DE2455407A1 - Vorrichtung zum scharfeinstellen eines optischen systems durch kontraststaerkemessung - Google Patents

Vorrichtung zum scharfeinstellen eines optischen systems durch kontraststaerkemessung

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DE2455407A1 DE19742455407 DE2455407A DE2455407A1 DE 2455407 A1 DE2455407 A1 DE 2455407A1 DE 19742455407 DE19742455407 DE 19742455407 DE 2455407 A DE2455407 A DE 2455407A DE 2455407 A1 DE2455407 A1 DE 2455407A1
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Description

  • Vorrichtung zum Scharfeinstellen eines optischen Systems durch Kontraststärkemessung.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung Zum Scharfeinstellen eines optischen Systems durch Eontraststärkemessung, insbesondere des optischen Systems einer Foto- oder Filmkamera, mit einer im Strahlengang angeordneten fotoelektrischen Schärfefühleranordnun aus einer Mehrzahl von Einzelfühlelementen, die zyklisch nacheinander abrufbar sind und welche eine Mehrzahl von innerhalb des Verstellbereichs des optischen Systems liegendenBildebenen in deren Mitte eine vorgegebene Abbildungsebene liegt, in entsprechenden Abtastebenen zur Steuerung eines Einstellgliedes für das optische System abtasten.
  • Eine derartige Vorrichtung wurde bereits vorgeschlagen (P 24 43 441.1). Durch eine derartige Vorrichtung, bei welcher die Schärfefühleranordnung nicht wie im Stand der Technik aus einer einzigen über eine Spaltblende abgetasteten Fotozelle oder zwei paarweise zusammenwirkenden Fotozellen, von denen die eine das proJizierte Bild unmittelbsr und die andere als Vergleichselement über einen vorgeschalteten Streuschirm abtasten (Photo-Dechnik und -Wirtschaft Nrc 6, 196, Seiten 246 bis 254), -sondern einer Vielzahl von fotoelektrischen Einzelfühlelementen besteht, die zyklisch nacheinander abgerufen werden, werden wesentliche Vorteile erzielt. Es läßt sicli nämlich dadurch eine bestimmte Bildebene über einen beträchtlich großen Bildausschnitt oder das ganze Bild hin abtasten, ohne daß hierzu eine aufwendige, quer zum Strahlengang bewegbare Spaltblende vorhanden sein muß. Durch das zyklische Abfragen der Einzelfühlelemente entsteht außerdem unmittelbar ein Wechselstromsignal aus vielen Einzelmessungen, welches als solches unmittelbar zur Auswertung zur Verfügung steht.
  • Ferner lassen sich die vorzugsweise in Form einer Matrix angeordneten Einzelfühlelemente mit Hilfe der Monolith-Dechnik als Fotodioden so ausbilden, daß sämtliche Einzelfühlelemente gleiche Kennlinien sowie gleiche Verstärkungsfaktoren und gleiche Arbeitspunkte aufweisen, so daß eine sehr hohe Ansprechgenauigkeit für die Schärfefühleranordnung vorhanden ist und auch geringste Kontrastunterschiede festgestellt werden können. Schließlich lassen sich derartige als Fotodioden ausgebildete Einzelfühlelemente mitsamt ihren Steuergliedern einfach.in Form einer integrierten Schaltung miniaturisieren, so daß die Sçhärfemeßanordnung mit geringem Platzaufwand und verhältnismäßig einfach im Gerätegehäuse untergebracht werden kann.
  • Gemäß dem älteren Vorschlag wird die Schärfefühleranordnung zur ständigen Nachführung des optischen Systems im Strahlengang durch aufeinanderfolgende Bildebenen hin und her bewegt, in deren Mitte eine vorgegebene Abbildungsebene, etwa die Filmebene bei einem Fotoappai;Bt oder einer Filmkamera, liegt.
  • Jedesmal wenn dabei die Schärfefühleranordnung durch die Schärfeebene läuft, d. h. die. Bildebene mit der größten Kontraststärke, wird ein Einzelsignal ausgesendet, welches von zwei abstandsgleich vor und hinter der Abbildungsebene angeordneten Empfängern empfangen wird. Die empfangenen Signale werden in den invertierenden und den nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers gegeben, welcher einen Reversiermotor ansteuert, der je nach dem erhaltenen Differenzwert das optische System vorwärts oder rückwärts verstellt, bis die Schärfeebene sich mit der Abbildungsebene deckt.
  • Gegenüber dem älteren Vorschlag wird durch die Erfindung unter Beibehaltung der oben angeführten Vorteile eine Vorrichtung mit den eingangs erwähnten Merkmalen vereinfacht, denn es entfällt die zur ständigen Nachführung des optischen Systems erforderliche Hin- und Herbewegung der Schärfefühleranordnung.
  • Gemäß der Erfindung ist bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art jedem Einzelfühlerelement ein Einzelfuhlerelement einer zweiten gleichartigen Schärfefühleranordnung unter Bildung eines feststehenden Fühlerpaares zugeordnet, welches ständig zwei vorbestimmte Abtastebenen abtastet, denen zwei abstandsgleich vor und hinter der Abbildungsebene liegende Bildebenen entsprechen.
  • Es ist zwar im oben erwähnten Stand der Technik an sich bekannt, zwei vor und hinter der Abbildungsebene abstandsgleich angeordnete Botozellen zu verwenden, deren Ausgangsleistungen in Gegenwirkung einem Servomotor zur Verstellung des optischen Systems zugeleitet werden, so daß bei Ungleichheit der Ströme der Servomotor das optische System nach vorwärts oder rückwärts verstellt, bis die Schärfeebene wieder mit der Abbildungsebene zusammenfällt. Bei dieser bekannten Anordnung handelt es sich jedoch nicht um eine Schärfefühleranordnung mit jeweils einer Mehrzahl von Einzelfühlelementen, die zyklisch nacheinander äl)-rufbar sind, so daß bei der bekannten Anordnung auch nicht die hierdurch erreichten Vorteile erzielbar sind.
  • Wenn erfindungsgemäß davon cbie Rede ist, daß jedes Fühlerpaar zwei vorbestimmte Abtasteberten abtastet, denen zwei abstandsgleich vor und hinter der Atbildungsebene liegende Bildebenen entsprechen, so ist dies so zu verstehen, daß die Abtastebenen nicht tatsächlich beidseitig der Abbildungsebene liegen müssen.
  • Vielmehr können die Schärfefühleranordnungen auch in Nebenstrahlengängen liegen, die durch teilweises Ablenken des vom optischen System projizierten Hauptstrahles etwa an einem halbdurchlässigen Prisma oder dgl. entstehen. Außerdem können die Schärfefühleranordnungen auch in von dem optischen System zugeordneten Hilfsobjektiven abgeleiteten Strahlengängen angeordnet sein.
  • Außerdem ist es nicht notwendige Voraussetzung, daß beide Schärfefühleranordnungen, deren Einzelfühler einander als Fühlerpaare zugeordnet sind, in demselben Strahlengang liegen. Vielmehr ist es auch möglich, jede der beiden Schärfefühleranordnungen in einem entsprechenden eigenen Strahlengang anzuordnen, wobei darauf zu achten ist, daß die beiden Schärfefühleranordnungen mit im Sinne der Erfindung unterschiedlichen Bildweiten relativ zum optischen System angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausführungsform können mit Vorteil zwei mit ihren Steuergliedern als integrierte Schaltung zusammengefaßte Schärfe£ühleranordnungen gemäß dem älteren Vorschlag (P 24 43 441.1) mit einer Fotodioden- oder Fototransistormatrix aus vorzugsweise jeweils 25 Einzelelementen verwendet werden. Die beiden Videoausgangssignale der beiden Schärfefühleranordnungen gehen dann wie an sich bekannt in Gegenwirkung auf einen Operationsverstärker, welcher das Einstellglied für das optische System steuert. Die relativ zur Abbildungsebene vor dieser abtastende Schärfefühleranordnung ist dabei entsprechend der Vergrößerung der Bildweite, die andere Schärfefühleranordnung der Verkürzung der Bildweite des optischen Systems zugeordnet.
  • Bei erfindungsgemäß verwendeten Schärfefühleranordnungen mit jeweils einer Vielzahl von Einzelfühlelementen, deren Einzelabtastsignal zu einem Gesamtsignal zusammengefaßt wird, ist es möglich, daß jeweils die zu einem Paar einander zugeordneten Einzelfühlerelemente unterschiedliche Bildpunkte des im Strahlengang des optischen Systems gemessenen Bildausschnittes oder Bildes abtasten. Die Meßgenauigkeit wird jedoch erhöht, wenn die Einzelfühlelemente jedes Fühlerpaares denselben Bildpunkt oder wenigstens dicht nebeneinanderliegende Bildpunkte abtasten. Das Abtasten desselben Bildpunktes durch die Einzelfühlerelemente eines Fühlerpaares kann bei entsprechender Justierung mit in oben beschriebener Weise gesonderten Schärfefühleranordnungen erreicht werden. Wenn beide Schärfefühleranordnungen zu einer Einheit zusammengefaßt sind und somit alle Einzelfühlerelemente nebeneinander liegen, kann die Abtastung desselben Bildpunktes durch ein Fühlerpaar gegebenenfalls durch eine vorgeschaltete Glas- oder Kunststoffmaske ereicht werden, durch welche die auftreff enden Lichtstrahlen entsprechend umgelenkt werden. In den meisten Fällen reicht es jedoch aus, wenn die beiden Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares dicht nebeneinander angeordnet sind und somit dicht nebeneinanderliegende Bildpunkte abtasten.
  • Bei einer Vielzahl von zyklisch nacheinander abgerufenen Einzelfühlelementen ist es auch möglich, die Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares nacheinander abzurufen. Aber auch hier wird die Meßgenauigkeit höher, wenn in der bevorzugten Lösung die Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares durch eine entsprechende Steuerung synchron abgerufen werden.
  • Der Abstand der Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares ist höchstens gleich'dem Abstand derjenigen Bildebenen voneinander, auf welche das optische System in seinen Extremstellungen eingestellt ist. Bei der erfindungsgemäß bevorzugten Verwendung von Fotodioden oder insbesondere Fototransistoren als Einzelfühlerelemente ist es jedoch auch möglich, den Abstand der den Einzelfühlerelementefl jedes Fühlerpaares zugeordneten Abtastebenen voneinander sehr viel kleiner zu machen, da derartige Einzelfühlerelemente bereits auf sehr geringe Helligkeitsunterschiede ansprechen. Die Ansprechgenauigkeit eines Meßsystems der.vorliegenden Art mit feststehenden Fühlerpaaren ist jedochrauch abhängig von der Lichtstärkeänderung innerhalb des Verstellbereiches des optischen Systems. So wurde im oben erwähnten Stand der Technik bereits darauf hingewiesen, daß bei einem Bild mit schwachen Konturen die Einstellautomatik versagen kann. Die untere Ansprechgrenze des Meßsystems kann jedoch dadurch wesentlich herabgesetzt werden, wenn in einer besonders bevorzugten Lösung eine Mehrzahl der Fühlerpaare jeweils einen anderen Abtastebenen-Paar zugeordnet ist. Es kann dadurch der gesamte Verstellbereich des optischen Systems abgetastet werden, so daß es bestimmt ein Fühlerpaar gibt, welches auch bei sehr schwachen Bildkonturen einen Helligkeitsunterschied bei der Verstellung des optischen Systems feststellt. Auch hierbei wirkt sich der erfindungsgemäße Vorschlag vorteilhaft aus, als Einzelfühlerelemente insbesondere Fototransistoren in monolithisch integrierten Schaltkreisen zu verwenden, da für die auf einen Chip eindiffundierten Fototransistoren gleiche Kennlinien sowie gleiche Verstärkungsfaktoren und gleiche Arbeitspunkte erhalten werden können, so daß die Ansprechgenauigkeit sehr groß ist.
  • Mit Vorteil werden bei dieser Ausführungsform die Fühlerpaare durch ein entsprechendes Steuerglied ständig nacheinander ausgehend vom größten Abstand ihrer zugeordneten Abtastebenen bis zum kleinsten Abstand zyklisch abgerufen.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer Mehrzahl von Fühlerpaaren, die jeweils einem anderen Abtastebenen-Paar zugeordnet sind, können die Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares in Strahlenrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sein. Dies stößt jedoch bei monolithischen Schaltkreisen auf Schwierigkeiten. Daher werden gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die Einzelfühlerelemente der Schärfefühleranordnungen jeweils oder gemeinsam in derselben Ebene angeordnet, wobei diejenigen Einzelfühlerelemente, die nicht dieser Ebene als Abtastebene zugeordnet sind, jeweils auf ihre zugeordnete Abtastebene mittels einer vor ihnen angeordneten Linsenanordnung eingestellt sind. Hierzu kann eine entsprechende Glas-oder Kunststoffmaske verwendet werden. Wenn gesondert angeordnete Schärfefühleranordnungen verwendet werden, ist für jede dieser Schärfefühleranordnungen eine entsprechende Linenanordnung vorgesehen. Bevorzugt werden jedoch beide Schärfefühleranordnungen zu einer Einheit mit einer entsprechend ausgebildeten vorgeschalteten Linsenanordnung zusammengefaßt.
  • Wenngleich erfindungsgemäß Schärfefühleranordnungen mit jeweils einer Vielzahl von Einzelfühlerelementen, die zyklisch nacheinander abgerufen werden, bevorzugt werden, kann statt dessen in einer Abwandlung der Erfindung auch wenigstens ein senkrecht zur Strahlungsrichtung periodisch bewegbares Fühlerpaar vorgesehen sein. Beispielsweise können derartige Fühlerpaare auf einem entsprechend oszillierenden oder rotierenden Bauelement angeordnet sein. Auch hierbei werden bevorzugt mehrere Fuhlerpaare verwendet, die in der oben beschriebenen Weise unterschiedlichen Abtastebenen-Paaren zugeordnet sein können.
  • Wie oben bereits erwahnt, sind die Schärfefühleranordnungen mit Vorteil gemeinsam oder jeweils als integrierte Schaltung zusammen mit ihren Steuergliedern ausgebildet. Bei gesonderten Schärfefühleranordnungen kann dann ein entsprechendes Steuerglied zur Synchronisierung der Fühlerelemente der Fühlerpaare vorgesehen sein.
  • Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das vom optischen System projizierte Bild ständig abgetastet wird, eignet sie sich insbesondere für Filmkameras, worunter auch Bernsehkameras oder dgl. verstanden werden sollen. Jedoch auch für Fotoapparate ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entweder fest eingebaut werden. Sie kann aber auch, wie ebenfalls bereits vorgeschlagen (P 24 43 441.1) in ein Zusatzgerät eingebaut werden, welches mit Vorteil als Zwischenadapter zwischen eine Wechseloptik und die zugehörige Kamera eingesetzt wird. Hierbei kann durch eine entsprechende Ausgleichsoptik im Zusatzgerät für den Ausgleich der Vergrößerung des Abstandes vom Wechselobjektiv zur Abbildungsebene der Kamera gesorgt werden.
  • Die Erfindung wird im folgenden snhandaaus der Zeichnung schematisch ersichtlichen bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein Prinzipschaubild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei zu einer Baueinheit zusammengefaßten Shärfefühleranordnungen, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schärfefühleranordnungen, Fig. 3 das Prinzip einer abgewandelten'Ausführungsform mit rotierenden Schärfefühleranordnungen, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Schärfefühleranordnung mit ihrem Antriebsglied nach Fig. 3, Fig; 5 zwei Schärfefühleranordnungen, die zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind und bei denen sämtliche Einzelfühlerelemente in derselben Ebene liegen, wobei eine Linsenanordnung vorgeschaltet ist, Fig. 6 ein Anordnungs- und Schaltschema für die Fühlerelemente nach Fig. 5, Fig. 7 eine die Schärfefühleranordnungen nach Fig. 5 auf weisende integrierte Schaltung und rig. 8 eine elektronische Schaltùng für die Schärfefühleranordnungen nach Fig. 5.
  • Gemäß: Fig. 1 ist im Strahlengang zwischen einem optischen System 50 und der Abbildungsebene 51 einer Foto- oder Filmkamera ein halbdurchlässiges Zusatzumlenkprisma 52 angeordnet, durch welches ein Teil der vom optischen System 50 projizierten Strahlen eines Bildausschnittes in der Mitte des projizierten Bildes auf eine Kontrastschärfemeßeinrichtung 53 umgelenkt wird, die als integrierte Schaltung ausgeführt ist. Die Kontrastschärfemeßeinrichtung 53 besteht aus zwei Schärfefühleranordnungen mit Einzelfühlerelementen 1 und 2, wobei die Einzelfühlerelemente 2 der einen Schärfcfühleranordnung gegenüber den Einzelfühlerelementen 1 der anderen Schärfefühleranordnung zurückgesetzt angeordnet sind. Somit tasten die Einzelfühlerelemente 1 eine andere Bildebene ab, als die Einzelfühlerelemente 2.
  • Diese Abtastebenen sind abstandsgleich vor und hinter einer gestrichelt angedeuteten Ebene 54 angeordnet, welche der Abbildungsebene 51 entspricht.
  • Die Einzelfühlerelemente sind als Fototransistoren ausgeführt.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist jedem Einzelfühlerelement 1 ein dicht daneben angeordnetes Einzelfühlerelement 2 unter Bildung eines Fühlerpaares zugeordnet. Insgesamt sind 13 Bühlerpaare nach Fig. 2 auf einer Kreisfläche von 30 mm2 verteilt.
  • Das Einzelfühlerelement 1 ist gegenüber dem Einzelfühlerelement 2 beispielsweise um 2,5 mm herausgesetzt.
  • Die Abtastung erfolgt über MOS-Analogschalter, die von einer elektronischen Steuereinrichtung nacheinander zyklisch durch geschaltet werden. Die elektronische Steuereinrichtung besteht aus einem Oszillator-, der mit 1 NHz arbeitet und sein Signal auf ein Schiebegitter mit 13 Blipp-Blopps-gibt, die wie ein Ringzähler arbeiten. Die 13 Ausgänge der Flipp-Flopps schalten jeweils durch zwei MOS-Analogschalter (MOS-Rets), die jeweils ein Transistorpaar durchschalten.
  • Das durch die zyklische Abtastung der Einzelfühlerelemente erhaltene Videosignal wird für jede Schärfefühleranordnung gesondert auf zwei Lichtverstärker gebracht. Die Ausgangssignale dieser beiden Lichtverstärker sind so geschaltet, daß der Ausgang der vorn liegenden Schärfefühleranordnung die Rückwärtsbewegung des optischen Systems 50 mittels eines Stellmotores 55, also die Bewegung des optischen Systems in Richtung auf die Abbildungsebene 51 zu, steuert und das Ausgangssignal der nach hinten versetzten Fototransistoren für die entgegengesetzte Vorwärtsbewegung des optischen Systems (von der Abbildungsebene weg) sorgt.
  • Wenn man einmal davon ausgekts daß das optische System 50 so eingestellt ist, daß die Schärfeebene des projizierten Bildes, d. h. diejenige Bildebene, wo der Helligkeitsunterschied zwischen den einzelnen Bildpunkten am größten ist, gegenüber der der Abbildungsebene 51 entsprechenden Ebene 54 zu den vorn liegenden Einzelfühlerelementen 1 hin versetzt ist, stellen diese einen stärkeren Kontrastunterschied als die zuruckgesetzten Einzelfühlerelemente 2 fest. Dadurch überwiegt das von den Einzelfühlerelementen 1 erhaltene Video signal gegenüber dem von den Einzelfühlerelementen 2,, so daß der Stellmotor 55 das optische System 50 zurückfährt, bis beide Signale gleich stark sind, so daß dann die Schärfeebene mit der der Abbildungsebene 51 entsprechenden Ebene 54 zusammenfällt.
  • Man kann auch einen Motorverstärker benutzen, der einen Differenzeingang hat, so daß beide Videosignale in den Differeji'-eingang eingeführt werden, wobei die Verdrahtung so ausgeführt ist, daß das optische System zurückfährt, wenn die Einzelfühlerelemente 1 ein stärkeres Signal liefern.
  • Durch das Zurückfahren des optischen Systems kommt nun der Schärfebereich auf die Einzelfühlerelemente 2, so daß dort Wdas Videosignal stärker wird. Dadurch, daß das Videosignal von den Einzelfühlerelementen 2 überwiegt, fährt das optische System wieder zurück, bis d:'e Einzelfühlerelemente 1 in den Schärfebereich gelangen und' somit das Videosignal von den Einzelfühlerelementen 1 überwiegt. Der Stellmotor läuft solange zurück, bis beide Schärfefühleranordnungen das gleiche Videoausgangssignal besitzen.
  • Eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in den Fig. 3 und 4 schematisch gezeigt. Danach sind nur zwei um 2,5 mm gegeneinander versetzte Einzelfühlerelemente 1 und 2 vorgesehen, die durch einen kleinen Zusatzmotor auf einer Kreisbahn umlaufen. Der Mittelpunkt des Kreises liegt im Mittelpunkt des projizierten Bildes. Wenn nur zwei Einzelfühlerelemente gemäß dieser Ausführungsform vorhanden sind, entfällt die zu Fig. 1 beschriebene elektronische Umschaltung.
  • Es können jedoch auch mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete Fühlerpaare vorgesehen werden, die gemeinsam umlaufen. Dies hat den Vorteil, daß ein größerer Bildausschnitt abgetastet wird. In einem solchen Fall werden die Fühlerpaare wieder zyklisch nacheinander abgerufen.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig 5 und 6 sind 50 Fototransistoren 56 als Einzelfühlerelemente durch Diffundieren auf einem flachen Siliziumcip 57 integriert und zu einem monolithischen Schaltkreis zusammengefaßt. Sämtliche Fototransistoren 56 liegen somit in derselben Ebene und haben durch die Monolithtechnik sämtlich gleiche Kennlinien sowie gleiche Verstärkungsfaktoren und gleiche Arbeitspunkte.
  • Damit die Fototransistoren bei Anordnung in derselben Ebene dennoch auf unterschiedliche Abtastebenen eingestellt sind, ist über den Fototransistoren eine Linsenanordnung 58 in Form einer Kunststoff- oder Glasmaske ausgebildet. Dadurch werden jeweils zwei nebeneinanderliegende Fototransistoren 5 zu einem Fühlerpaar zusammengefaßt, welches zwei Abtastebenen abtastet, die abstandsgleich vor und hinter der der Abbildungsebene entsprechenden Ebene 54 liegen.
  • Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die LinsenanordnunG derart ausgebildet, daß die Fühlerpaare jeweils einem anderen Abtastebenen-Paar zugeordnet sind Hierdurch werden im Verstellbereich des optischen Systems insgesamt 25 unterschiedliche Bbtastebenen-Paare abgetastet.
  • Die Verteilung der fortlaufend von 1 bis 25 numerierten Fühlerpaare über den abgetasteten Bildausschnitt hin ist aus Fig. C ersichtlich. Fig 5 stellt den senkrechten Vertikalschnitt durch die Anordnung nach Fig. 6 dar. Sämtliche ;ototransistoren 56 sind auf einer'Fläche von 2,25 mm2 untergebracht. Dadurch ist eine sehr gute Bildauflösung erreicht.
  • Der Abstand zwischen zuden Abtastebenen der Abtastebenen-Paare ist für das in der Mitte der Anordnung liegende Fühlerpaar am geringsten. Dieser Abstand wird für die in schneckenförmiger Anordnung aufeinanderfolgenden Fühlerpaare immer größer. Beispielswelse beträgt der Abstand für das erste Fühlerpaar 0,08 mm und der größte Abstand für das zugeordnete Fühlerpaar 2 mm. Die Stufung beträgt 0,08 mm Die Fühlerpaare 1, Ia bis 25, 25a werden zyklisch nacheinander mit einer Taktfrequenz von 250 KHz abgerufen, wobei der Abruf zyklus jeweils bei demjenigen Fühlerpaar beginnt, für welches der Abstand zwischen den zugeordneten Abtastebenen am größten ist und sich zu demjenigen Fühlerpaar hin fortsetzt, für welches der Abstand am kleinsten ist. Beide Fototransistoren eines Fühlerpaares werden synchron abgerufen.
  • Die Schaltung des zugehörigen integrierten Schaltkreises ist aus Fig. 8 ersichtlich. Ueber einen Oszillator 59 mit einer Frequenz von 250 KHz wird ein Schieberegister 60 als Ringzähler gesteuert, welcher über entsprechende Schalter 61 jeweils ein Fühlerpaar aus zwei einander zugeordneten Fototransistoren 56 zyklisch nacheinander abruft. Das Schieberegister hat 25 Bit.
  • Uber die Schalter 61 werden die beiden Signale jedes Fuhlerpaare, entsprechend ihrer Zuordnung zu den beiden Schärfefühleranordnungen auf zwei getrennte, innerhalb des integrierten Schaltreises vorhandene verstärker 62 und 63 gegeben. Diejenigen Einzelfühlerelemente, welche mit dem Zusatzbuohstaben a gekennzeichnet sind, sind der einen Schärfefühleranordnung zugeordnet und licfern ihr Signal an den Verstärker 63, während die anderen, der zweiten Schärfefühleranordnung zugeordneten Einzelfühlerel ement e auf den Verstärker 62 geschaltet sind. Die Signale gehen über eingeschaltete Kapazitäten 64, 65 jeweils in den Minuseingang des zugeordneten Verstärkers, deren fluseingang über einen Wiaerstand R5, R6 -an Nasse liegt.- Jeder Verstärker 62, 63 ist über Widerstände R3 bzw. R4 gegengekoppelt. Mit R7 und R2 sind entsprechende Lastwiderstände, beispielsweise mit 15 M,für die Fototransistoren bezeichnet.
  • In Fig. 8 ist die Schaltung lediglich für ausgewählte Fühlerpaare 25, 25a bis 22, 22a dargestellt. Für die anderen Fühlerpaare ist die Schaltung entsprechend.
  • Die Ausgänge 66 und 67 der Verstärker 62 und 63 gehen entsprechend an einen Stellmotor, welcher ein Stellglied für das optische System verstellt.
  • Zusätzlich hat der integrierte Schaltkreis einen Eingang, der die unterschiedliche Gesamthelligkeit des projizierten Bildes ausregelt, damit die Verstärkung jeweils innerhalb des Arbeitsbereiches der Fototransistorkennlinien bleibt.
  • - Ansprüche -

Claims (8)

  1. A n s p r ü c h e : Vorrichtung zum Scharfeinstellen eines optischen Systems durch Kontraststärkemessung, insbesondere des optischen Systems einer Foto- oder Filmkamera, mit einer im Strahlengang angeordneten fotoelektrischen Schärfefühleranordnung aus einer Mehrzahl von Einzelfühlerelementen, die ::ylrli nacheinander abrufbar sind und welche eine Mehrzahl von innerhalb des Verstellbereichs des optischen Systems liegende;n Bild ebenen, in deren Mitte eine vorgegebene Abbildungsebene liegt, in entsprechenden Abtastebenen zur Steuerung eines Einstellgliedes für das optische System abtasten, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Einzelfühlerelement (1 bis 25) ein Einzelfühlerelement (1a bis 25a).
    einer zweiten gleichartigen Schärfefühleranordnung unter Bildung eines feststehenden Fühlerpaares zugeordnet ist, welches ständig zwei vorbestimmte Abtastebenen abtastet, denen zwei abstandsgleich vor und hinter der Abbildungsebene liegende Bildebenen entsprechen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares denselben Bildpunkt oder dicht nebeneinanderliegende Bildpunkte abtastend angeordnet sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfühlerelemente jedes Fühlerpaares synchron abrufbar sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer Mehrzahl der Fühlerpaare jeweils ein anderes Abtastebenenpaar zugeordnet ist (Fig. 5).
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1- bis -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfühlerelmente jedes Fühlerpaares in Strahlenrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind (Fig. 1 bis 4).
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bi; 'S, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfühlerelemente der Schärfefühleranordnungen jeweils oder gemeinsam in derselben Ebene angeordnet sind und daß diejenigen-Einzelfühlerelemente, die nicht dieser Ebene als Abtastebene zugeordnet sind, jeweils auf ihre zugeordnete Abtastebene mittels einer vor ihnen angeordneten Linsenanordnung (58) eingestellt sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle mehrerer zyklisch nacheinander abrufbarer Fuhlerpaare wenigstens ein senkrecht zur Strahlungsrichtung periodisch bewegbares Fühlerpaar vorgesehen ist (Fig. 3 und 4).
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schärfefühleranordnungen gemeinsam oder jeweils als integrierte Schaltung zusammen mit ihren Steuergliedern ausgebildet sind.
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DE2812593A1 (de) * 1977-03-23 1978-09-28 Olympus Optical Co Vorrichtung zur automatischen fokussierung der optik eines mikroskops
DE2814265A1 (de) * 1977-04-05 1978-10-12 Commissariat Energie Atomique Verfahren und vorrichtung zur automatischen korrektur der einstellung eines mikroskops

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