DE3120816A1

DE3120816A1 - "verfahren und vorrichtung zur automatischen scharfeinstellung fuer bildwerfer, zum beispiel diaprojektoren"

Info

Publication number: DE3120816A1
Application number: DE19813120816
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 8702 Kist Langer
Original assignee: KINDERMANN AND CO GmbH
Current assignee: KINDERMANN AND CO GmbH
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1982-12-23
Also published as: GB2101303A; GB2101303B; FR2506469B1; FR2506469A1

Description

PATENTAKWAITE DIPL.-ING. W. GOLIiWITZER · DIPL.-ING. F. W. MOLL " ■ |

6740 LANDAU/PFALZ · &ΑΝβ8ΤΒΑββΒ 5 |

POSTFACH 8080 · TEIiBFON 063 41/81000, 0038 ■ TELEX 0463S33 POSTSCHECK LUDWIGSHÄFEN 27 502-076 ■ BEUTSCHE ΒΑΝΕ LANDAU 03154G0 (BLZ 868 700 63)

- 3 - 22. Mai 1981 j

Mr. I

Kindermann & Co GmbH, Ochsenfurt/Main

"Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung für Bildwerfer, zum Beispiel Diaprojektoren"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung für Bildwerfer, zum Beispiel Diaprojektoren. Bekannte derartige Vorrichtungen weisen im wesentlichen eine antastende Nebenprojektion auf, die auf einen Doppelfotoempfänger einwirkt, der je nach der aufgenorwnenen unterschiedlichen Lichtverteilung des Antastlichtbündels auf eine das Objektiv verschiebende Regelung einwirkt. Hier werden die beiden Zonen des Doppelfotoempfängers unterschiedlich gewertet, um geglaste und ungeglaste Diapositive scharf abbilden zu können.

Die bekannten Fokussieranordnungen, wie z.B. nach der DE-PS 1 251 975, sind jeweils dann abgeglichen, wenn auf der schwächer bewerteten Hälfte des Fotoempfängers, was durch Blenden, Masken oder andere lichtschwächende Maßnahmen erreicht werden kann, entsprechend mehr Licht auftrifft. Diese Wichtung ist notwendig, damit die relativ starken zusätzlichen Reflexe von der Frontseite des vorderen Deckglases eines verglasten

Diapositivs entsprechend gedämpft werden und die Positionsregeleinrichtung nicht zu sehr verstimmen. Diese Wichtung ist jedoch in der Praxis nur schwer zu erreichen, da infolge des hohen Fremdlichteinfalls von der Lichtquelle des Hauptprojektors in den Doppelfotoempfänger die von der Nebenlichtquelle am Diapositiv hervorgerufenen Reflexe eine im Vergleich zum Störlichteinfall zu geringe Intensität haben. Es wird also zum Abgleich in erster Linie das unerwünschte, auch vom Diapositiv abhängige Störlicht gewichtet. Ohne aufwendige Störlichtkompensation führt dies zu Fehleinstellungen. Eine befriedigende Regelung der Positionsregeleinrichtung für das Objektiv ist nicht erreichbar.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung für Bildwerfer, zum Beispiel Diaprojektoren, zu finden, durch welche in einfach zu verwirklichender Weise zum Beispiel ein glasloses Dia von einem verglasten Dia unterschieden werden kann. Darüber hinaus soll mit der Vorrichtung eine möglichst genaue Positionierung sowohl für geglaste als auch ungeglaste Diapositive in die zutreffende Schärfenebene erreicht werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dergestalt, daß zur Erkennung eines geglasten bzw. ungeglasten Diapositivs die unterschiedliche Gesamtintensität des vom Diapositiv kommenden Antastlichtbündels über einen Fotoempfänger aufgenommen und die unterschiedliche Beleuchtungsstärke in der Empfängerfläche zur Erkennung von ungeglasten und geglasten Diapositiven verwendet wird.

Dies geschieht mit einer Vorrichtung zur automatischen Schärfeneinstellung von Bildwerfern, insbesondere Diaprojektoren mit einer antastenden Projektion, die auf einen Doppelfotoempfänger einwirkt, der je nach der aufgenommenen unterschiedlichen Lichtintensität des Antastlichtbündels auf eine das

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Objektiv verschiebende Regelung einwirkt dergestalt* daß die Hilfsprojektion seitlich am verschiebbaren Objektivbock, also auf der dem Objektiv zugewandten Seite der Bühne zur Aufnahme des Diapositivs angeordnet ist, ebenso wie der Doppelfotoempfänger mit zwei gleichgewichtigen Fotowiderständen im Antastlichtbündel in der Schaltung der Regelvorrichtung für die Positionierung des Objektivs.

Vorteilhafterweise kann das Verstimmungspotentiometer an konstante Potentiale gelegt werden. Damit wird die Empfindlichkeit der Regelvorrichtung gegenüber Schwankungen in der Helligkeit der Nebenlichtquelle verringert.

Zur Lageregelung eines geglasten Diapositivs kann schließlich eine zweite· Regelvorrichtung und ein von der ersten Regelvorrichtung beaufschlagter Umschalter zwischen beiden Regelvorrichtungen, der zum Motor für die Verstellung des Objektivbockes führt, vorgesehen sein, wobei die zweite Regelvorrichtung einen Sollwertgeber und einen Istwertgeber, deren Spannungsdifferenz auf Null auszuregeln ist, aufweist.

Die Beleuchtungsstärke des reflektierten Antastlichtbündels ist bei einem geglasten Dia durch das Vorhandensein eines vorderen und hinteren Deckglases im Durchschnitt doppelt so hoch wie bei einem unverglasten Dia, da verhältnismäßig lichtstarke Reflexe an den Luft-Glas-Flächen auftreten. Bekannte Anordnungen sind dann abgeglichen, wenn den beiden Fotoempfängern

Die Regelvorrichtung weist im wesentlichen zwei jeweils {

in Reihe zu den Teilfotowiderständen geschalteten Vorspannungs- j

teiler sowie im einen Zweig der Reihenschaltung ein Verstim- j

mungspotentiometer auf, dem wiederum in einem Ausführungsfall !

ein Transistor mit einem Spannungskomparator und Referenzspan- |

nungsgeber parallel geschaltet ist. ;

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jeweils die Hälfte der Meßstrahlen zugeführt wird, dem einen Fotoempfänger jedoch mit einem unterschiedlichen aufgrund einer entsprechenden Schwächung des MeßStrahles vorgegebenen festen Anteilsfaktor. Dort ist also die Gesamtintensität des Antastlichtbündels ohne Bedeutung,- während erfindungsgemäß gerade in einfacher Weise diese Gesamtintensität zum Regelvorgang ausgenutzt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch und beispielsweise dargestellter Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.

Fig. 1 zeigt einen Diaprojektor mit einer Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung in einer Ausführungsform,

Fig. 2 gibt ein Intensitätsdiagramm der von einem un-

geglasten Diapositiv ausgehenden Reflexe wieder,

Fig. 3aist ein Intensitätsdiagramm der von einem geglasten Diapositiv mit verhältnismäßig schwachen Schwärzungsgrad ausgehenden Reflexe,

Fig. 3b zeigt ein derartiges Diagramm jedoch mit starkem Schwärzungsgrad des Diapositivs,

Fig. 4 gibt eine weitere Schaltungsmöglichkeit für die Regelvorrichtung wieder,

Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Schaltung dieser Regelvorrichtung,

Fig. 6 zeigt eine Möglichkeit mit zwei Regelvorrichtungen.

Die Hauptprojektionseinrichtung besteht in üblicher Weise aus einer Lichtquelle 1, einem Wärmeschutzfilter 2 und einem Kondensator 3. In einer prismenförmigen Bühne 5 sitzt das zu projizierende Diapositiv 4. Dieses wird über das Projektionsobjektiv in die nicht dargestellte Projektionsebene abgebildet« Für ein bestimmtes Objektiv 6 und eine feststehende Projektionsebene ist eine bestimmte Schärfenebene 7 gegeben.? in welche das Objektiv 6 verschoben werden muß, damit das Diapositiv 4 auf der Projektionsebene scharf abgebildet wird.

Die Vorrichtung zur automatischen Schärfeneinstellung besteht aus einer Nebenlichtquelle 11 und einer Linse 1.2, die am Objektivbock 9, mit diesem verschiebbar, angeordnet sind, sowie einer Linse 13 und einem Lichtempfänger aus zwei Teilfotowiderstanden 14 und 15. Diese Teilfotowiderstände 14 und 15 sind Teile der Regelvorrichtung. Die Nebenlichtquelle 11 mit Linse ist in einem Winkel cL zur optischen Achse 10 der Hauptprojektionseinrichtung geneigt und erzeugt ein Antastlichtbündel 25, das auf die Teilfotowiderstände 14 und 15 eindringt=

Zu den beiden Fotowiderständen 14 und 15 sind zwei Vorspannungsteiler 16 und 17 in Reihe geschaltet. Dem Vorspannungsteiler 17 ist ein Verstimmungsglied nachgeschaltet, das aus einem Verstimmungspotentiometer 18, einem diesem parallel geschalteten Transistor 19 und einem Spannungskomparator 20 mit einem Referenzspannungsgeber 21 besteht. Der vom Verstärker 22 angesteuerte Motor 23 verstellt den Objektivbock solange, bis die aus dem Teilfotowiderstand 14 und dem Vorspannungsteiler 16 einerseits und dem Teilfotowiderstand 15, dem Vorspannungsteiler 17 und dem Verstimmungspotentiometer 18 gebildete Widerstandreihenschaltung abgeglichen ist.

Die Verhältnisse bei einem ungeglasten Diapositiv sind in Fig. 2 wiedergegeben. Der vom Diapositiv 4 ausgehende Re-

flex 30a mit einer angenommenen Intensitätsverteiung 30b wird vom Doppelfotoempfänger 14 und 15 aufgenommen. Der Störlichtanteil der Hauptprojektionseinrichtung ist hier nicht in die Betrachtung einbezogen und führt über die Empfängerfläche zu einem konstanten Gleichanteil. Die Teilfotowiderstände 14₇ 15 besitzen infolge der vorgegebenen Beleuchtungsstärke E-1 den Widerstand R-1 (ungeglast), der klein gegenüber dem Dunkelwiderstand R-O ist. Der durch die Teilfotowiderstände 14, 15 fließende Strom 1-1 verursacht am Vorspannungsteiler 17 einer. Spannungsabfall U-1 (ungeglast) der vom Spannungskomparator IC-mit einer einstellbaren einmal zu ermittelnden Referenz spannur.c U-21 des Referenzspannungsgebers 21 verglichen wird. Der Betrsg der Referenzspannung ist ein Erfahrungswert, der zum Beispiel im Rahmen einer Reihenuntersuchung festgestellt werden kann. Zl-Spannung U-1 (ungeglast) ist kleiner als die Referenz spannur.r U-21, so daß der angesteuerte Transistor 19 das Verstimmunespotentiometer 18 kurzschließt. Die Reihenschaltung der genannten Widerstände ist dann so abgeglichen/ daß die Widerstancswerte 16 und 14 einerseits und 15 und 17 andererseits gleich groß sind.

In den Fig. 3a und 3b sind die Verhältnisse bei einer geglasten Diapositiv 4 mit zwei Deckgläsern 4a und 4b wiedergegeben. Die vom Diapositiv ausgehende Reflexgruppe 30c weist eine Intensitätsverteilung 30d bei einem Diapositiv 4 verhältnismäßig schwachen Schwärzungsgrades bzw. eine Intensitatsverteilung 30e bei einem Diapositiv verhältnismäßig starken Schwärzungsgrades auf. Das Antastlichtbündel mit dieser Intensitatsverteilung wird wiederum vom Doppelfotoempfänger mit den Teilfotowiderständen 14 und 15 insgesamt aufgenommen.

Die Teilfotowiderstände 14, 15 haben nun den Widerstandswert R-2 (geglast) infolge der Beleuchtungsstärken E-2 bzw. E-3, deren Intensität größer als diejenige von E-I ist. Der Widerstands·

wert R-2 (geglast) ist um den Faktor 1,5-2 kleiner als die Widerstandswerte R-1 (ungeglast). Der nun durch die Teilfotowiderstände 14, 15 fließende Strom 1-2 ist größer als 1-1 und verursacht am Vorspannungsteiler 17 einen Spannungsabfall U-2 (geglast), der vom Spannungskomparator 20 mit der Referenzspannung U-21 verglichen wird. Die Spannung U-2 (geglast) ist nun aber größer als die Referenzspannung U-21„ Der Transistor sperrt. Das Verstimmungspotentiometer. 18 wird der Reihenschaltung 16, 14 und 15, 17 zugeschaltet. Es erfolgt also bei geglastem Dia ein Abgleich, bei dem die Widerstandswerte 16, 14 gleich groß den Widerstandswerten 15, 17, 18 sind. Demgemäß wird auch das geglaste Diapositiv in die ihm zugeordnete Schärfenebene über die Regelvorrichtung und den Motor 23 eingefahren«

Dabei wird die mit dem Verstimmungspotentiometer 18 bei geglasten Diapositiven zu erzielende Wegverlängerung in der Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung so bemessen, daß für möglichst viele Typen von geglasten Diapositiven eine wesentliche Verbesserung der Einstellgenauigkeit erzielt wird_r wenn geglaste und ungeglaste Diapositive im Wechsel projiziert werden.

Nach Fig. 4 kann auch eine vereinfachte Schaltung benutzt werden, bei der die Teilfotowiderstände 14 und 15 immer in Reihe mit ausschließlich dem Verstimmungspotentiometer 18 liegen. Durch die vorausgehend aufgezeigten Widerstandsverhältnisse unterscheiden sich die Verstimmungen bei geglasten und ungeglasten Diapositiven sehr stark. Die beiden Verstimmungen können empirisch so bestimmt werden, daß sowohl bei ungeglasten als auch bei geglasten Diapositiven der Objektivbock 9 mit dem Objektiv 6 in die Schärfenebene 7 eingefahren wird»

Eine weitere Schaltungsmöglichkeit ist in Fig. 5 wiedergegeben. Die beiden in den Fig. 1 und 4 gezeigten Schaltungen

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reagieren verhältnismäßig empfindlich in der Größe der jeweiligen Verstimmung auf Änderungen der Helligkeit der Lichtquelle Günstiger ist deshalb eine Schaltung nach Fig. 5, da hier das Verstimmungspotentiometer 18 an konstantenPotentialen liegt. Die Wirkung der Schalung ist dieselbe wie diejenige der beiden vorbeschriebenen Schaltungen.

Zur Scharfeinstellung eines geglasten Diapositivs ist eine weitere Schaltungsmöglichkeit in Fig. 6 dargestellt. Die Erkennung eines geglasten Diapositivs erfolgt zunächst über den vorbeschriebenen Intensitätsäbgleich des Antastlichtbündels 25. Die hier im einzelnen nicht näher dargestellte Regelvorrichtung 27 führt zunächst beim ungeglasten Diapositiv den Abgleich der Reihenschaltung 16, 14 und 15, 17 in der vorbeschriebenen Weise durch und verfährt den Objektivbock 9 mit dem Stellmotor 23 in die Schärfenebene 7. Dabei liegt ein Schalter 28 in der Stellung 28a an der von der Regelvorrichtung 27 kommenden Leitung 29. .

Wird ein geglastes Diapositiv erkannt, so schaltet die Regelvorrichtung 27 den Schalter 28 über die Leitung 30 in seine Stellung 28b an eine Leitung 31 zu einer weiteren Regelvorrichtung 32. Diese Regelvorrichtung 32 übernimmt dann die Einriegelung in die vorbestimmte konstante Schärfenebene 33, in der jedes geglaste Diapositiv, unabhängig vom Schwärzungsgrad des Diapositivs, mit dem Objektiv 6 auf einer feststehenden wiederum nicht dargestellten Projektionsebene scharf abgebildet wird. Dabei wird in der prismenförmigen Bühne 5 das Diapositiv 4 so gehalten, daß jedes geglaste Diapositiv unabhängig von der Dicke der symmetrischen Hälften der Glasrahmen immer eine gleichbleibende Lage in der Bühne 5 einnimmt.

Die Regelvorrichtung 32 verschiebt bei einem erkannten geglasten Diapositiv den Objektivbock 9 mit Hilfe des Motors

dergestalt, daß die Spannungsdifferenz zwischen dem Sollwertgeber 34 und dem Istwertgeber 35 auf Null ausgeregelt ist. Dann befindet sich der Objektivbock 9 in der Schärfenebene 33 für geglaste Diapositive.

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Leerseite

Claims

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1. Verfahren zur automatischen Scharfeinstellung für Bildwerfer, zum Beispiel Diaprojektoren mit antastender Nebenprojektion, die auf einen Doppelfotoempfänger einwirkt, der je nach der aufgenommenen unterschiedlichen Lichtintensität des Antastlichtbündels auf eine das Objektiv verschiebende Regelung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung eines geglasten bzw. ungeglasten Diapositives und zur genauen Positionierung derselben die unterschiedliche Gesamtintensität des vom Diapositiv kommenden Äntastlichtbündels über einen Fotoempfänger aufgenommen und die unterschiedliche Beleuchtungsstärke in der Empfängerfläche zur Erkennung von ungeglasten und geglasten Diapositiven verwendet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenprojektion zur Erzeugung des Antastlichtbündels seitlich am verschiebbaren Objektivbock auf der dem Objektiv zugewandten Seite der Bühne zur Aufnahme des Diapositives angeordnet ist, ebenso wie der Doppelfotoempfänger mit zwei gleichgewichtigen Fotowiderständen im Antastlichtbündel in der Schaltung der Regelvorrichtung für die Positionierung des Objektives.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils in Reihe zu den Teilfotowiderständen geschaltete Vorspannungsteiler sowie im einen Zweig dieser Reihenschaltung ein Verstimmungspotentiometer vorgesehen ist, dem wiederum ein Transistor mit einem Spannungskomparator und einem Referenzspannung sgeber parallel geschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe zu den Teilfotowiderständen geschalteten Vorspannungsteiler ausschließlich in Reihe mit dem Verstimmungspotentiometer liegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Regelvorrichtung und ein von der ersten Regelvorrichtung beaufschlagter Umschalter zwischen beiden Regelvorrichtungen, der zum Motor für die Verstellung des Objektivbockes führt, vorgesehen ist, wobei die zweite Regelvorrichtung einen Sollwertgeber und einen Istwertgeber aufweist, deren Spannungsdifferenz auf Null auszuregeln ist.