DE2848874C2

DE2848874C2 - Vorrichtung zum Bestimmen der Größe der Verschiebung eines durch ein optisches Abbildungssystem erzeugten Bildes

Info

Publication number: DE2848874C2
Application number: DE2848874A
Authority: DE
Inventors: Ken Yokohama Kanagawa Utagawa
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1977-11-12
Filing date: 1978-11-10
Publication date: 1983-02-17
Also published as: US4218623A; DE2848874A1; FR2408840A1; DE2857899A1

Description

erfüllt, wobei d das iV-fache der Breite der fotoelektrischen Wandler (P₁) in Richtung der Reihe (2) von fotoelektrischen Wandlern (Pi) ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Einrichtung (82) vorgesehen ist, durch die die Licr*»vtrteilung des Bildes in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Reihe (2) von fotoelektrischen Elementen gleichförmig machbar ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung (82) eine zylindrische Linse aufweist und das Bild in Richtung der Reihe (2) von fotoelektrischen Elementen (P₁) auf diese Reihe (2) im wesentlichen scharf abbildet, während sie das Bild in der dazu senkrechten Richtung unscharf abbildet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der Größe der Verschiebung eines durch ein optisches Abbildungssystem erzeugten Bildes in einer zur optischen Achse des Abbildungssystems im wesentlichen senkrechten Richtung mit einer sich in Richtung der zu bestimmenden Verschiebung erstreckenden Reihe von fotoelektrisehen Wandlern, die in oder in der Nähe der Bildebene des optischen Abbildungssystems angeordnet ist wobei aus den Ausgangssignalen der fotoelektrischen Wandler ein Gesamtsignal ableitbar ist, das sich bei der Verschiebung des Bildes ändert.

Bei einer solchen Vorrichtung, wie sie aus der DE-OS 26 39 625 bekannt ist, sind zwei zueinander parallel angeordnete Reihen von jeweils paarweise

einander zugeordüf ίεπ (bioelektrischen Wandlern vorgesehen, wobei auf jeder Reihe mittels eines optische Keile umfassenden Abbildungssysteros ein TeiJbUd erzeugt wird. Diese Vorrichtung dient zum Feststellen der Scharfeinstellung der Abbildung eines Gegenstandes durch z. B. ein Aufnahmeobjektiv in der Filmebene. Um ein Scharfeinstellungssignal zu erhalten, werden die durch die jeweils einander gegenüberliegenden, paarweise zugeordneten, fotoelektrischen Wandler fließenden Ströme miteinander verglichen und die Abso- lutwerte der Differenzen dieser Ströme werden addiert, um ein Gesamtsignal zu erhalten. Wenn dieses Gesamtsignal einen minimalen Wert aufweist, bedeutet dies, daß eine Scharfeinstellung vorliegt, bei der die erzeugten Teilbilder in Richtung der Reihe der fotoelektri- sehen Wandler nicht zueinander versetzt sind. Mit dieser Vorrichtung läßt sich im wesentlichen nur die Verschiebung der beiden Teilbilder relativ zueinander feststellen, jedoch nicht die Größe der Verschiebung der beiden Teübilder, wenn der Abstand zwischen den Teilbildern konstant bleibt

In der US-PS 40 02 899 ist eine Scharfeinstelleinrichtung angegeben, bei der zwei Reihen foto^lektrische Wandler vorgesehen sind, von denen eine jede über je ein Abbildungssystem mit von einem Gegenstand herkommenden Licht beaufschlagt wird. Das eine Abbildungssystem ist bewegungsmäßig mit einem Objektiv gekoppelt, mit dem der Gegenstand scharf auf einem Film abgebildet werden soll. Wenn auf den beiden Wandlerreihen die lagemäßig gleiche Abbildung eines Gegenstandes vorliegt, so bedeutet dies, daß der Gegenstand durch das Objektiv scharf auf dem Film abgebildet ist

Um eine solche iagemäßige Übereinstimmung erzielen zu können, kann das Abbildungssystem, welches mit dem Objektiv bewegungsmäßig gekoppelt ist, parallel zu der ihm zugeordneten Wandlerreine bewegt werden. Eine Verschiebung dieses Abbildungssystems hat auch eine Verschiebung des Bildes auf der Wandlerreihe zur Folge. Mit der bei dieser Scharfeinstelleinrich- tung vorges-henen Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler läßt sich lediglich eine Aussage darüber erhalten, ob eine Iagemäßige Übereinstimmung der beiden Bilder auf den beiden Wandlerreihen vorliegt oder nicht

In »Proceedings of the IEEE«, Vol. 62, No. 8, August 1974, SeitS 1072-1087 ist ein elektronisches Abbildungsverfahren beschrieben, bei dem eine räumliche Aufsummierung örtlicher, elektronischer Signale erfolgt, welche durch die Wechselwirkung eines opti- so sehen Bildes mit einer mechanischen Spannungswelle hervorgerufen werden, um an einem Paar von Anschlüssen ein elektronisches Signal zu erzeugen, welches für das Bild repräsentativ ist Jede sinusförmige, mechanische Spannungswelle erzeugt eine räum· liehe Fourier-Kornponente des Bildes.

Nach der Fourier-Transformation der Verschiebung im Raum, wie es in »Introduction to Fourier Optics« J. W. Goodman, McGraw-Hill dargestellt ist, führt die Verschiebung einer Funktion im Raum zu einer linea- to ren Phasenverschiebung im Frequenzbereich. Die Fourier-Transformierte io(k) eines optischen Bildes l(x) bezüglich der Raumfrequenz k ist gegeben durch

Io (A) = | l(x)

c'^k'dx.

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Dabei ist dann, wenn uu optische Bild I(x) um h ver

schoben ist, die Fourier-Transformierte /AfArJ gegeben als:

lh (Jt) = J / Of + H) e'** άχ = e-**/o(fc).

Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß aus der Kenntnis des Phasenausdrucks ArA der Fourier-Transformierten eines optischen Bildes die Kenntnis der Größe der Verschiebung A des optischen Bildes folgt

Bei dieser Darstellung ist weiterhin darauf zu achten, daß der Integrationsbereich von -°° bis -f°° geht

Wenn jedoch versucht wird, eine gegebene Fourier-Transformierte nämlich einen gegebenen Raumfrequenzanteil eines optischen Bildes unter Verwendung einer Reihe von lichtempfindlichen Elementen zu erhalten, kann die Verschiebung des optischen Bildes aus dieser Phasenänderung der Fourier-Transformierten nicht ermittelt werden, wenn das optische Bild eine spezielle Lichtverteilung hat, da die Länge der Reihe der optischen Elemente nicht gleich unendlich sondern, endlich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auf einfache und zuverlässige Weise die Größe der Verschiebung eines Bildes bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel vorgesehen sind, durch die der Beitrag der Ausgangssignale der in den Endbereichen der Reihe angeordneten, fotoelektrischen Wandler gegenüber dem Beitrag der im mittleren Bereich der Reihe angeordneten, fotoelektrischen Wandler zum Gesamtsignal verringerbar ist, daß eine erste Schaltungsanordnung vorgesehen ist, mit der aus den Ausgangssignalen der fotoelektrischen Wandler Vektorgrößensignale erzeugbar sind, die jeweils einen Betrag und eine Phase aufweisen, wobei der Betrag jeweils dem Ausgangssignal des zugeordneten, fptoelektrischen Wandlers entspricht und die Phase in der Reihenfolge der Anordnung der fotoelektrischen Wandler zunimmt, daß eine zweite Schaltungsanordnung vorgesehen ist, mit der aus der» Vektorgrößensignalen ein eine Gesamtamplitude und eine Gesamtphase aufweisendes Gesamtvektorsignal erzeugbar ist, und daß die Gesamtphase das Gesamtsignal bildet, welches sich bei der Verschiebung des Bildes ändert

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, nicht nur festzustellen, ob überhaupt eine Verschiebung vorliegt, sondern auch wie groß diese Verschiebung ist Dadurch, daß Mittel vorgesehen sind, durch die der Beitrag der Ausgangssignale der in den Endbereichen der Reihe angeordneten fotoelektrischen Wandler gegenüber dem Beitrag der im mittleren Bereich der Reihe angeordneten, fotoelektrischen Wandler zum Gesamtsignal verringert werden kann, ist es möglich, der Tatsache Rechnung zu tragen, daß die Integrationsgrenzen der Fourier-Integrale im Unendlichen liegen. Auf diese Weise ist es möglich, daß der durch die endliche Anzahl von fotoelektrischen Wand' lern bedingte Fehiörbeitrag sehr klein gehalten werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch durch eine besondere Einfachheit aus, da lediglich eine einzige Reihe von fotoelektrischen Wandlern benötigt wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenslandes ist dadurch gekennzeichnet daß die Grenzlinie Zwischen aufeinanderfnlsenden fntnplpktri-irhpn

Wandlern in bezug auf eine Senkrechte zu der Richtung der Reihe von fotoelektrischen Wandlern schräg verläuft. Die Schrägstellung der fotoelektrischen Wandler bringt den Vorteil mit sich, daß der Einfluß der tertiären Fourier-Komponente herabgesetzt werden kann. Den Beitrag der tertiären Fourier-Komponente klein zu halten wird angestrebt, um eine zuverlässige Aussage über die Richtung der Bewegung des Bildes auf den fotoelektrischen Wandlern zu erreichen. Bei der tertiären Fourier-Komponente ist die Beziehung zwischen der Richtung der Verschiebung des Bildes und der Richtung, in der die Gesamtphase des Gesamtvektorsignals dem Ausgangssignal voreilt, gegenüber der gleichen Beziehung im Falle der Fourier-Grundkomponente umgekehrt. Wenn also der Beitrag der tertiären Fourier-Komponente größer als der der Fourier-Grundkomponente ist, so besteht die Gefahr, daß die Richtung der Verschiebung des optischen Bildes auf den fotoelektrischen Wandlern falsch beurteilt wird.

Vorteilhafte andere Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild den Grundaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln der Verschiebung eines optischen Bildes.

Fig. 2a, 2b und 2c zeigen die Beziehung zwischen einer Reihe von fotoelektrischen Wandlern und dem darauf befindlichen optischen Bild.

Fig. 3 und 4 zeigen Vektordiagramme.

Fig. 5 zeigt in einem Blockschaltbild ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 6 und 7 zeigen die Wellenformen der beim ersten Ausfuhrungsbeispiel auftretenden Signale.

Fig. 8a und 8b zeigen in Draufsichten Abwandlungsformen der Reihe der fotoelektrischen Wandler bei dem ersten Ausfuhrungsbeispiel.

F i g. 9 zeigt in einem Blockschaltbild ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 10 bis 12 zeigen die Wellenformen der beim zweiten Ausführungsbeispiel auftretenden Signale.

Fig. 13 zeigt in einer grafischen Darstellung die Lichtdurchlässigkeitsverteilung eines Filters beim zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 14 zeigt in einem Blockschaltbild einen speziellen Aufbau der Modulatorschaltung bei dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel.

F i g. 15 zeigt in einem Blockschaltbild ein drittes Ausfuhrungsbeispiel d<*r Erfindung.

Fig. 16 zeigt das Schaltbild des dritten Ausfuhrungsbeispiels.

Fig. 17 zeigt in einem Schaltbild eine Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels.

Fig. 18 zeigt in einer grafischen Darstellung den Gewinnungsgrad der Fourier-Komponente, nämlich der Raumfrequenzkomponente des optischen Bildes bezüglich der verschiedenen Raumfrequenzen.

F i g. 19 zeigt in einer Draufsicht eine Reihe von lichtempfindlichen Elementen bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 20a und 20b zeigen die Beziehung zwischen der herkömmlichen Wandlerreihe und dem darauf befindlichen optischen Bild und dem Gesamtvektorsignal.

Fig. 21a und 21b sind Fig. 2öa und 20b ähnliche Ansichten.

Fig. 22a und 22b zeigen die Beziehung zwischen der Wandlerreihe gemäß der Erfindung und dem darauf befindlichen optischen Bild und dem Gesamtvektorsignal.

Fig. 23a und 23b sind den Fig. 22a und 22b Ähnliche Ansichten.

Fig. 24 bis 27 zeigen in Draufsichten abgewandelte Formen der Wandlerreihe von Fig. 19.

Fig. 28 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer zylindrischen Linse.

to Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Reihe 2 fotoelektrischer Wandler 12, die im folgenden als lichtempfindliche Elemente bezeichnet wrrden, räumlich eindimensional angeordnete lichtempfindliche Elemente Pi bis P12, die in der Brennebene oder in der Nähe der Brennebene

is eines nicht dargestellten, ein Bild erzeugenden optischen Systems angeordnet sind. Wenn ein optisches Bild mit einer gegebenen Lichtverteilung auf dieser Reihe durch das optische System abgebildet wird, erzeugi jedes Element Pr. (,·:-!... 12) ein elektrisches Ausgangssignal/, das zur Intensität/ des auftreffenden Lichtes in Beziehung steht. Das elektrische Ausgangssignal/kann beispielsweise proportional zur Intensität/ des auftreffenden Lichtes oder proportional zum logarithmischen Wert der Intensität/ sein. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit sind die lichtempfindlichen Elemente P\ bis Pll dieser Reihe in drei Gruppen unterteilt, wobei die Elemente PX bis PA die erste Gruppe, die Elemente /5 bis P% die zweite Gruppe und die Elemente P9 bis PM die dritte Gruppe bilden. Die Intensitat des auf das von links n-te lichtempfindliche Element der m-ten Elementenßruppe fallend;n Lichtes ist mit/7 bezeichnet, während das fotoelefclrische Ausgangssignal dieses Elementes mit/J¹ bezeichnet ist. Das Ausgangssignal /J¹ jtdes lichtempfindlichen Elementes P

)5 wird über eine den Beitrag dieses Signals herabsetzende Einrichtung 4, die später beschrieben wird, einer Addiereinrichtung 6 aus vier Addierern, 6a, 66, 6c und id zugeführt. Der Addierer 6a addiert die Ausgangs· signale/!,/5 und/] der ersten Elemente Pi, PS, P9 der jeweiligen Elementegruppen, der Addierer 66 addiert die Ausgangssignale der zweiten Elemente Pl, PS, PlO der jeweiligen Elementegruppen, der Addierer 6c addiert die Ausgangssignale der dritten Elemente P3, Fl, PU der jeweiligen Elementegruppen und der

■ts Addierer 6rf addiert die Ausgangssignale der vierten Elemente PA, P%, Pil der jeweiligen Elementegruppen. Wenn elektrische Ausgangssignale erhalten werden sollen, die proportional zum logarithmischen Wert der Intensität des Lichtes sind, wie es oben beschrieben wurde, können die Ausgangssignale der Addierer 6a bis 6d logarithmisch umgewandelt werden. Eine Vektc. ;inrichtung 8 weist Vektorschaltungen 8a, 86, 8c und %d auf, die die Ausgangssignale der Addierer 6a, 66,6c und 6rf mit den Vektorgrößen e¹**«¹"", <?**<w, _ei«*0W und e^2rx<4'⁴"multipliziert, die um 2irX 1/4 phasenverschoben sind.

Die Ausgangssignale/J,/i und/* der ersten Elemente der jeweiligen Elementegruppen werden somit mit der Vektorgröße _e ^2ilX("⁴⁾ⁱ multipliziert, die Ausgangssignale/i,/². und/| der zweiten Elemente werden mit g^xtfAf), multipliziert, die Ausgangssignale/!,/²; und/3 der dritten Elemente werden mit e^{2 r x} "^/4>l multipliziert, und die Ausgangssignale /4, f\ und/J der vierten Elemente werden mit e^{2ffX <4}'^4)l multipliziert Eine Addier-

&5 schaltung 10 addiert die Ausgangssignale /1 bis IA der Vektorschaltungen 8a bis 86.

Das Ausgangssignal IS der Addierschaltung 10 ist daher ein zusammengesetzter Vektor aus den Vektor-

ausgangssignalen I₁ bis I, der Vektorschaltungen und kann mathematisch ausgedrückt werden als:

Das obige Beispiel bezog sich auf den Fall, bei dem die Anzahl der Elementegruppen drei beträgt und jede Gruppe vier lichtempfindliche Elemente hat. Wenn diesen .'^;all verallgemeinert wird, indem die Anzahl der Gruppen mit Λ/und die Anzahl der Elemente in jeder Gruppe mit Λ'bezeichnet wird, kann das oben erwähnte Ausgangssignal AS ausgedrückt werden als:

multipliziert, die um MN verglichen mit der Phase vor der Verschiebung phasenverschoben isL Das Ausgangssignal I'S der Addierschaltung 10 wird dann:

IO

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Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß das zusammengesetzte Vektorausgangssignal IS eine Größe ist, die zu einer bestimmten speziellen Fourier-Komponente, nämiich der kaumirequenz-Komponente der Lichtverteilung des Bildes auf der Elementenreihe 2 in Beziehung steht. Das heißt, daß dann, wenn die räumliche Länge jeder Elementengruppe d (mm) beträgt, das Ausgangssignal IS der Fourier-Komponente des optischen Bildes bezüglich der Raumfrequenz \ld Zeilen/mm entspricht.

Durch eine Unterteilung der lichtempfindlichen Elemente der Elementenreihe 2 in eine Vielzahl von Gruppen von Elementen und durch eine Multiplikation der Ausgangssignale aller Elemente der Reihe mit einer vorbestimmten Vektorgröße derart, daß bezüglich der wecnselseitigen Gruppen die Ausgangssignale derjenigen Elemente jeder Gruppe, die zur selben Position gehören, beispielsweise die Signale/',f\,f\ durch eine Vektorgröße mit derselben Phase, beispielsweise e²" *^<IM" multipliziert werden und bezüglich der einzelnen Gruppen die Ausgangssignale der Elemente in jeder Gruppe mit einer Vektorgröße multipliziert werden, deren Phase progressiv in der Reihenfolge der Anordnung der Elemente zu- oder abnimmt, kann eine bestimmte Fourier-Komponente, nämlich eine Fourier-Komponente bezüglich der Raumfrequenz des Kehrwertes der Länge d der Elementengruppe als Ausgangssignal IS der Addierschaltung 10 abgeleitet werden.

Im folgenden wird die Änderung des Ausgangssignals /Sder Addierschaltung 10 betrachtet, wenn das optische Bild auf der Elementenreihe in Fig. 1 um einen Betrag verschoben wird, der einem lichtempfindlichen EIement entspricht.

Wenn das optische Bild um einen Betrag, der einem Element entspricht, nach links verschoben ist, wird das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elementes mit der Amplitude/7 mit der Vektorgröße

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2=· X(OAN") 1 /■«+! .2 ζ X(OAV)/

Bei der obigen Darstellung entspricht der zweite Ausdruck -/! e²" * ^wm' auf der rechten Seite dem Licht/" j, das auf das ganz links befindliche Element Pi der Reihe vor der Verschiebung des optischen Bildes fiel und das sich außerhalb der Reihe nach der Verschiebung des optischen Bildes befindet. Der dritte Ausdruck/**¹ · e²"^{x (0//V}" entspricht dem Ausgangssignal/f⁺' des ganz rechts befindlichen Elementes PXl der Reihe aufgrund des Lichtes/^⁺', das nun aufgrund der Verschiebung des optischen Bildes auf das Element PM fällt. Die Gleichung (1) kann in der folgenden Weise umgeschrieben werden:

{ Σ (Σ/" · β²·^τΧ«"^ΛΊ') + (/T⁺¹ -/!) c²'^X("-^v"

(D'

+f?^+l e²

(D

In dieser Gleichung gibt der zweite Ausdruck in Klammern den Einnuß des Teiles des Bildes, der aufgrund der Verschiebung in die Elementenreihe gekommen ist, und des Teiles des Bildes wieder, der aus der Reihe hinausgewandert ist. Wenn dieser Ausdruck ausreichend und vernachlässigbar kleiner als der erste Ausdruck ist, ist der erste Ausdruck nichts anderes als das Ausgangssignal IS vor der Verschiebung, so daß der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen /Sund I'S der Addierschaltung 10 vor und nach der Verschiebung nur im Zusatz des Ausdruckes e"^!r>l"^w" zum Ausgangssignal IS besieht. Daraus ergibt sich, daß dann, wenn das Bild um eine Strecke seitlich abgewandert ist, die der Breite eines Elementes entspricht, die Phase des Ausgangssignals IS der Addierschaltung 10 um 2 n/N entsprechend der Richtung der seitlichen Verschiebung zu- oder abnimmt.

Während im vorhergehenden die Änderung der Phase des Ausgangssignals IS der Addierschaltung 10 aufgrund einer Verschiebung des optischen Bildes mathematisch dargestellt wurde, wird diese Änderung im folgenden bildlich anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert. Im folgenden umfaßt eine Elementengruppe, nämiich die Länge d einer Raumperiode, acht lichtempfindliche Elemente Pl bis PS, wie es in F ig. 2a dargestellt ist, und es wird das optische Bild betrachtet, das auf diese Elementegruppe projiziert wird. Die Ausgangssignale dieser acht lichtempfindlichen Elemente werden durch die Vektorschaltung mit Vektorgrößen multipliziert, die

jeweils der Reihe nach um—£ phasenverschoben sind.

'm folgenden sei angenommen, daß ein optisches Bild auf die acht lichtempfindlichen Elemente Pl bis PS projiziert wird, wie es in Fig. 2a dargestellt ist, das eine Lichtverteilung aufweist, wie sie durch eine ausgezogene Linie in Fig. 2b wiedergegeben ist und bei der die Beleuchtung des Elementes P3 groß und die Beleuchtung des Elementes PA kleiner ist, während die Beleuchtung der anderen Elemente gleich Null ist. Dann sind die Ausgangssignale/,,/₂ und/₅ bis/₈ der lichtempfindlichen Elemente Pl, Pl und PS bis PS alle gleich Null und liefern nur die lichtempfindlichen Elemente P3 und P4 Ausgangssignale/, und/₄ (f₃ >/₄) mit gegebenen Weiten ungleich Null. Daher sind die Ausgangssignale /1 bis /8 der Vektorschalrungen, die den Ausgangssignaien /, bis J'% dieser lichtempfindlichen Elemente entsprechen, gleich:

/1 = Il = /5 = /6 = /7 = /8 = O.

Aus einer Darstellung in der komplexen Ebene kann das Ausgangssignal der Addierschaltung als zusammengesetzter Vektor aus /3 und /4 in der in F i g. 3a dargestellten Weise erhalten werden, al ist die Phase oder das Argument des Ausgangssignals IS. Wenn das optische Bild auf der Elementenreihe etwas nach rechts bewegt wird, wie es durch eine gestrichelte Linie in Fig. 2b dargestellt ist, und die Beleuchtung des Elementes P4 größer als die des Elementes P3 wird, kann das Ausgangssignal IS' der Addierschaltung dann als zusammengesetzter Vektor der Ausgangssignale /"3 und /'4 der Elemente P3 und P4 erhalten werden, wie es in F i g. 3b dargestellt ist. Das Argument a'l dieses Ausvorhergehende Argument al. Aus dem vorhergehenden ist ersichtlich, daß bei einer Verschiebung des optischen Bildes auf der Elementenreihe nach rechts das Argument des Ausgangssignals /S der Addierschaltung größer wird.

Im folgenden wird der Fall eines optischen Bildes betrachtet, bei dem die Lichtverteilung von Fig. 2b umgekehrt ist, wie es durch eine ausgezogene Linie in F i g. 2c dargestellt ist. In diesem Fall wird ein Ausgangssignal /Verhalten, wie es in Fig. 4a dargestellt ist, während das Ausgangssignal I'S nach einer Verschiebung des optischen Bildes in die durch eine gestrichelte Linie dargestellte Lage in Fig. 4b dargestellt ist. Auch in diesem Fall wird das Argument a'l des Ausgangssignals /'^größer als das Argument al des Ausgangssignals IS.

Aus der obigen Darstellung und der Beschreibung unter Verwendung der mathematischen Ausdrücke ergibt sich zunächst, daß sich die primäre Änderung des Argumentes des zusammengesetzten Vektors IS, die eine derartige Verschiebung des optischen Bildes begleitet, im Fall eines optischen Bildes mit einer derartigen Lichtverteilung ergibt, daß die Intensität des Lichtes, das ein Ende der Reihe erreicht, im wesentlichen gleich der Intensität des Lichtes ist, das aus dem anderen Ende der Reihe herauswandert, was jedoch nicht immer dann der Fall ist, wenn ein anderes optisches Bild vorliegt.

Erfindungsgemäß ist daher eine den Signalbeitrag herabsetzende Einrichtung 4 vorgesehen, um sicherzustellen, daß die relative Verschiebung des optischen Bildes und der Elementenreihe als Änderung in der Phase oder des Argumentes des Ausgangssignals ISunabhängig von der Lichtverteilung des optischen Bildes auftritt.

Die Funktion dieser den Signalbeitrag herabsetzenden Einrichtung 4 besteht darin, den Beitrag der Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Elementenreihe zum Ausgangssignal IS der Addierschaltung in ausreichendem Maße herabzusetzen, d. h., den Einfluß dieser Ausgangssignale auf das Ausgangssignal IS herabzusetzen.

Die Position, in der die den Signalbeitrag herabsetzende Einrichtung 4 in F i g. 1 dargestellt ist, ist nicht auf diese Position beschränkt Wie es bei den im folgenden darzustellenden Ausfuhrungsbeispielen beschrieben wird, kann die Einrichtung 4 beispielsweise in die Reihe 2 der lichtempfindlichen Elemente oder die Vektoreinrichtung selbst eingebaut sein. Diese Einrichtung 4 kann ihre Funktion auf den zusammengesetzten Vektor IS beispielsweise vor der fotoelektrischen Umwandlung des lichtempfindlichen Elementes P (2. Ausführungsbeispiel) oder während dieser Umwandlung (1. Ausfuhrungsbeispiel) oder während der Vektorisierung (3. Ausfuhrungsbeispiel) ausüben. Im folgenden wird diese Funktion als eine Herabsetzung des Beitrags der Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente bezeichnet, um den Einfluß der Ausgangssignale derjenigen lichtempfindlichen Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe auf den zusammengesetzten Vektor IS herabzusetzen.
Im folgenden wird anhand von Fig. 5 ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, erzeugt eine Wechselspannungsversorgungsschaltung 12 an ihren vier Ausgangsklemmen Ma, lib, lic und Hd sinusförmige Spannungen, wie sie in der Fig. 6 mit (o)

2ü bis (A) dargestellt sind, wobei diese Spannungen die gleiche Winkelfrequenz ω₀ haben und der Reihe nach um 2;r/4 phasenverzögert sind. Die Elementenreihe 2 umfaßt drei Elementegruppen mit jeweils vier fotoleitenden Elementen P₁, P₂, P₃, P₄; P₅. P₆, P-, P_s; P₉. P₁₀, P, „ P|2· Die Ausgangsklemme 12a liegt an einer Klemme jedes fotoleitenden Elementes P₁, P₅, P, an der ersten Stelle jeder Gruppe der Elementenreihe 2, während die anderen Ausgangsklemmen Hb. lic und Md mit den entsprechend fotoleitenden Elementen P₂, P₆, P₁₀; P₃, P?, Pu; Pa, Pi, Pu der entsprechenden Gruppen verbunden sind. Dadurch wird der Ausgangsstrom jedes fotoleitenden Elementes proportional zur Intensität des auffallenden Lichtes und zur anliegenden Wechselspannung. Das heißt, daß der Ausgangsstrom jedes Elementes, der proportional zur Intensität des Lichtes ist, durch die anliegende Wechselspannung moduliert ist. Die Anschlußklemmen der fotoleitenden Elemente P| bis P₁₂, die nicht mit den oben erwähnten Ausgangsklemmen 12a bis Md verbunden sind, stehen gemeinsam über eine Leitung 13 mit einer Stromspannungswandlerschaltung 14 in Verbindung, die einen Funktionsverstärker umfaßt. Es werden somit alle Ausgsngsströme der fotoleitenden Elemente addiert und an die Wandlerschaltung 14 gelegt. Der in dieser Weise addierte Ausgangsstrom weist eine Winkelfrequenz ω₀ auf, wie es in Fig. 7a dargestellt ist, und enthält eine Information über eine Fourier-Komponente des optischen Bildes bezüglich der Raumperiode d. Dieser addierte Ausgangsstrom wird durch die Wandlerschaltung 14 in eine

so Spannung umgewandelt, und durch ein Bandpaßfilter 16 wird ein Wechselspannungsanteil mit der Winkelfrequenz (U₀ gewonnen, der in Fig. 7b dargestellt ist. Die Amplitude dieser Wechselspannung ist proportional zur Größe der Fourier-Komponente bezüglich der gewünschten Raumperiode d. Wenn der Phasenunterschied zwischen dem Ausgangssignal des Bandpaßfilters 16 und dem Ausgangssignal von einer der vier Ausgangsklemmen der Spannungsversorgungsschaltung 12, d. h. in Fig. 5 von der Ausgangsklemme Md, durch eine Meßschaltung 18 für einen Phasenunterschied erhalten wird, ergibt sich eine Phaseninformation über die gewünschte Fourier-Komponente der Raumfrequenz, so daß die Verschiebung des optischen Bildes ermittelt werden kann.

Vergleicht man die 3auteile des ersten Ausführungsbeispiels mit den in Fig. 1 dargestellten Bauteilen, so ergibt sich, daß die Spannungsversorgungsschaltung 12 der Vektoreinrichtung 8 entspricht, daß die Leitung 13,

die die andern Anschlußklemmen der fotoleitenden Eierrente verbindet, der Addiereinrichtung 6 entspricht und daß die Form der Lichtempfangsfläche der Reihe 2 der fotoleitenden Elemente der den Signalbeitrag herabsetzenden Einrichtung 4 entspricht.

Die Form dieser Elementenreihe wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Die Reihe ist so aufgebaut, daß die maximale Breite der lichtempfindlichen Elemente in der Richtung der Anordnung der Reihe gleich gehalten ist, daß die Lichtempfangsflächen der lichtempfindlichen Elemente P₅ bis P₈ der zweiten Gruppe gleich groß sind und daß die Lichtempfangsflächen der lichtempfindlichen Elemente P₁ bis P_A und P₉ bis P_n der ersten und dritten Gruppe allmählich zu den jeweiligen Enden der Reihe abnehmen. Da die Lichtempfangsflächen der lichtempfindlichen Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe auf die Enden der Reihe zu abnehmen, ist der Beitrag der Ausgangssignale der Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe auf das endgültige Ausgangssignal A? verglichen mit den AüSgängSSigfiaicii üci Elemente in der Nähe der Mitte der Reihe herabgesetzt, so daß die Änderung aer Phase des Ausgangssignals IS für eine Verschiebung des Bildes stetig verlaufen kann.

Die stetige Abnahme der Lichtempfangsflächen ist noch wirksamer, wenn die Länge eines Elementes in der Richtung senkrecht zur Richtung der Anordnung der Reihe auf die Enden der Reihe zu stetig verringert wird, wie es beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel der Fall ist. Wenn insbesondere die Elemente P_x und P_n, die sich an den gegenüberliegender Enden der Reihe befinden, eine derartige Form haben, da3 sie in Richtung der Anordnung spitz zulaufen, nämlich die Form eines Dreiecks haben, ist es wichtig, daß der Einfluß dieser beiden Elemente an den gegenüberliegenden Enden a /die Phase des Ausgangssignals /5 sonst besonders groß ist.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Lichtempfangsflächen der Elemente in der Nähe der Mitte der Reihe 2 gleich groß und ändern sich die Lichtempfangsflächen der Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe linear, die Form der Lichtempfangsflächen aller dieser Elemente, die die Reihe bilden, kann sich jedoch auch in der Fig. 8a dargestellten Weise linear ändern, so daß die Lichtempfangsflächen der jeweiligen Elemente von der Mitte auf die gegenüberliegenden Enden der Reihe zu abnehmen. Wenn beispielsweise die Form einer gekrümmten Linie oder eine Gauß'sche Form als Form der Reihe gewählt ist, läuft der Umriß der Elementenreihe an den gegenüberliegenden Enden nicht mehr immer in einem Punkt zusammen.

Wenn die Lichtempfangsflächen der Elemente sich in der in F i g. 5 oder F i g. 8a dargestellten Weise ändern, können die Lichtempfangsflächen so festgelegt sein, daß die Summe der Lichtempfangsflächen der Elementengruppen P₁, P₅, P₉; P₂, P₆, P₁₀; P₃, P₇, P₁, und P₄, P₈, P₁₂, die Ausgangssignale erzeugen, die durch die Vektorgröße mit derselben Phase zu multiplizieren sind, gleich groß sind, so daß PlS + PSS + P9S = PlS + P6S eo

wobei PnS die Lichtempfangsfläche des Elementes Pn ist. Der Grund dafür besteht darin, dem Ausgangssignal der Schaltung 14 die Amplitude Null zu geben, wenn ein Bild mit gleichförmiger Lichtverteilung auf die gesamte Lichtempfangsfläche der Reihe abgebildet wird. Wenn weiterhin die Länge einer Raumperiode d (mm) beträgt, steh* die Anzahl der Elemente, durch die diese Länge unterteilt wird, frei. Wenn im allgemeinen die Länge in ^-Elemente aufgeteilt wird, wobei N eine ganze Zahl >3 ist, ist es bevorzugt, den jeweils aufeinanderfolgenden Elementen eine Phasenvoreilung

odT PliH.senvcrzögerung um -rr- zu geben. Die Anzahl

aller Elemente in der Reihe muß nicht imr-er ein ganzzahliges Vielfaches von N sein, eine Anzahl, wie sie in Fig. 8b dargestellt ist, ist gleichfalls möglich. In diesem Fall ist eine Raumperiode din acht Elemente unterteilt wobei diese Reihe von 12 lichtempfindlichen Elementen gebildet wird, was 1,5 Perioden entspricht, und die Lichtempfangsflächen der lichtempfindlichen Elemente, die mit den acht Ausgangsklemmen verbunden sind, gleich groß sind.

Im folgenden wird anhand der Fig. 9 ein zweites Ausrührungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Die bei diesem Ausführungsbeispiel verwandten lichtempfindlichen Elemente der Reihe können von einem Typ sein, der die Lichtintensität in ein elektrisches Signai umwandelt, das im wesentlichen proportional zur Lichtintensität ist. Es können somit fotoleitende Elemente, beispielsweise CdS-Zellen, Fotodioden oder Fototransistoren verwandt werden. Wie es ir Fig. 9 dargestellt ist, liegt ein konstantes Potential +Kan jedem lichtempfindlichen Element der Elementenreihe 2, so daß jedes lichtempfindliche Element ein Ausgangssignal erzeugt, das im wesentlichen proportional nur zur Intensität des Lichtes ist. Die Ausgangsklemmen der ersten Elemente P₁, P₅, P₉ der jeweiligen Gruppen stehen alle mit der Ausgangsklemme la der Reihe 2 in Verbindung, so daß die Ausgangssignale dieser drei Elemente addiert werden. In ähnlicher Weise sind die enlsprechenden Elemente P₂, P₆, P,_o; P₃, P₇, P₁₁; und P₄, P_g, P₁₂ jeweils mit den Ausgangsklemmen Ib, Ic und Id verbunden, so daß auch diese Ausgangssignale addiert werden. E? werden somit vier Ausgangsströme, die aus der Addition von drei Ausgangssignalen resultieren, durch die Stromspannungswandlerschaltungen 22a, 226, 22c und lld jeweils in Gleichspannungen umgewandelt Diese Ausgangsspannungen sind in Fig. 10a, iOb, 10c und 1Od dargestellt. Die in den Fig. 10a, 10b, 10c und 1Od dargestellten Gleichspannungen haben eine Höhe, die proportional der Summe der Intensitäten des auf die lichtempfindlichen Elemente P₁, P₅, P₉ fallenden Lichtes, proportional der Summe der Intensitäten des auf die lichtempfindlichen Elemente P₂, P₆, P₁₀ fallenden Lichtes, proportional der Summe der Intensitäten des auf die lichtempfindlichen Elemente P₃, P₇, P₁₁ fallenden Lichtes und proportional zur Summe der Intensitäten des auf die lichtempfindlichen Elemente P₄, P₈, P₁₂ fallenden Lichtes jeweils sind.

Eine Modulatorschaltung 24 moduliert die Gleichspannungen, die in den Fig. 10a, 10b, 10c und 1Od dargestellt sind in Wechselspannungen, wie sie in den Fi g. 1 la, 1 Ib, 11 c und 1 Id dargestellt sind. Diese Wechselspannungen haben die gleiche Winkelfrequenz O₀, während ihre Amplituden proportional zu den in den Fig. 10a bis 1Od dargestellten Spannungen sind und ihre

Phasen jeweils um -j- verzögert sind. Wenn die Länge d einer Raumperiode in der oben beschriebenen Weise in N-Abschnitte unterteilt wird, erfolgt im allgemeinen die

Modulation mit einer Phasenverzögerung von -^. Eine Addierschaltung 26 addiert die vier Ausgangssignale der Modulatorschaltung 24 und erzeugt ein Wechsel· spannungsaus£inessignal mit einer Winkelfreauen7 *>„

das in Fig. 12 dargestellt ist Die Amplitude dieses Ausgangssignals ist proportional zur Größe der Fourier· Komponente bezüglich der Raumfrequenz Ud Zeilen/mm und entspricht dem Ausgangssignal beim ersten Ausführucgsbeispiel, das in Fig. 7a dargestellt ist Danach geht das Ausgangssignal der Addierschaltung 26 durch ein Bandpaßfilter 16 und eine Meßschaltung 18 für den Phasenunterschied, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wodurch die gewünschte Information erhalten werden kann.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird als Einrichtung 4, die den Signalbeitrag herabsetzt, ein Dichtefilter 28 verwandt, das die gesamte Lichtempfangsfläche der Elementenreihe 2 überdeckt Wie es in der graphischen Darstellung in Fig. 13 dargestellt ist, in der auf der Ordinate die Durchlässigkeit Tuna auf der Abszisse die Position der lichtempfindlichen Elemente dargestellt ist, hat das Filter 28 eine derartige Durchlässigkeitsverteilung, daß die Lichtdurchlässigkeit in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe stetig auf die Enden zu abnimmt Die Durchlässigkeitsverteilung dieses Filters kann jedoch auch derart sein, daß der Wechselspannungsanteil des Ausgangssignals des Addierers 26 gleich Null wird, wenn ein Bild mit gleichförmiger Lichtverteilung auf der gesamten Reihe 2 abgebildet wird.

Vorzugsweise ist ein Filter mit einer derartigen DiircbJässigkeitsverteilung in Form einer einzigen Schicht oder in Form einer mehrschichtigen Folie auf der Lichtempfangsfläche mittels Aufdampfen oder eines ähnlichen Verfahrens ausgebildet, wobei die Folie als reflexverminderter Belag ausgebildet sein kann.

Fig. 14 zeigt ein spezielles Beispiel der Modulatorschaltung 24. Die Spannungsversorgungsschaltung 24s, die eine sinusförmige Spannung liefert, ist der Spannungsversorgungsschaltung 12 in Fig. S ähnlich und erzeugt an ihren vier Ausgangsklemmen Wechselspannungen mit einer Winkelfrequenz Q)₀, die um -^phasenverschoben sind, wie es in den Fig. 6a, 6b, 6c und 6d dargestellt ist Multiplikatoren 24a, Ub, TAc und TAd multiplizieren die Ausgangsspannungen der Stromspannungswandlerschaltungen 22a, 11b, Hc und lld mit den jeweils um -^verzögerten Ausgangsspannungen der Spannungsquelle 24j. Um die Gleichspannungsausgangssignale, die in den Fig. 10a bis 1Od dargestellt sind, in Wechselspannungsausgangssignale

umzuwandeln, die gegeneinander um -— phasenverschoben sind, kann das Wechselspannungsausgangssignal auch eine Rechteckwelle anstatt einer sinusförmigen Welle verwenden, wie es ir) F i g. 11 dargestellt ist In diesem Fall kann die Spannungsquelle 24i so ausgelegt sein, daß sie eine Rechteckwelle erzeugt.

Bei den beiden oben beschriebenen Ausfiihrungsbeispielen werden die Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente, die eine Funktion der Intensität des Lichtes sind, durch ein Wechselspannungssignal moduliert, um die gewünschte Fourier-Komponente der Raumfrequenz zu gewinnen. Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel anhand von Fig. 15 beschrieben, das sich davon unterscheidet.

In Fig. 15 ist angenommen, daß zur Verallgemeinerung die Elementenreihe IM Elementengruppen umfaßt, wobei jede Gruppe N lichtempfindliche Elemente aufweist. In Fig. 15 sind nur die drei lichtempfindlichen Elemente der ersten Elementegruppe und der Λί-ten Elementegruppe jeweils dargestellt Das Ausgangssignal jedes Elementes wird durch einen Verstärker 30 verstärkt, mit dem jedes Element in Verbindung steht Die verstärkten Ausgangssignale werden durch eine Addiereinrichtung 32 addiert, die für jedes Element an der entsprechenden Position in jeder Gruppe vorgesehen ist Beispielsweise werden die Ausgangssignale/i .. .ff der Elemente, die sich an der ersten Stelle in jeder Gruppe befinden, durch einen Addierer 32a der

ίο Addiereinrichtung addiert In ähnlicher Weise werden beispielsweise die Ausgangssignale/' .../? des n-ten Elementes und die Ausgangssignale/i ...fs des A/-ten Elementes durch die Addierer 32n und 32N jeweils addiert Die Vektoreinrichtung 8 multipliziert die Aus gangssignale der N Addierer 32a ... 32n ... 31N, von denen nur drei dargestellt sind, durch Vektorgrößen _e/2_ffxiw _en»x«/w _tn,xw _ia _{Form der} _x _und

^-Anteile jeder Vektorgröße. Das Ausgangssignal des Addierers 32a wird beispiels weise durch cos 2 π X MN, d. h. durch den x-Anteil von _e.isx.'Ä Qujch einen Multiplikator sax und mit sin2ffX 1/JV, (L h. dem j-Anteil von e'²"^XIW durch einen Multiplikator Say multipliziert, und in ähnlicher Weise wird das Ausgangssignal des Addierers 32/j mit cos 2 ff x n/N und mit sin 2 π x MN durch die Multiplikatoren 8nx und Sny jeweils multipliziert, während das Ausgangssignal des Addierers 32N mit cos 2 ff X N/N und sin 2 π X N/N durch die Multiplikatoren SNx und SNy jeweils multipliziert wird. Ein Addierer 34x addiert die Ausgangssignale der Multiplikatoren Sax... Snx... 8Mt, und der Addierer My addiert die Ausgangssignale der Multiplikatoren iay... Sny... SNy. Wenn die Ausgangssignale der Addierer 34x und 34^ mit X und Y bezeichnet werden ergibt sich:

κ- I

Die Vektorgröße IS, die durch die Ausgangssignale X

und ^bestimmt ist, gibt somit die Fourier-Komponente des optischen Bildes bezüglich der Raumfrequenz Md Zeilen/mm wieder, wobei d die Länge jeder Elementegruppe ist, wie es bereits beschrieben wurde. Das Argument α des Vektors IS (X, Y) nimmt mit der Venchie- bung des optischen Bildes zu oder ab. Um bei diesem Ausführungsbeispiel den Einfluß der Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe herabzusetzen, wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 30 zum

ss Verstärken der Ausgangssignale der Elemente in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reihe auf die gegenüberliegenden Enden der Reihe zu allmählich verringert Das heißt, daß bei diesem Ausfuhrungsbeispiel der Verstärker 30 die Funktion der den Beitrag der

so Ausgangssignale herabsetzenden Einrichtung 4 erfüllt; Der Wert dieses Verstärkungsfaktors ist natürlich so gewählt, daß der zusammengesetzte Vektor IS gleich Null wird, wenn ein optisches Bild mit einer gleichförmigen Lichtverteilung auf der Reihe abgebildet wird.

Anschließend wird das Argument α ermittelt.

Die Ausgangssignale X und K ändern sich stark nicht nur in Abhängigkeit von der Lichtverteilung des optischen Bildes auf der Elementenreihe, sondern auch in

Abhängigkeit von der Änderung der Helligkeit des Gegenstandes, Der Absolutwert -/JF+J⁷ des zusammengesetzten Vektors JS, der sieb mit derHelligkeit des Objektes ändert, wird daher durch eine Arbeitsschaltung 36 berechnet und aus dem Ausgangswert Vx* +y* dieser Schaltung 36 und aus dem Ausgangssignal X der Schaltung 34x wird durch eine Arbeitsschaltung 38x der Wert

Vx⁷+? "

berechnet

In ähnlicher Weise wird aus dem Wert Vx⁷+?und aus dem Wert/ durch eine Arbeitsschaltung 38/ der Wert

berechnet Diese normierten Werte X₀ und Y₀ sind unabhängig von der Helligkeit des Gegenstandes oder des Lichtes des optischen Bildes des Gegenstandes,

Es stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfugung, das Argument α des zusammengesetzten Vektors /5 aus den normierten Ausgangssignalen X₀ und Y₀ zu erhalten, da X eine mehrdeutige Funktion von X₀ und Y₀ ist Beispielsweise kann am einfachsten X = tan"' Y₀ZX₀ berechnet werden. Bei diesem Verfahren liegt jedoch der Bereich, Ober den X eindeutig bestimmt ist, bei -n/2 <a< n/2. Das vorliegende Ausfuhrungsbeispiel verwendet ein Verfahren der eindeutigen Bestimmung des Wertes a in einem breiteren Bereich von -n < a < η. Es ist insbesondere eine Arbeitsschaltung 40 vorgesehen, die die Operation

-X₀Y

mit X₀ und Y₀ als Eingabewert ausführt und eine Schaltung 42 unterscheidet zwischen dem negativen und positiven Vorzeichen. Aus den Ausgangssignalen der beiden Schaltungen 40 und 42 gibt eine den Wert a berechnende Schaltung 44 das Ausgangssignal der Arbeitsschaltung 40 nach Maßgabe des Ausgangssignals der Schaltung 42 unverändert aus, wenn Y₀ ein positiver Wert ist, während die Schaltung 44 das Ausgangssignal der Arbeitsschaltung 40 mit einem negativen Vorzeichen versieht, wenn Y₀ ein negativer Wert ist Die Zunahme oder Abnahme des Wertes α entspricht in der bereits erwähnten Weise dem Ausmaß und der Richtung der Verschiebung des optischen Bildes auf der Elementenreihe in Richtung der Reihenanordnung.

Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 15 dargestellten Blockschaltbildes. Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel sind A/ - 3 und N- 8, so daß die Elementenreihe 1 24 lichtempfindliche Elemente P, beispielsweise fotoleitende Elemente oder Fotodioden aufweist, wobei ein Ende jedes lichtempfindlichen Elementes mit einer nicht dargestellten Energiequelle über eine gemeinsame Leitung 50 in Verbindung steht, während die anderen Enden der lichtempfindlichen Elemente alle 8 Elemente zusammengeschaltet und mit einer der 8 Ausgangsklemmen 51,52,53,54,55,56,57,58 verbunden sind. Die Summe der Ausgangsströme von 3 Elementen an jeweils der 8. Stelle erscheint somit an diesen 8 Ausgangsklemmen 51 bis 58. Jeder Ausgangsstrom wird in eine Ausgangsspannung durch eine Stromspannungswandlerschaltung 59 mit 8 Schaltkreisen umgewandelt. Um die Ausgangssignale an den Klemmen 51 Ns 58, die der Lichtintensität entsprechen, mit einer Vektorgröße zu multiplizieren, deren Argument jeweils um -^versetzt ist, multipliziert die Vektoreinrichtung e^-Anteile des Vektors

X₁ = cos 0/8 X 2jr, Xi = cos 1/8 x In X₃ = cos 2/8 X 2jt, jc* = cos 3/8 x In Xs = cos 4/8 X In, X₆ = cos 5/8 X In X₁ = cos 6/8 X In, X₁ = cos 7/8 X In

und ^-Anteile des Vektors

y, = sin 0/8 X 2/r, ^ Λ - sin 2/8 X 2 n, y_A y_s = sin 4/8x2*, .K₆' X₇ = sin 6/8 x 2n,yt

sin 1/8 X In sin 3/8 X In sin 5/8 X 2*

Bei einem speziellen Aufbau der Einrichtung zum Multiplizieren der Ausgangssignale an den klemmen 51 bis 58 mit den x-Anteilen X₁ bis X₈ sind Widerstände R1 bis R 8, deren Widerstandswerte umgekehrt proportional zu den Absolutwerten der x-Anteile sind, vorgesehen, wobei die Ausgangsklemmen 51 bis 58 jeweils mit einem Ende der entsprechenden Widerstände R1 bis R 8 verbunden sind, während die anderen Enden der Widerstände Al, R2 und A8 entsprechend x-Anteilen X], X₂ und X| mit positiven Werten mit einer Eingangsklemme eines Subtrahierers 61 über einen Addierer 60 verbunden sind, während die anderen Enden der Widerstände R 4, RS und R 6, die den x-Anteilen X₄, x₅ und X₆ mit negativen Werten entsprechen, mit der anderen Eingangsklemme des Subtrahierers 61 Ober einen Addierer 62 verbunden sind.

Da Xj - x₇ - 0 ist, sind die Widerstandswerte der Widerstände A3 und Ä7 unendlich groß, so daß die Widerstände A3 und R 7 nicht notwendig sind und die Ausgänge 53 und 57 bezüglich der x-Anteile nicht mit der Vektorschaltung verbunden sind. Die Multiplikation der Ausgangssignale an den Klemmen 51 bis 58 durch die /-Anteile y_{ bis y_t erfolgt in gleicher Weise unter Verwendung von Widerständen Al' bis Ä8; Addierern 6C und 62' und einem Subtrahierer 61! Am Ausgang des Subtrahierers 61' wird somit der Wert Y erhalten.

Im folgenden wird anhand von F i g. 17 eine Abwandlung des in Fig. 16 dargestellten dritten Ausfuhrungsbeispiels beschrieben. Bei dieser Abwandlung beträgt die Anzahl M der Elementegruppen M = 4 und beträgt die Anzahl N der Elemente in jeder Gruppe /V - 4. Das Ausgangssignal jedes lichtempfindlichen Elementes P wird durch einen Verstärker 30 einer Stromspannungswandlung unterworfen. Da der Unterschied im Argument zwischen den beiden Vektorgrößen, mit denen die Ausgangssignale benachbarter lichtempfindlicher EIe mente multipliziert werden,^beträgt, werden die Ausgangssignale des jeweils 4. Elementes in der Reihenfolge der Elementanordnung mit derselben Vektorgröße multipliziert. Das heißt, daß die Ausgangssignale an den Klemmen 70a, 71a, 72a und 73a der Elemente, die durch den Verstärker 30 verstärkt werden, mit dem

x-Anteilx, = cos-x2/r(^e 1) des Vektors und mit dem y-4

Anteil >>, = sin - X 2/r (= 0) multipliziert wird, 4

daß die Ausgangssignale an den Klemmen 706,71 b, 72 b und736 mitx₂ = cos-x 2ff(=O)undmit>₂ = sin-x2^ (= 1) multipliziert werden, daß die AusganKssignale an

den Klemmen70c,71 c,72cund73CmUx₃ = cost X 2/r (= -1) und mhvyj = sin-X 2>r(- 0) multipliziert werden und daß die Ausgangssignale an den Klemmen 70 a", lld, TId, und 73</ mitx, = cos| X 2π (= 0) und mit^₄ = sin| X 2 n (= -1) multipliziert werden.

Bei einem speziellen Aufbau sind 4 Widerstände Ra, deren Widerstandswert umgekehrt proportional zum m Absolutwert des VeJctoranteüs X₁ ist, 4 Widerstände Rc, deren Wert umgekehrt proportional zum Absolutwert X₃ ist, 4 Widerstände Rd, deren Wert umgekehrt proportional zum Absolutwert vonyj ist und 4 Widerstände Rd vorgesehen, deren Wert umgekehrt proportional zum ι > Absolutwert ^₄ ist Die Ausgangsklemmen 70α, 71α, 72a und 73 a liegen an den Widerständen Ra, die Ausgangsklemmen 7Oi, 71 b, 11b und 13 b liegen an den Widerständen Rb, die Ausgangsklemmen 70c, 71c, 72c und 73 c liegen an den Widerständen Rc und die Aus- -^ gangskicnimen IQd, lld, lld und Tbd Hegen an den Widerständen Rd. Mit 65,67,65', 67' sind Addierer und mit 66 und 66' sind Subtrahierer bezeichnet In Fig. 17 sollten die Klemmen 70a bis TSd mit den Klemmen 70a' bis 73a" jeweils verbunden sein. Diese Verbindung r> ist jedoch zur Vereinfachung nicht dargestellt

Bei einer derartigen Anordnung kann der Verstärkungsfaktor der Verstärker 30, die mit den lichtempfindlichen Elementen P in der Nähe des Endes der Reihe 2 verbunden sind, aufgrund der Wirkung der den "> Signaleinfluß herabsetzenden Einrichtuug 4, beispielsweise der Verstärkungsfaktor der Verstärker 30, die mit den Ausgangsklemmen70a,IQb, 10c,70i/und73α,73Λ, 73 c und 73 a* verbunden sind, so bestimmt werden, daß er allmählich zu den gegenüberliegenden Enden der >> Reihe abnimmt Anstelle der Einstellung der Verstärkungsfaktoren dieser Verstärker 30 können auch die Widerstandswerte der Widerstände Ra, Rb, Rc und Rd, die mit den Ausgangsklemmen 70a, IQb, 70c, IQd und 73 a, Tib, 73 c, 73 α" verbunden sind, in geeigneter Weise ·"> so gewählt werden, daß derselbe Effekt erzielt wird. Wenn die Verstärker 30 logarithmische Verstärker sind, kann auch ein Ausgangssignal in normierter Form bequem unabhängig vom Beleuchtungspegel des Bildes erhalten werden, das verarbeitet werden kann. In die· ■»'> sem Fall entspricht das Ausgangssignal nicht der Fourier-Transformation des optischen Bildes selbst, die Relation der Phasenänderung des zusammengesetzten Vektors IS zur Verschiebung des Bildes ist erwartungsgemäß jedoch die gleiche wie in dem Fall, in dem eine » logarithmische Verstärkung nicht erfolgt

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgte die Verarbeitung der elektrischen Signale analog, die Verarbeitung kann jedoch selbstverständlich auch digital erfolgen. Die Anordnung der lichtempfind' ^;' Heften Elemente ist nicht auf eine lineare Anordnung beschränkt, die Elemente können vielmehr in einer Auslegung angeordnet werden, die der Richtung der Verschiebung des optischen Bildes entspricht

Im vorhergehenden wurden verschiedene Beispiele ^b° für die den Signalbeitrag herabsetzende Einrichtung 4 beschrieben und wurden verschiedene Beispiele für eine Einrichtung dargestellt, die den zusammengesetzten Vektor IS liefert, die Kombination aus der den Signalbeitrag herabsetzenden Einrichtung und dieser " den zusammengesetzten Vektor IS liefernden Einrichtung ist jedoch nicht auf die in Verbindung mit den vorhergehenden drei Ausfuhrungsbeispielen beschriebene Kombinatton beschränkt, vielmehr ist jede beliebige Kombination möglich. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise statt des Riters 20 die Form der Reihe so gewählt sein, wie es in F i g, 5 oder F i g. 8 dargestellt ist

Um die Fourier-Komponente das Bildes bezüglich der Raumperiode </(mm) zu gewinnen, wird die Länge d einer derartigen Periode durch die endliche Anzahl N> =3 der lichtempfindlichen Elemente geteilt, so daß die Fourier-Komponenten bezüglich der Raumfrequenz größerer Ordnung gleichzeitig zusätzlich zu der Fourier-Komponente bezüglich der Raumfrequenz der Grundraumperiode (/gewonnen werden. Wenn in der in F i g. 18 dargestellten Weise eine Periode ddurch 4 lichtempfindliche Elemente unterteilt ist, wie es bei dem oben beschriebenen Beispiel der Fall war, werden 90% der Fourier-Komponente bezüglich der Raumfrequenz

^K~~d

der Raumperiode d im optischen Bild und 30% der Fourier-Komponente bezüglich der Raumfrequenz 3 K gewonnen, während gewisse kleine Prozentsätze der Fourier-Komponente bezüglich der Raumfrequenz höherer ungeradzahliger Ordnung, beispielsweise der Raumfrequenz SK oder 7 K gleichfalls gewonnen werden. Die tertiäre Fourier-Komponente der Raumfrequenz 3 K wird somit in relativ starkem Maße, d.h. mit mehr als 30% des Gewinnungsgrades der Grund-Fourier-Komponente der Raumfrequenz K gewonnen. Was die tertiäre Fourier-Komponente 3 K anbetrifft, so ist die Relation zwischen der Richtung der Verschiebung des Bildes und der Richtung, in der die Phase des zusammengesetzten Vektors /5 des Ausgangssignals voreilt, gegenüber der Relation im Fall der Grund-Fourier-Komponente K umgekehrt Wenn die Richtung der Verschiebung des Bildes mit der Phasenrelation der Grund-Komponente JST als Prämis-? beurteilt wird und ein optisches Bild, das weniger von der Grund-Fourier-KomponenteAT und mehr von der tertiären Komponente 3 AT enthält, auf die Reihe 2 der lichtempfindlichen Elemente projeziert wird, dann wird die Richtung der Verschiebung des optischen Bildes falsch beurteilt

Im folgenden wird ein Ausfiihrungsbeispiel beschrieben, bei dem der Einfluß der unerwünschten Komponenten höherer Ordnung vermindert ist

Wie es in F i g. 19 dargestellt ist, ist die Breite s der Elemente in der Richtung, in der die lichtempfindlichen Elemente Fangeordnet sind, gleich groß, d ist die Länge einer Periode der Fourier-Komponente, die zu gewinnen ist, und da eine Periode «/durch 4 lichtempfindliche Elemente unterteilt ist, ist d = 4 j. Die lichtempfindlichen Elemente fliegen bezüglich der Richtung 80 der Anordnung der Elemente schräg. Das heißt daß die Grenzlinie 81 eines lichtempfindlichen Elementes/¹ bezüglich des benachbarten Elementes nicht parallel zu einer Linie liegt, die senkrecht zur Richtung 80 der Anordnung verläuft, sondern zu einer derartigen senkrechten Linie, die schräg verläuft Der Neigungsgrad kann grob durch die folgende Gleichung ausgedruckt werden:

N- 1

(2)

wobei / die Länge der Projektion der Grenzlinie 81 auf die Richtung 80 der Anordnung der Element«! und /Vdie

Anzahl der lichtempfindlichen Elemente ist, die eine Periode d unterteilen und bei diesem Beispiel N" 4 ist.

Im folgenden wird anhand eines Beispiels dargestellt, daß die Anordnung von derart schrägverlaufenden lichtempfindlichen Elementen den Einfluß der tertiä- ~> ren Fourier-Koraponente 3ΑΓ herabsetzt,

F i g. 20a zeigt die herkömmliche Form der Elemente, die nicht schräg verläuft, wobei die Grenzlinie zwischen benachbarten Elementen parallel zu einer Linie verläuft, die senkrecht zur Richtung 80 der Anordnung der "' Elemente P liegt Im folgenden wird der Fall betrachtet, indem ein optisches BOd mit der Raumfrequenz

nämlich ein optisches Bild mit der Raumperiode d, auf die Reihe 2 der lichtempfindlichen Elemente projiziert wird, wie es in F i g. 20a dargestellt ist Der helle Bildbereich ist durch eine Schraffierung wiedergegeben, und -^:i| der dunkle Bildbereich ist nicht schraffiert Das heißt, daß das Licht die lichtempfindlichen Elemente P₁ und P₁ jedoch nicht die Elemente P₃ und P₄ etreicht Die fotoelektrischen Ausgangssignale der Elemente P₁ bis P₄ werden in Vektorgrößen /1 bis /4 durch die in F i g. 1 ² '· dargestellte Vektoreinrichtung 8 umgewandelt, die

jeweils um - phasenverschoben sind. Die fotoelektrischen Ausgangssignale der Elemente P₃ und P₄ sind jedoch gleich NuU, so daß |/3| = |/4|= 0 ist Der ·■" zusammengesetzte Vektor IS der Vektorgrößen /1 bis /4 von dem optischen Bild mit der Raumfrequenz

J*l

ist in Fig. 20b dargestellt

Fig. 21a zeigt den Fall, indem ein optisches Bild mit der Raumfrequenz 3 AT, nämlich ein optisches Bild mit

d ■>')

der Raumpc node - auf diese herkömmlichen Elemente

projiziert wird. Wie es aus Fig. 21a ersichtlich ist, ist in diesem Fall

F i g. 21 b zeigt den zusammengesetzten Vektor /5 der Vektorgrößen /1 bis /4 von einem optischen Biid mit der Raumfrequenz 3 K, wobei dieser zusammenge- '>'> setzte Vektor IS nicht = 0 ist Bei lichtempfindlichen Elementen mit einer derartigen Form wird die tertiäre Fourier-Komponente der Raumfrequenz gewonnen.

Fig. 22a zeigt den Fall, indem ein optisches Bild mit der Raumfrequea*} K auf eine Elementenreihe proji- '·'■> ziert wird, die lichtempfindliche Elemente umfaßt die erfindungsgemäß schräg liegen. Fig. 22b zeigt den zusammengesetzten Vektor IS. Der Neigungsgrad beträgt aus der obigen Gleichung (2)

/ _a d/.W - 1 = dß.

F i g. 23a zeigt den Fall eines optischen Bildes mit der Raumfrequ'jnz 3 K, wobei aus dieser Figur ersichtlich ist, daß die Vektorgrößenl /11 = | /21 = | /31 = | /4Jsind *· und somit der zusammengesetzte Vektor IS-Q ist. In diesem Fall ist daraufhinzuweisen, daß die Periode des Bildes mit der Raumfrequenz 3 K dll beträgt und daß das gleich der Neigung / ist

Aus den vorhergehenden Beispielen ist ersichtlich, daß dann, wenn ein optisches Bild mit der Grundraumfrequenz K in der in Fig. 22a dargestellten Weise auf eine Reibe von lichtempfindlichen Elementen projiziert wird, die das Muster des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigen, der zusammengesetzte Vektor IS auftritt, daß jedoch dann, wenn das optische Bild der tertiären Raumfrequenz 3K in der in Fig. 23a dargestellten Weise projiziert wird, der zusammengesetzte Vektor /S=O wird. Die Fourier-Koraponente bezüglich der Raumfrequenz 3 K beeinflußt daher nicht nachteilig die Ermittlung der Verschiebung des optischen Bildes.

Um die Größe des zusammengesetzten Vektors bezüglich der Raumfrequenz 3 AT gleich Null zu machen, ist die Neigung der lichtempfindlichen Elemente so festgelegt, daß sie die Gleichung (2) erfüllt, wohingegen die Größe des zusammengesetzten Vektors bezüglich der Raumfrequenz 3 K nicht immer gleich Null, sondern so klein sein kann, daß sie die Ermittlung der Verschiebung des optischen BF/es nicht nachteilig beeinflußt Aus diesem Grunde kann ά:τ Neigungsgrad der Elemente bei

liegen.

Fig. 24 zeigt ein weiteres Beispiel des Musters der lichtempfindlichen Elemente, das jedoch in seinem Gehalt mit dem in Fig. 19 dargestellten Beispiel identisch ist

Die Fig. 25 bis 27 zeigen Kombinationen, bei denen die den Signalbeitrag herabsetzende Einrichtung 4 in Fig. 5 durch die Form der Elementenreihe und durch die Ausbildung aufgebaut ist, durch die der Einfluß der Frequenzkomponente 3 K höheren Grades ausgeschlossen wird.

Bei den obigen Beispielen wurde von einem derartigen optischen Bild ausgegangen, bei dem die Lichtverteilung sich nur in der Richtung der Anordnung der Elemente ändert, und in der dazu senkrechten Richtung im wesentlichen gleichförmig ist

Bei einem optischen Bild, dessen Lichtverteilung sich stark auch in der zur Anordnung der Elemente senkrechten Richtung ändert, ist es wünschenswert, dieses optische Bild in ein optisches Bild umzuwandeln, dessen Lichtverteilung sich in der zur Elementenanordnung senkrechten Richtung nicht ändert

Ein Beispiel dafür wird im folgenden beschrieben.

In F i g. 28 sind imt L eine Abbildungslinse und mit 82 eine zylindrische Linse bezeichnet die keine Vergrößsrung in der Richtung der Anordnung der Elementenr-.ihc 2 und eine negative Vergrößerung in der dazu senkrechten Richtung zeigt. Wenn die Elementenreihe 2 in der festem Brennebene der Abbildungslinse L angeordnet ist wird das Bild in der Richtung der Anordnung der Elemente fokussiert und in der dazu senkrechten Richtung dffokussiert oder unscharf abgebildet. Folglich wird ein Bild mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Lichtverteilung in der senkrechten Richtung erhalten. Der Vergrößerungsgrad dir zylindrischen Linse 82 kann in passender Weise so gewählt sein, daß ein Bildpunkt in ein lineares Bild mit einer Ausdehnung umgewandelt wird, die das bis zu 0,5 bis l.Ofache der Länge des Elementes in senkrechter Richtung beträgt. Da die zylindrische Linse natürlich nur die Aufgabe hat, das optische Bild in der Richtung senkrecht

zur Richtung der Anordnung der Elemente unscharf abzubilden, kann die zylindrische Linse eine Positiv-Linse sein und kann die Ausbildungslinse L selbst eine zylindrische Linse sein.

Bei dem vorliegenden Ausrührungsbeispiel ist die Form der Elemente weiter verbessert, um den nachteiligen Einfluß der Fourier-Komponente der Raumfrequenz höherer Ordnung herabzusetzen, was jedoch auch in der folgenden Weise erreicht werden kann. Da es wünschenswert ist, daß in dem auf die Reihe der lichtempfindlichen Elemente projizierten optischen Bild wenig von einer Fourier-Komponente der Raumfrequenz höherer Ordnung oder keine derartige Fourier-Komponente beispielsweise keine Fourier-Komponente des tertiären Grades, wie beim vorhergehenden Ausfuhrungsbeispiel, enthalten ist, kann im optischen Weg der Abbildungslinse ein optisches Element mit OTF-Charakteristik vorgesehen sein, das die Komponente höheren Grades stark dämpft. Es ist auch möglich, eine Abbildungslinse vorzusehen, die selbst eine derartige OTF-Charakteristik zeigt Um (Dr eine Änderung in der Phase des zusammengesetzten Vektors IS zu sorgen, die die Verschiebung des optischen Bildes begleitet, ist es nicht immer notwendig, das photoelektrische Ausgangssignal in einen Vektor mit gleichem Phasenunterschied nämlich einem Phasenunterschied von 2/r/W umzuwandeln, wie es bei dem dargestellten

ίο Ausführungsbeispiel der Fall ist, es ist auch ausreichend, das photoelektrische Ausgangssignal in einen Vektor umzuwandeln, dessen Phase einfach in der Reihenfolge der Anordnung der Elemente zu- oder abnimmt. Selbst in diesem Fall ist es jedoch bevorzugt, daß der ausgegebene zusammengesetzte Vektor so reguliert wird, daß er bei gleichförmiger Beleuchtung gleich Null ist.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Bestimmen der Größe der Verschiebung eines durch ein optisches Abbildungssystem erzeugten Bildes in einer zur optischen Achse des Abbildungssystems im wesentlichen senkrechten Richtung mit einer sich in Richtung der zu bestimmenden Verschiebung erstreckenden Reihe von fotoelektrischen Wandlern, die in oder in der Nähe der Bildebene des optischen Abbildungssystems angeordnet ist, wobei aus den Ausgangssi· gnalen der fotoelektrischen Wandler ein Gesamtsignal ableitbar ist, das sich bei der Verschiebung des Bildes ändert, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (4; 28; 30) vorgesehen sind, durch die der Beitrag der Ausgangssignale der in den Endbereichen der Reihe (Z) angeordneten, fotoelektrischen Wandler (P₁) gegenüber dem Beitrag der im mittleren Bereich der Reihe (2) angeordneten, fotoelektrischen WandJ?r (P₁) zum Gesamtsignal verringerbar ist, daß eine erste Schaltungsanordnung (8; IZ; 14) vorgesehen ist, mit der aus den Ausgangssignalen der fotoelektrischen Wandler (P,) Vektorgrößensignale erzeugbar sind, die jeweils einen Betrag und eine Phase aufweisen, wobei der Betrag jeweils dem 2s Ausgangssignal des zugeordneten, fotoelektrischen Wandlers (P₁) entspricht und ύϊΛ Phase in der Reihenfolge der Anordnung der fotoelektrischen Wandler (/>,) zunimmt, daß eine zweite Schaltungsanordnung (10; 14-18; 26,16,18; 34x, My, 36, 38jc, 38,y, 40,42,441 vorgesehen ist, mit der aus den Vektorgrößensignalen ein eine Gesamtamplitude und eine Gesamtphase auOeisen_Iis Gesamtvektorsignal erzeugbar ist, und -daß die Gesamtphase das Gesamtsignal bildet, welches sich bei der Verschie- 3s bung des Bildes ändert

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die den Beitrag der Ausgangssignale verringernden Mittel (4; 28; 30) der Beitrag der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (P₁) zu dem Gesamtsignal in Richtung auf die gegenüberliegenden Enden der Reihe (2) zu allmählich verfingerbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Verringerung des Beitrages der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (P₁) durch die den Beitrag der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (P₁) verringernden Mittel (4; 28; 30) so festgelegt ist, daß das Gesamtsignal gleich Null wird, wenn die Reihe (Z) so von fotoelektrischen Wandlern (P₁) mit einem Bild mit gleichförmiger Lichtverteilung beaufschlagt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Beitrag der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (P₁) verringernden Mittel durch in den Endbereichen der Reihe (2) von fotoelektrischen Wandlern (P₁) allmählich in Richtung auf die Enden der Reihe (Z) abnehmende Lichtempfangsflächen der fotoelektrischen Wandler (P₁) gebildet sind. eo

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn· zeichnet, daß die Breitenabmessung der fotoelektrischen Wandler (P₁) gleich groß ist, während ihre Längenabmessung in den Endbereichen der Reihe (2) in Richtung zu den Enden der Reihe (2) allmählieh abnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitenseiten der sich an den Enden der Reihe (2) befindenden fotoelektrischen Wandler (Pj) jeweils zum Ende der Reihe (2) in einem Punkt zusammenlaufen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Beitrag der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (P₁) verringernden Mittel ein Filter (28) sind, welches vor der Lichtempfangsfläche der Reihe (Z) von fotoelektrischen Wandler (P₁) angeordnet ist und dessen Durchlässigkeit allmählich in Richtung auf die Enden der Reibe (Z) von fotoelektrischen Wandlern (PH abnimmt

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Beitrag der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (Pi) verringernden Mittel Verstärkereinrichtungen (30) zum Verstärken der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandler (P₁) in den Endbereichen der Reihe (Z) von fotoelektrischen Wandlern (P,) sind, deren Verstärkungsfaktoren für die jeweiligen fotoelektrischen Wandler (P₁) allmählich in Richtung zu den Enden der Reihe (2) abnehmen.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzlinie zwischen aufeinanderfolgenden fotoelektrischen Wandlern (P₁) in bezug auf eine Senkrechte zu der Richtung der Reihe von fotoelektrischen Wandlern (P₁) schräg verläuft

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (/) der Projektion der Grenzlinie auf die Richtung der Reihe (2) von fotoelektrischen Elementen (Pi) die Beziehung