DE2918075C2 - Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine Kamera - Google Patents
Vorrichtung zur Fokussierungsermittlung für eine KameraInfo
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- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
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Description
40
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.
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
Claims (3)
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.
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-
1978
- 1978-05-17 JP JP5843978A patent/JPS54150125A/ja active Pending
-
1979
- 1979-05-04 DE DE2918075A patent/DE2918075C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-06-29 US US06/278,030 patent/US4384770A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4384770A (en) | 1983-05-24 |
DE2918075A1 (de) | 1979-11-22 |
JPS54150125A (en) | 1979-11-26 |
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