DE3019901A1 - Scharfeinstellungs-ermittlungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem zur Ermittlung des Scharfeinstellungs-Zuständs eines optischen Abbildungs-Systems in bezug auf ein Objekt; insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem, bei dem

25: zwei Signale erzeugt werden, die den Abbildungszuständen von Objektbilderh an zwei Stellen entsprechen, die im wesentlichen an gegenüberliegenden Seiten, nämlich der Vorderseite und der Rückseite und im wesentlichen in .■-:.--.. gleichen. Abständen zu einer vorbestimmten Brennebene bzw, Scharfeinstellungsebene des optischen Abbildungs-Systems liegen, das auf das Objekt scharf einzustellen ist, und bei dem diese Signale verglichen werden, um damit den Scharfeinstellungs-Zustand des optischen Systems in bezug auf das Objekt, nämlich im einzelnen den Scharfeinstellungs-Zustand oder den Zustand unscharfer

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Dresdner Bank

* ** TosTlcli3t

'ck (München) Kto. 670-43-804

Einstellung zugleich mit der Richtung der unscharfen Einstellung, nämlich einer Naheinstellung oder einer Ferneinstellung, zu ermitteln.

Bisher wurden mancherlei Verfahren und Einrichtungen vorgeschlagen, den Scharfeinstellungs-Zustand eines optischen Abbildungs-Systems dadurch zu ermitteln, daß die Schärfe eines mittels des optischen Systems erzeugten Bilds bewertet wird. Bei einem der bisher vorge-

"IO schlagenen Scharfeinstellungs-Systeme wurden fotoempfindliche Elemente, deren Ausgangskennlinien sich entsprechend einer Änderung der Bildschärfe ändern, an zwei Stellen an im.wesentlichen einander gegenüberliegenden Seiten in im wesentlichen gleichen Abständen von einer vorbestimmten Brenn- bzw. Scharfeinstellungsebene des optischen Abbildungs-Systems angeordnet und bei der Einstellung des optischen Systems die Ausgangssignale dieser beiden fotoempfindlichen Elemente miteinander verglichen, um zu bestimmen, daß das optische System im Scharfeinstellungs-Zustand ist, wenn die Ausgangssignale einander gleich werden. Nach diesem System ist es möglich, den Scharfeinstellungs-Zustand, nämlich den Zustand scharfer Einstellung und den Zustand unscharfer Einstellung sowie auch im letzteren Fall die Richtung der Ab- weichung aus der Scharfeinstellung, nämlich einen Naheinstellungs- oder einen Ferneinstellungs-Zustand zu ermitteln. Dieses System ist besonders bei einem optischen System vorteilhaft, das mit einem Servo-Mechanismus für eine automatische Scharfeinstellung versehen ist.

In der Praxis können jedoch gute Abbildungsbedingungen nicht in allen Fällen sichergestellt werden; vielmehr entstehen im Gegensatz dazu in allen Fällen schlechte Abbildungsbedingungen, In letzterem Fall wird es unmöglich, eine richtige Bestimmung des Scharfeinstellungs-Zustands zu erzielen, so daß fehlerhafte Ergebnisse auftreten können.

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Im einzelnen hat dieses System die grundlegende Unzulänglichkeit, daß es sehr schwierig ist, den richtigen Scharfeinstellungs- bzw. Fokussierzustand von einem Zustand beträchtlicher Unscharf-Einstellung zu unterscheiden. Dieses System ist nämlich so aufgebaut, daß der Scharfeinstellungs-Zustand durch Vergleich der Werte der Ausgangssignale der genannten fotoempfindlichen Elemente ermittelt wird; die Ausgangssignale der beiden fotoempfindlichen Elemente werden . einander gleich, wenn das optische System richtig auf das Objekt scharf eingestellt ist; ferner werden jedoch diese Ausgangssignare der beiden fotoempfindlichen Elemente einander gleich oder im wesentlichen gleich in dem Fall, daß das optische System im Zustand einer beträchtlich unscharfen Einstellung ist.

Die Erfindung betrifft ein Scharfeinstellungs-Ermittlungs-System, bei dem zwei Signale erzeugt werden, die den Abbildungsbedingüngen von Objektbildern an zwei Stellen entsprechen, die im wesentlichen an gegenüberliegenden Seiten, nämlich der Vorderseite und der Hinterseite, unter im wesentlichen gleichen Abständen von einer vorbestimmten Brennebene eines optischen Abbildungs-Systems erzeugt werden, das auf ein Objekt scharf eingestellt werden soll, und bei dem diese beiden Signale miteinander verglichen werden, um den Scharfeinstellungs-Zustand des optischen Systems zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem zu schaffen, bei dem mit einfachen Maßnahmen die grundlegende.' Unzulänglichkeit von Scharfeinstellungs-Systemen dieser Art, nämlich die große Schwierigkeit hinsichtlich der Unterscheidung zwischen dem richtigen Scharfeinstellungs-Zustand gegenüber einem Zustand beträchtlicher Unscharfe mit Sicher-

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heit ausgeschaltet ist, so daß eine richtige Ermittlung des Scharfeinstellungs- bzw. Fokussier-Zustands gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vorteilhaft durch ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem gelöst, bei dem ein erstes und ein zweites Signal, die den Abbildungsbedingungen von Objektbildern an einer und einer zweiten Stelle an im wesentlichen entgegengesetzten Seiten unter

]0 im wesentlichen gleichen Abständen von eine r vorbestimmten Brennebene eines optischen Abbildungs-Systems entsprechen, zusammen mit einem dritten Signal gebildet werden, das dem Abbildungszustand des Objektbilds an einer dritten Stelle entspricht, die im wesentlichen mit der vorbestimmten Brenn- bzw. Scharfeinstellungsebene übereinstimmt, und bei dem entsprechend diesen Signalen die Unterscheidung bzw. Bestimmung des Fokussier-Zustand des optischen Systems in bezug auf das Objekt getroffen wird, nämlich des Scharfeinstellungs-Zustands, des Naheinstellungs-Zustands oder des Ferneinstellungs-Zustands, sowie auch die Unterscheidung zwischen einem richtigen Scharfeinstellungs-Zustand und einem Zustand beträchtlich unscharfer Einstellung.

Ferner soll bei dem erfindungsgemäßen System ein vorteilhaftes Verfahren für das einfache und sichere Bestimmen des Fokussier-Zustands des optischen Abbildungs-Eystems bezüglich des Objekts, nämlich des Scharfeinstellungs-Zustands, des Naheinstellungs-Zustands oder des Ferneinstellungs-Zustands,sowie auch für die einfache und sichere Unterscheidung zwischen dem Zustand der richtigen Scharfeinstellung und dem Zustand der beträchtlich unscharfen Einstellung ergeben, um damit die Aufgabe der Erfindung zu lösen.

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— ■"I Anhand eines nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems wird zunächst als ein Verfahren für das einfache und sichere Bestimmen hinsichtlich der Unterscheidung zwischen dem Zustand beträchtlich unscharfer Einstellung und dem entgegengesetzten Zustand unter der vorstehend beschriebenen Zielsetzung ein Verfahren angegeben, gemäß dem unter Darstellung des genannten dritten Signals durch f-. der ■;:■ Fall, daß f₃<fc oder f < fc. gilt, wobei fc. ein vorbestimmter Bezugspegel ist, als Zustand beträchtlich

unscharfer Einstellung beurteilt wird, wäre der Fall, ν . bei dem f > fc. oder f_ > fc als der entgegengesetzte, nämlich der richtige Scharfeinstellungs-Zustand gilt.

."Ferner-.wird bei diesem Ausführungsbeispiel als Verfahren für das leichte und sichere Bestimmen des Fokussier-Zustands, nämlich des Scharfeinstellungs-Zustands, des Naheinstellungs-Zustands oder des Ferneinstellungs-Zustands ein Bestimmungs-Verfahren angegeben, bei dem -unter der Annahme, daß f und f das genannte erste bzw. \ genannte zweite Signal bezeichnen, die Erfüllung beispielsweise der Beziehungen ff. - f_| < fc„ oder Jf₁ - f_|<fc_? mit einem vorbestimmten Bezugspegel fc„

oder Jf₁ - f-,Ί ■^< k"f ₀ oder If₁ - f _|-■< kf _ mit einer KonoV V 2 = . 3 1 2 3

^zo stante k von weniger als 1 und auch zusätzlich hierzu der Bedingungen f > f₁ und f_ > f„ oder f->f₁ und f_> f₂ als Scharfeinstellungs-Zustände beurteilt werden, _v der Fall: (fj - .£):>■ te oder Cf₁ - ±₂) > ■ fc₂ oder

Cf₁ '-■ f.)> Jcf- oder (f. - f_o) > kf, und -f > fc. oder _: f₃>fc als Naheinstellungs-Zustand beurteilt wird und -der Fall: (f. - f„)<-fc„ oder (f. - f„) <" -fc_o oder ^f₁ - f₂)<-kf₃ öder (f - f^) < -kf₃ und f₃>.fc₁ oder f >.fc₁ als Ferneinstellungs-Zustand beurteilt wird.

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-¹⁴- 3019901 DE 0448 Auf diese Weise ergibt die Erfindung ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem, bei dem sowohl der Fokussier-Zustand eines optischen Abbildungs-Systems in bezug auf ein Objekt, nämlich der Scharfeinstellungs-Zustand, der c Naheinstellungs-Zustand und der Ferneinstellungs-Zustand, als auch die Unterscheidung zwischen dem Zustand richtiger Scharfeinstellung und einem Zustand beträchtlich unscharfer Einstellung erfolgt, wobei die Unzulänglichkeiten des herkömmlichen Systems völlig •vermieden sind.

Das erfindungsgemäße System ist beispielsweise für die Verwendung bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera verwendbar. Bekanntermaßen können bei einer einäugigen Spiegelreflex-Kamera viele optische Aufnahme-Systeme mit unterschiedlichen Brennweiten auswechselbar verwendet werden; wenn ein optisches Aufnahmesystem mit einer sehr langen Brennweite (nämlich ein Teleobjektiv) verwendet wird, ergibt sich eine beträchtliche Versetzung des Brennpunkts bzw. Scharfeinstellungspunkts, so daß eine beträchtlich unscharfe Einstellung auftreten kann. Das erfindungsgemäße System ist in einem derartigen Fall wirkungsvoll anwendbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1A, 1B und 1C zeigen eine grundlegende optische Anordnung eines herkömmlichen Systems, bei dem das Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem angewandt wird, mittels des herkömmlichen Systems erzeugte fotoelektrische Signale und ein Beispiel für den Aufbau einer äußerst einfachen Schaltung für das herkömmliche System.

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Fig, 2A und 2B zeigen eine grundlegende optische Anordnung des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems gemäß einem AUsführungsbeispiel sowie in diesem System erzeugte fotoelektrische Signale.

Fig. 3 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems.

. Fig. 4A, 4B, 4C, 4D und 4E zeigen Beispiele für optische Anordnungen eines Lichtempfangs-Systems für die Scharfeinstellungs-Ermittlung, das bei dem Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem anwendbar ist.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Lichtempfangseinheit für die Scharfeinstellungs-Ermittlung mit einem Strahlenteiler und einem fotoempfindlichen Element, die zur Bildung einer Einheit zusammengefaßt sind, die bei dem Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem verwendbar ist.
_

Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Festkörper-Bildsensors, der bei dem Ermittlungssystem anwendbar ist.

Fig. 7 ist ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel des Ermittlungssystems mit dem Bildsensor.

Fig. 8 A und SB- zeigen Ausgangs-Kurvenformen von wesentlichen Schaltungen in der Schaltung nach Fig. 7 sowie das Prinzip der dadurch herbeigeführten Be-Stimmung des Scharfeinstellungs-Zustands.

Fig>..9A und 9B zeigen den Aufbau eines von dem in Fig.7 gezeigten unterschiedlichen wesentlichen Teils in einer Abänderung sowie das Prinzip der Ermittlung 3~> des Scharf einstellungs-Zustands.

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~^τ6~ 3019501 ^DE Fig. 10 is-t eine Schematische Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer einäugigen Spiegelreflexkamera zeigt, bei welcher das System gemäß dem in der-Fig. 3" "oder der Fig. 7 einschließlich der in der Fig. 9A abgewandelten Form gezeigten Ausführungsbeispiel angewandt ist.

Fig. 11 ist ein Schaltbild, das eine weitere Abwandlungsform des in Fig. T gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt.

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer einäugigen Spiegelreflexkamera zeigt, bei der das System in der in Fig. 11 gezeigten abgewandelten Form angewandt ist.

Vor der Beschreibung der Ausführungsbeispiele des Ermittlungssystems wird anhand der Fig. 1A bis 1C ein herkömmliches Ermittlungssystem beschrieben, das mittels, des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems verbessert wird.

In Fig. 1A ist 1 ein Abbildungsobjektiv (d. h., im Falle einer Kamera ein Aufnahmeobjektiv); 2 ist eine vorbestimmte Brennebene bzw. Scharfeinstellungs-Ebene (d. h., im Falle einer Kamera die Filmebene); 3 und 4 sind fotoempfindliche Elemente wie CdS.-Elemente, CdSe-Elemente o. dgl., die die Eigenschaft haben, daß ihr innerer Widerstand ansteigt, wenn die Schärfe eines auf der Lichtempfangsflache der Elemente abgebildeten Bilds ansteigt. Diese fotoempfindlichen Elemente 3 und 4 sind so angeordnet, daß sie jeweils einen Einfallslichtfluß aufnehmen, der durch das Objektiv 1 durchgelassen wird und mittels eines Strahlenteilers 5 aufgeteilt wird, der ein Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von 1 : 1 hat; die Lichtempfangsebenen der Elemente sind so angeordnet,

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daß die Lichtempfangsebene des Elements 3 in einem vorbestimmten Abstand vor der .Brennebene 2 liegt, während die Lichtempfangsebene des, Elements 4 in dem gleichen Abstand hinter der Brennebene 2 liegt.

Wenn bei dieser optischen Anordnung das Abbildungs-JDbjektiv-"..1 längs seiner optischen Achse 1¹ in bezug auf ein in einem endlichen Abstand liegendes Objekt einge-. stellt wird, . entsteht eine Veränderung der inneren Wider-stände der fotoempfindlichen Elemente 3 und 4, wie es in Fig. IB gezeigt ist. In der Fig. 1B ist die Lageeinstellung des Objektivs 1 an der Abszisse aufgetragen, während an der.-Ordinate der .Innenwiderstand der fotoempfindlichen Elemente 3 und 4 in beliebig gewählten Einheiten aufgetragen ist} die Kurven 3¹ und 4' bezeichnen jeweils die Werte des' Innenwiderstands der fotoempfindlichen Elemente

3 bzw. 4 ...--■"■

Aus der Fig. 1B ist ersichtlich, daß die Werte des inneren -Widerstands der Elemente 3 und 4 einander gleich werden, wenn die Abbildungsstelle mit der in Fig. 1A gezeigten vorbestimmten Brennebene 2 zusammenfällt.. Diese Stellung ist auf der Abszisse in Fig. IB durch 2' dargestellt. Sobald die Abbildungslage aus der vorbestimmten Brennebene 2 nach vorne oder nach hinten zu verschoben wird, steigt der Innenwiderstands-Wert des entsprechenden fotoempfindlichen Elements an, während der Innenwiderstands-Wert des anderen fotoempfindlichen Elements abnimmt. Wenn gegenüber der vorbestimmten Brennebene 2 die Abbildungslage außerordentlich stark verschoben ist, ist die Schärfe der an den Lichtempfangsebenen der beiden Elemente 3 und

4 erzeugten Bilder außerordentlich herabgesetzt, so daß die Innenwiderstands-Werte der beiden Elemente 3 und 4 beträchtlichverringert sind. Aus der Fig. 1B ist ersichtlich, daß es möglich ist, durch Vergleichen der

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Werte der inneren Widerstände der fotoerapfindlicIiGn Elemente 3 und 4 das Lageverhältnis: der Abbildungsstelle in bezug auf die vo.rbestiminte Brennebene 2 zu ermitteln.

Die Pig. IC zeigt ein Beispiel, für einen Aufbau, mit dem eine derartige Ermittlung auf einfache Weise ausgeführt und das Ermittlungsergebnis mittels einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird. Bei dem in Fig. IC gezeigten Aufbau wird den fotoempfindlichen Elementen 3 und 4 Strom von einer Batterie 6 zugeführt, wobei diese Elemente zusammen mit Widerständen 7 und 8 eine bekannte Brockenschaltung bilden, in deren Querzweig ein Meßwerk 9 angeordnet ist. Wie in Fig. IC gezeigt ist, ändern sich die Innenwiderstandswerte der fotoempfindlichen Elemente 3 und 4 entsprechend der Einstellung des Abbildungs-Objektivs 1, so daß über das Keßwerk 9 Strom fließt und einen Zeigerausschlag des Meßwerks ergibt. Wenn.die Schaltung so abgeglichen ist, daß der Zeiger des Meßwerks bei dem Scharfeinstellungs-Zustand des Abbildungs-Objektivs 1 in seiner Null-Stellung steht, bewegt sich der Zeiger entsprechend einem Naheinstellungs-Zustand oder einem Ferneinstellungs-Zustand auf die eine oder andere Seite; auf diese Weise ist es möglich, aus der Auslenkung des Zeigers den Fokussier-Zustand des Abbildungs-Objektivs 1 zu erkennen. Wie leicht aus der Fig. IB ersichtlich ist, nimmt jedoch bei diesem herkömmlichen System der Zeiger des Meßwerks auch dann seine Null-Stellung ein, wenn die Abbildungsebene des Abbildungs-Objektivs 1 gegenüber der vorbestimmten Brennebene 2 extrem verschoben ist; folglich ist es unmöglich, einen derartigen Zustand extremer Verschiebung von dem Zustand echter Scharfeinstellung zu unterscheiden, bei dem die Abbildungsebene richtig mit der vorbestimmten Brennebene 2 übereinstimmt; daraus ergibt sich eine fehlerhafte Funktion.

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Nunmehr wird anhand der Fig, 2A und 2B das Prinzip der Fokuss.ier-Erniittlung bei dem Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem beschrieben, bei welchem der vorstehend ausgeführte Nachteil des herkömmlichen Systems vermieden werden kann. In der Fig. 2A bezeichnen die Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1A Teile, die mit denjenigen in der Fig. TA im Aufbau und der Funktion identisch sind, so daß daher ihre ausführliche Beschreibung weggelassen wird. In der Fig. 2A ist 10 ein HaIb-

IQ spiegel, der zur Teilung des von dem Abbildungs-Objektiv kommenden Einfallichtflusses dient; in dem Weg des von dem Halbspiegel 10 reflektierten Lichtstroms sind die beiden fotoempfindlichen Elemente 3 und 4 sowie ein Halbspiegel 5 in einem Lageverhältnis angeordnet, wie es

T5 anhand der Fig. 1A beschrieben wurde. 11 ist ein drittes fotoempfindliches Element, das den durch den Halbspiegel

10 hindurchtretenden Lichtstrom empfängt und dessen Lichtempfangsebene so angeordnet ist, daß sie mit der vorbestimmten Brennebene 2 des Objektivs 1 übereinstimmt.

Dieses dritte Element 11 hat die gleichen Eigenschaften wie die Elemente 3 und 4. VJenn die Lichtstärke der an den Lichtempfangsebenen bzw. -flächen dieser drei fotoempfindlichen Elemente 3, 4 und 11 ausgebildeten Bilder einander gleich sein sollen, ist es notwendig, daß der Ilalbspiegel 10 ein Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von 2:1 hat und der Halbspiegel 5 ein Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von 1:1 hat.

Der Zusammenhang zwischen der Änderung der Innenwiderstandswerte der drei fotoempfindlichen Elemente 3, 4 und

11 in der vorstehend beschriebenen optischen Anordnung und der Einstellung des Abbildungs-Objektivs 1 in bezug auf ein in einem endlichen Abstand von dem Objektiv liegendes Objekt ist in Fig. 2B gezeigt, in welcher die Kurve 11' die Änderung des Innenwiderstandswerts des

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T dritten, fotoeinpfindlichen Elements TT zeigt. Aus der Fig. 2B wird deutlich ersichtlich, daß dann, wenn die Abbildungsebene des Objektivs T in dem mit A bezeichneten Bereich, nämlich nahe der vorbestimmten Brennebene 2 liegt, der Innenwiderständswert des dritten fotoempfindlichen Elements TT höher als derjenige der Elemente 3 und 4 ist; dieser Zusammenhang besteht in keinem anderen Bereich als dem Bereich A-

Durch Nutzung dieses Zusammenhangs kann der Scharfeinstellungs-Zustand leicht gegenüber dem Zustand äußerst unscharfer Einstellung bzw. extremer Defokussierung unterschieden werden.

Nachstehend werden Ausführungsbeis'piele des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems beschrieben, die auf diesem Prinzip der Scharfeinstellungs-Ermittlung basieren.

Zunächst wird die Fig, 3 beschrieben, die das erste Ausführungsbeispiel des Systems und insbesondere den Aufbau der elektrischen Schaltung bei dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, das nach dem Prinzip der in Fig. 2A gezeigten optischen Anordnung arbeitet.

Nach Fig. 3 sind die in Fig. 2A gezeigten drei fotoempfindlichen Elemente 3, 4 und 1T jeweils mit Konstantstromquellen 12, 13 bzw. 14 verbunden, so daß durch jedes dieser Elemente ein konstanter Strom fließt. Die sich aufgrund der Änderung der Widerstandswerte der foto-

^O empfindlichen Elemente 3, 4 und 11 ändernden Spannungen werden jeweils über Widerstände 18, 22 bzw. 26 an nichtinvertierende Eingänge von Rechenverstärkern 15, 19 bzw. 23 angelegt. 16 und 17, 20 und 21 sowie 24 und 25 bezeichnen jeweils Eingangswiderstände bzw. Gegenkopplungs-

^OJ widerstände der jeweiligen Verstärker 15, 19 und 23, wobei die Schaltungsanordnung so getroffen ist, daß an

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den jeweiligen Ausgangsanschlüssen der Verstärker 15, "-; : " .frzw. 23 Spannungen abgegeben werden, die -den Änderungen der Widerstandsvierte der jeweiligen fotoerapfindlichen Elemente 3, 4 bzw. 11 entsprechen (und die nachstehend als "Eokussiersignale" bezeichnet werden) . Ein Rechenverstärkex 27 bildet zusammen mit Widerständen 28, 29, 30 und 31 einen Differenzverstärker_f an den die Ausgangs- ; .signale der Verstärker 15 und 19 angelegt werden, so daß ein der Differenz zwischen den Fokussiersignal-Pegeln

IG aus den Verstarkern 15 und 13 entsprechendes Signal an dem Ausgangsanschluß des Rechenverstärkers 27 abgegeben

ν wird,. Auf gleichartige Weise bildet ein Rechenverstärker 32 zusaminen mit Widerständen 33, 34, 35 und 36 einen Differenzverstärker/ an den die Ausgangssignale der Verstärker 15 und 2 3 angelegt werden, so daß an dem Ausgang des Rechenverstärkers 32 ein der Differenz .zwischen, den Fokussiersignal-Pegeln aus den Verstärkern 15 und 23 entsprechendes Signal erzeugt wird. Ferner bildet ein Rechenverstärker 37 zusammen mit Widerständen .38,-39,- 40 und 41 einen Differenzverstärker, an den die Ausgangssignale der Verstärker 19 und 23 angelegt werden., so daß an dem. Ausgang des Rechenverstärkers 37 ein ; der Differenz zwischen den Fokussiersignal-Pegeln aus den Verstärkern 19 und 23 entsprechendes Signal erzeugt wird. Vergleicher 42 und 4 3 bilden Fenster-Vergleicher zum Vergleich der Ausgangspegel des Rechenverstärkers . mit vorbestimmten Pegeln V_n und -V_n, die mit Hilfe veränderbarer Widerstände 44 bzw. 45 eingestellt sind. Die Vergleicher sind gemäß der Darstellung in Fig. 3 so geschaltet, daß das Ausgangssignal des Vergleichers 42 hohen Pegel annimmt und das Ausgangssignal des Vergleichers 4 3 niedrigen Pegel annimmt, wenn der Ausgangspegel des Rechenverstärkers 27 über V_R liegt, das Ausgangssignal des Vergleichers 42 niedrigen Pegel annimmt . ■. und das Ausgangssignal des Verg.leichers 43 hohen Pegel

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· annimmt, wenn dor Ausgangspegel des Rechenverstärkers niedriger als -V-, ist und die Aus gangs signale beider Vergleicher 42 und 4 3 niedrigen Pegel annehmen, wenn der Ausgangspegel des Rechenverstärkers 27 höher -als -V und

niedriger als V^ ist.

Ein Vergleicher 48, dessen invertierender Eingangsanschluß mit Masse verbunden ist, bildet einen Null-Detektor. Dieser Vergleicher ist gemäß der Darstellung in - Fig. 3 so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel annimmt, wenn das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 32 positiv ist, nämlich der von dem Rechenverstärker 23 her zugeführte Fokussiersignal-Pegel· höher als der von dem Rechenverstärker 15 her zugeführte Pegel ist. Ein Vergleicher 49, dessen invertierender Eingangsanschluß mit Masse verbunden ist, bildet einen Null-Detektor für das Ausgangssignal des RechenVerstärkers 37. Dieser Vergleicher ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel annimmt/ wenn das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 37 positiv ist, d. h., der von dem Rechenverstärker 23 her zugeführte Fokussiersignal-Pegel höher als der von dem Rechenverstärker 19 her zugeführte ist. Ein Vergleicher 52 vergleicht den von dem Rechenverstärker 23 her über einen · VJiderstand 53 angelegten Fokussiersignal-Pegel· mit einem Bezugspegel Vt, der mittels eines veränderbaren Widerstands 55 eingestellt ist- Dieser Vergleicher ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel annimmt, wenn der von dem Rechenverstärker 23 her zugeführte Fokussiersignal-Pegel· höher al·s der mitteis des veränderbaren Widerstands 55 eingeste^te vorbestimmte Pegel Vt ist. An die Ausgangsanschlüsse der Vergleicher 42, 43, 48, 49 bzw. 52 sind Widerstände 46, 47, 50, 51 bzw. 54 angeschlossen, die zur Einstellung

der Spannungspegel· der Ausgangssignale niedrigen Pegels

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der Vergleicher dienen und an die Jewelis eine Spannung +V angelegt ist. 56, 57 und 59 sind UND-Glieder, während 58 ein NOR-Glied ist. Nimmt man an, daß F3, F4 bzw. F11 jeweils die von den Rechenverstärkern 15, 19 bzw. 23- her zugeführten Fokussiersignale sind, so ist die in Fig. gezeigte Schaltungsanordnung so ausgebildet, daß das Ausgangssignal des UND-Glieds 56 nur dann hohen Pegel annimmt, wenn F1T>Vt und F4 - F3>V_R sind, das Ausgangssignal des UND-Glieds 57 nur dann hohen Pegel annimmt, wenn FH > Vt und F4 - F3< -V_R sind, das Ausgangssignal des NOR-Glieds 58 nur dann hohen Pegel annimmt, wenn ~^Vr = ^Fi* ~ ^F^ Ii V gilt, und das Ausgangssignal des UND-Glieds 59 nur dann hohen Pegel annimmt, wenn die Bedingungen FH > Vt, F11 > F3, FfI > F4 und -V_D "^

XV.

F4 - F3 < V₁, erfüllt sind.

60 und 61 sind ODER-Glieder. Das ODER-Glied 60 gibt ein Ausgangssignal ab, das nur dann hohen Pegel hat, wenn das Ausgangssignal des UND-Glieds 56 hohen Pegel hat oder das Ausgangssignal des UND-Glieds 59 hohen Pegel hat; das Ausgangssignal des ODER-Glieds 60 dient zum Einschalten einer Anzeigeschaltung aus einem Transistor 62, einem Widerstand 64 und einer Leuchtdiode 66A, durch das die Leuchtdiode 66A aufleuchtet. Das ODER-Glied 61 bewirkt das Einschalten einer Anzeigeschaltung aus einem Transistor 63, einem Widerstand 65 und einer Leuchtdiode 66B nur dann, wenn das Ausgangssignal des UND-Glieds 57 hohen Pegel hat oder das Ausgangssignal des UND-Glieds 59 hohen Pegel hat; durch das Einschalten leuchtet die Leuchtdiode 66B auf.

Bei diesem Aufbau des SCharfeinstellungs-Ermittlungssystems ist zunächst vorausgesetzt, daß die vorbestimmten Pegel V , -V und Vt so gewählt sind, daß bei der

qc K R

durch den Bereich A in Fig. 2B dargestellten richtigen

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Scharfeinstellung die Bedingungen FtI >Vt, Ft1-> F3, Fir>F4 und" -V_R< F4 - F3 < V_R gelten. In dem Bere-ich Ä haben die Ausgangssignale der Vergleichen 48, 49 und 52 hohen Pegel, während die Ausgangssignale der Vergleieher 4 2 und 4 3 niedrigen. Pegel haben; demzufolge hat das Ausgangssignal des UND-Glieds 59 hohen Pegel, Unter diesen Bedingungen sind beide Leu-chtdioden 66A und 66B eingeschaltet, wodurch angezeigt wird, daß das System den-Scharfeinstellungs-Zustand einnimmt. Als nächstes

•]q sei angenommen, daß das System den Zustand gemäß.dem mit B bezeichneten Bereich einnimmt, d. h., den Zustand einer geringfügigen Unscharfeinsteilung zu der Ferneinstellung hin. Dabei gilt F11> Vt und F4 - F3 > V_R, so daß daher die Ausgangssignale der .Vergleicher 42 und S 2 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 43 niedrigen Pegel hat. Folglich hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 56 hohen Pegel, so daß das Ausgangssignal des ODER-Glieds 60 hohen Pegel hat. Somit wird nur die Leuchtdiode 6 6A eingeschaltet und zeigt an, daß das System den Zustand unscharfer Einstellung zu der Ferneinstellung hin. einnimmt. Es sei nun im Gegensatz dazu angenommen, daß das System einen Unscharfeinstellungs-Zustand einnimmt, wie er durch den Bereich C dargestellt ist. In diesem Eareich ist das Ausmaß der Defokussierung bzw. Fehleinstellung in der gleichen Größenordnung wie bei der vorangehenden Beschreibung, jedoch ist die Fehleinstellungs-Richtung entgegengesetzt Cnämlich das System in dem Naheinstellungs-Zustand). In diesem Fall gelten F11 > Vt und F4 - F3<-V„ , so daß daher die Ausgangssignale der Vergleicher 43 und 52 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 42 niedrigen Pegel hat. Folglich hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 57 hohen Pegel und somit das Ausgangssignal des ODER-Glieds 61 hohen Pegel, so daß nur die Leuchtdiode 66B eingeschaltet ist und anzeigt, daß das System den Fehleinstellungs-Zustand zur

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: · .■■;■■-■■■■ -25- DE 044 8

] Haheinstellurig hin einnimmt. Schließlich hat das System -". - in den mit QE bezeichneten Bereichen den Zustand extremer

defokussierung'bzw. starker' Fehleinsteilung; d.h., das : Ausgangssignäl des Vergleichers 52 hat niedrigen Pegel, so. daß die Ausgangs-signale aller UND-Glieder 56, 57 und

59.niedrigen Pegel haben. In diesem Fall ist keine der \ Leuchtdiöden eingeschaltet.

Es list ersichtlich, daß das System gemäß dem in Fig. 3 .10 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur die Unterscheidung zwischen dem Scharfeinsteilungs-Zustand, dem Nah-.-." einstellungs-Zustand und dem Ferneinstellungs-Zustand erlaubt, sondern auch die Unterscheidung zwischen dem ,Zustand der richtigen Scharfeinstellung und dem Zustand extremer Fehleinstellung; auf diese Weise wird der im Zusammenhang mit den Fig, 1A bis IC beschriebene Nachteil des herkömmlichen Systems völlig ausgeschaltet.

_:Nachstehend werden einige Beispiele für die optische Anordnung des Lichtempfangssystems für die Scharfeinstellungs-Ermittlung beschrieben, die bei dem Scharfeins tä.lungssystem verwendbar sind.

■.-.■,-; Das Lichtempfangssystem für die Einstellungsermittlung bei dem Scharfeinstellungs-Ermittlungssystern kann natürlich dadurch aufgebaut werden, daß voneinander unabhängige fotoempfindliche Elemente 3, 4 und 11 sowie zwei Halbspiegel 5 und 10 verwendet werden; diese optische Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß es sehr schwierig ist, das Lageverhältnis zwischen den jeweiligen Bauelementen richtig einzustellen. Beispiele werden nun anhand der Fig. 4A bis 4E beschrieben, die Aufbauten zeigen, bei welchen die richtige Einstellung des vor- -':. stehend genannten optischen Lageverhältnisses mit zu- : friedenstellender Genauigkeit allein dadurch erzielbar ist, daß die fotoempfindlichen Elemente und die Elemente

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des optischen Systems für die Aufteilung des-Lichtstroms festgelegt werden-, -wobei vorausgesetzt ist,i-daß eine gute Genauigkeit bei der Anordnung der fotoempfindlichen Elemente an einer Grundplatte und gute Genauigkeit- der Elemente des optischen Systems für die Aufteilung des Lichtstroms gewährleistet sind. Die "Fig. 4A zeigt als Beispiel einen Aufbau, -bei dem an einer Grundplatte· -68" aus Keramik-Material oder dergleichen drei fotoempfindliche Elemente 68', 68" und 68 ' ' ' so angeordnet sind, wie es in Fig. 4B gezeigt ist, und über der Grundplatte ein Strahlenteiler 67 angebracht ist. Der Strahlenteiler 67 hat einen halbdurchlässigen Teil bzw- eine halbdurchlässige Fläche 67' mit einem Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von beispielsweise 2 : 1,, eine nalbdurchlässige Fläche 67" mit einem Reflexions-Durchlaß-Verhältnis von bei- spielsweise 1:1 und eine Totalreflexions-Fläche 67 ' ' ' . Der von dem Objektiv 1 her kommende Abbildung'S-Lichtstrom wird mittels des Strahlenteilers "67 in drei Teile mit verschiedenen optischen Wegen aufgeteilt, so daß die entsprechenden Lichtempfangsteile bzw. Elemente 68** 68" und 68*^1I an der Grundplatte 68 so angeordnet sind, daß das erwünschte optische Lageverhältnis gemäß der Darstellung in Fig. 2A eingehalten ist. Die Fig. 4C zeigt ein Beispiel eines Aufbaus, bei dem die Lichtempfangsteile bzw. Elemente 68', 68" und 68''' in engen Abstanden an der Grundplatte 68 angeordnet sind und diese unter einem Winkel zu der optischen Achse 1¹ des Abbildungs-Objektivs 1 so angeordnet ist, daß die von den jeweiligen Lichtempfangsteilen bzw. Elementen 68^l, 68" und 68¹¹¹ empfangenen Lichtströme des Bilds unterschiedliche optische Wege haben. In der Fig. 4C ist der Lichtempfangsteil 68" so angeordnet, daß er der vorbestimmten Brennebene des Objektivs 1 entspricht. Bei dem Aufbau nach Fig. 4G ist es nicht erforderlich, den Strahlenteiler 67 zu verwenden. Die Fig. 4D und 4E zeigen abgewandelte Formen des

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' Strahlenteilers» Ein in Fig. 4D.gezeigter Strahlenteiler 6.a hat. Totalreflexions-Flächen 6-9^r und 63"" sowie Kalbspiegel-Flächen 6.3" und 6?¹¹¹. Ein in Fig. 4E gezeigter Strahlenteiler 70- hat Halbspiegel-Fläehen 70^r und 70'^r sowie eine Totalreflexions-Fläche 7Q¹ ' ' _r wobei dies ein Beispiel für einen Aufbau da-rstellt, bei dent der Strahlenteiler 70 .und die Grundplatte 68 parallel zu der optischen Achse 1¹ dos Objektivs 1 angeordnet werden können. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau besteht zwischen den Lichtempfangsteilen bzw. Elementen 68', 68" und 6.8'" und den in Fig. 4A gezeigten fotoempfindlichen Elementen 3, 4 und 11 einen Zusammenhang in der Weise, daß der Teil 68' dem Element 3 entspricht, der Teil 68" dem Element 11 entspricht und der Teil 68'" dem Element 4

'^ entspricht. Die Grundplatte 68 ist zwar als Grundplatte aus keramischem Material beschrieben, der vorstehend beschriebene Aufbau kann jedoch natürlich auch dann angewandt werden, wenn die Grundplatte ein Silicium-Plättchen ist, auf dem oder in dem in monolithischer

Form die Lichtempfangsteile ausgebildet sind. Insbesondere kann bei diesem Aufbau sehr vorteilhaft ein Festkörper-Bildsensor verwendet werden, bei welche« in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt wurden.

Nachstehend wird ein Aufbau beschrieben, bei dem als

fotoempfindliches Element ein Festkörper-Bildsensor verwendet wird.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel für einen Aufbau, bei dem Lichtempfangsteile aus CdS o. dgl., die an einer Keramik-

Grundplatte ausgebildet sind, oder Lichtempfangsteile aus monolithischem Silicium, die an einer Silicium-Grundplatte ausgebildet sind, zusammen mit einem Strahlenteiler als eine Einheit in einem Gehäuse dichtend eingeschlossen bzw. eingegossen sind, um damit einen Modul bzw» Baustein zu bilden. Ein Strahlenteiler

.1359t

-2"S- D-E- 04.4a

enthält au=f die gleiche Weise wie der in Fig..4A gezeigte Strahlenteiler 67 Halb spi eg el-F Lachen. 7t' und 71" sowie eine Totalxeflexions-Fläche 7t^rri, während eine Grundplatte 72 Lichtempfangsteile 72', 72" und 72" '' enthält. Diese Grundplatte 7.2 ist auf dem Boden einer Ausnehmung 73a befestigt, die in einem lichtundurchlässigen Gehäuse 73 ausgebildet ist. über "in dem Gehäuse 73 ausgebildete (nicht gezeigte) Elektroden sind Zuleitungsdrähte 74 für die Verbindung der Lichtempfangsteile 72', 72" und 72^ri' mit äußeren Schaltungen an Anschlüsse 75 angeschlossen. Natürlich kann die Grundplatte 72 als eine Einheit sowohl mit den Lichtempfangsteilen 72', 72" und 72 ' ' ' als auch mit den Hauptteilen beispielsweise der in Fig. 3 gezeigten Schaltung oder nachstehend beschriebenen Schaltungsteilen zusammengefaßt werden, um dadurch ein Einzel-Chip-Baustein als integrierte Schaltung zu bilden. An dem Gehäuse 73 ist zum Festhalten des Strahlenteiler 71 eine lichtundurchlässige Abdeckung 76 befestigt, die eine Öffnung 76 für den Durchlaß des Lichtstroms hat.

Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel für einen Aufbau, bei dem die Lichtempfangseinrichtung für die Einstellungsermittlung durch einen Festkörper-Bildsensor und insbesondere durch ein solches Element mit Ladungsübertragung gebildet ist. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß bei dem Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem keine Einschränkung auf einen derartigen Festkörper-Bildsensor mit Ladungsübertragung besteht, sondern auch andere

^ Ausführungsarten wie ein MOS-Bildsensor o.dgl. verwendet werden können. Nach Fig.. 6 bilden eine Vielzahl von fotoempfindlichen Micro-Elementen (Sensorelementen) drei Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c mit bekannter Ladungs-Integrier-Funktion. Diese Elemente sind unter

geeigneten Abständen voneinander und zusammen mit nach-

G30Ö48/Q94S

\V 3013301

■ , ;;-:.. -29- ., . DE 0448

stehend beschriebenen anderen Elementen auf einem (nicht gezeigten)Silicium-Plättchen mit monolithischer Struktur "(iialbleifcerplattchen) angeordnet. Jedes der fotöerapfindlichen Elemente in den Lichtqmpfangsteilen 77a, '77b und 77c hat ein-Format in der Größenordnung von ■beispielsweise- 3Oyum χ 5Gy.um. Hinsichtlich der Anzahl, der fotoempfindlichen Elemente in den Lichtempfangsteil-en 77a> 7.7 b und: 77c besteht keine Einschränkung, jedoch ist es vorzuziehen., daß in den jeweiligen Lichtempfangsteilen die gleiche Anzahl von beispielsweise 100 "bis 200 Elementen enthalten ist. An jedes der fotoempfi-ndlichen Elemente wird eine Spannung angelegt, die in der Zeichnung durch +V dargestellt ist. Ein Integrations- Entlade- bzw. Löschschal·tglied 78 ist dazu ausgebildet, in den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen integrierte unnötige Ladung zu beseitigen, bevor die Signal-Ladung integriert wex'den soll; zu diesem Zweck ; wird einin.Fig. 6 mit IGG bezeichneter Integrations-Löschimpuls an einen Anschluß 78a des Schaltglieds angelegt* Das Integrations-Löschschaltglied 78 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet gehalten; wenn die in den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen integrierte unnötige Lädung vollständig entfernt wurde, wird das Schaltglied 78 wieder gesperrt, wodurch die Integration der Signal-Ladung an den fotoempfindlichen Elementen eingeleitet wird. Ein Ladungsübertrag-Schaltglied 79 ist so ausgebildet, daß es die integrierte Ladung überträgt, nachdem die Signal-Ladung an jedem fotoempfindlichen Element für eine vorbestimmte Zeitdauer integriert worden ist; dieses Ladungsübertrag-Schaltglied dient dazu, die integrierten Ladungen in aufeinanderfolgender Weise für die jeweiligen Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c zu Ladungsübertrags-Teilen in Form von Analog-Sdhieberegistern 81a, 81b bzw. 81c wie Ladungskopplungs-Vorrich-

^OJ tungen zu übertragen, die durch Anlegen eines Schiebe-

;■ .■ -30- - - ΏΕ Ο448

impulses. SH an .einen zugeordneten Anschluß 79a betrieben werden.. Die zu den' Analog-Scfrieberegistern übertragenen Signal-Ladungen der jeweiligen fotoemp.finddichen Elemente werden durch Anlegen von Ladungsübertrags-Impulsen wie beispielsweise ^4-Phasen-Impuls folgen .{φ. ■-τ φ,) über- mit 80a, 80b und 80c bezeichnete Elektroden an die Analog-Schieberegister 81a, 8Tb und 81c durch diese Register hindurch.aufeinanderfolgend nach rechts gemäß der Darstellung in Fig. β übertragen. Bei dem in Fig.. 6 gezeigten Beispiel wird zuerst beispielsweise durch Anlegen der Impulsfolge {φ* - φ ^) an die Elektrode SOa das Schieberegister 81a "betätigt, wodurch die Signal-Ladung in dem Schieberegister 81a zu einem Ausgabeteil 82 übertragen wird, wo die Signal-Ladung in eine Spannung umgesetzt wird, die über einen Ausgangsanschluß 82a in der Form zeitlich serieller Bildsignale abgegeben wird; danach werden aufeinanderfolgend das Schieberegister 81b und das Schieberegister 81c betätigt-. Durch eine derartige Steuerung der Register werden die an.den jeweiligen Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c integrierten Signal-Ladungen aufeinanderfolgend an dem Ausgabeteil 82 in Spannungen umgesetzt, die über den Ausgangsansehluß 82a abgegeben werden. Somit werden über den Ausgangsansehluß 82a aufeinanderfolgend Bildsignale aus den Lieh temp fang steilen 77a, 77b und 77c abgegeben. Unter Synchronisierung mit der übertragung eines Elements der Signal-Ladungen an den Analog-Schieberegistern 81a, 81b und 81c wird an den Ausgabeteil 82 ein Rücksetzimpuls RS angelegt, um damit bei jedem Element einen (nicht gezeigten) Ladungs-Spannungs-ümsetzkondensator in dem Ausgabeteil 82 zu.

entladen. Danach wird das Integrations-Löschschaltglied 78 geöffnet und nach einer vorbestimmten Zeitdauer wieder geschlossen, wodurch erneut die Integration der Signal-Ladungen an den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen · begonnen wird. Nach einer vorbestimmten Integrations-

U3Q048/O&4S

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T- Zeitdauer wird das Ladungsübertrags-Schaltglied 79 geöffnet und die bis zu diesem Zeitpunkt in den jeweiligen fotoeinpfindlichen Elementen gespeicherten Ladungen werden in aufeinanderfolgender Weise' für die jeweiligen Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c zu den Analog-Schieberegistern 81a, 81b und 8.1c verschoben, wodurch die Ladungen übertragen werden.- Durch Wiederholung dieses Arbeitszyklus werden über den Ausgangsanschluß 82a in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge zyklisch die BiIdsignale aus den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen abgegeben.

Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems, bei dem beispielsweise der in Fig. 6 gezeigte Festkörper-Bildsensor als Lichtempfangseinrichtung für die Einstellungsermittlung verwendet wird. Das in Fig. 7 gezeigte System weist ein Abbildungs-Objektiv 85, einen Strahlenteiler 84, der dem in Fig. 4A gezeigton Strahlenteiler 67 gleichartig ist, und einen Festkörper-Bildsensor 8 3 auf, der dem in Fig.6 gezeigten entspricht, jedoch in vereinfachter Form dargestellt ist. Das Ausgangssignal des Bildsensors 83, d.h., das Bildsignal der drei Bilder wird über ein Hochpaß-Filter aus einem Kondensator 88 und einem Widerstand 87 geführt, wodurch verhältnismäßig hohe Frequenzen aus dem Signal ausgesiebt werden, und dann mittels einer Absolutwert-Formungsschaltung oder Absolutwert-Schaltung in einen 7\bsolutwert umgewandelt. Mit der Absolutwert-Schaltung 89 ist eine Anhebeschaltung 90 verbunden, die das Ausgangssignal der Absolutwert-Schaltung 89 entsprechend seinem Pegel anhebt, so daß der Ausgangspegel der Absolutwert-Schaltung 89, der mit steigender Schärfe des Bilds höher wird, mittels der Anhebeschaltung weiter angehoben wird, während ein

^OJ Signal niedrigen Pegels, der auf eine Verminderung

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-3.Z- ΚΕΓ 044&

der Schärfe zurückzuführen ist, auf diese Weise unterdrückt wird. Dementsprechend gibt der Ausgangspegel der Anhebeschaltung 9O auf empfindliche Weise die Schärfe eines Bilds wieder. E>as einfachste Verfahren zum Erzielen einer derartigen Anhebung besteht darin, nichtlineare Kennlinien einer Schaltung zu benutzen. Der Anhebeschaltung 90 ist eine Integrierschaltung 91 nachgeschaltet, die mittels einer Steuerschaltung 86 so gesteuert wird, daß sie das Ausgangssignal der Anhebeschaltung 90, das den von den in Fig. 6 gezeigten jeweiligen Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c zugeführten Signalen entspricht, einzeln für sich und aufeinanderfolgend für die jeweiligen Lichtempfangsteile 77a, 77b und 77c integriert. Demgemäß dient die Integrierschaltung 91 dazu, aufeinanderfolgend drei Fokussiersignale abzugeben, die ""jeweils dem Fokussierzustand der jeweiligen Bilder an den drei Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c entsprechen. Diese den Fokussierzuständen der jeweiligen Bilder an den genannten drei Lichtempfangsteilen 77a, 77b und 77c entsprechenden Fokussiersignale, die von der Integrierschaltung 91 abgegeben werden, werden bis zu dem nächsten Zyklus jeweils in aufeinanderfolgender Weise für die jeweiligen Lichtempfangsteile von Abfrage-Halte-Schaltungen 92a, 92b und 92c gespeichert. Die Abfrage-Haite-Schaltungen 92a, 92b und 92c werden mittels der Steuerschaltung 86 so gesteuert, daß sie einzeln für sich die Fokussiersignale erfassen und speichern, die den Lichtempfangsteilen 77a, 77b bzw. 77c entsprechen. Auf diese Weise sind die Änderungen der Ausgangssignale

^ der jeweiligen Abfrage-Halte-Schaltungen 92a, 92b und 92c bei der Verstellung des Abbildungs-Objektivs 85 längs- der optischen Achse 85' die gleichen wie die in Fig. 2B durch die Kurven 3¹, 11 ^l bzw. 4¹ gezeigten. Zur Vereinfachung der Erläuterung sei angenommen, daß das der Kurve 3' in Fig. 2B entsprechende Ausgangssignal

:--/ -33- . . DE 0448

;] der Abf rage-ilarte-Schaltung 92a· als F-¹ 3 bezeichnet ist, das; Ausgängssignal· der Schaltung 92b als F¹ 11 bezeichnet ist und das Ausgangssignal der Schaltung 92c als F¹4 bezeichnet ist. Die Steuerschaltung 86 dient zur Steuerung r des Festkörper-Bildsensors 83, der 'integ-rierschaltung 91 und der jeweiligen Abfrage-Halte-Schaltungen 92a, - 92c

in einer vorbestimmten Zeitsteuerung; die Steuerschaltung gibt beispielsweise an den Festkörper-Bildsensor 33

IQ die jeweiligen Impulse ICG, SH₇ RS und Φ_Λ ~ Φ χ ab, an die Integrierschaltung 91 ein Integrations-Befehlssignal und ein rntegrations—Rücksetzsignal ab und an die Abfrage-Halte-Schaltungen 92a bis 92c Abfrage-Impulse ab. Die Zeitsteuerung dieser Impulse ist festgelegt, wobei die Integrationslöschung bzw. Entladung der unnötigen Ladung an dem Bildsensor 83, die Integration und die Übertragung der. Signal -Ladung, die Signalintegra-tion an der Integrierschaltuiig 99 und das Abfragen und Speichern das ^: EQkTJiSsiersignals mittels der Abfrage-Halte-Schaltungen 92a bis 92e in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge erfolgen. Differenzverstärker 93 und 94 sind so ausgebildet, daß sie entsprechend den Ausgangssignalen F "3 und FM der Abfrage-Halte-Schaltungen 92a und 92c jeweils die Differenzen F¹ 3 - F¹4 bzw. F'4 ■-■ F'3 bilden; ein veränderbarer Widerstand 99 ist zur Teilung des Ausgangssignals F ' 11 der Abfrage-Halte-Schaltung 92b geschaltet, so daß. das Ausgangssignal an dem Spannungsteilungspunkt zu Λ F¹11 wird ('x<1). Ein Vergleicher 101 ist so geschaltet, daß er eine mittels eines veränderbaren Wider-■-stands TOO eingestellte vorbestimmte Spannung mit dem Äusgangspegel F^J11 der Abfrage-Kalte-Schaltung 92b vergleicht. An den Ausgang des Vergleichers 101 ist zur Einstellung des Pegels des Ausgangssignals niedrigen Pegels des Vergleichers 101 ein Widerstand 102 ange-.,schlossen, an den die Spannung +V angelegt ist. Die

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] mittels des veränderbaren Widerstands 100 eingestellte vorbestimmte Spannung entspricht dem mittels des veränderbaren Widerstands 55 bei. dem in Fig» 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eingestellten vorbestimmten Pegel Vt und dient dazu, die Anzeige dann zu unterdrücken, wenn der Ausgangspegel· F"11 der Abfrage-Hai te-Schaltur.g 92b außerordentlich niedrig ist, d-h., .sich das System im Zustand erheblicher Fehleinstellung befindet. Dementsprechend wird im Hinblick auf das in Fig. 3 ge-

■jQ zeigte System diese mittels des veränderbaren 'Widerstands 100 eingestellte vorbestimmte Spannung als Vt bezeichnet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 1Ό1 hat hohen Pegel, wenn P'11> Vt gilt, während es niedrigen Pegel hat, wenn F¹Il < Vt gilt, d.h., der Zustand

]5 extremer Fehleinstellung bzw. Defokussierung besteht.

Ein Vergleicher 95 ist so geschaltet, daß er das Ausgangssignal (F'3 - F'4) des DifferenzVerstärkers 9 3 mit dem Signal <xΈ" 11 vergleicht, während ein Vergleicher 96 so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal <F'4 - F'3) des Differenzverstärkers 94 mit dem Signal <XF'11 vergleicht. Die Vergleicher sind gemäß der Darstellung in der Figur so geschaltet, daß das Ausgangssignal des Vergleichers 9 5 niedrigen Pegel hat, wenn F'3 - F¹4 >~ (XF¹11 gilt, und hohen Pegel hat, wenn F'3 - F'4 ^«.F'H gilt, während das Ausgangssignal des Vergleichers 96 niedrigen Pegel hat, wenn F¹4 - F¹3 > 'XF'11 gilt, und hohen Pegel hat, wenn F¹4 - F'3 < ex F¹11 gilt. An die Ausgänge der Vergleicher 95 und 96 sind zur Einstellung der Pegel der Ausgangssignale niedrigen Pegels der Vergleicher 95 und 9 6 Widerstände 97 und 98 angeschlossen, an die jeweils die Spannung +V angelegt ist. Der Sρannungsteilungsfaktor<* des veränderbaren Widerstands 99 bestimmt den Bereich, der als Scharfeinstellungs-Zustand betrachtet wird, und ist bei diesem Ausführungs-

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30199-at ·

■ -35- DlT G448

] beisp-iel veränderbar. Die Schaltung weist UND-Glieder 103 „ 104 und 105 auf. Das UND-Glied 103 ist s& geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 9 5 und 101 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vecgleichers 96 niedrigen Pegel hat. Das UND-Glied 104 ist so ausgebildet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 95, 96 und 101 alle hohen Pegel haben. Das UND-Glied 105 ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 96 und TOT hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 95 niedrigen Pegel hat. An die Ausgänge der UND-Glieder 1O3, 104 bzw. 105 sind jeweils Anzeige-

T5 Leuchtdioden 106, 107 bzw. 108 angeschlossen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau sei nun angenommen, daß das Abbildungs-Objektiv 85 in bezug auf ein in einem endlichen Abstand vom Objektiv liegendes Objekt eingestellt wird. Die Art der Änderung der Ausgangssignale F¹3, F¹11 und F¹4 der Abfrage-Halte-Schaltungen 92a, 92b bzw. 92c und der entsprechenden Änderung des Ausgangssignals <xf'11 des veränderbaren Widerstands 99 sowie der Ausgangssignale F'3 - F'4 bzw. F'4 - F'3 der Differenzverstärker 93 bzw. 94 sind in den Fig. 8A und 8B gezeigt (wobei die Fig. 8A der Fig. 2A entspricht).

Wenn das Abbildungs-Objektiv 85 in dem in Fig. 8A mit A bezeichneten Bereich steht, nämlich der Scharfeinstellungs-Zustand besteht, sind die Bedingungen<*F'11 > F'3 - F'4, <XF'11 > (F'4 - F'3) und F¹IIIs-Vt erfüllt, so daß folglich die Ausgangssignale der Vergleicher 95, 96 und 101 hohen Pegel haben. Folglich hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 104 hohen Pegel, so daß nur

die Leuchtdiode 107 eingeschaltet wird und dadurch an-

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-36- BE G448r

zeigt, daß an dem Objektiv der Scharfeinstellungs-Sustand besteht. Wenn das Objektiv in dem Bereich B steht, sind die Bedingungen aF¹ T1:> F¹ 3 - F "4, <X F ' TK FH - F¹ 3 und F'11>V't erfüllt, so daß folglich die Ausgangssignäle der Vergleieher 95 und 101 hohen Pegel haben, während, das Ausgangssignal des Vergleichers 9 6 niedrigen Pegel hat. Dementsprechend hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 103 hohen Pegel, so daß nur die Leuchtdiode 106 eingeschaltet wird und anzeigt, daß an dem Objektiv der Ferneinstellungs-Zustand besteht. Wenn das Objektiv in dem Bereich C steht,- sind die Bedingungen &F M 1 <T F¹ 3 - F'4,<xf' 11 > F'4 - F¹ 3 und F^r11> Vt erfüllt, so daß folglich die Ausgangssignale der Vergleieher 96 und 101 hohen Pegel haben, während das Ausgangssignal des Vergleichers 9 5 niedrigen Pegel hat. Dementsprechend hat nur das Ausgangssignal des UND-Glieds 105 hohen Pegel, so daß nur die Leuchtdiode 108 eingeschaltet ist und anzeigt, daß an dem Objektiv der Naheinstellungs.-Zustand besteht. Hinsichtlich der Bereiche D und E sei angenommen, daß der Pegel V't von vornherein so eingestellt ist, daß F'11<V't gilt, wenn das Objektiv in dem Bereich D oder E steht. In diesem Fall hat das Ausgangs— signal des Vergleichers 101 niedrigen Pegel, so daß die Ausgangssignale der UND-Glieder 103, 104 und 105 alle niedrigen Pegel haben und folglich alle Leuchtdioden 106, 107 und 108 ausgeschaltet sind, wodurch angezeigt wird, daß an dem Objektiv eine extreme Feineinstellung vorliegt. Bei dieser Anordnung ist es möglich, allein durch Einstellung des Wertes des vorangehend genannten

^ου Faktors « den Bereich A zu verengen, um dadurch den Scharfeinstellungs-Zustand mit höherer Genauigkeit zu ermitteln, oder den Bereich A zu erweitern, um dadurch den Scharfeinstellungs-Zustand schneller, jedoch mit

verringerter Genauigkeit zu ermitteln. 35

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■■;"]■- Es ist somit ersichtlich, daß das System gemäß dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel auf die gleiche Weise wie das in. Fig. 3 gezeigte System sowohl die

/-.' " Unterscheidung zwischen dem ScharfeinstelluTigs-Zustand, dem Naheinstellungs-Zustand und dem Ferneinstellungs-Zustarid als auch die Unterscheidung zwischen dem Zustand echter Scharfeinstellung und dem Zustand außerordentlich unscharfer Einstellung gewährleistet; somit wird der Nachteil des herkömmlichen Systems gemäß der Beschreibung anhand der Fig. 1A - 1C vollkommen vermieden.

Nachstehend, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9Λ und 9B . eine abgewandelte Form des Ausführungsbeispiels nach Fig:_s 7 beschrieben.

/ -.

- Die Fig. 9Ä zeigt den Aufbau eines Hauptteils, der von ".-.-dem in Fig. 7 gezeigten verschieden ist. Dieser Teil in

der abgewandelten Form hat einen Anschluß 200, an den ".;■.". ^;das Ausgangs signal F' 3 der in Fig. 7 gezeigten Abfrage-Halte-Schaltung 92a angelegt wird, einen An-schluß 201, an den das Ausgangssignal F¹11 der Abfrage-Halte-Schaltung 92b angelegt wird, einen Anschluß 202, an den das Ausgangssignal F¹4 der Abfrage-Halte-Schaltung 92c angelegt wird, und einen Anschluß 203, an den die mittels des veränderbaren Widerstands 100 eingestellte vorbestimmte Spannung Vt angelegt wird. Ein Vergleicher 204 ist so geschaltet, daß er die Signale F¹3 und F¹11 vergleicht, wobei sein Aüsgangssignal niedrigen Pegel hat, wenn F'3> F'11 gilt, während es hohen Pegel hat, wenn I"3< F'11 gilt. Ein Vergleicher 205 ist so geschaltet, daß er die Signale F¹4 und F¹11 vergleicht, wobei sein Aüsgangssignal niedrigen Pegel hat, wenn F'4>F'11 gilt, und hohen Pegel hat, wenn FM < F'11 gilt. Ein Vergleicher 206 ist so geschaltet, daß er die Signale F¹11 undVt vergleicht, wobei sein Ausgangssignal hohen

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Pegel hat, wenn F¹ 11 > Vt gilt, während es niedrigen Pegel hat, wenn F¹H < Wt gilt. Ein Differenzverstärker 207 ist zur Erzielung der Differenz (F'3 - F'4)· geschaltet, während ein Paar von Vergleichern 208 und 209, die Fenster-Vergleicher· bilden, zum Vergleich der Differenz (F'3 - F'-4) mit .den .vorbestimmten Spannungen V¹ „und -V geschaltet ist. Die Ausgangssignale dieser Vergleicher haben niedrigen Pegel, wenn die Bedingung -V'_R< (F'3 - F'4) < V'_R erfüllt ist; wenn (F'3 - F'4) ^>v'r Qi-l-t' hat das Ausgangssignal· des Vergleichers 203. niedrigen und das Ausgangssignal des Vergleichers 208 hohen Pegel, während das Ausgangssignal des; Vergleichers 208 niedrigen Pegel und das Ausgangssignal des Vergleichers 209 hohen Pegel hat, wenn (F'3 -F¹ 4X-V^ ist. Die Schaltung weist ein UND-Glied 210 auf, das so geschaltet ist, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel annimmt, wenn die Ausgangssxgnale.der Vergieicher 208 und 209 beide niedrigen Pegel haben; ein UND-Glied 211 ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal nur dann hohen Pegel annimmt, wenn die Ausgangssignale des UND-Glieds 210 und der Vergleicher 204 und 205 hohen Pegel haben; ein NAND-Glied 212 ist so geschaltet, daß sein Ausgangssignal· nur dann niedrigen Pegel· hat, wenn die Ausgangssignaie der Vergieicher 206 und 208 hohen Pegel haben; ein NAND-Glied 213 ist so geschal·tet, daß sein Ausgangssignal· nur dann niedrigen Pegel hat, wenn die Ausgangssignale des UND-Glieds 211 und des Vergieichers 206 beide hohen Pegel haben; ein NAND-Giied 214 ist so geschaitet, daß sein Ausgangssignal· nur dann niedrigen Pegel· hat, wenn die Ausgangssignaie der Vergl·eicher und 209 beide hohen Pegel· haben; mit den Ausgängen der NAND-Giieder 212, 213 bzw. 214 sind jeweiis Anzeige-Leuchtdioden 215, 216 bzw. 217 verbunden, an die über Widerstände 218, 219 bzw. 220 die Spannung +V angeiegt ist; somit wird jeweiis eine der Leuchtdioden einge-

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T schaltet, wenn das Ausgangssignal des entsprechenden NAND-Glieds niedrigen Pegel annimmt.

Nachstehend wird die Funktionsweise der Schaltung, in dieser abgewandelten Form unter Bezugnahme auf die Fig. 9B beschrieben. Zunächst sei angenommen, daß der Bereich A nach Fig. 9B von vornherein unter den Bedingungen F¹ 1 T > F¹ 3, F¹ 11 > F¹ 4, F¹11 > Vt und ~ V _R < (F'3 - F¹4) <'V'_R gewählt ist. Wenn das Abbildungs-Objektiv 85 entsprechend dem Bereich A steht, haben die Ausgangssignale der Vergleicher 204, 205 und 206 hohen Pegel, während die Ausgangssignale der Vergleicher 208 und 209 niedrigen Pegel haben; daher haben die Ausgangssignale der UND-Glieder 210 und 211 sowie der NAND- Glieder 212 und 214 alle hohen Pegel, während allein das Ausgangssignal des NAND-Glieds 213 niedrigen Pegel hat, so daß dadurch nur die Leuchtdiode 216 eingeschaltet wird und den Scharfeinstellungs-Zustand anzeigt. Für den Bereich B sei angenommen, daß er unter den Bedingungen F¹11 > Vt und (F'3 - F'4) < -V'_R gewählt ist. Bei diesem Bereich B haben die Ausgangssignale der Vergleicher 206 und 209 hohen Pegel, während das Ausgangssignal des Vergleichers 208 niedrigen Pegel hat, so daß die Ausgangssignale der UND-Glieder 210 und 211 niedrigen Pegal haben, während die Ausgangssignale der NAND-Glieder 213 und 214 hohen Pegel haben. Demgemäß hat das Ausgangssignal des NAND-Glieds 214 niedrigen Pegel, wodurch allein die Leuchtdiode 217 eingeschaltet wird und den Ferneinstellungs-Zustand anzeigt. Für den Bereich C ist angenommen, daß er unter den Bedingungen F¹11 > Vt und (F¹3 - F'4)>V' gewählt ist. In diesem Fall haben die Ausgangssignale der Vergleicher 206 und 208 sowie auch des Vergleichers 209 niedrigen Pegel, so daß die Ausgangssignale der UND-Glieder 210 und 211 niedrigen Pegel haben, während die Ausgangssignale der NAND-Glieder 213

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■" und 214 hohen Pegel haben. Demgemäß- hat das Ausgangs-, signal des NAND-Glieds 2T2 niedrigen Pegel, wodurch allein die Leuchtdiode 215 eingeschaltet wird und den Naheinstellungs-Zustand anzeigt. Für die Bereiche D und E gilt die Bedingung F¹ 11 < Vt. Somit hat in diesem Bereichen D und E das Ausgangssignal des Vergleichers niedrigen Pegel, so daß folglich die Ausgangssignale der NAND-Glieder 212, 213 und 214 alle hohen Pegel haben, wodurch alle Leuchtdioden 215 und 216 und 217 ausgeschaltet sind und dadurch anzeigen, daß ein Zustand extremer Defokussierung bzw. übermäßig unscharfer Einstellung besteht»

Folglich ist bei dem System in der in Fig. 9A gezeigten abgewandelten Form gleichfalls sowohl die Unterscheidung zwischen dem Scharfeinstellungs-Zustand, dem Naheinstellungs-Zustand und dem Ferneinstellungs-Zustand als auch die Unterscheidung zwischen dem Zustand richtiger. Scharfeinstellung und einem Zustand extremer Fehleinstellung gewährleistet; dies hat zum Ergebnis, daß damit der Nachteil des herkömmlichen Systems völlig ausgeschaltet wird.

Nachstehend wird ein Beispiel für den Aufbau einer einäugigen Spiegelreflexkamera beschrieben, in der das Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem enthalten ist.

Nach Fig. 10 hat die Kamera ein Kameragehäuse 110, eine Objektivfassung 111 und eine Aufnahmeobjektiv-Einheit

109 mit einem Aufnahmeobjektiv 109', die an der Objektivfassung 111 an dem Kamerakörper 110 angesetzt sind. Ein Sucherspiegel 112 hat zur Gänze oder teilweise an einem Teilbereich 112' Halbdurchlässigkeits-Eigenschaften mit einem geeigneten Durchlaßfaktor; der Spiegel

ist an einem bekannten Halter 113 befestigt, der um

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eine Achse-".-113a. schwenkbar gelagert ist. Der Halter "■'bat an einem -Teilbereich 113' eine öffnung, die den Lichtstrom durchläßt, der den Teilbereich 112' des Spiegels 112 durchlaufen hat." Ein Hilfsspiegel 114 ist ;. so angeordnet, daß er den Licht strom, .der die Öffnung 113* durchlaufen hat, nach unten zu, nämlich zum Boden der Spiegelkairmer hin umlenkt; der Hilfsspiegel ist an einem Halter 115 "befestigt, der um eine Achse 115a schwenkbar angebracht ist. Der Spiegel 112 und der

YQ Hilfsspiegel 114 sind so aufgebaut, daß sie dann, wenn ein (nicht gezeigter) Auslöseknopf zum Herbeiführen eines BeliehtungsVorgangs betätigt wird, vor Beginn der" Belichtung in Übereinstimmung mit der Bedienung dieses Auslöseknopfs aus dem optischen Aufnahmeweg zurückge-

■15 zogen werden. Eine Lichtempfangseinheit 116 enthält einen Strahlenteiler und ein Lichtempfangselement, die in einem einzigen Gehäuse wie beispielsweise dem in Fig. 5 gezeigten untergebracht sind, das auf dem Boden des Kameragehäuses 110 so angeordnet ist, daß es Licht von dem Hilfsspiegel 114 über eine Öffnung 110'ä eines Rahmens 11Ό¹ empfängt, welcher den Spiegelkasten bildet. Eine elektrische Schaltungseinheit 117, die eine Schaltung gemäß der Darstellung in Fig. 3 oder Fig. 7 (einschließlich einer abgewandelten Form gemäß der Darstel- ; lung in Fig. 9A) zur Ermittlung des Fokussier-Zustands des Aufnahmeobjektivs 109' aufgrund der Ausgangssignale aus der Lichtempfangselnheit 116 enthält, ist auf dem Boden des Kameragehäuses 110 angeordnet. Diese Einheiten 116 und 117 können zu einer Einheit integriert sein, wie es schon beschrieben wurde. Die Kamera weist ferner

einen bekannten Verschluß 118, einen Film 119, ein Λ Pentagonal-Dachprisma 120, eine Scharfeinstellungs-Scheibe 121 und ein Okular 122 auf. Unterhalb des Pentagonal-Dachprismas T2|.i_st eine Anzeigevorrichtung 123

angeordnet, die es ermöglicht, im Bildfeld des Suchers

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den Einstellungszustand des Aufnahmeobjektivs 109' anzuzeigen. Die Anzeigevorrichtung 123 wird durch das Aus— gangssignal der elektrischen Schaltungseinheit 117 ge^- steuert,

Die Fig. 11 zeigt eine abgewandelte JForm des Ausführungsbeispiels gemäß der Darstellung in Fig. 7; bei dieser Abwandlung kann der Einstellungszustand mittels eines akustischen Ausgangssignals angezeigt werden und das den

^O Einstellungszustand darstellende Ausgangssignal nach außen zu abgegeben werden. In der Fig. 11 entsprechen die Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 7 den schon anhand der Fig. 7 beschriebenen Teilen, so daß daher hier eine ausführliche Beschreibung dieser Teile weggelassen ist. Die Schaltung nach Fig. 11 hat einen Widerstand 124 und einen Kondensator 125, die eine Differenzierschaltung zum Differenzieren des Ausgangs-. signals des UND-Glieds 104 bilden, eine Diode 126 zur Unterdrückung der Abgabe eines negativen Impulssignals aus der Differenzierschaltung bei dem Wechsel des Ausgangssignals des UND-Glieds 104 von hohem auf niedrigen Pegel, einen Kondensator 128, Inverter 129 und 130 sowie einen Widerstand 131, die eine Schwingschaltung zur Abgabe von Rechteck-Impulsen mit einer vorbestimmten

■" Frequenz bilden, ein UND-Glied 127, das so geschaltet ist, daß es die Ausgangsimpulse der Schwingschaltung für eine der Impulsbreite entsprechende Dauer nur dann zuläßt, wenn von der Differenzierschaltung positive Impulssignale abgegeben v/erden, und ein Schallerzeugungselement bzw. eine Schallquelle 133, die an den Ausgang des UND-Glieds 127 angeschlossen ist (und die ein Schallerzeugungs-Körper aus einem hochdichten Polymer, ein piezoelektrischer Wandler oder Summer oder dergleichen sein kann). Wenn bei diesem Aufbau das Ausgangssignal des

UND-Glieds 104 hohen Pegel hat und die Leuchtdiode 107

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1· eingeschaltet ist, werden die Ausgangsimpulse aus der Schwingschaltung (128, 129, 130 und 131} über das UND-Glied 127 an die Schallquelle 133 während- der der Breite des von der Differenzierschaltung (124, 125) entsprechend dem Anstieg des 7-uisgangssignals des UND-Glieds 104 von niedrigem auf hohen Pegel zugeführten positiven Impulses entsprechenden. Zeitdauer abgegeben, wodurch während dieser Zeitdauer die Schallquelle 133 einen Ton abgibt, um dadurch den Scharfeinstellungs-Zustand durch das Einschalten der Leuchtdiode 107 in Verbindung mit der Schallabgabe aus der Schallquelle 133 anzuzeigen. In diesem FaIL hängt die Dauer der Schallerzeugung aus der Schallquelle 133 von dem von der Differenzierschaltung (124, 125} abgegebenen positiven Impulsausgangspegel in bezug auf den Eingabeschwellenwert des UND-Glieds 127, nämlich von der Impulsbreite ab. Das heißt, die Dauer hängt von der Zeitkonstante aus dem Widerstand 124 und dem Kondensator 125 ab, die die Differenzierschaltung

bilden.
20

Demgemäß kann diese Zeitdauer durch Einstellung der Zeitkonstante nach Wunsch eingestellt werden. Der Hauptgrund für das Hinzufügen dieser Differenzierschaltung (124, 125} und der Diode 126 in die Schaltung gemäß ^ diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, daß sich bei Linbau des Systems gemäß diesem Ausführungsbeispiel in eine Kamera dann, wenn die Schallquelle 133 bei dem Scharfeinstellungs-Zustand des Aufnahmeobjektivs weiter durchgehend Schall erzeugen würde, die Bedienungsperson

der Kamera gestört bzw. irritiert fühlen könnte; zur Vermeidung einer derartigen Unzulänglichkeit .ist diese zusätzliche Schaltung vorgesehen. Falls es nicht nötig ist, derartige Umstände zu beachten, kann der durch die gestrichelten Linien in Fig. 11 umrahmte Schaltungsteil

mit dem Widerstand 124, dem Kondensator 125 und der

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^; -44:- " -■■-.'"■ DE- Q-4.48- -"■--■

' Diode. 12G weggelassen, werden- und das ÄusgangssignaX des UNEX-Glieds ΐο4 direkt an das UND-Glied" T2? angelegt werden.. - ; ■

Die in Fig. IT gezeigte Schaltung hat ferner einen= Anschlußteil 132 für den- Außenanschluß des Ausgangs des-UND-Glieds 127 und mehrere Anschlußteile T34 für den ' Außenanschluß der Ausgänge der UND-Glieder TO-3, 1Ο4 und 105.
^:

Die Fig. 12 zeigt auf gleiche Weise wie Fig. 10 ein Beispiel einer einäugigen Spiegelreflexkamera, in welcher das System gemäß dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel enthalten ist. Eei diesem Aufbau ist '5 die Schallquelle 133 einer Schallabgabe- bzw. Schauöffnung 11.0" .gegenübergesetzt, die in einem Teil eines Aufnahmeabschnitts eines Kameragehäuses ttO ausgebildet ist, der beispielsweise ein Pentagonal-Dachprisma 120 umgibt, dia Anschlußteile 132 und 134 für den Außenanschluß sind beispielsweise unterhalb einer Qbjektivfassung 111 des Kameragehäuses HO angeordnet. In anderer Hinsicht hat die Kamera nach Fig. 12 den gleichen Aufbau wie die in Fig. 1O gezeigte.

Bei der vorangehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele dieses Systems wurde nur der Fall beschrieben, daß das Ausgangssignal für die Einstellungsermittlung zur Abgabe einer Anzeige herangezogen wird . Selbstverständlich besteht jedoch bei dem Scharfeinstellungs-

Ermittlungssystem keine Einschränkung auf ein Ausführungsbeispiel· dieser Art; vielmehr kann das System in der Praxis in zufriedenstellender Weise für einen Aufbau verwendet werden, bei dem zum Herbeiführen einer automatischen Scharfeinstellung ein Servomechanismus,

beispielsweise mit einem Objektivstellmotor verwendet

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;^;\' ; -45- DE O44S'

wobei, die vorangehend genannten Vorteile erzielt ■""-,. wexdepi. Jlinsielitlieh des Aufbaus -der Lichtempfangsein-

richtung wurde das Ausführungsbeispiel beschrieben,"das : drei fotoeiupfiridliche Elemente oder Lichtempf angsteüe S, /aufweist, slie den drei Stellen entsprechen, von v/eichen ■zwei Stellen vor bzw. hinter der vorbestimmten Brennebene liegen und eine Stelle der vorbestimmten Brenn- _;: ebene entspricht; bei diesem Ausführungsieispiel werden '■' Signale erzeugt, die den Fokussierzuständen an diesen TQ drei Stellen entsprechen. Das .System kann jedoch auch bei xiem-Aufbau angewandt werden, der in der US-Patentanmeldung Serien No.98 514 beschrieben ist und bei dem ein einziges fotoempfindliches Element bzw. ein einziger Lichtempfangsteil vorgesehen ist, während die Länge des optischen Wegs des auf dieses Element bzw. diesen Lichtempfangsteir fallenden Lichtstroms in geeigneter Weise so verändert wird, daß wahlweise Signale erzeugt werden können, die im wesentlichen den Fokussierzuständen. an den genannten, drei Stellen entsprechen.

2cr ' yy/.- ■/.".■,;"■'

. Hit der Erfindung ist ein Scharfeinst.ellungsr-Ermittlungssystem zur Erfassung des Zustands der Einstellung eines optischen Abbildungssystems auf ein Objekt geschaffen. Bei diesem System werden ein erstes und ein zweites Signal entsprechend den Abbildungszuständen von Objektbildern an einer ersten und einer zweiten Stelle, die /unter im wesentlichen gleichen Abständen vor bzw. hinter einer vorbestimmten Brennebene des optischen Systems liegen, sowie ein weiteres Signal erzeugt, das dem Ab-

biidungszustand eines Objektbiids an einer dritten Stelle entspricht, die im wesentlichen mit der vorbe-. stimmten Brennebene übereinstimmt; entsprechend diesen drei Signalen wird sowohl der Einstellungszustand, nämlich der Scharfeinstellungs-Zustand, der Naheinstel-

°³ . lungs-Zustand oder der Ferneinstellungs-Zustand be-

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.3013901 - ";, . ,;.

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stiirmrt als auch die tinte rseiieidung zwischen dem Zustand richtiger Scharf eins teilung und einem Zustand mit £>eträchtlieh unschärfer Einstellung -getroffen..

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Claims (26)

Patentansprüche

1. Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem zur Ermittlung /des Scharfeinstellungszustands eines optischen Abbildungssystems in bezug auf ein Objekt, wobei das "Abbildungssystem eine vorbestimmte Brennebene hat, ge ke η η ζ e i c h η e t

durch eine Detektoreinrichtung (3,4, 11-26; 68; 72; 77-82; 83-92) zur Ermittlung der Abbildungszustände eines mittels des optischen Abbildungssystems (1; 85) erzeugten Objektbilds an einer ersten und einer zweiten Stelle an gegenüberliegenden Seiten und in im wesentlichen gleichen Abständen zu der Brennebene (2) des Abbildungssystems und einer im wesentlichen mit der Brennebene übereinstimmenden dritten Stelle, wobei die Detektoreinrichtung entsprechend den Abbildungszuständen des Objektbilds an der ersten, der zweiten und der dritten Stelle jeweils ein erstes, ," ein zweites bzw. ein drittes Signal (F3, F4, F11; P'3, FM, F'11) erzeugt, und eine Bestimmungseinrichtung (27 "■- 66; 93 - 105; 200 - 214) zur Bestimmung des Scharfeinstellungszustands des optischen Abbildüngssystems in bezug auf das Objekt, die das mittels

Deutsche Bank (München) KIo. 51/61070

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der Detektoreinrichtung erzeugte erste, zweite und dritte Signal aufnimmt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeich n.e t ,

daß die Detektoreinrichtung (3, 4, 11-26) das erste, das zweite und das dritte Signal (F3-, F4, F11) in der Form von Signalen erzeugt, die sich in Übereinstimmung mit der Schärfe des Objektbilds an der ersten, der zweiten bzw. der dritten Stelle verändern.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (3, 4, 11-26; 68; 72) ein erstes, ein zweites und ein drittes Bildempfangselement (3, 4, 11; 68', 68", 68¹¹'; 72', 72", 72¹¹¹), die auf Änderungen der Bildschärfe ansprechen, jeweils für den Empfang des mittels des optischen Systems (1) erzeugten Objektbilds im wesentlichen an der ersten, der zweiten bzw- der dritten Stelle angeordnet sind und jeweils ein der Bildschärfe des empfangenen Bilds entsprechendes elektrisches Ausgangssignal· erzeugen, und eine mit den Bildempfangselementen verbundene Schaltungseinrichtung (.12-26) für den Empfang der Ausgangssignale der Bildempfangselemente und die Er-

zeugung des ersten, des zweiten und des dritten Signals (F3, F4, F11) entsprechend den jeweiligen Ausgangssignalen aufweist, wobei die Bestimmungseinrichtung (27-66) an die Schaltungseinrichtung angeschlossen ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet,

daß die Bildempfangselemente (68S 68", 68¹¹¹; 72', 72", 72'·') von einer gemeinsamen Gründplatte (68; 72)

getragen sind. "

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j

5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine optische Vorrichtung (67; 69; 70; 71), über die die Bildempfangselemente (68¹., 68", 68¹¹¹; 72', 72", 72 ' ^fI) das mittels des optischen Systems (1) erzeugte Objektbild im wesentlichen an der ersten, der zweiten bzw.. der dritten Stelle empfangen.

6. System nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et,

daß die die Bildernpfangsclemente (72 ' , 72" , 72 ' ' ') tragende Grundplatte und die optische Vorrichtung (71) zu einer Einheit zusammengebaut sind.

7. System nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h net ,

daß die Einheit die Schaltungseinrichtung (12-26) enthält.

8. System nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet ,

daß die Einheit die Bestimmungseinrichtung (27-66) enthält.

9. System nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet,

daß die Detektoreinrichtung (77-82; 83; 86-92) eine Bildabtasteinrichtung (77-82; 83), die zur Abtastung des mittels des optischen Systems (85) im wesentlichen an der ersten, der zweiten und der dritten Stelle erzeugten Objektbilds ausgebildet ist und entsprechend dem Objektbild an der ersten, der zweiten bzw. der dritten Stelle ein erstes, ein zweites bzw. ein drittes Abtastausgangssignal erzeugt, und eine an die Bildabtasteinrichtung angeschlossene Schaltungseinrichtung (86-92) aufweist, die das erste, das zweite und das

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dritte Abtastausgangssignal aus der Bildabtasteinrichtung aufnimmt und entsprechend den Ausgangssignalen das erste, das zweite und das dritte Signal (F¹3, F¹4, F'11) erzeugt, wobei die Bestimmungseinrichtung (93-105; 200-214) an die Schaltungseinrichtung angeschlossen ist.

10. System nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtasteinrichtung (77-82) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Bildabtastbereich (77a, b, c) aufweist, die zur Abtastung des mittels des optischen Systems (85) im wesentlichen an der ersten, der zweiten bzw. der dritten Stelle erzeugten Objektbilds angeordnet sind, um das erste, das zweite bzw. das dritte Abtastausgangssignal zu erzeugen.

11. System nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtastbereiche (77a, b, c) von einer gemeinsamen Grundplatte getragen sind.

12. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildabtasteinrichtung (77-82; 83) eine Halbleiter-Vorrichtung mit Ladungskopplung ist.

13. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Bildabtasteinrichtung (77-82; 83) eine Halbleiter-Vorrichtung in MOS-Ausführung ist.

14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

³^ daß die Bildabtasteinrichtung (77 - 82) das mittels ·

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des ersten, des zweiten bzw. des dritten Bildabtastbereichs (77a, b, c) gewonnene erste, zweite bzw. dritte Abtastausgangssignal in Aufeinanderfolge über einen gemeinsamen Ausgabeteil (82) abgibt, an den die Schaltungseinrichtung (86-92) angeschlossen ist.

15. System nach einem der Ansprüche 1Obisi4, g e k e η η zeichnet

durch eine optische Vorrichtung (84), über die der Iq erste, der zweite bzw. der dritte Bildabtastbereich (77a, b, c)' der Bildabtasteinrichtung (77-82) das mittels des optischen Systems (85) im wesentlichen ■■"■:"-.- an der ersten, der zweiten bzw. der dritten Stelle erzeugte Objektbild empfängt.

16. System nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtasteinrichtung (77-82; 83) und die optische Vorrichtung (84) zu einer Einheit zusammengebaut sind.

17. System Tiach Anspruch 16,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Einheit.die Schaltungseinrichtung (86-92) enthalt.'

18. System nach Anspruch 17,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Einheit die Bestimmungseinrichtung (93-105) 30; ; -_z enthält.

19. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, ""■;■ dadurch g: e k e η η ζ e i c h η e t ,

: daß die Bestimmungseinrichtung (27-66; 93-105; 200-214) so ausgebildet ist, daß sie den Zustand einer

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äußerst unscharfen Einstellung des optischen Systems (1; 85) in bezug auf das Objekt dann bestimmt, wenn f₃ <_ fc. oder f, < fcj gilt, wobei f, das dritte Signal (FH, F'11-) darstellt und fc. einen vorbestimmten ersten Bezugswert (V.; V) darstellt.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (27-66; 93-105; 200-214) so ausgebildet ist, daß sie den Scharfeinstellungs-Zustand des optischen Systems (1; 85) in bezug auf das Objekt dann bestimmt, wenn mindestens die Bedingungen |f' - f„l < fc₂ oder If₁ - f₂l'< £c~ und f₃ > fc. oder f > fc- erfüllt sind, wobei f., und f„ das erste bzw. das zweite Signal (F3 bzw. F4; F¹3 bzw. F'4) darstellen und fc-, einen zweiten vorbestimmten Bezugswert(v_R; F¹11) darstellt.

21. System nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (200-214) so ausgebildet ist, daß sie den Scharfeinstellungs-Zustand des optischen Systems (85) in bezug auf das Objekt dann bestimmt, wenn mindestens die Bedingungen If₁ - f₂| < fc₂ oder If₁ - f₂/<fc₂, f₃> fc, oder f₃ > f_Ci, f₃ > f₁ oder f₃ > Z^ und f₃ > f₂ oder f₃>f„ erfüllt sind, wobei f- und f- das erste bzw. das zweite Signal (F'3 bzw. F¹4) darstellen und fc₂ einen vorbestimmten zweiten Bezugswert (V )

hierfür darstellt.
30

22. System nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (27-66; 93-105; 200-214) so ausgebildet ist, daß sie den Naheinstellungs-Zustand des optischen Systems (T; 85) in bezug auf

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das Objekt dann bestimmt, wenn die Bedingungen f,.. - f₂ >fc₂ oder f^ - f > fxu" und f >fc. oder f ₃ > fc. gelten, und den Ferneinstellungs-Zustand des optischen Systems in bezugauf das Objekt dann bestimmt, wenn die Bedingungen f.. - f„ <- fc_ oder f. - f _ < - fc₂ und f₃>fc- oder f₃ > fc. gelten.

23. System nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (93-105) so ausgebildet ist, daß sie den Scharfeinstellungs-Zustand des optischen Systems (85) in bezug auf das Objekt dann bestimmt, wenn mindestens die Bedingungen If₁ - f-j < kf₃ oder If₁ - f₂|<kf₃ und f₃> tc^ oder f₃> fc₁ erfüllt sind, wobei f. und f₂ das erste bzw. das zweite Signal (F'3 bzw. F'4) darstellen und k eine vorbestimmte Zahl (<x) darstellt, die kleiner als 1 ist.

24. System nach Anspruch 23,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (93-105) so ausgebildet ist, daß sie den Naheinstellungs-Zustand des optischen Systems (85) in bezug auf das Objekt dann bestimmt, wenn die Bedingungen f.. - f₂>kf₃ oder f.. - f₂ ^t kf₃ und f ₃"> fc., .oder f^ '.> fc^ gelten, und den Ferneinstellungs-Zustand des optischen Systems in bezug auf das Objekt dann bestimmt, wenn die Bedingungen f^ - f₂ ■■<-kf_ oder f. - f_ < -kfo und f->fc. oder f, > fc₁ gelten.

25. System nach Anspruch 22, ' . dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung (27-66; 93-105; 200-214) eine Anzeigeeinrichtung (66A, 66B; 106-108; 215-217) enthält, die in getrennter Weise den Scharf-

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einstellungs-Zustand, den Nacheinstellungs-Zustand, den Forneinstcllungs-Zustand und den Zustand äußerst unscharfer Einstellung anzeigt.

26. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Bestimnuingseinrichtung- (93-105) eine Anzeigeeinrichtung (106-108) aufweist, die den Scharfeinstellungs-Zustand, den Nacheinstellungs-Zustand, den Ferneinstellungs-Zustand und den Zustand äußerst unscharfer Einstellung anzeigt.

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