DE4201272A1 - Verfahren zur automatischen bildscharfstellung bei verwendung glasgerahmter und glaslos gerahmter dias in diaprojektoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Bildscharfstellung bei Verwendung glasgerahmter und glaslos gerahmter Dias in Diaprojekto­ ren, bei dem eine seitlich der optischen Achse eines Projektionsobjektivs angebrachte Blende mittels einer Infrarotlichtquelle beleuchtet und über ein optisches System auf dem Dia abgebildet und reflektiert wird, wobei das reflektierte Bild über ein zweites optisches System stark verkleinert auf einen an der anderen Seite der optischen Achse gelegenen Empfänger projiziert und als Signal zur Ansteuerung einer Scharfstellvorrichtung verwendet wird.

Bei derartigen bekannten Verfahren zur Bildscharfstellung werden als Empfänger meist Doppelfotoempfänger verwendet, die im Fall der Scharf­ stellung jeweils dieselbe Infrarotlichtenergie erhalten. Wird das Dia aus der Scharfstellung in die eine oder entgegengesetzte Richtung verschoben, so verschiebt sich damit auch das über das Dia auf dem zweigeteilten IR- Empfänger abgebildete Bild der Blende in die eine oder entgegengesetzte Richtung. Durch diese Verschiebung erhält einer der beiden Teilempfänger mehr IR-Lichtenergie als der andere, wodurch ein Stellmechanismus in Gang gesetzt wird, der den Abstand zwischen Dia und Objektiv mit dem damit gekoppelten IR-Sender und Empfänger wieder auf den richtigen Wert einstellt. Dieses Verfahren funktioniert verhältnismäßig problemlos bei Dias einer einzigen Rahmungsart, wie beispielsweise glaslos gerahmt oder glas­ gerahmt mit Glas konstanter Dicke.

Bei glasgerahmten Dias besteht das Problem, daß zwei oder, beim Auftref­ fen des IR-Lichtstrahls auf helle Partien des Dias, drei Bilder auf dem Empfänger projiziert werden. Das erste Bild entspricht dem Reflex an der Diaglasoberfläche, das zweite Bild dem Reflex am Film, wobei eigentlich vier nahe beieinander liegende Bilder, nämlich ein erstes von der Rück­ seite des vorderen Deckglases, ein zweites von der Vorderseite des Films, ein drittes von der Rückseite des Films und ein viertes von der Vorder­ seite des hinteren Deckglases, auf den Doppelempfänger abgebildet wer­ den. Wird das zweite Bild wieder so auf den geteilten Empfänger proji­ ziert, daß die beiden Teilempfänger jeweils die gleiche IR-Lichtenergie erhalten, so ist das Dia noch nicht scharf eingestellt. Durch die vor dem Dia angeordnete Glasplatte wird die Objektebene um den Betrag nach vorn verlagert, während das mit dem Objektiv gekoppelte Autofocus­ system um den Betrag

d = Dicke der Glasplatte
n = Brechungsindex der Glasplatte für die verwendete IR-Licht­ strahlung

nach vorn verlagert, während das mit dem Objektiv gekoppelte Autofocus­ system um den Betrag

verstellt wurde, wobei α der Winkel des einfallenden bzw. ausfallenden Hauptstrahls des Autofocussystems mit dem Lot auf der Glasplatte dar­ stellt.

Zur Behebung dieses Nachteils sind beispielsweise folgende Lösungen vor­ geschlagen worden:

In der DE-OS 17 97 061 wird zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Schärfenebenen für ein verglastes und unverglastes Dia eine Verstimmung des Abgleiches mit Hilfe eines zusätzlichen Fotoempfängers bei der Bild­ vorführung eines verglasten Dias eingeführt, der über einen vor der einen Hälfte des Doppelfotoempfängers liegenden teildurchlässigen Hilfs­ spiegel beleuchtet wird. Der Hilfsspiegel ist dabei so angeordnet, daß der Reflex an der Filmschicht eines glaslosen Dias nicht auf den teildurchlässi­ gen Spiegel auftrifft, so daß dadurch keine Verschiebung der Schärfen­ ebene bewirkt wird, die ansonsten bei Beleuchtung des Hilfsfotoempfän­ gers eintreten würde.

Aus der FR-PS 15 36 100 ist bekannt, daß die Dias mittels einer Vor­ schubeinrichtung nach jedem Bildwechsel aus einer Extremstellung heraus in eine Schärfeposition bewegt werden, wobei die von einem verglasten Dia herrührenden Reflexe bei deren Auftreffen auf einen elektrische Wandler mit Hilfe einer logischen Schaltung abgezählt und bei Eintreffen des für die Scharfstellung maßgeblichen zweiten Reflexes auf den Wandler die Stillsetzung der Vorschubeinrichtung bewirkt wird. Nachteilig ist jedoch, daß jedes Dia erst unscharf abgebildet wird, da aus der Extremstellung heraus die Anzahl der Reflexe ermittelt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur automatischen Bild­ scharfstellung bei Verwendung glasgerahmter und glaslos gerahmter Dias in Diaprojektoren anzugeben, mit dem eine schnelle und sichere Bild­ scharfstellung in Abhängigkeit von der Diadeckglasdicke ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die durch Verwendung eines glasgerahmten Dias bei der IR-Lichtabtastung entstehenden Blenden­ bilder scharf auf einer CCD-Empfängerzeile abgebildet werden. Die Anzahl sowie die Abstände der Blendenbilder werden anschließend in ihrer Abbil­ dungsreihenfolge auf der CCD-Empfängerzeile mit Hilfe elektronischer Mit­ tel festgestellt. Das ermittelte zweite Blendenbild wird durch Verschieben eines Autofokus- und Projektionsobjektivträgers mit Hilfe elektromechani­ scher Stellmittel auf eine vorbestimmte Zelle der Empfängerzeile projiziert, die einer fokussierten Abbildung eines glaslos gerahmten Dias entspricht. Mit Hilfe elektronischer Mittel wird gleichzeitig ein dem Abstand vom ersten zum zweiten Blendenbild entsprechendes elektrisches Signal gebil­ det, das ein Stellmittel veranlaßt, das Projektionsobjektiv innerhalb des Autofokusträgers um den ermittelten Abstand zu verschieben.

In dieser einfachen Weise wird vorteilhaft erreicht, daß der Versatz der Objektebene durch die vor dem Dia angeordnete Glasplatte genau um den Betrag der Glasdicke kompensiert und damit das Dia scharf abgebildet wird. Der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bild auf der CCD- Empfängerzeile ist bei der gegebenen Anordnung des Autofokussystems, wie die des Einstrahlwinkels, der Brennweite des abbildenden Systems und eines konstanten Brechungsindexes eine Funktion der Glasdicke der vor dem Dia angeordneten Glasplatte. Da die Ermittlung der Anzahl der auf der CCD-Empfängerzeile abgebildeten Blendenbilder bei glasgerahmten Dias derart erfolgt, daß immer das erste ermittelte Blendenbild dem Reflex an der Diaglasoberfläche entspricht, ist damit auch, unabhängig von seiner Lichtintensität, der Reflex bestimmt, der dem reflektierten Bild an der Filmoberfläche entspricht.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Ein von einer Lampe eines an sich bekannten Diaprojektors ausgehendes Lichtbündel wird über einen Kondensor und Wärmeschutzfilter nach Durch­ dringung des Dias einem Objektiv zugeführt, welches das Dia auf einem Empfängerschirm abbildet. Das Objektiv ist auf einem Träger, auf dem auch ein verstellbares Autofokussystem angeordnet ist, axial verschiebbar befestigt. Das Autofokussystem wird aus einer seitlich der optischen Achse des Objektivs angeordneten Infrarotlichtquelle, die über ein opti­ sches System eine Blende auf dem Dia projiziert, und einem eine Vielzahl von Einzelzellen aufweisenden CCD-Empfänger gebildet, der das reflek­ tierte Blendenbild über ein zweites optisches System auf der anderen Seite der optischen Achse des Objektivs empfängt. Das Objektiv und das Auto­ fokussystem sind mittels Schrittmotoren abhängig und unabhängig vonein­ ander verstellbar.

Ausgehend von einem glaslos gerahmten, scharf eingestellten Dia erhält eine Zelle des CCD-Empfängers durch den IR-Lichtstrahl des Autofokus­ systems seine maximale Lichtintensität. Mittels einer elektronischen Schal­ tung wird diese Zelle und die Stellung des Autofokussystems und des Objektivs als "fokussiert" gespeichert. Ein nachfolgend in den Projektor eingegebenes glasgerahmtes Dia erzeugt entsprechend der Reflexion des IR-Lichtstrahls des Autofokussystems an den Oberflächen des Dias die verschiedenen Blendenbilder, wie die von der Diaglasoberfläche, Filmober­ fläche usw., welche auf dem CCD-Empfänger abgebildet werden. Über die elektronische Schaltung wird durch Abtastung der einzelnen CCD-Empfän­ ger auf Energiemaxima festgestellt, ob ein, zwei oder drei Blendenbilder auf dem Empfänger abgebildet werden. Da das Abtasten der Zellen des CCD-Empfängers derart erfolgt, daß der Reflex an der Diaglasoberfläche dem ersten Blendenbild entspricht, kann das zweite Bild nur die für die Fokussierung entscheidende Filmebene darstellen. Mittels eines Schritt­ motors wird das Objektiv zusammen mit dem Autofocussystem so verscho­ ben, daß das von der elektronischen Schaltung ermittelte zweite Blenden­ bild bzw. dessen Energiemaximum auf diejenige Zelle des CCD-Empfängers projiziert wird, die als "fokussiert" gespeichert wurde. Diese entspricht der Empfängerzelle eines glaslosen Dias. Durch die gegebene Anordnung des Autofokussystems, wie einmal der konstanten Brechzahl der Deckglä­ ser, der Brennweite des abbildenden Systems usw., ist die Glasdicke der vor dem Dia angeordneten Glasplatte eine eindeutige Funktion des Abstan­ des des ersten Blendenbildes zum zweiten. Die elektronische Schaltung ermittelt den Abstand zwischen den auf dem CCD-Empfänger projizierten ersten und zweiten Blendenbild und bildet ein dazu proportionales elektri­ sches Signal, das das Projektionsobjektiv innerhalb des Autofokusträgers mittels des Schrittmotors um den ermittelten Abstand verschiebt. Damit ist das glasgerahmte Dia scharf eingestellt. Unscharfe Abbildungen infolge unterschiedlicher Glasdicken der Diadeckgläser werden somit kompensiert.

Wird dem Projektor wieder ein glaslos gerahmtes Dia zugeführt, erfolgt ein erneutes Abtasten der Zellen des CCD-Empfängers zur Ermittlung der Blendenbilderanzahl. Wird nur ein Blendenbild festgestellt, erfolgt eine Verschiebung des Autofokussystems und Objektivs so lange, bis die als "fokussiert" gespeicherte Zelle des CCD-Empfängers eine maximale Energie empfängt bzw. das Blendenbild auf dieser Zelle abgebildet wird.

Claims (2)

1. Verfahren zur automatischen Bildscharfstellung bei Verwendung glas­ gerahmter und glaslos gerahmter Dias in Diaprojektoren, bei dem eine seitlich der optischen Achse eines Projektionssystems angebrachte Blende mittels einer Infrarotlichtquelle beleuchtet und über ein opti­ sches System auf dem Dia abgebildet und reflektiert wird, wobei das reflektierte Bild über ein zweites optisches System stark verkleinert auf einen an der anderen Seite der optischen Achse gelegenen Emp­ fänger projiziert und als Signal zur Ansteuerung einer Scharfstellvor­ richtung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bei einem glasgerahmten Dia entstehenden Blendenbilder scharf auf einer CCD-Empfängerzeile abgebildet und daß die Anzahl und Abstände der Blendenbilder in ihrer Abbildungsreihenfolge auf der CCD-Empfänger­ zeile mit Hilfe elektronischer Mittel festgestellt werden, daß gleich­ zeitig das ermittelte zweite Blendenbild durch Verschieben eines Auto­ fokusträgers und Projektionsobjektivs mit Hilfe elektromechanischer Stellmittel auf eine vorbestimmte Zelle der Empfängerzeile projiziert wird, die einer fokussierten Abbildung eines glaslos gerahmten Dias entspricht, und daß mit Hilfe elektronischer Mittel ein dem Abstand vom ersten zum zweiten Blendenbild entsprechendes elektrisches Signal gebildet wird, das ein Stellmittel veranlaßt, das Projektions­ objektiv innerhalb des Autofokusträgers um den ermittelten Abstand zu verschieben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei glas­ gerahmten Dias die Ermittlung der Anzahl der auf die Empfängerzeile abgebildeten Blendenbilder derart erfolgt, daß das ermittelte erste Blendenbild dem Reflex an der Diaglasoberfläche entspricht.