DE2451003B2 - Automatische scharfeinstellung fuer eine kamera - Google Patents

Automatische scharfeinstellung fuer eine kamera

Info

Publication number
DE2451003B2
DE2451003B2 DE19742451003 DE2451003A DE2451003B2 DE 2451003 B2 DE2451003 B2 DE 2451003B2 DE 19742451003 DE19742451003 DE 19742451003 DE 2451003 A DE2451003 A DE 2451003A DE 2451003 B2 DE2451003 B2 DE 2451003B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
photoresistor
image
sharpness
lens
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742451003
Other languages
English (en)
Other versions
DE2451003C3 (de
DE2451003A1 (de
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of DE2451003A1 publication Critical patent/DE2451003A1/de
Publication of DE2451003B2 publication Critical patent/DE2451003B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2451003C3 publication Critical patent/DE2451003C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft e>ne automatische Scharfeinstellung für eine Kamera gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Erfindung befaßt sich mit einer automatischen Scharfeinstellung von optischen Systemen, die sich insbesondere für eine Verwendung in Kameras eignen.
Es sind verschiedene automatische Scharfeinstellungssysteme bekannt, bei denen die Nichtlinearität eines fotoelektrischen Effekts verwendet wird, der besonders deutlich bei Fotowiderständen, wie beispielsweise Kadmiumsulfid- und Kadmiumselenidzellen auftritt. Derartige Systeme wurden in Geräten verwendet, die automatisch ein Zusammenfallen zwischen einem scharfen Bild und der Brennebene bei einer Fokussierung eines optischen Instruments, wie beispielsweise
Jeiner Kamera, ermitteln, oder in Geräten, die eine j£ automatische Scharfeinstellung vornehmea Beispiele "'■■von den zuerst genannten Geräten sind in den lofiengelegten japanischen Patentanmeldungen |39-29 120 und 41-14 500 der Anmelderin beschriebea •Ein Beispiel der zuletzt genannten Vorrichtung ist in der ί US-PS 35 62 785 beschrieben, welche der DT-AS U 73 327 und der offengelegten japanischen Patentan-' meldung 44-9 501 entspricht
Die in der offengelegten japanischen Patentanmel- ι ο ' dung 39-29 120 beschriebene Vorrichtung verwendet die nichtlineare Abhängigkeit des Widerstandswerts von der Beleuchtungsstärke, die bei Fotowiderständen, wie beispielsweise Kadmiumsulfidzellen, auftreten, um ein Zusammenfallen von der Brennebene und einem scharfen Bild zu ermitteln. Hierzu wird die Änderung in dem Widerstandswert des Fotowiderstandes gemessen, welche bei einer Änderung der Schärfe des Bildes »uftreten, das von einer Optik auf die fotoleitende Oberfläche projiziert wird.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung 41-14 500 ist eine Weiterbildung des in der vorstehend genannten japanischen Anmeldung beschriebenen Geräts dargestellt Hierbei ist ein Paar von Fotowiderständen in dem Strahlengang auf gegenüberliegenden Seiten einer im vorhinein bestimmten Brennebene von einem optischen System angeordnet Die Fotowiderstände sind mit einer Differentialschaltung verbunden, welche ein Ausgangssignal im Ansprechen auf die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Fotowiderstände liefert. Dieses Ausgangssignal ist der Scharfeinstellung des Bildes proportional. Das Ausgangssignal zeigt daher den Grad des Zusammenfallen zwischen dem Bild und der Brennebene des zu fokussierenden optischen Systems.
Die US-PS 35 62 785 macht von dem aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung 39-29 120 bekannten Prinzip Gebrauch. In ihr wird ein Verfahren zur Scharfeinstellung eines Bildes beschrieben, bei dem gleiche bzw. ähnliche Bilder von einem Objekt auf die Bildflächen von zwei Fotowiderständen mittels eines optischen Systems projiziert werden, wobei die Fotowiderstände derart angeordnet sind, daß die eine Bildfläche ein scharfes Bild empfängt, während die andere Bildfläche ein unscharfes Bild aufnimmt Hierbei wird die Änderung des Widerstandswerts von dem Fotowiderstand festgestellt, welche aufgrund einer Änderung in der Bildschärfe und der Änderung der Lichtverteilung in der Bildfläche hervorgerufen wird. Das optische System wird so lange verstellt, bis ein entsprechendes elektrisches Signal von der Fotowiderstandsanordnung einen Maximalwert erreicht Des weiteren ist ein Gerät vorgesehen, das automatisch das optische System einstellt, wozu es das elektrische Signal benutzt, das von der Anordnung der Fotowiderstände erhalten wird.
Der vorstehend erwähnte nichtlineare fotoelektrische Effekt des Fotowiderstands beschreibt die Erscheinung, daß sich mit zunehmender Schärfe des auf dei (otoleitenden Oberfläche erzeugten Bildes das elektrisehe Ansprechen, insbesondere der Widerstandswert des Fotowiderstandes ändert, wobei dieser zunimmt oder abnimmt Diese Erscheinung basiert auf dem Umstand, daß die Menge des pro Elementarbereich auf die fqtoleitende Oberfläche auffallenden Lichts mit einer Änderung der Bildschärfe variiert und daß sich die Verteilung des einfallenden Lichts auf dem Netzwerk der Elementarbereiche dann erheblich ändert, wenn die
Bildschärfe ihr Maximum erreicht Die Differenz zwischen den Lichtintensitäten zweier benachbarter Elementarbereiche ist somit am größten, wenn das schärfste Bild erzeugt wird. Dies führt zur Entstehung einer großen Differenz zwischen den Widerstandswerten benachbarter Elementarbereiche in der fotoleitenden Oberfläche. Die meisten üblicherweise zu fotografierenden Objekte haben jedoch eine sehr unregelmäßige Leuchtdichteverteilung. Darüber hinaus ist das Leuchtdichteveirhältnis zwischen benachbarten Elementarbereichen, d. h. der relative Bildkontrast nicht immer ausreichend hoch. Es ist daher bei einer Bildfläche von einem Fotowiderstand, dessen Formgebung in bekannter Weise gewählt ist schwierig, eine optimale Schärfe des auf dem Fotowiderstand erzeugten Bildes zu erreichen, da die Wirkung dieses nichtlinearen fotoelektrischen Effekts im allgemeinen nicht ausreichend ist Man kann somit sagen, daß bisher eine genaue automatische Scharfeinstellung von einem optischen System nicht möglich war.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Scharfeinstellungssystem zu schaffen, das zwecks Ermittlung einer optimalen Bildschärfe mit einer hohen Genauigkeit die nichtlineare Abhängigkeit des Widerstandswerts von der Beleuchtungsstärke voll ausnutzen kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Es gelingt somit ein mit dem automatischen Scharfeinstellungssystem zusammenwirkendes optisches System genau zu fokussieren.
Mit der Erfindung wird ein automatisches Scharfeinstellungssystem für eine fotografische Kamera geschaffen, das einem Objektiv der Kamera ermöglicht, ein Bild von einem Objekt genau und verläßlich auch dann zu fokussieren, wenn die Leuchtdichteverteilung in dem Objekt zufallsmäßig bzw. statistisch verteilt ist.
Mit der Erfindung wird des weiteren ein automatisches Scharfeinstellungssystem von einer fotografischen Kamera geschaffen, das zwei Fotowiderstände mit unterschiedlicher Elektrodenanordnung verwendet, die sich bezüglich ihres elektrischen Ansprechens zueinander umgekehrt verhalten, wegen der nichtlinearen Abhängigkeit des Widerstandswerts von der Beleuchtungsstärke bei einer Änderung der Schärfe des auf den Fotcwiderständen erzeugten Bildes. Der Unterschied zwischen dem gleichzeitig ansteigenden und abfallenden elektrischen Ausgangssignal der beiden Fotowiderstände wächst mit zunehmender Bildschärfe aufgrund des genannten gegensätzlichen Ansprechverhaltens der Fotowiderstände. Hierdurch erhält das gesamte System eine erhöhte Empfindlichkeit bezüglich einer Änderung einer Lichtverteilung im Bild selbst bei niedrigen Beleuchtungsniveaus, so daß ein Objektiv der Kamera auch auf ein Objektiv mit niedrigem Kontrast befriedigend fokussiert werden kann.
Mit der Erfindung wird ferner ein automatisches Scharfeinstellungssystem von einer fotografischen Kamera geschaffen, das zwei Fotowiderstände mit unterschiedlicher Elektrodenanordnung verwendet, welche entweder als die beiden Arme eine,- Wheatstoneschen Brückenschaltung angeordnet sind, die einen Teil der Bildschärfennachweisschaltung bilden, oder in einer Eingangsleitung und einer Rückkopplungsschleife eines Funktionsverstärkers, der einen Teil von einer Bildschärfennachweisschaltung bildet. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, daß der Unterschied zwischen den elektrischen Ausgangssignalen der beiden Fotowiderstände verwendet wird, von denen das eine
bei zunehmender Bildschärfe anwächst, während das andere abfällt. Dieses Verhalten ist auf die vorstehend erwähnten, zueinander umgekehrten elektrischen Charakteristiken der Fotowiderstände zurückzuführen. Hierdurch erhält man eine gesteigerte Empfindlichkeit des Gesamtsystems auf eine Änderung in der Lichtverteilung im Bilde.
Mit der Erfindung wird schließlich eine Kamera geschaffen, die eine automatische Scharfeinstellung ihres Objektivs ermöglicht, in dem eine optimale Schärfe von dem Bild eines damit fluchtenden Objekts nachgewiesen bzw. ermittelt wird.
Wesentliche Merkmale der Erfindung sind somit die Schaffung eines automatischen Scharfeinstellungssystems und von einem optischen System, das sich insbesondere für die Verwendung in einer fotografischen Kamera eignet, bei dem die nichtlineare Abhängigkeit des Widerstandswerts von der Beleuchtungsstärke verwendet wird, die in deutlicher Weise bei Fotowiderständen aus beispielsweise Kadmiumsulfid und Kadmiumselenid auftritt Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Paar von Fotowiderständen verwendet, von denen der eine eine fotoleitende Oberfläche mit derartiger Gestaltung aufweist, daß ein länglicher Stromweg längs den Elektroden gebildet wird, während der andere eine fotoleitende Oberfläche von einer derartigen Gestalt aufweist, daß ein länglicher Stromweg zu den Elektroden gebildet wird. Die beiden derart ausgebildeten Fotowiderstände sind derart angeordnet, daß Teile eines Abbildungsstrahlenbündels, das durch ein Objektiv der Kamera eintritt, auf die fotoleitenden Oberflächen gerichtet werden, auf denen entsprechende reelle Bilder des Objekts erzeugt werden. Das Objektiv enthält zumindest ein Linsenglied, das zum Zwecke der Scharfeinstellung bewegt werden kann und das mit einem automatischen Scharfeinstellungssteuermechanismus zusammenarbeitet, der im Ansprechen auf eine Änderung eines elektrischen Ausgangssignals der Fotowiderstandsanordnung betätigt wird. Dieses Ausgangssignal wird dann erzeugt, wenn die Schärfe des Bildes auf den beiden fotoleitenden Oberflächen bei einer Verschiebung des Scharfeinstellungsteils zum Zwecke der Scharfeinstellung gegenüber der Fotowiderstandsanordnung geändert wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung ersichtlich.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Konstruktionsprinzipien von Fotowiderständen mit unterschiedlicher Elektrodenanordnung, welche sich zur Verwendung in dem erfmdungsgemäBen System eignen, bei Betriebsbedingungen;
F i g. 2 zeigt ein Diagramm, in welchem die Änderung der Lichtverteilung in einem Bild dargestellt ist, welches auf der Oberfläche eines der Fotowiderstände von Fig. 1 erzeugt ist;
Fig.3 zeigt grafische Darstellungen, in denen zum einen die Abhängigkeit des Widerstandswerts von der Beleuchtungsstärke und zum anderen die Abhängigkeit des Widerstandswerts von einem Strom für die Fotowiderstände der F i g. 1 dargestellt ist, und zwar für γ<\,γ=1 undy>1;
Fig.4 zeigt in schematischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab Ansichten von einer Ausführungsform der Fotowiderstände, wobei m F i g. 4 A ein Fotowiderstand der sog. Serien- oder Reihenbauart dargestellt ist d.h. ein Fotowiderstand, bei dem die Elektrodenanordnung in Serien- oder Reihenbauart vorgenommen ist, und in Fig.4B ein Fotowiderstand der sog. Parallelbauart dargestellt ist, bei dem die Elektrodenanordnung eine Parallelbauart zeigt;
Fig.5 zeigt Diagramme von verschiedenen BiIdschärfenachweisschaltungen, die sich für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen System eignen;
Fig.6 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer Anordnung der Grundbausteine einer Kamera mit automatischer Scharfeinstellung gemäß einer Ausfüh-ο rungsform der Erfindung;
Fig.7 zeigt eine schematische Teildarstellung von einer Variante des in F i g. 6 dargestellten erfindungsgemäßen Systems;
F i g. 8 zeigt ein Blockdiagramm von einem Steuersy-
is stern, das sich zur Verwendung in den Geräten der Fig. 6 und 7 eignet;
F i g. 9 zeigt den zeitlichen Verlauf von Ausgangssignalen bestimmter Blockelemente des in F i g. 8 dargestellten Steuersystems während des Betriebs der in den F i g. 6 und 7 dargestellten Geräte.
Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgeraäßen automatischen Scharfeinstellungssystems von einer Kamera beschrieben werden.
Die Konstruktionsprinzipien der zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen System geeigneten Fotowiderstände sind schematisch in den F i g. 1A und 1B dargestellt. Bei dem Fotowiderstand der Serienbauart von Fig. IA ist eine rechteckförmige Bildfläche t vorgesehen. Die Längenausdehnung der kürzeren Seiten derselben ist erheblich kleiner als die Längenausdehnung der längeren Seiten. Ein Paar von Elektroden 2 steht in Berührung mit den kürzeren Seiten der fotoleitfähigen Oberfläche. Die Elektroden sind mittels Leitungen 4 an einer Batterie 3 angeschlossen, wobei in die Leitungen 4 ein elektrisches Anzeigegerät 5 eingeschaltet ist F i g. 1B zeigt den Fotowiderstand der Parallelbauart. Er enthält ebenfalls eine aus einem fotoleitfähigen Material bestehende rechteckförmige Bildfläche 1. Die Längenausdehnung der kürzeren Seiten ist erheblich geringer als die Längenausdehnung der längeren Seiten. Ein Paar von Elektroden 2 steht in Berührung mit den längeren Seiten. Die Elektroden sind mit Leitungen 4 an einer Batterie 3 über ein elektrisches Anzeigegerät 5 angeschlossen. Ein reelles Bild von einem Objekt wird auf der fotoleitenden Oberfläche 1 von einem nicht dargestellten optischen Abbildungssystem erzeugt Dieses reelle Bild ist in F i g. 1A und 1B ebenfalls dargestellt Es hat eine Lichtverteilung, die sich längs einer Linie 6 abrupt ändert Wenn die Längenaus dehnung der längeren Seiten von der fotoleitenden Oberfläche extrem vergrößert wird im Vergleich zu der kürzeren Seiten, nimmt auch die Wahrscheinlichkeit zu daß man bei einem Fotowiderstand der Serienbauart aul Bilder stößt deren Grenzlinien 6 der Leuchtdichtever teilung nicht parallel zu den Elektroden der Zelle wie ir Fig. IA verlaufen. Des weiteren wächst auch di« Wahrscheinlichkeit an, daß man bei einem Fotowider stand der Parallefbauart auf Bilder trifft bei denen du Grenzlinien 6 der Leuchtdichteverteilung nicht senk recht zu den Elektroden verlaufen, wie dies in F i g. 11 dargestellt ist
Im folgenden sofl auf den Unterschied zwischen dei elektrischen Ansprechcharakteristiken dieser beide!
Fotowiderstände mit extrem unterschiedlicher Elektro denanordnung eingegangen werdea insbesondere ir Hinblick auf die Änderung in dem Widerstandswer oder in der Leitfähigkeit welche in diesem auf ein
Änderung der Lichtvert eilung zurückzuführen sind, die von einer Änderung in der Bildschärfe hervorgerufen wird.
Zwei typische Beispiele von einer Lichtverteilung in einem Bild auf einer fotoleitenden Oberfläche sind schematisch in F i g. 2 dargestellt. Auf der Ordinate ist die Intensität des Lichts, auf der Abszisse der Abstand in einer Richtung senkrecht zu der Grenzlinie 6 aufgetragen. Die mit einer durchgezogenen Linie wiedergegebene Kurve stellt eine Lichtverteilung dar, wie man sie ι ο vorherrschend antrifft, wenn ein scharfes Bild auf der fotoleitenden Oberfläche 1 erzeugt wird. Der strichliert:e Kurvenzug gibt dagegen eine Lichtverteilung wieder, wie man sie bevorzugt dann erhält, wenn ein unscharfes Bild auf der fotoleitenden Oberfläche 1 erzeugt wird. ι s
Die elektrischen Charakteristiken eines Fotowiclerütandes lassen sich allgemein durch die Abhängigkeit zwischen dem Widerstandswert R und der Beleuchtungsstärke E gemäß folgender Formel wiedergeben:
R = KE
I)
K und γ bedeuten hierin Konstanten, welche typisch für da:; jeweilige Fotowiderstandselement sind. Wenn man eine bestimmte Spannung zwischen den Elektroden des Fotowiderstandes anlegt, fließt ein Fotostrom durch den Fotowiderstand, der durch folgende Formel wiedergegeben werden kann:
(2)
Hierin bedeutet K' eine Konstante, die von den spezifischen Eigenschaften der Fotozelle und von der angelegten Spannung abhängt.
Die Formel 1 gibt die Abhängigkeit des Widerstandswerts R von der Beleuchtungsstärke E wieder. Die Formel 2 formuliert die Beziehung zwischen dem Strom /und der Beleuchtungsstärke E. Diese Beziehungen sind ;n den F i g. 3A und 3B für verschiedene Exponenten, d. h. für γ < 1, γ = 1 und für γ> 1 wiedergegeben. Es sei 4C nun angenommen, daß eine Änderung in der Lichtverteilung des auf der fotoleitenden Oberfläche erzeugten Bildes in Nachbarschaft von der Linie 6 hervorgerufen wird, welche einen Übergang von dem durchgehenden Kurvenzug A-A zu dem strichlierten Kurvenzug B-C von F i g. 2 entspricht. Die anfangs rechts von der Linie 6 herrschende Beleuchtungsstärke E\ wird in unterschiedlichen Abständen von der Linie 6 über die Strecke AB um unterschiedliche Beträge herabgesetzt Die zu Beginn links in Nachbarschaft von der Linie 6 angetroffene Beleuchtungsstärke E2 wird dagegen in unterschiedlichen Abständen von der Linie 6 um unterschiedliche Beträge angehoben, und zwar über eine Strecke AC In diesem Fall kann die mittlere Beleuchtungsstärke E3 über dem Bereich CB als (£1 + Ei)/2 betrachtet werden. Die gesamte Abnahme der Belichtungsstarke, integriert über die Strecke AB. kann durch eine Belichtungsstärkeabnahme von Et nach £3 angenähert werden. Die gesamte Zunahme der Belichtungsstärke, integriert über die Strecke AC, kann durch eine Beleuchtungsstärkenzunahme von E2 auf £3 angenähert werden, vorausgesetzt daß die Strecken AB und AC vernachlässigbar klein sind. Andererseits erhält man durch zweimalige Differentiation der Gleichung 1 die folgende Beziehung:
d2/
Aus Gleichung 3 folgt, daß für γ<\ eine lokale Widerstandszunahme ARu, die auf der lokalen Beleuchtungsstärkeabnahme von Ei nach Ej beruht, kleiner ist, als eine lokale Widerstandsabnahme ARp, die auf eine lokale Beleuchtungsstärkezunahme von E2 nach £3 zurückzuführen ist, so daß die Beziehung gilt ARu<ARd- Man kann als Ergebnis sagen, daß die algebraische Summe der durch die lokale Beleuchtungsstärkeänderung hervorgerufenen Änderung dieser lokalen Widerstandswerte negativ ist. Der Gesamtwiderstandswert des Fotowiderstandes nimmt daher ab, während der Strom zunimmt. Dies gilt entsprechenderweise auch für die Fälle γ = 1 und γ> 1. Es versteht sich somit, daß bei der Erreichung einer optimalen Bildschärfe der Widerstandswert des Fotowiderstandes der Serienbauart ein Extremum erreicht.
Im Falle eines Fotowiderstands der Parallelbauart ergibt sich eine etwas kompliziertere Situation. Durch zweimalige Differentiation der Gleichung 2 erhält man folgende Beziehung 4:
d2/
= Κ'γΙγ- I)E"'2.
Für )'< 1, für γ = 1 und für γ> 1 ergeben sich somit die folgenden Beziehungen:
d2/
dET
< 0.
d2/
= 0.
d2/
> 0.
K-
I)E
(3)
Es folgt, daß für γ<] ΔΙι >ΔΙη ist. Für }·=1 erhält man AIc=AIn. Für )·> 1 erhält man Alr<Aln. Ali ist hierbei die Stromzunahme, die auf eine lokale Beleuchtungszunahme in der Strecke AC zurückzuführen ist. AId ist die Stromabnahme, die auf einer lokalen Beleuchtungsstärkeabnahme im Bereich der Strecke AE beruht. Man kann somit sagen, daß für y<l bei einer Erreichung einer optimalen Bildschärfe der durch den Fotowiderstand fließende Strom minimal ist; der Widerstandswert nimmt sein Maximum ein. Für γ = 1 verbleibt der Strom und damit auch der Widerstandswert konstant, und zwar unabhängig von irgendeinei Änderung in der lokalen Beleuchtungsstärke im Bild Für γ> 1 ergibt sich im Falle einer optimalen Bildschärfe ein maximaler Fotostrom, in diesem Fall nimmt dei Widerstandswert ein Minimum ein.
Man erkennt aus den vorstehenden Darlegungen. da[ für γ< 1 der Fotowiderstand der Serienbauart oder dei Fotowiderstand der Parallelbauart sich bezüglich ihre! elektrischen Ansprechens, insbesondere bezüglich einei Änderung des Widerstandswerts, welche auf ein< Änderung in der Lichtverteilung bei einer Schärfeände rung im Bild zurückzuführen ist, entgegengesetz verhalten, obwohl beide nichtlmeare fotoelektrisch« Effekte zeigen. Wenn daher die Schärfe der entspre chenden Bilder, die auf dem Fotowiderstand de Serienbauart und auf dem Fotowiderstand der Parallel bauart erzeugt sind, zunimmt erhält der Fotowiderstani der Serienbauart einen zunehmenden Widerstandswen während der Fotowiderstand der Parallelbauart einet abnehmenden Widerstandswert erhält Die Empfind Jichkeit des gesamten Systems zur Feststellung eine optimalen Bildschärfe wird im Vergleich mit einen System, das lediglich eine Bauart von einem Fotowider stand enthält erheblich vergrößert
Bei der vorliegenden Erfindung werden im weiteste] Sinn zueinander entgegengesetzte elektrische An Sprechcharakteristiken der beiden Arten von Foto
Widerstandselementen verwendet, um die Empfindlichkeit eines Bildschärfenachweissystems zu verbessern, indem man die Fotowiderstände so anordnet, daß sich die zueinander umgekehrten fotoelektrische η Effekte addieren, die auf den elektrischen Eigenschaften der Fotowiderstände beruhen. Hierdurch kann das automatische Scharfeinstellungssystem die Fokussierung eines mit ihm zusammenarbeitenden optischen Systems im automatischen Ansprechen auf eine genaue Ermittlung der optimalen Bildschärfe durchführen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kommt ein Fotowiderstand der Serienbauart und ein Fotowiderstand der Parallelbauart zur Verwendung, wie sie in den F i g. 4A und 4B dargestellt sind. F i g. 4A zeigt ein praktisches Beispiel von einem Fotowiderstand der Serienbauart Dieser enthält eine fotoleitende Oberfläche Γ, deren Gestalt so gewählt ist, daß drei konzentrische in gleichen Abständen voneinander verlaufende Ringe mit gleicher Breite entstehen, die
i idfld punkt a zwischen den Fotowiderständen Äs und Äp ändert sich mit der Änderung der Widerstandswerte von den Fotoelementen Äs und Äp. Wenn γ> I ist für den Fotowiderstand Äp, erhält man mit zunehmender Schärfe der entsprechenden Bilder auf den Fotowiütrständen Äs und Äp eine Zunahme in dem Widerstandswert von Äs und eine Abnahme in dem Widerstandswert von Äp. Das Potential an dem Verbindungspunkt a nimmt hierdurch auf einen Maximalwert zu, wenn die Schärfe von den auf den Widerstandselementen erzeugten Bildern ihr Maximum erreicht.
In Fig. 5B ist eine Reihenschaltung aus den Fotowiderständen Äs und Äp bezüglich einer Spannungsquelle V parallel zu einer Reihenschaltung aus einem festen Widerstand Äi und einem veränderlichen Widerstand Ä2 geschaltet Hierdurch entsteht eine Wheatstonesche Brückenschaltung. Wenn γ>\ ist für den Fotowiderstand Äp, erhält man mit zunehmender Schärfe von einem Bild auf den beiden Fotowiderstän-
miteinander zwischen je zwei aufeinanderfolgenden 20 den Äs und Äpeine Zunahme des Widerstandswerts von
Ringen an geeigneten Lagen verbunden sind, so daß ein einziger Stromweg in der fotoleitenden Substanz entsteht. Ein Paar von Elektroden 2 steht in Berührung mit den entsprechenden Enden des Stromweges. Die Elektroden sind mit entsprechenden Leitungen 4 verbunden. Die Teile Γ und 2 sind auf einem isolierenden Substrat 7 gehaltert F i g. 4B zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel eines Fotowiderstandes der Parallelbauart. Dieser enthält eine fotoleitende Oberfläche 1', deren Gestaltung identisch ist zu der fotoleitenden Oberfläche des in Fig.4A dargestellten Fotowiderstands der Serienbauart. Ein Paar von Elektroden ist längs des von der fotoieitenden Substanz erzeugten Stromweges angeordnet. Zwei im Abstand voneinander angeordnete Bereiche der Elektroden 2 sind mit entsprechenden Leitungen 4 verbunden. Die Teile Γ und 2 sind auf einem isolierenden Substrat 7 gehaltert Die Gestaltung der fotoleitfähigen Oberfläche Γ in den Fig.4A und 4B unterscheidet sich erheblich von derjenigen der fotoleitenden Oberfläche 1 der in den Fig. IA und IB dargestellten Beispiele. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaues und der Bildung des Stromweges sind sie jedoch identisch. Wenn man die Vielfalt von Orientierungsmöglichkeiten von Leuchtdichtegrenzlinien zwischen benachbarten dunklen und hellen Bereichen in einem reellen Bild irgendeines gerade auftretenden Objekts berücksichtigt, kommt man zu einer komplizierten Gestaltung bzw. Geometrie dor fotoleitenden Oberfläche, wie sie in den Äs und eine Abnahme des Widerstandswerts von Äp. Das Potential an dem Verbindungspunkt a zwischen Äs und Äp bzw. die Spannung, die man an den Ausgangsklemmen O und O' der Brückenschaltung abgreift, nimmt somit auf einen Maximalwert zu, wenn eine optimale Bildschärfe erreicht wird.
Bei der in Fig.5C gezeigten Schaltung sind ein Fotowiderstand Äs und ein fester Widerstand Äi in Reihe geschaltet Ein Fotowiderstand Äp und ein veränderlicher Widerstand Ä? sind ebenfalls in Reihe geschaltet. Diese beiden Reihenschaltungen sind parallel an einer Spannungsquelle V angeschlossen, so daß eine Wheatstonesche Brückenschaltung entsteht. Wenn }·> 1 ist für den Widerstand Äp, erhält man im Falle der Erzielung einer optimalen Schärfe von jedem der aul den Fotowiderständen Äs und Äp erzeugten Bilder ein Maximum für das Potential an dem Verbindungspunkt 1. zwischen Äs und Äi und ein minimales Potential an dem Verbindungspunkt b zwischen Äp und A2. Die zwischer den Ausgangsklemmen O und O der Brückenschaltung abgegriffene Spannung erreicht somit ein Maximum wenn eine optimale Bildschärfe erreicht ist. Wenn >■ = 1 ist für den Fotowiderstand Äp, ist der Widerstandswen von Äp unabhängig von der Bildschärfe. Er häng jedoch von der Gesamtintensität des Bildes ab. Wenr die Schärfe des Bildes zunimmt, nimmt auch da: Potential an dem Punkt a zu, während jedoch da: Potential an dem Punkt b konstant bleibt. Der linean Spannungsanstieg zwischen den Ausgangsklemmen C
F ig.4A und 4B gezeigt ist, und diese ermöglicht eine 5.0 und O', der auf einer Änderung in der Bildschärf<
ggg
wirksame Ausnutzung des erwähnten fotoleitenden Effekts in den Fotowiderständen. Da verschiedene Abwandlungen bezüglich der Gestaltung der fotoleitenden Oberfläche vorgenommen werden können, wird
beruht, ist somit herabgesetzt obwohl die Spannunj einen Maximalwert erreicht wenn eine optimal· Bildschärfe erhalten ist
F i g. 5D zeigt eine Schaltung, die einen Fotowider d Ä d i F
darauf hingewiesen, daß das beschriebene Reispiel 55 stand Rs und einen Fotowiderstand Rp mit y< 1 enthäl
lediglich erläuternd zu verstehen ist
Im folgenden werden anhand der F i g. 5A mit 5G Sueben Beispiele von einer Bildschärfenachweisschaltung beschrieben, welche einen Fotowiderstand der
welche an zwei gegenüberliegenden Armen eine Wheatstoneschen Brückenschaltung angeschlossei sind, wobei die anderen einander gegenüberliegende! Arme einen festen Widerstand R, und einen veränderli
Serienbauart und einen Fotowiderstand der paraHelen 60 chen Widerstand R3 enthalten, ßne Spannungsquelle '
Bauart enthalten. Diese Schaltungen eignen sich zur Verwendung in dem erfindungsgemäSen System. In den Fig. 5A mit 5G sind die Fotowiderstände der Serienbauart mit Äs, die Fotowiderstände der Parallelbauart mit Äp bezeichnet
F i g. 5A zeigt eine Schaltung, bei der die Fotowiderstäflde Äs und Rp in Reihe mit einer Spannungsquelle V geschaltet sind. Das Potential an dem Verbindungs- Hegt parallel zu der Reihenschaltung aus der Widerstand R2 und dem Fotowiderstand Rs und de Reihenschaltung aus dem Fotowiderstand Rp und der Widerstand R1 aa Wenn in diesem Fall die Schärfe vo gleichartigen auf den Fotowiderständen Rp und R erzeugten Bildern zunimmt nehmen die Widerstands werte von Rs und Rp zu Hierdurch entsteht ein Potcntialzunahme an dem Verbindunesmmkt a zw
sehen Rs und /?2 und eine Potentialabnahme an dem Verbindungspunkt b zwischen Rp und R\. Die an den Ausgangsklemmen O, O' der Brückenschaltung abgegriffene Spannung nimmt somit auf einen Maximalwert zu, wenn eine optimale Bildschärfe erhalten ist. Der Fotowiderstand Rp mit y<l kann von einem Fotowiderstand Rs ersetzt werden und diesbezüglich die gleichen Charakteristiken aufweisen.
F i g. 5E zeigt eine Schaltung, welche einen Fotowiderstand Rs enthält, der an dem Eingangsanschluß von einem Funktionsverstärker AM angeschlossen ist, sowie einen Fotowiderstand Rp, der in die Rückkopplungsschleife des Verstärkers AM eingesetzt ist. Wenn eine Spannung + V an den Eingangsanschluß T-in des Funktionsverstärkers AM angelegt ist, erhält man eine Ausgangsspannung V0 an dem Ausgangsanschluß T-out, welche durch die folgende Formel wiedergegeben werden kann:
Rp Rs
V.
Wenn γ> 1 ist für den Fotowiderstand Rp, nimmt mit zunehmender Schärfe des auf den Fotowiderständen erzeugten Bildes der Widerstandswert von Rs zu, während der Widerstandswert von Rp abnimmt, so daß das Verhältnis von Rp/Rs abnimmt. Hierdurch wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers AM herabgesetzt und damit auch die Ausgangsspannung V0. Es folgt hieraus, daß man eine optimale Bildschärfe erhält, wenn die Spannung V0 ein Minimum erreicht. Es gelingt hierdurch, eine optimale Bildschärfe festzustellen.
F i g. 5F zeigt eine Schaltung von einer Bauart, die sich von der in F i g. 5E lediglich dadurch unterscheidet, daß der Fotowiderstand Rp an dem Eingangsanschluß T-in des Funktionsverstärkers AM angeschlossen ist und daß der Fotowiderstand Rs in die Rückkopplungsschleife des Funktionsverstärkers AM eingeschaltet ist. In diesem Fall läßt sich die bei einer Eingangsspannung + V erhaltene Ausgangsspannung V0 durch folgende Beziehung wiedergeben:
(7)
Wenn }»> 1 ist für den Fotowiderstand Rp, nimmt mit zunehmender Schärfe des auf jedem der Fotowiderstände erzeugten Bildes das Verhältnis Rs/Rp zu. so daß man das umgekehrte Ergebnis wie bei der Schaltung von F i g. 5E erhält.
F i g. 5G zeigt eine Schaltung, welche Fotowiderstände Rp und Rs enthält, die in den Rückkopplungsschleifen von Funktionsverstärkern AMt und AM2 eingeschaltet sind. Die Funktionsverstärker AMi und AMj sind in Kaskade miteinander verbunden. Widerstände /?3 und Rt sind an den Eingängen der Funktionsverstärker AM\ und AMz angeschlossen. In diesem Falle ändert sich die Ausgangsspannung; die an der Ausgangsklemme T-out erscheint entsprechend dem Verhältnis aus dem Produkt der Widerstandswerte von den Fotowiderständen Rp und Rs zu dem Produkt der Widerstandswerte von den Widerständen R3 und R*. Wenn daher γ< 1 ist für den Fotowiderstand Rp, erhält man mit zunehmender Schärfe der auf den Fotowiderständen erzeugten Bilder eine Zunahme der Widerstandswerte von den Fotowiderständen Rs und Rp. Hierdurch wächst auch die an der Ausgangsklemme T-out anliegende Spar nung, wobei diese ihren Maximalwert erreicht, wenn eine maximale Bildschärfe erhalten ist.
Fig.6 zeigt die Anordnung der Grundbauelemente von einem automatischen Scharfeinstellungsgerät von
s einer Kamera gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das automatische Scharfeinstellungsgerät ist hierbei eine einäugige Spiegelreflexkamera, die mit dem Bezugszeichen 21 belegt ist. Die Kamera enthält ein erstes Linsenglied, das zum Zwecke einer Scharfeinsteilung beweglich ist und in einem Objektivtubus 31 gehaltert wird. Ein zweites Objektivglied 23 wird während der Scharfeinstellung stationär gehalten. Das erste Linsenglied 22 und das zweite Linsenglied 23 bilden das Objektiv der Kamera 21 sowie einen Teil
,5 einer Bildschärfenachweisoptik. Eine Blende 37 ist zwischen den Linsengliedern 22 und 23 angebracht. Ein erster halbdurchlässiger Spiegel 24 ist zwischen dem Objektiv aus den Gliedern 22 und 23 und einem Verschluß 38 in einem Winkel zur Vertikalen angebracht. Der erste halbdurchlässige Spiegel 24 reflektiert einen geeigneten Anteil des durch das Objektiv 22 und 23 eintretenden Lichts nach oben auf einen Scharfeinstellungsschirm 25, wo ein Bild von dem zu fotografierenden Objekt erzeugt wird. Von dem auf dem Schirm
J5 25 erzeugten Bild geht Licht nach oben aus. Dieses Licht tritt durch eine Kondensorlinse 26 in ein Pentagonalprisma 29. Das Pentagonalprisma reflektiert das einfallende Strahlenbündel zu einem Okular 30. Die Bauelemente 24, 25, 26, 29 und 30 bilden ein herkömmliches Suchersystem.
In einem mittleren Bereich der Kondensorlinse 26 ist eine teilverspiegelte Fläche 26a angebracht. Das Verhältnis zwischen dem Reflexionsgrad und dem Transmissionsgrad der teilverspiegelten Fläche 26a ist
is geeignet ausgewählt. Die teilverspiegelte Fläche 26a reflektiert einen Anteil des Lichts, das von dem auf dem Schirm 25 erzeugten Bild ausgeht, auf eine Projektionslinse 27, die einen Teil der Bildschärfenachweisoptik bildet. Die Linse 27 ist an der Seite dci Kondensorlinse 26 angebracht Ein zweiter halbdurchlässiger Spiegel 28 ist in dem Strahlengang hinter der Linse 27 angebracht. so daß ein Teil dieses Strahlenbündels auf einen Fotowiderstand Rs der Serienbauart reflektiert wird. währenddem ein anderer Teil auf einen Fotowiderstand Rp der Parallelbauart durchgelassen wird. Das Bild, welches auf dem Schirm 25 von den Gliedern 22 und 23 des Objektivs und mittels des ersten halbdurchlässigen Spiegels 24 erzeugt wird, wird sorr.i' von der Projektionslinse 27 auf die Bildflächen der Fotowiderstände Rs und Rp projiziert, wo entsprechende Bilder erzeugt werden, welche die entsprechende Schärfe aufweisen, wie das auf dem Schirm 25 erzeugte Bild
Ein weiterer Fotowiderstand Rb dient als Sensor vor einem Belichtungszeitsteuersystem. Dieser Fotowider - stand RB ist neben einem teilweise lichtdurchlässiger Bereich 29a einer Stirnfläche des Pentagonalprismas 29 angebracht Er liefert eine Information über da: Helligkeitsniveau des Objekts. Diese Informator bewirkt den Ausschlag eines Zeigers 36 von einem Meßinstrument 35 mittels geeigneter als solch ei bekannter Einrichtungen, so daß die Bedienungsperson welche durch den Sucher schaut einen geeigneter Belichtungswert feststellen kann. Dieses Belichtungssteuersystem bildet keinen wesentlichen Teil dei
6s Erfindung. Es wird daher lediglich insoweit beschrieber, als hierdurch das Gesamtverständnis der Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Der Objektivtabus 31, der das Scharf einstellungsgliec
22 trägt, ist mit einer Zahnstange 31a versehen. Die Zahnstange 31a ist an einem äußeren Randbereich des Objektivtubus 31 angebracht Die Zahnstange steht im Eingriff mit einem Zahnrad 32, das fest an der Ausgangswelle 33a eines Motors 33 befestigt ist. Der S Motor ist mittels eines Paares von Leitungen 34 mit elaer Steuerschaltung 40 verbunden. Zwischen dem Objektivtubus 31 und dem Kameragehäuse 21a ist eine Spiralzugfeder 29 eingespiannt Die Spiralfeder 29 versucht, den Objektivtubus. 31 aus der Sicht von F i g. 6 nach rechts zu ziehea Bei einer Betätigung des Geräts wird das auf dem Objektivtubus 31 gehalterte Scharfeinstellungsglied 22 nach links längs der optischen Achse Y verschoben, wenn sich der Motor 33 im Gegenuhrzeigersinn entsprechend dem Pfeil X dreht Nach Beendigung des Betriebs wird das Scharfeinstellungsgüed 22 nach rechts gezogen, bis es wieder seine ursprüngliche zurückgezogene Lage einnimmt
In F i g. 8 ist die Motorsteuerschaltung 40 dargestellt Sie enthält eine Bildschärfenachweisschaltung 41, die von irgendeiner der in den F i g. 5A bis 5G dargestellten Schaltungen gebildet sein kann. Vorzugsweise wird eine andere Schaltung als die Schaltung in Fig.5E verwendet, da es erwünscht ist, die Empfindlichkeit bei einer optimalen Bildschärfe zu erhöhen. Des weiteren enthält die Motorsteuerschaltung 40 eine Verstärkerschaltung 42, eine Differentiationsschaltung 43, eine Komperatorschaltung 44, eine Differentialimpulsgeneratorschaltung 45, eine Flip-Flop-Schaltung 46, einen Stromversorgungsschaltkreis 47 und eine Motorantriebsschaltung 48, deren Ausgangsanschluß mit dem Motor 33 verbunden ist
F i g. 9 zeigt eine grafische Darstellung von verschiedenen Spannungsverläufen der von den Schaltungen 41 mit 46 in der Steuerschaltung erzeugten Ausgangssigna-Ie. Diese Spannungsverläufe treten während des Betriebs des in Fig.8 gezeigten Geräts auf. In den Diagrammen ist jeweils die Größe der Spannung in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. Bei einer Änderung der Schärfe von den auf den Fotowiderständen Rs und Rp erzeugten Bildern durch eine Bewegung des Scharfeinstellungsgliedes 22, wird das Ausgangssignal der Bildschärfenachweisschaltung 41 entsprechend der Kurve a geändert Dieses Signal erreicht ein Extremum, wenn die optimale Bildschärfe erhalten ist Im Ansprechen auf das Ausgangssignal a von der Schaltung 41 erzeugt die Verstärkerschaltung 42 ein Ausgangssignal b, dessen Größe für einen befriedigenden Betrieb der folgenden Schaltung ausreicht Dieses Signal wird anschließend der Differentiationsschaltung so 43 zugeführt. Das Ausgangssignal der Differemiationsschaltung 43 ändert sein Vorzeichen, wenn das Bild durch den Punkt der optimalen Scharfeinstellung hindurchgeht. Diese Signalumkehr bewirkt einen Nulldurchgang des Signals innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer. Im Ansprechen auf eine derart rasch erfolgende Umkehr von der Polarität der Spannung, d. h. im Ansprechen auf die optimale Bildschärfe, erzeugt die Komperatorschaltung 44 ein Ausgangssignal, das von dem Kurvenzug d wiedergegeben wird. Dieses Ausgangssignal wird der Differentialimpulsgeneratorschaltung 45 zugeführt, so daß diese einen Impuls bei Erreichung des schärfsten Bildpunktes erzeugt, dessen Verlauf von der Kurve e wiedergegeben wird. Nach Ankunft dieses Impulses wird die Flip-Flop-Schaltung 46 in einen leitenden Zustand übergeführt, so daß sie eine Ausgangsspannung liefert, welche den mit der Kurve /wiedergegebenen Verlauf aufweist.
Der Betrieb des automatischen Scharfeinstellungsge räts der vorstehend beschriebenen Konstruktion daj bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera eingebaut ist soll on folgenden im Zusammenhang mit dem Vorgang einer Belichtung bei dieser Kamera beschrieber werden. Wenn die Bedienungsperson die Kamera aui ein zu fotografierendes Objekt richtet und anschließen einen in der Zeichnung nicht dargestellten, beispielswei se zweistufigen Verschlußauslöserknopf die erste Stufe eindrückt, wird die Steuerschaltung 40 erregt so daß da« automatische Scharfeinstellungsgerät unter Strom steht Hierauf wird der Motor 33 in Umdrehung gesetzt, se daß das Scharfeinstellungsglied 22 von seiner zurückge zogenen Lage aus der Sicht von F i g. 6 nach links geger die Kraft der Feder 39 verschoben wird Hierdurch ändert sich die Schärfe der auf den Fotowiderständer erzeugten Bilder, was mit einer Änderung in derr Ausgangssignal der Bildschärfenachweisschaltung 41 verbunden ist Wenn das Scharfeinsteüungsjflied 22 ar einer Lage ankommt, bei der die schärfsten Bilder auf den Bildflächen der Fotowiderstände Rs und Rp erzeugt werden, erreicht das Ausgangssignal der Bildschärfenachweisschaltung 41 einen Extremwert. Hierdurch wird bewirkt, daß ein Impuls, wie er in Fig.9(e) dargestellt ist, an dem Ausgangsanschluß der Differentialimpulsgeneratorschaltung 45 erscheint Nach der Ankunft des Impulses an dem Eingang der Flip-Flop-Schaltung 46 wird der Stromversorgungsschaltkreis 47 dessen Eingang damit verbunden ist, in Betrieb gesetzt so daß die im Normalfall unter Strom stehende Motorantriebsschaltung 48 außer Betrieb gesetzt wird Hierdurch wird die Drehung des Motors 33 rasch beendet Als Folge hiervon wird das Scharfehstellungsglied 22 entsprechend verschoben und in einer Lage gehalten, bei der die schärfsten Bilder auf den Bildflächen der Fotowiderstände Äs und Fp erzeugt werden, und damit auch auf der Filmebene F.
Wenn die Bedienungsperson der Kanera das Belichtungssteuersystem in Betrieb setzt, indem sie bekannte und nicht dargestellte Einrichtungen betätigt kann der Zeiger 36 des Anzeigegeräts 35 von ihi gesehen werden, wenn sie durch den Sucher hindurch blickt Der Zeiger wird hierbei im Ansprechen auf da; Ausgangssigna! des Fotowiderstands Rb um einer bestimmten Winkelbetrag ausgelenkt. Basierend aul dieser Anzeige des Zeigers 36 von dem An teigegeräi wird von der Bedienungsperson die Blende 37 se eingestellt,daß man eine richtige Belichtung erhält.
Als nächstes wird der Verschlußauslöser weitei eingedrückt, so daß er von der ersten Stufe in die zweite Stufe gerät Hierdurch wird der Verschluß 38 ausgelöst wonach die Belichtung beginnt. Nach der Belichtung de: Films F gibt die Bedienungsperson der Kamera der Verschlußauslösknopf wieder frei. Hierauf wird da; automatische Scharfeinstellungsgerät außer Betriet gesetzt, so daß das Scharfeinstellungsglied 22 in seine ursprüngliche zurückgezogene Lage aufgrüne der Krafi der Feder 39 zurückkehren kann. Die Kamera ist nun füi die nächste Scharfeinstellung und Belichtung bereit Wenn die Bedienungsperson die Kamen auf eir anderes Objekt richten will, das sich in einer anderer Entfernung befindet, und den Verschlußauslöser betä tigt, erfolgt eine automatische Scharfeinstellung ent sprechend dem vorstehend beschriebenen Vorgang, bi< das fotografische Objektiv in eine gute Scharfeinstel lungslage gerät, in der die Belichtung des FiIm; durchgeführt wird.
Die Erfindung war vorstehend an Hand eines reir
schematischen Beispiels beschrieben worden. Es sind daher selbstverständlich vielfältige Änderungen möglich. So ist es beispielsweise möglich, anstatt das Aufnahmeobjektiv aus den Gliedern 22 und 23 als Abbildungsoptik für den Nachweis der Bildschärfe zu verwenden, eine zusätzliche Linse 49 allein für den Nachweis der Bildschärfe, wie in Fig.7 gezeigt, zu verwenden. Die linse 49 ist in einem Objektivtubus 50 gehaltert Der Objektivtubus 50 ist mit einem geeigneten mechanischen Gestänge mit dem Objektivtubus 31 verbunden, der das Scharfeinstellungsgtied 22 halten, so daß die linse 49 längs ihrer optischen Achse Z im Ansprechen auf die Bewegung des Scharfeinstellungsgliedes 22 verschoben werden kann. Ein halbdurchlässiger Spiegel 28' ist so in dem Strahlengang des von der Linse 29 ausgehenden Strahlenbündels angebracht, daß ein Teil von dem Licht dieses Strahlenbündels auf einen Fotowiderstand Äs reflektiert wird, während der andere Teil dieses Lichts zu dem Fotowiderstand Rp hindurchgelassen wird. Hierdurch entstehen entsprechende Bilder von einem Objekt, und zwar fluchtend mit der Kamera. Im Ansprechen auf die Bildschärfe erfolgt ein Betrieb der Steuerschaltung 40 entsprechend der vorstehenden, anhand der F i g. 6,8 und 9 beschriebenen Weise. Es ist ersichtlich, daß die linse 49 so ausgebildet ist, daß sie das schärfste Bild auf den Bildflächen der Fotowiderstände dann erzeugt, wenn das aus den Gliedern 22 und 23 gebildete Objektiv das schärfste Bild auf der Filmebene hervorruft
Bei dem in den F i g. 6 und 7 dargestellten Gerät kann eine elektrische Schaltung, welche ein minimales Ausgangssignal im Ansprechen auf eine optimale Bildschärfe erzeugt und wie sie beispielsweise in
ίο Fig.5E dargestellt ist, als Bildschärfenachweisschaltung 41 verwendet werden. Selbst in diesem Fall ist das System zum Nachweis der optimalen Bildschärfe das gleich wie oben. Dies erlaubt es, ein automatisches Bildschärfenachweissystem zu schaffen, welches eine derartige Schaltung verwendet Der Aufbau dieses Systems erfolgt in entsprechender Weise zu dem vorstehend beschriebenen Fall, ohne daß hierbei dei Grad der Zuverlässigkeit herabgesetzt wird.
Darüber hinaus ist es möglich, anstatt des erster halbdurchlässigen Spiegels 24 einen Schwenkspiegel zi verwenden, wie er bei einer herkömmlichen einäugigei Spiegelreflexkamera verwendet wird, der bei Betäti gung des Verschlusses 38 aus dem Strahlengang de Objektivs herausgeschwenkt wird.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Fotografische Kamera von einer Bauart, bei der eine automatische Scharfeinstellung möglich ist, mit einem Objektiv,, einem optischen System, das für den Nachweis der Bildschärfe verwendet werden kann, einem ersten Fotowiderstand und einem zweiten Fotowiderstand, welche so angeordnet sind, daß sie die Änderung in der Schärfe eines Bildes ermittein, das von dem optischen System erzeugt wird, sowie mit einer Nachweisschaltung, welche auf ein Ausgangssignal des ersten Fotowiderstandes und des zweiten Fotowiderstandes anspricht und bei der das Objektiv im Ansprechen auf das Ausgangssignal der Nachweisschaltung zwecks Scharfeinstellung des Bildes vom einem zu fotografierenden Objekt verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Objektiv zumindest ein zum Zwecke der Scharfeinstellung längs seiner optischen Achse (Y) verschiebliches Linsenglied (22) enthält, wobei dieses Linsengiied (22) einen Teil des optischen Systems (24, 25, 26a, 27, 28) zum Nachweis der Bildschärfe bildet;
b) der erste Fotowiderstand (Rs) und der zweite Fotowiderstand (Rp) zueinander entgegengesetzte elektrische Ansprechcharakteristiken zeigen, wenn die Schärfe des Bildes geändert wird;
c) die Nachweisschaltung (41) ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe von dem Verhältnis des Ausgangssignals des ersten Fotowiderstands zu dem Ausgangssignal des zweiten Fotowiderstands abhängt.
2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der erste Fotowiderstand eine fotoleitende Oberfläche (1, 1') aufweist, die bezüglich der Elektroden (2) extrem verlängert ist;
b) der zweite Fotowiderstand eine fotoleitende Oberfläche (1,1') aufweist, die sich in extremer Weise längs der Elektroden erstreckt.
3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
a) sich bei dem ersten Fotowiderstand der Widerstandswert in nichtlinearer Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke ändert, so daß sein Innenwiderstand mit zunehmender Schärfe des auf ihm erzeugten Bildes zunimmt, welches von dem optischen System zur Feststellung des Bildes erzeugt wurde;
b) bei dem «weiten Fotowiderstand eine nichtlineare Abhängigkeit zwischen dem Widerstandswert und der Beleuchtungsstärke derart besteht, daß der Innenwiderstandswert desselben mit zunehmender Schärfe des auf ihm von dem optischen System zum Nachweis der Bildschärfe erzeugten Bildes abnimmt.
4. Kamera nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System mit einer reflektierenden Einrichtung versehen ist, welche so angeordnet ist, daß sie in eine unwirksame Betriebslage aus einer wirksamen Betriebslage bewegt werden kann, bei der sie auf der optischen Achse des Objektivs liegt, wobei sich diese reflektierende Einrichtung quer zur optischen Achse des Obiektivs in einem Winkel erstreckt, um das durch das Objektiv eintretende Abbildungsstrahlenbündel zu dem ersten Fotowiderstand und dem zweiten Fotowiderstand zu leiten.
5. Kamera nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zum Nachweis der Bildschärfe mit einem Strahlenteiler (24) versehen ist, der in dem Strahlengang des Objektivs angeordnet ist, so daß das Abbildungsstrahlenbündel in zwei Anteile zerlegt wird, von denen der eine auf den ersten und auf den zweiten Fotowiderstand und der andere auf die Fdmebene ^gelangt
6. Kamera nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zur Ermittlung der Bildschärfe mit einem Scharfeinstellungsschirm (25) versehen ist, der bezüglich des Objektivs in einer zur Filmebene (F) äquivalenten Lage angebracht ist
7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zum Nachweis der Bildschärfe mit einer Projektionslinse (27) versehen ist, welche so angeordnet ist, daß sie das auf dem Scharteinstellungsschirm (25) erzeugte Bild auf den ersten Fotowiderstand (Rs) und den zweiten Fotowiderstand (Rp) projiziert.
8. Kamera nach Anspruch 7, dadurch !gekennzeichnet, daß das optische System zur Ermittlung der Bildschärfe mit einem Strahlenteiler (28) versehen ist, der zwischen der Projektionslinse (27) und dem ersten Fotowiderstand (Rp) und dem zweiten Fotowiderstand (Rs) so angeordnet ist, daß ein von der Projektionslinse hierauf projiziertes Abbildungsstrahlenbündel in zwei Anteile aufgespalten wird, von denen der eine auf den ersten Fotowiderstand und der andere auf den zweiten Fotowiderstand gelangt.
9. Kamera nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Linsenglied (22) in dem Objektiv mit einer Betätigungseinrichtung (32, 33) zusammenwirkt, deren Betrieb entsprechend dem Ausgangssignal der Nachweisschaltung gesteuert wird.
10. Kamera nach Anspruch 9, dadurch !gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung mit einer Antriebseinrichtung versehen ist, welche einen Motor (33) enthält, der elektrisch mit der Nachweisschaltung derart verbunden ist, daß der Betrieb des Motors entsprechend dem Ausgangssignal der Nachweisschaltung gesteuert wird.
DE19742451003 1973-10-26 1974-10-26 Automatische Scharfeinstellung für eine Kamera Expired DE2451003C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12055673 1973-10-26
JP12055673A JPS5634843B2 (de) 1973-10-26 1973-10-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2451003A1 DE2451003A1 (de) 1975-04-30
DE2451003B2 true DE2451003B2 (de) 1976-08-05
DE2451003C3 DE2451003C3 (de) 1977-03-24

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3230678A1 (de) * 1981-11-06 1983-05-19 Veb Pentacon Dresden Kamera- Und Kinowerke, Ddr 8021 Dresden Automatisches fokussiersystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3230678A1 (de) * 1981-11-06 1983-05-19 Veb Pentacon Dresden Kamera- Und Kinowerke, Ddr 8021 Dresden Automatisches fokussiersystem

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5072629A (de) 1975-06-16
JPS5634843B2 (de) 1981-08-13
DE2451003A1 (de) 1975-04-30
US3953729A (en) 1976-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2939961C2 (de) Kamera mit photoelektrischer Scharfstellvorrichtung
DE2451002C3 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Steuersignals für eine Einrichtung zum Ermitteln der Bildschärfe von optischen Instrumenten
DE3127786A1 (de) Entfernungsmesser, insbesondere fuer kameras o.dgl.
DE2217342A1 (de) Selbsttätige Entfernungsmeßvorrichtung
DE2549905C3 (de) Vorrichtung zur Scharfeinstellung eines Objektivs
DE2462157B2 (de) Anordnung zur belichtungsmessung
DE3141959A1 (de) &#34;scharfeinstellungs-ermittlungssystem&#34;
DE3141937C2 (de)
DE3214063C2 (de)
DE2525402B2 (de) Temperaturkompensationseinrichtung für eine Halbleiterschaltung
DE2554208A1 (de) Anzeigebelichtungsmesser
DE2203506A1 (de) Schaltungsanordnung zur Lichtmessung fuer eine Einrichtung zur automatischen Belichtungszeitsteuerung in einaeugigen Spiegelreflexkameras
DE1954391A1 (de) Photographische oder kinematographische Kamera
DE3005555C2 (de) Einrichtung zur Ermittlung der Fokussierungseinstellung eines Kameraobjektivs
DE2706606A1 (de) Mattscheibeneinheit fuer einaeugige spiegelreflexkameras
DE2451352C3 (de) Vorrichtung zum Scharfeinstellen eines optischen Systems
DE2451003C3 (de) Automatische Scharfeinstellung für eine Kamera
DE2242904A1 (de) Einaeugige spiegelreflexkamera mit blendenautomatik
DE2451003B2 (de) Automatische scharfeinstellung fuer eine kamera
DE2051872A1 (de) Projektor
DE2852378A1 (de) Fotokamera mit programmierter automatischer belichtungssteuerung
DE2457877B2 (de) Vorrichtung zur anzeige von belichtungswerten im sucherbild einer einaeugigen spiegelreflexkamera
DE2450423C3 (de) Automatische Scharfeinstellvorrichtung
DE3019671A1 (de) Kamera mit halbautomatischer scharfeinstellvorrichtung
DE2364895A1 (de) Anordnung zur automatischen belichtungssteuerung fuer einaeugige spiegelreflexkameras mit lichtmessung durch das kameraobjektiv

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977