Diese Schaltung wertet den Zusammenhang Tf % Tr aus. Eir Rechtecksignalgenerator 15 steuert eine Torschaltung 16 an, der ein Zähler 17 mit zwei möglicher Zählrichtungen nachgeschaltet ist Dieser Zähler Steuer! wiederum eine Anzeigeschaltung 18. Ferner sind zwe
Signalauswerteschaltungen 19 und 20 mit nachgeschalteten Verstärkern 21 und 22 vorgesehen, die wiederum Signalformungsschaltungen 23 und 24 steuern. Diese geben ihre Ausgangssignale auf einen Phasendiskriminator 23, der die Torschaltung 16 und eine Steuerschal- s tung 26 für den Zähler 17 steuert.
Die Auswerteelemente 11 und 12 liefern ihre Ausgangssignale an die Auswerteschaltungen 19 und 20, so daß die Signale nach Verstärkung und Signalformung als Recb'ecksignale auf den Phasendiskriminator 25 gelangen. Oer Pasendiskriminator 25 dient zur Feststellung der Zeiten 7>und Tr. Er liefert ein Öffnungssignal für die Torschaltung 16, so daß diese Rechteckimpulse des Generators 15 auf den Zähler 17 leitet, deren Anzahl Nr bzw. Nr den Zeiten 7> und Tr proportional ist. Die is Steuerschaltung 26 für den Zähler 17 bewirkt nun, daß beispielsweise die Impulse Nr summiert werden, während die Impulse NF abwärts gezählt werden. Der somit erhaltene aktuelle Wert Λ/a Nr-Nfwird mit der Anzeigeschaltung 18 dargestellt. Diese kann dann eine Koinzidenz bzw. eine richtige Scharfeinstellung anzeigen, wenn der Wert N kleiner als eine zulässige Impi/Iszahl Nl für die Scharfeinstellung ist. Ferner kann sie eine voMers oder eine hintere Fokussierungsposition für eine Impulszahl anzeigen, die größer als die η Impulszahl NL ist (M> NL für N< O; N> Ni für N> O), wobei unterschiedliche Vorzeichen des angezeigten Wertes angeben, welches der beiden Auswerteelemente 11 und 12 den Schatten der scharfen Kante 10 zuerst festgestellt hat. Abhängig davon ist dann die Richtung der erforderlichen Scharfeinstellung festgelegt.
Allgemein können die Zeiten T] und 7}, also die Längen der Impulssignale 13 und 14 (Fig.4) übereinstimmen oder unterschiedlich sein. Stimmen beide Zeiten überein, so existiert immer ein Zusammenhang N = O<Nu so daß die Koinzidenz bzw. die richtige Scharfeinstellung unabhängig von der Phasenbeziehung angezeigt wird, die ein Zusammenfallen oder eine gegenseitige Versetzung kennzeichnen kann. In diesem Fall werden nur die Impulse NF gezählt. «0
Fig.6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Phasendiskriminators bzw. des Phasendifferenzdetektors sowie logischer Schaltungen, die die vorstehend beschriebenen Funktionen erfüllen. Signalauswerteschaltungen 27 und 28 dienen zur Aufnahme der von den beiden Auswerteelementen 11 und 12 bzw. von den Signalformungsschaltungen 23 und 24 gelieferten Signale und passen diese hinsichtlich Amplitude und Signalverlauf den folgenden Schaltungen an. Ferner ist ein Rechtecksignalgenerator 31 vorgesehen. J-K-Flip-Flop-Schaltungen 33 und 34 sind mit ihren J-Eingängen jeweils mit Invertern 29 und 35 verbunden. Ein K-Eingang führt im Ruhezustand niedrigen Signalpegel. Bei Anlegen des Rechtecksignals an den Eingang und während des Signalabfalls vom hohen Signalpegel auf niedrigen Signalpegel erzeugen die J-K-Flip-Flop-Schaltungen 33 und 34 einen Übergang von dem Zustand niedrigen in den Zustand hohen Signalpegels an ihrem Ausgang Q.
F i g. 7 zeigt die Ausgangssignale von Teilen des Phasendiskriminators und der logischen Schaltungen nach Fig.6 für den Fall, daß die Eingangssignale übereinstimmende Breite haben, so daß 7Ϊ = T1 ist. Dagegen zeigt Fig. 8 dieselben Ausgangssignale für den Fall, daß die Zeiten 7Ί und Ti unterschiedlich sind. Die Eingangssignale, die nach der Signalformung geliefert werden, sind mit 39 und 40 bezeichnet. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 30 ist mit 41 bezeichnet. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 32 ist mit 42 bezeichnet. Ferner sind ein Ausgangssignal 43 des Inverters 29. ein Ausgangssigna! ΛΛ rjpj inverters 35, ein Ausgangssignal 45 des J-K-Flip-Flops 33, ein Ausgangssignal 46 des J-K-Flip-Flops 34, ein Ausgangssignal 47 der EXKLUSIV-ODER-Schaltung 37, ein Ausgangssignal 48 der EXKLUSIV-ODER-Schaltung 36 und ein Ausgangssignal 49 der UND-Schaltung 38 dargestellt.
Ein Vergleich der Zeiten Tf und Tr kann auch abweichend von dem vorstehend beschriebenen Verfahren beispielsweise durch Vergleich der elektrischen Ladungen erfolgen, die während der Zeiten 7> und Tr separat in zwei Kondensatoren gespeichert werden.
Die vorstehend beschriebenen Anordnungen zur Erzeugung eines Stellsignals für die Scharfeinstellung eines optischen Systems und die Verfahrensmöglichkeiten zur Aussonderung eines partiellen Bilds des Objektbilds sind auch dann zu verwirklichen, wenn die das partielle Bild aussondernde Blende und die scharfe Kante hinsichtlich ihrer Positionen auf der optischen Achse umgekehrt angeordnet sind. Ferner kann die Blende auch durch einen Spiegel und ein kleinflächiges Prisma ersetzt sein. Außerdem kann das partielle Bild auch durch Glasfaserelemente ausgesondert werden. Fig. 9 zeigt beispielsweise eine Anordnung, die derjenigen nach Fig. I ähnlich ist, bei der jedoch die Positionen der scharfen Kante und der Blende gegenüber Fig. I vertauscht sind. In Fig.9 sind gleichartige Bezugszeichen wie in F i g. I verwendet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 809 684/228

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zur Scharfeinstellung eines optischen Systems, mit zwei zur optischen Achse symmetrisch liegenden fotoelektrischen Wandlern und einer zwischen diesen Wandlern und dem optischen System von einer Seite her den Strahlengang quer zur optischen Achse mit einer scharfen Kante periodisch unterbrechenden Vorrichtung sowie einer mit den Wandlersignalen angesteuerten Auswerteschaltung, die ein Stellsignal für die Scharfeinstellung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß von einem ersten optischen System (4) ein primäres Bild (5) erzeugt wird und von einem zweiten optischen System (8) ein sekundäres Bild erzeugt wird, daß entweder am Ort des primären Bildes eine lichtaussondernde Vorrichtung (6) und am Ort des sekundären Bildes die den Strahlengang unterbrechende Vorrichtung (10) oder am Ort des primären Bildes die den Strahlengang unterbrechende Vorrichtung (10) und am Ort des sekundären Bildes eine lichtaussondernde Vorrichtung (6) vorgesehen ist, und daß die Auswerteschaltung digital die Koinzidenz der Mitte beider Signale feststellt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtaussondernde Vorrichtung eine Blende vorgesehen ist
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtaussondernde Vorrichtung ein Spiegel oder ein Prisma oder ein Lichtleiter vorgesehen ist
4. Einrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ah fotoek'lurische Wandler (11, 12) Fotodioden oder Fototransistoren vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Wandlersignale einem Phasendiskriminator (25) zugeführt werden, der die Signalzeiten miteinander vergleicht und mit dem Vergleichsergebnis einen Impulszähler (17) ansteuert, der das Stellsignal liefert.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlersignale (11, 12) jeweils über einen Signalverstärker (21, 22) und eine Signalformungsschaltung (23, 24) einem Phasendiskriminator (25) zugeführt werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalausgang der Phasendiskriminatorschaltung (25) mit dem Steuereingang einer Torschaltung (16) verbunden ist die die Impulse eines Impulsgenerators (15) abhängig vom Auftreten eines Steuersignals an ihrem Steuereingang dem Impulszähier(17) zuführt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Impulszähler (17) ein in zwei Zählrichtungen arbeitender Zähler ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Zählsteuerschaltung (26) für den Impulszähler (17), die an einem Steuereingang mit einem das Vorzeichen der Mittenabweichungen kennzeichnenden Ausgang der Phasendiskriminatorschaltung (25) verbunden ist
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendiskrimina torschaltung (25) als Steuereingänge die Eingänge einer ODER-Schaltung (30) aufweist, die jeweils mit einem Eingang eines Inverters (29, 35) und über
diesen mit dem J-Eingang einer J-K-Flip-Flap-Sehaltung (33, 34) und außerdem jeweils mit einem Steuereingang einer EXKLUSIV-ODER-Schaltung (36) verbunden sind, daß die ODER-Schaltung (30) gemeinsam mit einem Impulsgenerator (31) über eine UND-Verknüpfung (32) die K-Eingänge der J-K-Flip-Flop-Schaltungen (33, 34) steuert, und daß eine UND-Schaltung (38), die das Ausgangssignal der Phasendiskriminatorschaltung (25) liefert, durch das Ausgangssignal der EXKLUSIV-ODER-Schaltung (36), durch das Ausgangssignal der UND-Verknüpfung (32) und durch das Ausgangssignal einer weiteren EXKLUSIV-ODER-Schaltung (37) gesteuert wird, deren beide Steuereingänge mit den Q-Ausgängen der J-K-FIip-Flop-Schaltungen (33, 34) verbunden sind.
DE19742449538 1973-10-17 1974-10-17 Einrichtung zur Scharfeinstellung eines optischen Systems Granted DE2449538B2 (de)

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DE2449538B2 DE2449538B2 (de) 1978-05-24
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DE2449538B2 (de) 1978-05-24
FR2248531B1 (de) 1981-08-07
FR2248531A1 (de) 1975-05-16
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