DE2918075C2 - Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera - Google Patents

Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera

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DE2918075C2
DE2918075C2 DE2918075A DE2918075A DE2918075C2 DE 2918075 C2 DE2918075 C2 DE 2918075C2 DE 2918075 A DE2918075 A DE 2918075A DE 2918075 A DE2918075 A DE 2918075A DE 2918075 C2 DE2918075 C2 DE 2918075C2
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Satoru Wako Saitama Tachihara
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    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane

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Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera, mit einem Paar konkaver Spiegel, denen das Bild eines Gegenstandes über eine fotografische Linse und einen bewegbaren Spiegel der Kamera zugeführt wird, wobei die konkaven Spiegel das Bild in zwei Sekundärbilder umwandeln, mit einem Paar Lichtempfängerelementreihen, die in den Abbildungsebenen der Sekundärbilder angeordnet sind und mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung, in welcher abhängig von der Differenz der Ausgangssignale der Lichtempfängerelemente ein Ausgangssignal abgegeben wird, das angibt, ob die fotografische Linse auf den Gegenstand ordnungsgemäß fokussiert ist, wobei bei ordnungsgemäßer Fokussierung der Unterschied zwischen den Ausgangs-Signalen der Lichtempfängerelemente null ist.
Es wurden bereits Verfahren zur Fokussierungsermittlung vorgeschlagen, bei welchen die richtige Fokussierung ermittelt wird, indem der Umstand ausgenützt wird, daß Kontrast, Raumfrequenz oder Lichtmenge eines Gegenstandes sich abhängig vom Ausmaß der Fokussierung ändern. Gemäß einem ersten bekannten Verfahren wird ein fotoelektrisches Element, wie beispielsweise eine CdS-ZeIIe mit einem besonderen Kontrastabfühlvermögen verwendet. Bei einem zweiten Verfahren wird ein fotoelektrisches Ausgangssignal erhalten, indem ein optisches Element mechanisch in Schwingungen versetzt oder gedreht wird. Bei einem dritten Verfahren, das ähnlich einem Entfernungsmesser—Sucher arbeitet, werden die Ausgangssignale zweier, an unterschiedlichen Stellen angeordneten Lichtdetektorelementen zur Ermittlung der Fokussierung verwendet
Das zweite Verfahren hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß es dabei schwierig ist, die Fokussierung mit hoher Genauigkeit festzustellen, da ei Schwierigkeiten bereitet, fotoelektrische Elemente mit der gleichen Ansprechkennlinie herzustellen; ferner ist die Änderung des Ausgangssignals der fotoelektrischen Elemente, bevor und nachdem die richtige Fokussierung ermittelt wurde, bei schlechten Lichtverhältnissen sehr Idein. Das zweite Verfahren ist nachteilig, da es schwierig ist die Kamera klein zu entwerfen, da es mechanisch bewegliche Teile erfordert und beträchtliche elektrische Leistung verbraucht
Das dritte Verfahren ist ebenfalls nachteilig, da es bei einem derartigen System schwierig ist die Linse auszutauschen.
Eine Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera der eingangs definierten Art ist bereits aus der DE-OS 24 58 984 bekannt Gemäß einer Ausführungsform ist diese bekannte automatische Fokussiereinrichtung zwar bereits zur Verwendung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera geeignet, weist jedoch verschiedene Nachteile auf. In der bekannten Vorrichtung sind die Lichtempfängerelemente auf einem Spiegel befestigt, der schwenkbar an der Kamera angebracht ist, und der jedesmal nach unten verschwenkt werden muß, um ein Erfassen des Gegenstands durch den Sucher zu gestatten, wonach durch Rückverschwenkung des Spiegels der Fokussierungsermittlungsvorgang eingeleitet werden kann. Somit besteht in der bekannten Anordnung die Gefahr, daß zwischendurch der Bildinhalt verändert wird und das Ergebnis der Fokussierungsermittlung dem Sucherbild nicht mehr entspricht
Ferner ist in der bekannten Anordnung keine Abschirmung zwischen der Filmeucne und den konkaven Spiegeln vorhanden, so daß eine unerwünschte Belichtung des Films möglich isi. Außerdem erhöht die Befestigung der Lichtempfängerelemente an einem beweglichen Spiegel die Trägheit desselben und damit die Masse der bewegten Teile, aber auch die elektrischen Zuleitungen zu den Lichtsensorelementen unterliegen einer erhöhten Beanspruchung.
Aus der DE-OS 26 39 625 ist schließlich eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einer Fokussiereinrichtung bekannt bei der das Bild eines Gegenstandes über eine fotografische Linse und einen bewegbaren Spiegel der Kamera zugeführt wird. Diese bekannte Konstruktion ist jedoch vergleichsweise sehr aufwendig, da anstelle der konkavem Spiegel Prismen verwendet werden, und darüber hinaus eine zusätzliche Linse erforderlich ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera der eingangs definierten Art bei Verwendung in einer Spiegelreflexkamera bezüglich Aufbau und Bedienung zu vereinfachen,
Ausgehend von der Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Verwendung in einer Spiegelreflexkamera der bewegbare Spiegel in seinem mittigen Bereich halbverspiegelt und mit einer Ablenkeinrichtung versehen ist, welche das von dem halbverspiegelten Bereich durchgelassene
Licht auf die konkaven Spiegel leitet, und ferner zwischen der Ablenkeinrichtung und den konkaven Spiegeln eine Blende vorgesehen ist, die die Lichtempfängerelementreihen gegenüber der Fokussierebene der Linse abschirmt
Im Gegensatz zur bekannten Anordnung der eingangs definierten Art ist erfindungsgemäß keine Spiegelverschwenkung notwendig, um das Erfassen des Objekts im Sucher und den Fokussierungsvorgang gegeneinander abzugrenzen. Ferner sind auch die Lichtempfängerelemente nicht an einem beweglichen Teil angeordnet, wodurch der Aufbau der Anordnung wesentlich vereinfacht wird. Darüber hinaus ist auch die Gefahr eines unerwünschten Lichteinfalls am Film ausgeschaltet.
Da die Bauelemente der erfindungsgemäöen Vorrichtung nur aus konkaven Spiegeln, Lichtempfängerelementen und einer elektronischen Schaltung bestehen, kann die Vorrichtung mit geringer Größe und geringem Gewicht hergestellt werden. Auch zeichnet sich die Vorrichtung durch einen vergleichsweisen geringen Leislungsverbrauch aus. Die Fokussierungsermittlung erfolgt mit hoher Genauigkeit und Empfindiichkeit, da die Bewegung des Bildes zur Ermittlung der Fokussierung verwendet wird. Als Lichtempfängerelemente können Siliziumphotodioden, chemische Halbleiter, Ladungsverschiebungselemente oder selbstabtastende Bildsensoren verwendet werden.
Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Prinzips, aus der der Strahlengang eines Lichtbündels von einem Teil eines Gegenstands auf der optischen Achse ersichtlich ist,
F i g. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Prinzips, aus weicher der optische Strahlengang eines Lichtstrahlenbündels von einem der optischen Achse fernliegenden Gegenstand ersichtlich ist,
Fig.3 einen Schnitt durch das Lichtstrahlenbündel, wobei insbesondere Fig. 3(a) einen Schnitt des Lichtstrahlenbündels in der Ebene 4, F i g. 3(b) einen Schnitt des Lichtstrahlenbündels in einer Abbildungsebene und F i g. 3(c) einen Schnitt des Lichtstrahlenbündels in einer Ebene 5 angibt,
F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer einäugigen Spiegelreflexkamera, mit welcher eine Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung mit Merkmalen nach der Erfindung verwendet wird,
F i g. 5 eine zur Erläuterung dienende Darstellung der Konkavspiegel,
Fig.6 eine vergrößerte Darstellung der Lichtempfängerelementreihen 9a und 9b und zugeordneter Bauteile,
Fig.7 eine entsprechende Darstellung der Fig.6 gesehen von rechts,
Fig.8 verschiedene Bilder eines Gegenstands im optischen Strahlengang, die erhalten werden, wenn die Linse am Gegenstand fokussiert bzw. nicht fokussiert ist,
Fig.9 eine Darstellung zur Ermittlung des Mittel-Dunkts der Fläche einet Halbkreises.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung wird anschießend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
F i g. 1 ist eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips der Fokussierungsermittlung. Ein von einem Gegenstand 2 kommendes Lichtstrahlenbündel gelangt zu einer Linse 1 und das Bild des Gegenstands 2 wird auf eine Abbildungsebene 3 projiziert. Die Entfernung zwischen dem Gegenstand 2 und der Hauptebene der Linse wird durch die Linie A dargestellt und die Entfernung zwischen der Hauptebene der Linse und der Abbildungsebene durch die Linie B. Die Lichtstrahlen von einem Punkt O\ des auf der optischen Achse 6 befindlichen Gegenstands treten durch die gesamte Fläche der Linse 1 hindurch und konvergieren an dem Punkt O2 der optischen Achse. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß die Lichtstrahlen gleichmäßig auf die gesamte Linsenfläche auf treffen, womit die J -einmenge über die gesamte Linsenfläche gleich verteilt ist
Es werden nunmehr zwei Ebenen 4 und 5 betrachtet, die jeweils in einer Entfernung C und D von der Abbildungsebene 3 gemäß F i g. 1 entfernt sind. Die Ebene 4 befindet sich auf der linken Seite der Abbildungsebene 3 und die Ebene 5 liegt auf der rechten Seite derselben. Wie durch den schraffierten Abschnitt angegeben ist, liegt das durch die obere Hälfte der Linse hindurchtretende Lichtstrahlenbündrl oberhalb der optischen Achse 6 an der linken Seite der Abbildungsebene 3 und unter der optischen Achse an der rechten Seite derselben. An den Ebenen 3, 4 und 5 werden folgende Schnitte durch das Lichtstrahlenbündel erhalten:
Der Schnitt durch das Lichtstrahlenbündel in der Ebene 4 ist ein Halbkreis mit einem Radius (C/B) χ F gemäß Fig.3(a). Der Schnitt durch das Lichtstrahlenbündel in der Ebene 5 ist ein Halbkreis, dessen Radius gemäß F i g. 3(c) gleich (D/B) χ F ist, wobei der Halbkreis unterhalb der optischen Achse 6 liegt. Es ist offensichtlich, daß das Lichtstrahlenbündel gemäß Fig.3(b) in der Ebene 3 einen Punkt bildet Das erfindungsgemäße Prinzip der Fokussierungsermittlung kann mit Hilfe der Bewegung des Lichtstrahlenbündels im nicht fokussierten Zustand erkläit werden. Das Ausmaß der Bewegung des Mittelpunkts des Schnitts durch das Lichtstrahlenbündel wird als Ausmaß der Bewegung des nicht fokussierten Bildes angesehen. Ist beispielsweise das Lichtstrahlenbündel gleichförmig, so ist der Mittelpunkt des Halbkreises in Fig.3(a), wenn die Lichtmenge desselben betrachtet wird, gleich dem Mittelpunkt der Fläche.
Somit ist der Mittelpunkt der Fläche des Halbkreises etwa 0,4 F ■ C/B oberhalb der optischen Achse. Dies kann gezeigt werden, indem ein Halbkreis mit einem Radius F betrachtet wird, der in einer Ebene mit den Koordinatenachsen gemäß F i g. 9 bezeichnet wird, um den Mittelpunkt der Fläche des Halbkreises zu erhalten. Die Koordinaten des Mittelpunkts der Fläche seien X\, y\. Dabei ist y\ = 0, da die x-Koordinate die Symmetrieachse darstellt. Aus dem gleichen Grund kann die χ ι-Koordinate aus einer Senkrechten χ = χ ι, erhalten werden, die den Viertelkreis im ersten Quadranten des x-y-Koordinatensystems in zwei gleich große Bereiche /uiiu K unterteilt. Wie ersichtlich, ist die Fläche eines jeden Bereiches ein Viertel der Fläche des Halbkreises. Dies kann durch folgende Gleichung
ausgedrückt werden:
-J
η F2 /8
Somit ergibt sich χ, = 0,40397 ... χ F.
Somit ist der Mittelpunkt der Fläche des Lichtstrahlenbündels etwa 0,4 F χ C/B von der optischen Achse 6 entfernt. Das Bild wird in der Fig. 4 vertikal bewegt. Das Ausmaß der Bewegung ist in Fig. 3(a) durch die Entfernung G'angegeben. Dabei ist G = 0.4 /·' C/B.
Es wird nunmehr der Fall betrachtet, gemäß welchem das optische System nach F i g. I in einer Kamera verwendet wird. Bei dieser Anwendung sei angenommen, daß die Ebene 3 die Filmoberfläche darstellt, wenn die Linse auf den Gegenstand fokussiert ist. Die Ebene 4 ist die Filmoberfläche, wenn die Linse auf einem Punkt hinter d?™1 C}t;apn*\anA fokussiert ist. was anschließend als rückwärtige Fehlfokussierung bezeichnet wird Schließlich stellt die Ebene 5 die Filmoberflächc dar. wenn die Linse auf einem Punkt vor dem Gegenstand fokussiert ist. was anschließend als vordere Fehlfokussierung bezeichnet wird. Das Bild des auf der optischen Achse befindlichen Gegenstands wird um G = 0.4 F χ C/B über die optische Achse verschoben, falls eine rückwärtige Eehlfokussierung vorliegt und um 0.4 F χ D/B unter die optische Achse, falls eine vordere Fehlfokussierung vorhanden ist. Dabei stellt gemäß Fig. I die Entfernung Cdas Ausmaß der rückwärtigen Fehlfokussierung und die Entfernung Ddas Ausmaß der vorderen Fehlfokussierung dar.
Es wird anschließend der Fall betrachtet, bei w elchem die obere Hälfte der fotographischen Linse abgedeckt ist, damit ein Lichtstrahlenbündel durch die untere Hälfte der Linse zur Erzeugung eines Bildes tritt. Das von dem durch die untere Hälfte der Linse hindurchtretenden Lichtstrahlenbündel erzeugte Bild liegt unter der optischen Achse in der Ebene 4. Das Ausmaß der Bewegung des Bildes ist daher -G- - 0.4 F χ C/B. Das Bild ist in der Ebene 5 über der optischen Achse und das Ausmaß der Bewegung des Bildes ist 0.4 F χ D/B. Die Richtung der Bildbewegung ist entgegengesetzt zu jener, die erhalten wird, wenn das Lichtstrahlenbündel durch die obere Hälfte der Linse tritt. Die Mittelpunkte der Bilder, die durch die beiden Lichtstrahlenbündel erhalten werden, die jeweils durch die obere bzw. untere Hälfte der Linse treten, liegen im Abstand von 0.8 F χ D'B bei vorderer Fehlfokussierung und im Abstand von 0.8 F χ C/B bei rückwärtiger Fehlfokussierung voneinander.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. erzeugt ein Lichtstrahlenbündel von einem Punkt des Gegenstands, der im Abstand von der optischen Achse liegt, ein Bild in einer Entfernung E von der optischen Achse in einer Bildebene 3. Wird die Entfernung Egeändert so können alle Lichtstrahlenbündel von allen Punkten des Gegenstands untersucht werden. Jedoch werden die in Fig. 2 senkrecht verlaufenden optischen Komponenten (die in Richtung des Pfeils H nach F i g. 3 verlaufen) in der Beschreibung der Bewegung nicht berücksichtigt da die Bewegung des Bildes vertikal oder in Richtung des Pfeils I in F i g. 3 verläuft
Anschließend wird ein Fall betrachtet bei dem ähnlich wie vorausgehend beschrieben wurde, die untere Hälfte der Linse abgedeckt ist damit ein Lichtstrahlenbündel (das in Fig.2 schraffiert gezeigt ist) durch die obere Hälfte der Linse zur Erzeugung eines Bildes tritt. In diesem Falle liegt der Mittelpunkt der Lichtmenge des Bildes von der optischen Achse in der Ebene 4 um den Betrag 0,4 χ F χ C/B - tan λ (B-C) entfernt und in einer Entfernung von 0,4 χ F χ D/B + tan .-t (B+D) von der optischen Achse 6 in der Ebene 5, wobei λ den Winkel zwischen der optischen Hauptachse 7 und der optischen Achse 6 darstellt. Falls das Bild durch ein Lichtstrahlenbündel gebildet wird, das durch die untere Hälfte der Linse tritt,
to ist der Mittelpunkt der Lichtmenge des Bildes um 0,4 χ F χ C/B + tan t (B-C) von der optischen Achse in der Ebene 4 entfernt und um 0.4 χ F χ D'B -tan χ (B+ D) von der optischen Achse in der Ebene 5. Im letzteren Falle ist die Bewegung des Bildes
li entgegengesetzt zu jener, die erhalten wird, wenn das Lichtstrahlenbündcl durch die obere Hälfte der Linse tritt Die Entfernung zwischen den Bildern, die durch die durch die obere und untere Hälfte der Linse tretenden Lichtsirahlenbündel gebildet werden, ist (1.8 / · CB in
2i) der Ebene 4 und 0,8 F ■ D/B in der Ebene 5.
Die Bildbewegung beim erfindungsgemäßen Prinzip der l'okussierungsermiitlung verläuft wie vorausgehend beschrieben wurde. In den F i g. I und 2 zeigen die gestrichelten Linien die Mittelpunkte der Lichtmengen des oberen und unteren Lichtstrahlenbündels. Die durch die obere Hälfte und untere Hälfte der Linse hindurchtretenden Lichtsirahlenbündel konvergieren nur ar einem Punkt der Fokussierungsebene. sind jedoch bei einer Fehlfokussierung nicht in der gleichen
jo Stelle, d. h. die Schnitte der Lichtstrahlenbündel in einer Ebene befinden sich an verschiedenen Stellen. Dies ist das crfind'ingsgemäße Prinzip. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die beiden Lichtstrahlcnbündel von Lichtempfängerelementen empfangen, so daß die richtige Fokussierung ermittelt wird, indem festgestellt wird, ob die Ausgangssignale der Lichtempfängerelemente gleich groß sind oder nicht.
F i g. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer einäugigen Spiegelreflexkamera, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird. Licht von einem Gegenstand 2 tritt durch eine fotografische Linse 1 hindurch. Ein Teil des Lichtes wird nach oben durch einen Spiegel 13 reflektiert, dessen mittiger Abschnitt in der Nachbarschaft der optischen Achse aus einem halbverspiegelten Teil besteht, daher kann das Bild des Gegenstands vom Auge 18 durch einen Fokussierungs- und eine Vergrößerungslinse 17 betrachtet werden. Der andere Teil des Lichts tritt durch den halbverspiegelten Teil und wird durch einen total reflektierenden Spiegel 12 nach unten abgelenkt und über konkave Spiegel 8a und 8i> auf die Lichtempfängerelemente 9a "nd 9b gerichtet.
F i g. 5 ist eine zur Erläuterung dienende Darstellung der konkaven Spiegel. Insbesondere stellt F i g. 5(a) eine Seitenansicht eines üblichen konkaven Spiegels, F i g. 5(b) eine Seitenansicht der erfindungsgemäß verwendeten konkaven Spiegel und F i g. 5(c) eine Vorderansicht der konkaven Spiegel gemäß F i g. 5(b) dar. Wie aus F i g. 5(c) ersichtlich ist, wird der konkave Spiegel durch eine Mittellinie 28 in zwei Teile unterteilt nämlich die beiden konkaven Spiegel 8a und Sb.
F i g. 6 stellt eine vergrößerte Ansicht der Uchtempfängerelemente und anderer zugeordneter Bauteile dar. In Fig.6 bezeichnet das Bezugszeichen 19 eine Ebene.
die in einer der Filmlage entsprechenden Ebene liegt Ein räumliches Bild wird während der Fokussierung in der Ebene 19 erzeugt Eine Blende 11 dient zur Begrenzung des Gesichtsfeldes der Fokussierungser-
mittlung und wird anschließend als »Fenster« bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fenster fluchtend zur vorausgehend erwähnten Ebene 19 angeordnet. Ein durch das Fenster hindurchtretendes Lichtstrahlenbündel gelangt über die konkaven Spiegel 8a und 86 zu den Lichtempfängerelementreihen 9a und 96.
Unter Bezugnahme auf die erläuterten Darstellungen der Fig.! und 2 sei angenommen, daß ein Lichtstrahlenbündel durch den konkaven Spiegel Sa reflektiert wird, um ein Bild zu erzeugen, das dem oberen schraffierten Abschnitt in Fig. I oder 2 äquivalent ist, und ferner ein Lichtstrahlenbündel vom konkaven Spiegel Sb reflektiert wird, um ein Bild zu erzeugen, das dem unteren schraffierten Abschnitt in Fig. 1 oder 2 äquivalent ist. Dann kann unterstellt werden, daß die Abbildungsebene oder Ebene 3, die in zwei Teile unterteilt ist, die Flächen der Lichtempfängerelementreihen 9a und 9b bildet. Hieraus ist ersichtlich, daß das Prinzip der Kokussierungsermittiung verwirklicht werden kann. Die Bewegungsrichtungen der Bilder auf den Lichtempfängerelementreihen 9a und 9b verlaufen senkrecht zur Fläche der F i g. 6.
F i g. 7 zeigt eine Ansicht, die sich bei Betrachtung der Anordnung der F i g. 6 von rechts ergibt. Der in F i g. 7 schraffierte Abschnitt stellt ein Lichtstrahlenbündel dar, welches von dem auf der optischen Achse 6 befindlichen Gegenstand kommt und anschließend durch den konkaven Spiegel Sa reflektiert wird. F i g. 7 zeigt den Zustand des optischen Systems bei vorderer Fehlfokussierung, was dem in F i g. 1 dargestellten Zustand entspi/cht. In Fig. 7 ist das an den konkaven Spiegeln und der Lichtempfängerelementreihe 9a einfallende Licht nicht dargestellt, um eine Überlappung verschiedener Elemente in F i g. 7 zu verhindern. Gemäß F i g. 7 besteht die Lichtempfängerelementreihe 9b aus vier Lichtempfängerelementen 96-1, 96-2, 96-3 und 96-4. In ähnlicher Weise besteht die Lichtempfängerelementreihe 9a aus vier Lichtempfängerelementen 9a-1,9a-2,9a-3 und 9a-4. Die Lichtempfängerelemente 9a-1 und 9a-1 sind an verschiedenen Stellen angeordnet, erhalten jedoch während der Fokussierung das gleiche Bild. Dies gilt ebenfalls für die verbleibenden Lichtempfängerelemente 9a-2 und 96-2, 9a-3 und 96-3, und 9a-4 und 96-4. Anschließend werden diese Kombinationen als Lichtempfängerelementpaare bezeichnet. Der Zweck der Teilung eines Bilds in zwei Teile durch die beiden konkaven Spiegel liegt darin, den beiden Lichtempfängerelementreihen bei der Fokussierung gleiche Bilder zuzuführen, um die vorausgehend beschriebene Fokussierungsermittlungsmethode zu realisieren.
Da das optische System in der vorausgehend beschriebenen Weise aufgebaut ist werden auf den Lichtempfängerelementreihen Bilder gemäß Fig.8 ■ erhalten. Die Lichtempfängerelementreihen sind dabei in den Abbildungsebenen angeordnet, die der Filmfläche 10 äquivalent sind und die zum Zeitpunkt der Fokussierung erhalten werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird nur das Bild des von dem auf der optischen Achse befindlichen Gegenstand kommenden Lichtbündels dargestellt Aus der in Verbindung mit F i g. 2 gegebenen Beschreibung ist jedoch ersichtlich, daß ähnliche Änderungen auch bei den von anderen Abschnitten der Gegenstände kommenden Lichtbündeln erhalten werden.
F i g. 8{a) zeigt die Bilder auf den Lichtempfängerele
mentreihen 9a und 96 bei einer vorderen Fehlfokussierung. F i g. 8(b) zeigt die Bilder auf den Lichtempfängerelementreihen 9a und 96 zum Zeitpunkt der richtigen Fokussierung, wobei die Bilder sich in optisch gleichen Stellen befinden. Fig.8(c) zeigt die Bilder auf den Lichtempfängerelementreihen 9a und 96 bei einer rückwärtigen Fehlfokussierung. Es wird nunmehr erneut auf die F i g. 6 und 7 Bezug genommen, in denen der Schnittpunkt der optischen Achse 6 mit einer dem Film äquivalenten Ebene 19 bei 30 dargestellt ist, während der Schnittpunkt der optischen Achse β und der konkaven Spiegel 8a und 86 bei 32 angegeben ist und die Schnittpunkte der beiden, von der optischen Achse 6 abzweigenden optischen Achsen 6' mit den Oberflächen der Lichtempfängerelementreihen jeweils bei 31a und 316 angegeben sind. Ist der konkave Spiegel 8a als elliptischer Spiegel mit Brennpunkten 30 und 31a ausgebildet und der konkave Spiegel 86 in ähnlicher Weise als elliptischer Spiegel mit den Punkten 30 und 316 als Brennpunkt, so wird die Abweichung auf der optischen Achse auf ein Mindestmaß verringert. Jedoch können die Spiegel auch einfache sphärische Spiegel sein, wenn der Punkt 30 sehr nahe am Punkt 31a und am Punkt 316 liegt und beide Lichtempfängerelementrei hen und das Fenster klein sind.
Es wird angenommen, daß, wenn die Lichtempfängerelementreihen 9a und 96 in der Ebene sind, die in F i g. 7 durch die gestrichelte Linie 3 angegeben ist, die richtige Fokussierung erhalten wird. Befinden sich die Lichtemp fängerelementreihen 9n und 96 in den durch die gestrichelten Linien 4 und 5 angegebenen Ebenen, so wird jeweils eine rückwärtige und vordere Fokussierung erhalten. Bei diesem Ausiiihrungsbeispiel werden die Positionen der Lichtempfängerelementreihen 9a und 96 und der Filmoberfläche 10 nicht in Richtung der optischen Achse abhängig von einer Erzielung der richtigen Fokussierung geändert. Statt dessen wird die Stellung des Bildes in Richtung der optischen Achse geändert. Jedoch ist der wesentliche Gesichtspunkt, daß die Positionen der Bilder auf den Lichtempfängerelementreihen entsprechend dem Fokussierungszustand geändert werden. Ist die richtige Fokussierung erhalten, so wird eine Koinzidenz der Positionen der auf die Lichtempfängerelementreihen projizierten Bilder erhal ten. Daher ist die Summe der Absolutwerte der Unterschiede zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfängerelementpaare null. Falls die Ausgangssignale der Lichtempfängerelemente 9a-l,9a-2,9a-3,9a-4, 96-1, 96-Z 96-3 und 96-4 jeweils durch 9a-l, 9a-2, 9a-3, 9a-4, 96-1, 96-2, 96-3 und 96-4 bezeichnet werden, wird
|9a-i-9b-i| - 0.
Wird die richtige Fokussierung nicht erhalten, so werden die Bilder auf den Lichtempfängerelementen in entgegengesetzten Richtungen verschobea Falls daher die Bilder des Gegenstandes, die auf die Lichtempfän gerelemente projiziert sind, einen Kontrast ta den Richtungen der Anordnung der Lichtempfängerelemente in den Lichtempfängerelementreihen aufweisen, so ist die vorausgehend erwähnte Summe der Absolutwerte der Unterschiede zwischen den Ausgangssignalen der
Lichtempfängerelementpaare nicht gleich nuIL Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera, mit einem Paar konkaver Spiegel, denen das Bild eines Gegenstands über eine fotografische Linse und einen bewegbaren Spiegel der Kamera zugeführt wird, wobei die konkaven Spiegel das Bild in zwei Sekundärbilder umwandeln, mit einem Paar Lichtempfängerelementreihen, die in den Abbildungsebenen der Sekundärbilder angeordnet sind und mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung, in welcher abhängig von der Differenz der Ausgangssignale der Lichtempfängerelemente ein Ausgangssignal abgegeben wird, das angibt, ob die fotografische Linse auf den Gegenstand ordnungsgemäß fokussiert ist, wobei bei ordnungsgemäßer Fokussierung der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Lichtempfängerelemente null ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung in einer Spiegelreflexkamera der bewegbare Spiegel (13) in seinem mittigen Bereich haibverspiegelt und mit einer Ablenkeinrichtung (12) versehen ist, welche das von dem halbverspiegelten Bereich durchgelassene Licht auf die konkaven Spiegel (8a, Sb) leitet, und ferner zwischen der Ablenkeinrichtung (12) und den konkavem Spiegeln (8a, Sb) eine Blende (11) vorgesehen ist, die die Lichtempfängerelementreihen (9a, 9b) gegenüber der Fokussierebene der Linse (1) abschirmt
2. Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Spiegel (8e, 86,/elliptische Spiegel sind.
3. Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Spiegel (8, Sb) sphärische Spiegel sind.
DE2918075A 1978-05-17 1979-05-04 Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera Expired DE2918075C2 (de)

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