DE4216724A1 - Vorrichtung zum erfassen der scharfeinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung, nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung dient zum Detek­ tieren des Scharfeinstellzustandes eines Objektivs einer Kamera oder ähnliches bezüglich eines zu foto­ grafierenden Objektes.

Bei einer in einer einäugigen Spiegelreflexkamera ver­ wendeten bekannten Vorrichtung werden die von verschie­ denen Abschnitten einer Austrittspupille eines Objek­ tivs ausgesendeten Strahlenbündel auf zwei Zeilensenso­ ren mittels einer bilderzeugenden Linse eines optischen Systems gebündelt, so daß der Scharfeinstellzustand des Objektivs abhängig von der Beziehung zwischen Ausgangs­ signalen der Zeilensensoren detektiert werden kann. Dieses Prinzip der Detektion der Scharfeinstellung durch eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der US-A-46 36 624 beschrieben.

Eine Vorrichtung zum Erfassen der Bildschärfe mit einer von der optischen Achse abweichenden, außeraxialen Detektionsfläche zum Detektieren des Scharfeinstellzu­ standes eines Objektivs in bezug auf ein Objekt, das nicht in der Mitte der Bildebene lokalisiert ist, ist bekannt.

Wenn die Abweichung der Detektionsfläche von der opti­ schen Achse groß ist, tritt im Falle, daß die Lage oder die Größe der Austrittspupille des Objektivs sich in­ folge einer Objektivvariation (zum Beispiel, wenn ein austauschbares Objektiv verwendet wird) ändert oder bei einer Brennweitenverstellung (Zoomen), eine Vig­ nettierung der Pupille des optischen Systems zum Erken­ nen der Schärfeeinstellung auf. Dadurch wird die Fläche der Pupille, durch die das Strahlenbündel übertragen wird, verringert. Folglich ist die Anwendbarkeit eines solchen Systems zur automatischen Schärfedetektion für ein austauschbares Objektiv eingeschränkt, bzw. es ist möglich, daß das System bei bestimmten Brennweiten in­ nerhalb eines Brennweitenverstellbereichs nicht richtig arbeitet.

Um diese Probleme zu lösen, ist es bekannt, drei opti­ sche Systeme, die ein Bild erneut erzeugen, in einer Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung mit einer außeraxial angeordneten Detektionsfläche vorzu­ sehen, wie es beispielsweise in der japanischen Patent­ publikation Nummer 2-58 012 beschrieben ist. Diese Vor­ richtung verwendet drei Strahlenbündel, die von drei verschiedenen Abschnitten der Austrittspupille des Ob­ jektivs ausgehen. Die Ausgangssignale der Zeilensenso­ ren, die zwei der drei optischen Systeme, in denen keine Vignettierung auftritt, zugeordnet sind, werden zum Erkennen der Scharfeinstellung in bezug auf das Ob­ jekt innerhalb der Bildebene verwendet. Auf diese Weise wird der ungünstige Einfluß der Vignettierung auf das optische System zum Erfassen der Scharfeinstellung, hervorgerufen durch die Änderung der Austrittspupille des Objektivs, eliminiert.

Bei der bekannten Vorrichtung müssen die drei bilder­ zeugenden optischen Systeme in einer einzigen Detek­ tionsfläche vorgesehen werden, und die drei Zeilensen­ soren müssen längs einer diametralen Richtung des Ob­ jektivs angeordnet werden. Außerdem kann, wenn die zu detektierende Fläche groß ist, beispielsweise bei einem langen oder hohen Bild, eine Vignettierung auch in einer die optische Achse des Objektivs enthaltenden Fläche auftreten. Beim bekannten Stand der Technik wird dieses Problem nicht gelöst.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Er­ fassen der Scharfeinstellung anzugeben, bei der der Scharfeinstellzustand verschiedener Objektive mit einer verringerten Zahl optischer Systeme detektiert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Patentansprüche 1, 12 und 17 jeweils gelöst.

Gemäß der Erfindung werden zwei von verschiedenen Ab­ schnitten einer Austrittspupille eines Objektivs ausge­ hende Strahlenbündel durch eine gemeinsame, auf einer imaginären Scharfeinstellebene des Objektivs ausgebil­ deten Schärfedetektions-Zone so hindurchgelassen, daß die Bilder der Strahlenbündel an vorgegebenen Orten er­ zeugt werden. Die Vorrichtung umfaßt mindestens zwei optische Systeme, welche aus den auf die Zone aus ver­ schiedenen Richtungen auftreffenden Strahlenbündeln ab­ hängig von einer Änderung der Lage der Austrittspupille in Richtung der optischen Achse des Objektivs Bilder erneut erzeugen. Ferner sind mindestens zwei Zeilensen­ soren vorgesehen, die an den besagten vorgegebenen Orten angeordnet sind, so daß die Bilder der Strahlen­ bündel auf den jeweiligen Zeilensensoren mittels der jeweiligen optischen Systeme erneut abgebildet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung angege­ ben, bei der zwei von verschiedenen Abschnitten einer Austrittspupille eines Objektivs ausgesendete Strahlen­ bündel durch eine gemeinsame auf einer imaginären Scharfeinstellebene des Objektivs ausgebildeten Schärfedetektions-Zone hindurchgelassen werden, so daß Bilder der Strahlenbündel an vorgegebenen Orten erzeugt werden. Die Vorrichtung umfaßt mindestens zwei optische Systeme, die aus den auf die Zone aus verschiedenen Richtungen auftreffenden Strahlenbündeln abhängig von einer Änderung der Lage der Austrittspupille in Rich­ tung der optischen Achse des Objektivs Bilder erneut erzeugen. An der vorgegebenen Stelle ist ein gemeinsa­ mer Zeilensensor angeordnet, so daß die Bilder der Strahlenbündel auf den gemeinsamen Zeilensensor mittels des jeweiligen optischen Systems erneut abgebildet wer­ den.

Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung hat die Vor­ richtung zum Erfassen der Scharfeinstellung ein erstes optisches System, das ein durch ein Objektiv auf eine Schärfedetektions-Zone einer Scharfeinstellebene durch ein erstes Lichtsammelelement überträgt und das Bild auf mindestens einen Zeilensensor mit Bildelementen er­ neut abbildet. Die Vorrichtung umfaßt ein zweites opti­ sches System, das in einem Abstand zum ersten Lichtsam­ melelement senkrecht zur Richtung der Anordnung der Bildelemente des ersten Zeilensensors ein zweites Lichtsammelelement hat. Das zweite optische System überträgt ein durch das Objektiv auf der Schärfedetek­ tektions-Zone der imaginären Scharfeinstellebene (imaginary focal plane) erzeugtes Bild mittels eines zweiten Lichtsammelelements und erzeugt erneut das Bild auf dem Zeilensensor, wobei dieses Strahlenbündel aus einer Richtung einfällt, die von der Richtung des auf das erste optische System einfallende Strahlenbündel unterschiedlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2A, 2B und 2C schematische Darstellung der wesent­ lichen Teile von drei modifizierten Ausführungsbeispielen des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei Fig. 2A ein Ausführungsbeispiel mit zwei Sammellinsen gleicher Brechkraft und ein einziges Prisma, Fig. 2B ein Ausführungsbeispiel mit zwei Sammellinsen unterschiedlicher Brechkraft und Fig. 2C ein Ausfüh­ rungsbeispiel mit einer einzigen as­ phärischen Sammellinse betrifft,

Fig. 3 zeigt ein modifiziertes Ausführungs­ beispiel des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei eine Sam­ mellinse und ein Prisma verwendet wird,

Fig. 4A und 4B zeigen zwei Abwandlungen des ersten Ausführungsbeispiels unter Verwendung gemeinsamer Trennlinsen, wobei Fig. 4A ein Ausführungsbeispiel mit zwei Sam­ mellinsen unterschiedlicher Brech­ kraft und Fig. 4B ein Ausführungs­ beispiel mit zwei Sammellinsen un­ terschiedlicher Brechkraft und ein Prisma betreffen,

Fig. 5A, 5B und 5C drei Abwandlungen des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels unter Verwendung ge­ meinsamer Trennlinsen, wobei Fig. 5A ein Ausführungsbeispiel mit zwei Sam­ mellinsen unterschiedlicher Brech­ kraft und ein Prisma, Fig. 5B ein Ausführungsbeispiel mit einer einzi­ gen asphärischen Sammellinse und Fig. 5C ein Ausführungsbeispiel mit einer einzigen Sammellinse mit einem Prisma zeigt,

Fig. 6A, 6B drei Abwandlungen des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels mit einem gemeinsamen Zeilensensor, wobei in Fig. 6A ein Ausführungsbeispiel mit einer einzi­ gen Sammellinse und einem einzigen Prisma und in Fig. 6B ein Aus­ führungsbeispiel mit einer einzigen Sammellinse und zwei Prismen darge­ stellt ist,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 8 eine Seitenansicht des Ausführungs­ beispiels nach Fig. 7.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung. In der Scharfeinstellebene (imaginary focal plane) 10 erstreckt sich senkrecht zur radialen Richtung (Sagittalrichtung) außerhalb einer optischen Achse Ax eines Objektivs L eine Schärfedetektions-Zone 11. Ein Bild eines Objektes wird durch das Objektiv L in der Zone 11 erzeugt, um den Ab­ bildungsschärfezustand des Objektivs L in bezug auf ein Bild innerhalb der Zone 11 zu detektieren. Die imaginä­ re Bildebene 10 befindet sich an einem Ort, der zur tatsächlichen Scharfeinstellebene konjugiert ist.

Bekanntlich ist die Austrittspupille EPt des Objektivs in einer extremen Telestellung räumlich weiter von der Scharfeinstellebene 10 entfernt, als die Austrittspu­ pille EPw bei einer extremen Weitwinkelstellung. Ferner ändert sich die Größe der Austrittspupille abhängig von der Lichtstärke des Objektivs. Um dies zu berücksichti­ gen sind bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Er­ findung zwei bilderzeugende optische Systeme vorgese­ hen, die einer Schärfedetektions-Zone 11 zugeordnet sind. Dadurch kann eines der beiden bilderzeugenden op­ tischen Systeme wahlweise abhängig vom Ort der Aus­ trittspupille des Objektivs verwendet werden.

Das erste optische System empfängt zwei Strahlenbündel, die durch zwei unterschiedliche Abschnitte At und Bt der Ausstrittspupille EPt des Objektivs in der extremen Telestellung sowie durch eine erste Sammellinse 20 übertragen werden. Das empfangene Lichtbündel fällt auf zwei Trennlinsen 30, 31, so daß zwei getrennte Bilder in der Zone 11 auf entsprechenden Sensorabschnitten 40A und 40B eines ersten Zeilensensors 40 erzeugt werden.

In ähnlicher Weise enthält das zweite bilderzeugende optische System eine zweite Sammellinse 21, zwei Trenn­ linsen 32 und 33 sowie einen zweiten Zeilensensor 41. Die zweite Sammellinse 21 empfängt zwei Strahlenbündel, die von unterschiedlichen Abschnitten Aw und Bw der Austrittspupille EPw des Objektivs in der extremen Weitwinkelstellung herkommen. Das empfangene Strahlen­ bündel fällt auf zwei Trennlinsen 32 und 33, so daß zwei getrennte Bilder auf entsprechenden Sensorab­ schnitten 41A und 41B des zweiten Zeilensensors 41 er­ zeugt werden. Die Zeilensensoren 40 und 41 umfassen je­ weils zwei Sensorabschnitte 40A und 40B bzw. 41A und 41B, die jeweils zwei Teilbilder empfangen. Der Schär­ festatus des Objektivs L in bezug auf das Bild inner­ halb der Zone 11 kann durch Berechnen der Lagebeziehung der auf den jeweiligen Sensorabschnitten 40 und 41 er­ zeugten Teilbilder zueinander detektiert werden.

Dies geschieht dadurch, daß die Ausgangssignale der Zeilensensoren 40 und 41 einem Signalverarbeitungs­ schaltkreis 50 zugeführt werden. Ein nachgeschalteter Rechenschaltkreis 51 berechnet die Lagebeziehung der Teilbilder zueinander, wodurch der Betrag der Unschärfe des abgebildeten Objektes ermittelt wird. Der Rechen­ schaltkreis 51 treibt auf der Grundlage der Rechener­ gebnisse einen in einem Kamerakörper B vorgesehenen Steuermotor 52 an und betätigt eine Schärfeeinstellvor­ richtung 54 des Objektivs L mit Hilfe einer Antriebs­ kupplung 53, wodurch eine Schärfeeinstellinse 55 in Richtung der optischen Achse bewegt wird. Das zur Be­ rechnung verwendete Ausgangssignal des Zeilensensors 40 oder 41 kann im voraus ausgewählt werden, weil die Lage und die Größe der Austrittspupille des Objektivs L von deren Brennweite sowie deren Lichtstärke abhängt. Die Brennweite und die Lichtstärke sind dem Objektiv fest anhaftende, ihm zugeordnete Parameter und können demge­ mäß in einem Objektivspeicher (Festwertspeicher ROM) oder in einer Microprozessoreinheit (CPU) im austausch­ baren Objektiv L abgespeichert werden. Folglich kann die Auswahl des Ausgangssignals des Zeilensensors 40 oder 41 abhängig von der Art des eingesetzten aus­ tauchbaren Objektivs durch eine Datenübertragung zwi­ schen dem Objektiv und dem Kamerakörper B einer einäu­ gigen Spiegelreflexkamera mittels bekannter Kommunika­ tionsmittel im voraus erfolgen. Falls ein Varioobjektiv verwendet wird, so wird das Ausgangssignal des Zeilen­ sensors 40 oder 41 abhängig von der Brennweite des Va­ rioobjektivs bestimmt.

Alternativ ist es möglich, die Ausgangssignale der Zei­ lensensoren 40 und 41 abhängig von der auf sie auffal­ lenden Lichtmenge automatisch auszuwählen.

Die Sammellinsen 26 und 21 arbeiten als lichtsammelnde Elemente, die das durch die Zone 11 tretende Licht sam­ meln, um jeweils auf den Zeilensensoren 40 bzw. 41 Bil­ der zu erzeugen. Die Sammellinsen 20 und 21 sind neben­ einander parallel und senkrecht zur Richtung der Anord­ nung der Bildelemente der Zeilensensoren 40 bzw. 41 in einem Abstand voneinander angeordnet. Die Sammellinsen 20 und 21 übertragen das auf die Zone 11 unter ver­ schiedenen Winkeln, abhängig von der Änderung der Lage der Austrittspupille, einfallende Lichtbündel in einer im wesentlichen parallelen Richtung. Die Brechkraft der Sammellinsen 20 und 21 ändert sich, in Richtung senk­ recht zur Längsrichtung der Zeilensensoren 40, 41, d. h. senkrecht zur Richtung der angeordneten Bildelemente.

Wenn sich die Austrittspupille des Objektivs ändert, kann bei einem derart aufgebauten Bildeschärfedetektor der Scharfeinstellzustand des Objektivs in bezug auf ein Objektbild durch Wahl eines der beiden bilderzeu­ genden optischen Systeme abhängig von der Lage und der Größe der Austrittspupille genau detektiert werden.

Die Eigenschaft, daß beide optischen Systeme den Scharfeinstellzustand für ein ortsfestes Objekt de­ tektieren können ist vorteilhaft, insbesondere wenn der Schärfedetektor nach der Erfindung in eine Kamera ein­ bezogen ist. Die Schärfedetektions-Zone ist üblicher­ weise im Suchersystem einer Kamera mit automatischer Scharfeinstellung angeordnet. Ein Fotograf positioniert das zu fotografierende Objekt innerhalb der Schärfedetektions-Zone des Suchers, so daß die Scharf­ einstellung des Objektivs automatisch vorgenommen wer­ den kann. Wenn jedoch die Schärfedetektions-Zone auf der imaginären Scharfeinstellebene verändert wird, bei­ spielsweise durch Einschalten des bilderzeugenden opti­ schen Systems, so fällt die Detektionszone im Sucher nicht mehr mit der zu detektierenden tatsächlichen Zone zusammen und das Objektiv wird auf ein anderes Objekt scharf eingesellt.

Die Fig. 2 (2A, 2B und 2C) bis 6 (6A und 6B) zeigen verschiedene Modifikationen des ersten Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 1. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2A, 2B und 2C umfaßt jedes optische System ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 einen Zeilensensor und Trennlinsen. Gemäß der Anordnung nach der Fig. 2A enthalten die optischen Systeme je­ weils Sammellinsen 20A und 21A mit annähernd gleicher Brechkraft. Vor der Sammellinse 21A ist ein Prisma 21a angeordnet. Aufgrund der ablenkenden Wirkung des Pris­ mas 21a ist es möglich, zur Lichtbündelung identische Sammellinsen 20A und 21A zu verwenden. Anzumerken ist, daß in den Fig. 2 bis 6 die Richtung der Anordnung der Bildelemente der Zeilensensoren 40, 41 senkrecht zur Zeichenebene ist.

In Fig. 2B haben die beiden Sammellinsen 20 und 21 un­ terschiedliche Brechkraft, die sich senkrecht zur An­ ordnung der Bildelemente der Zeilensensoren 40, 41, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, all­ mählich ändert.

In Fig. 2C wird für beide optische Systeme eine einzi­ ge asphärische Sammellinse 20B verwendet. Die Sammel­ linse 20B hat eine Brechkraft, die von ihrem Mittel­ punkt zum Rand hin zunimmt, so daß das durch einen obe­ ren Abschnitt eines hohen Bildes hindurchtretende Strahlenbündel stärker gebeugt wird, als daß durch den Mittelabschnitt eines Bildes hindurchtretende Strahlen­ bündel. Das Licht wird dabei von der asphärischen Sam­ mellinse 20B in einer im wesentlichen parallelen Rich­ tung ausgesendet.

In Fig. 3 ist eine weitere Abänderung des Ausführungs­ beispiels nach Fig. 1 dargestellt, wobei eine einzige Sammellinse 20C verwendet wird. In den optischen Strah­ lengang des bildwiedererzeugenden optischen Systems, das Licht bei extremer Weitwinkelstellung empfängt, ist ein Prisma 20a eingeschaltet. Durch dieses Prisma 20a wird erreicht, daß ein auf die Sammellinse 20C aus ver­ schiedenen Richtungen einfallendes Strahlenbündel im wesentlichen in paralleler Richtung ausgesendet wird.

In den Fig. 4A, 4B, 5A, 5B und 5C sind weitere modi­ fizierte Ausführungsbeispiele des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 dargestellt, wobei die beiden bildwieder­ erzeugenden optischen Systeme gemeinsame Trennlinsen haben. Bei der Anordnung nach den Fig. 4A bis 5C hat eine der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Sammel­ linsen 21, 21A, 21B eine stärkere Brechkraft, so daß das Strahlenbündel auf die für die beiden bildwiederer­ zeugenden optischen Systeme gemeinsamen Trennlinsen 30, 31 auftrifft und die Teilbilder auf getrennten Zeilen­ sensoren 40, 41 erzeugt werden. Bei der in den Fig. 4A bis 5C dargestellte Anordnung sind die Trennlinsen 32, 33 nicht erforderlich.

In Fig. 4A sind zwei Sammellinsen 20D und 21D mit von­ einander verschiedener Brechkraft vorgesehen. In Fig. 4B enthält die Sammeloptik, die das Licht in Te­ lestellung sammelt, ein aus Sammellinse 20E und ein Prisma 20a bestehendes zusammengesetztes optisches Sy­ stem, wobei die Sammeloptik des anderen bilderzeugen­ den optischen Systems eine einzige Sammellinse 21E um­ faßt.

In Fig. 5A hat die Sammellinse 21F, die Licht in der Weitwinkelstellung sammelt, eine geneigte optische Achse. Ihr ist ferner ein Prisma 21a nachgeordnet.

In Fig. 5B ist für beide bildwiedererzeugende optische Systeme gemeinsam eine einzige asphärische Sammellinse 20G vorgesehen. Diese Sammellinse 20G hat eine Brech­ kraft, die allmählich von ihrem Mittelpunkt in Richtung des Umfangs zunimmt. In Fig. 5C ist für beide bildwie­ dererzeugende optische Systeme gemeinsam eine einzige Sammellinse 20H sowie ein Prisma 20a vorgesehen, das in den optischen Pfad desjenigen optischen Systems ange­ ordnet ist, das Licht in Weitwinkelstellung sammelt.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 6A und 6B ist gemeinsam für beide bildwiedererzeugende optische Sy­ steme ein einziger Zeilensensor 40 vorhanden. Um einen einzigen Zeilensensor 40 gemeinsam zuverwenden, ist es erforderlich, den Strahlengang des gerade nicht verwen­ deten optischen Systems zu unterbrechen, so daß nur das Strahlenbündel des anderen optischen Systems genutzt wird. Die Unterbrechung erfolgt abhängig von der Lage der Austrittspupille des Objektivs.

Bei der in Fig. 6A gezeigten Anordnung ist in den Strahlengang des bildwiedererzeugenden optischen Sy­ stems, das Licht in Weitwinkelstellung bündelt, eine einzige Sammellinse 20J sowie ein Prisma 20a vorgese­ hen. Eine Lichtunterbrechungsplatte 50 ist in der mit einem Pfeil in Fig. 6A gekennzeichneten Richtung be­ wegbar, so daß nur der Strahlengang des optischen Sy­ stems wahlweise unterbrochen wird, das nicht zur Schär­ fedetektion verwendet wird.

In Fig. 6B ist vor den Trennlinsen 32 oder 33 des op­ tischen Systems, das Licht in Weitwinkelstellung bün­ delt, zusätzlich zu den Komponenten der Anordnung nach Fig. 6A ein zweites Prisma 20b angeordnet.

Wie aus dem Vorstehenden zu erkennen ist, führt die ge­ meinsame Verwendung der Trennlinsen oder des Zeilensen­ sors zu einer Reduzierung der Zahl der erforderlichen Komponenten und zu einem vereinfachtem Aufbau der De­ tektionseinrichtung.

Zum Zweck der vereinfachten Erläuterung bezogen sich die bisherigen Ausführungsbeispiele auf eine einzige Schärfedetektions-Zone 11, die sich an einem von der optischen Achse abweichenden Ort befindet. Es ist je­ doch auch möglich, zwei zusätzliche Zonen 11A und 11B (vergleiche Fig. 1) symmetrisch zur Zone 11 in bezug auf die optische Achse bzw. an einem Ort auf der optischen Achse zwischen den Zonen 11 und 11A anzuord­ nen. Diese Alternative ist aus Gründen der Praktikabi­ lität eine bevorzugte Anordnung, da entsprechend dem scharf einzustellenden Objekt unter den drei Zonen zum Erkennen des Scharfeinstellstatus des Objektivs die ge­ eignete Zone ausgewählt werden kann.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Schärfedetektions-Zone 12 in der Mitte der imaginären Scharfeinstellebene 10 (imaginary focal plan) angeordnet, d. h. an einem Ort, der die op­ tische Achse Ax des Objektivs enthält. Die beiden opti­ schen Systeme werden wahlweise auf die Zone 12 ange­ wandt.

Eine von verschiedenen Abschnitten Aw und Bw der Aus­ trittspupille EPw des Objektivs in extremer Weitwinkel­ stellung ausgesendetes Strahlenbündel wird durch die Zone 12 hindurchgelassen, durch die erste Sammellinse 22 gebündelt, abgelenkt und auf die Abschnitte 42A und 42B des Zeilensensors 42 mittels der Trennlinsen 34 und 35 abgebildet. Ein von verschiedenen Abschnitten At und Bt der Austrittspupille EPt des Objektivs in extremer Telestellung ausgesendetes Strahlenbündel wird durch die Zone 12 durchgelassen, durch eine zweite Sammellin­ se 23 gebündelt, abgelenkt und mittels der Trennlinsen 34 und 35 auf Abschnitte 43A und 43B des Zeilensensors 43 abgebildet. Das gleiche Objektbild, wie das in der Zone 12 erzeugte, wird geteilt und auf den Zeilensen­ soren 42 und 43 erneut erzeugt.

Wenn die längliche Zone 12 in bezug auf die optische Achse symmetrisch ist, wie in Fig. 7 dargestellt, und wenn die Länge L dieser Zone 12 klein ist, so ist eine fehlerhafte Abbildung beim Ändern der Austrittspupille des Objektivs nicht zu befürchten. Wenn jedoch die Länge L groß ist, so überdeckt sich das Strahlenbündel, das von der Austrittspupille EPt in extremer Telestel­ lung durchgelassen wird, nicht mit dem Strahlenbündel, das durch die Austrittspupille EPw in extremer Weitwin­ kelstellung durchgelassen wird, in einem oberen Ab­ schnitt des Objektbildes, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Demzufolge wird, wenn eine einzige Sammellinse 23 verwendet wird, die das Licht in Telestellung noch wirksam bündelt, das im oberen Abschnitt des Objektbil­ des vorhandene Strahlenbündel in Weitwinkelbetriebsart nicht mehr gebündelt.

Um dieses Problem zu lösen, besteht das Sammellinsensy­ stem aus einem zusammengesetzten optischen System mit einer Kombination aus einer starken Sammellinse 22 und einer schwachen Sammellinse 23, gemäß dem Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 7 und 8. Demgemäß umfaßt das optische System in der Tele-Betriebsart die schwache Sammellinse 23 und die gemeinsamen Trennlinsen 34, 35, um ein Bild auf dem Zeilensensor 43 zu erzeugen. In der Weitwinkel-Betriebsart wird ein aus der starken Sam­ mellinse 22 und den gemeinsamen Trennlinsen 34, 35 be­ stehendes bildwiedererzeugendes optisches System ver­ wendet, um ein Bild auf den Zeilensensor 42 zu erzeu­ gen.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, werden bildwie­ dererzeugende optische Systeme abhängig von der Ände­ rung der Lage und der Größe der Ausstrittspupille des Objektivs wahlweise verwendet. Dadurch wird erreicht, daß eine Lichtvignettierung nicht auftritt und der Zei­ lensensor bzw. die Zeilensensoren eine ausreichende Lichtmenge empfangen können. Der Scharfeinstellzustand des Aufnahme-Objektivs kann somit genau detektiert wer­ den.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung, bei der zwei von verschiedenen Abschnitten einer Austrittspupille eines Objektivs ausgesendete Strahlenbündel durch eine gemeinsame, auf einer Scharfeinstellebene des Objektivs ausgebildeten Schärfedetektions-Zone durchgelassen werden, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei optische Systeme vorgesehen sind, die aus den auf die Zone (11) aus verschiedenen Richtungen auftreffenden Strahlenbündel abhängig von einer Änderung der Lage der Austrittspupille (EPt, EPw) in Richtung der optischen Achse (Ax) des Objektivs (L) Bilder erneut erzeugen, und daß mindestens zwei Zeilen­ sensoren (40, 41) an vorgegebenen Orten angeordnet sind, auf denen die Bilder der jeweiligen Strah­ lenbündel durch das jeweilige optische System er­ zeugt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes optische System eine Sammellinse (20, 21), auf die die Strahlenbündel mit unter­ schiedlichen Einfallswinkeln bezüglich der Zone (11) auftreffen, sowie eine Trennlinse (30, 31; 32, 33) enthält, die die von der Sammellinse (20 bzw. 21) durchgelassenen Strahlenbündel auf Teil­ abschnitte (40A, 40B; 41A, 41B) des zugehörigen Zeilensensors (40, 41) lenkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die optischen Systeme eine ge­ meinsame Sammellinse (20B, 20C) sowie Trennlinsen (30, 31, 32, 33) umfassen, die die von der gemein­ samen Sammellinse (20B, 20C) durchgelassenen Strahlenbündel auf die Teilabschnitte (40A, 40B; 41A, 41B) der jeweiligen Zeilensensoren (40, 41) richten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einem optischen System in Richtung des einfallenden Lichtes gesehen vor oder nach der gemeinsamen Sammellinse (20B, 20C) ein Prisma (20a) angeordnet ist, das den Strahlengang des zu­ gehörigen Strahlenbündels ablenkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die optischen Systeme getrennte Sammel­ linsen (20D, 21D; 20E, 21E; 20F, 21F), auf die die Strahlenbündel mit unterschiedlichen Einfallswin­ keln in bezug auf die Zone (11) einfallen, sowie eine gemeinsame Trennlinse (30, 31) umfassen, die die von den Sammellinsen durchgelassenen Strahlen­ bündel auf die Teilabschnitte (40A, 40B; 41A, 41B) der zugehörigen Zeilensensoren (40, 41) lenkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zeilensensoren (40, 41) für die je­ weiligen optischen Systeme so angeordnet sind, daß Bilder von den aus verschiedenen Richtungen auf die Zone (11) einfallenden Strahlenbündeln durch die gemeinsame Trennlinse (30, 31) auf den jeweiligen Zeilensensor (40, 41) abgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schärfedetektions-Zone (11, 11A) an einem von der optischen Achse (Ax) des Objektivs (10) abweichen­ den Ort angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie für eine ein­ äugige Spiegelreflexkamera verwendet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß als Objektiv (10) ein austauschbares Ob­ jektiv vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Objektiv (10) ein Vario-Objektiv vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilensenso­ ren (40, 41) wahlweise abhängig von der Lage der Austrittspupille (EPt, EPW) des Objektivs (10) ge­ nutzt werden.

12. Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung, bei der zwei von verschiedenen Abschnitten einer Austrittspupille eines Objektivs ausgesendete Strahlenbündel durch eine gemeinsame, auf einer Scharfeinstellebene des Objektivs ausgebildeten Schärfedetektions-Zone durchgelassen werden, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei optische Systeme vorgesehen sind, die aus den auf die Zone (11) aus verschiedenen Richtungen auftreffenden Strahlenbündel abhängig von einer Änderung der Lage der Austrittspupille (EPt, EPw) in Richtung der optischen Achse des Objektivs (10) Bilder er­ neut erzeugen, und daß ein gemeinsamer Zeilensen­ sor (40) an einem vorgegebenen Ort angeordnet ist, auf den die Bilder der jeweiligen Strahlenbündel durch die jeweiligen optischen Systeme erneut ab­ gebildet werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die optischen Systeme eine gemeinsame Sammellinse (20J) sowie Trennlinsen (30, 31, 32, 33) umfassen, die die von der gemeinsamen Sammel­ linse (20J) durchgelassenen Strahlenbündel auf die Teilabschnitte des gemeinsamen Zeilensensors (40) lenken.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einem optischen System in Richtung des einfallenden Lichtes gesehen vor oder nach der gemeinsamen Sammellinse (20J) ein Prisma (20a) an­ geordnet ist, das den Strahlengang des zugehörigen Strahlenbündels ablenkt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem optischen System ein Lichtunterbrechungsmittel (50) zum Un­ terbrechen des Strahlengangs eines der optischen Systeme vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß das Lichtunterbrechungsmittel (50) den Strahlengang des nicht verwendeten optischen Sy­ stems unterbricht.

17. Vorrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes optisches System vorgesehen ist, das ein durch ein Objektiv (L) auf einer Schärfedetektions-Zone (11) einer Scharfeinstellebene (10) erzeugtes Bild über ein erstes Lichtsammelelement überträgt und das Bild auf mindestens einen Zeilensensor (40, 42) mit Bildelementen erneut abbildet, und daß ein zweites optisches System vorgesehen ist, das ein vom er­ sten Lichtsammelelement in senkrechter Richtung zur Anordnung der Bildelemente des Zeilensensors (40, 41) beabstandetes zweites Lichtsammelelement hat, daß das zweite optische System ein durch das Objektiv (L) auf der Zone (11) durch ein zweites Lichtsammelelement erzeugtes Bild überträgt und das Bild auf den Zeilensensor (40) erneut abbil­ det, wobei ein Strahlenbündel aus einer Richtung einfällt, die von der Richtung des auf das erste optische System einfallende Strahlenbündel ver­ schieden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste und das zweite optische System zwei von einander unabhängige Zeilensensoren (40, 41) sowie gemeinsame Trennlinsen (30, 31) umfas­ sen, die zwischen dem ersten bzw. dem zweiten Lichtsammelelement und dem zugehörigen Zeilensen­ sor angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste und das zweite opti­ sche System unabhängige Zeilensensoren (40, 41) und unabhängige Trennlinsen (30, 31; 32, 33) um­ fassen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste und das zweite optische System unabhängige Trennlinsen (30, 31; 32, 33), einen gemeinsamen Zeilensensor (40) sowie ein Lichtunterbrechungsmittel (50) umfassen, das einen optischen Strahlengang der von den Trennlinsen (30, 31; 32, 33) durchgelassenen Strahlenbündel unterbricht.