DE942246C - Automatische Fokussierungseinrichtung, insbesondere fuer die Optik einer Fernsehkamera - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die automatische Fokussierung optischer oder elektronenoptischer Bilder, insbesondere auf eine automatische Schärfeeinstellung sowohl für Fernseh- als auch für fotografische Apparaturen. Beim Fernsehen und bei der Fotografie ist es erforderlich, den abzubildenden Gegenstand auf der lichtempfindlichen Schicht der Kamera scharf einzustellen, um eine klare, gut definierte Wiedergabe zu erhalten. Nach dem Stand der Technik ist es üblich, die Scharfeinstellung von Hand vorzunehmen. In einigen Fällen, z. B. bei sogenannten Verfolgungsaufnahmen, bei denen es sich um in bezug auf die Kamera schnell bewegte Gegenstände handelt, .bereitet es Schwierigkeiten, den Gegenstand durch Einstellung von Hand immer scharf abzubilden. Durch den Gegenstand der Erfindung soll die Schärfe auch in diesen Fällen fortlaufend gewährleistet sein. Es ist bereits-ein Verfahren und eine Anordnung zur selbsttätigen Scharfeinstellung von Objektiven für Kameras, insbesondere kinematografische oder Fernsehkameras, vorgeschlagen worden, bei dem vom Ort der Kamera aus elektromagnetische oder akustische Wellen in Richtung auf den aufzunehmenden Gegenstand abgestrahlt werden. Aus dem reflektierten

Anteil der Strahlung wird die Entfernung ermittelt. Über diese Entfernungsmessung wird die automatische Scharfeinstellung des Objektivs vorgenommen. Bei diesem Verfahren wird also primär die Entfernung des Objektes von der Kamera ermittelt. Über eine magnetisch-elektrische Zuordnung vom Entfernungsmeßgerät zum Objektiv wird dieses dann nachgestellt Damit ist aber über die tatsächlich vorhandene absolute Schärfe der Abbildung auf der lichtempfindliehen Schicht der Kamera nichts ausgesagt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kamera zu schaffen, die es gestattet, den abzubildenden Gegenstand, gleichgültig, ob er beweglich oder stationär, ist, ohne den Umweg der Entfernungsmessung in Abhängigkeit von der auf der lichtempfindlichen Schicht der Kamera tatsächlich vorhandenen Schärfe mit optimaler Schärfe abzubilden, oder mit anderen Worten, mit Hilfe einer automatisch arbeitenden, direkt von der Bildschärfe abhängigen Fokussierungsao einrichtung die Schärfe selbsttätig ohne Hilfe des Kameramannes auf den richtigen Wert einzuregeln. Die erfindungsgemäße automatische Fokussierungseinrichtung insbesondere für die Optik einer Fernsehkamera ist gekennzeichnet durch eine Hilfsaufnahmeeinrichtung, die das gleiche Bild wie die Kamera aufnimmt und es in gleicher Weise zerlegt, ferner durch eine Einrichtung, durch die· in der Hilfsaufnahmeeinrichtung zwei Bilder erzeugt werden, mit abbildenden Systemen, deren Brennpunkte gleich weit vor bzw. hinter dem Brennpunkt der Kameraoptik liegen, ferner durch ein Gerät zum Vergleich der hochfrequenten Komponenten des Bildinhalts der Hüfsbilder und schließlich durch eine Einrichtung zum Abgleich der Bilder der Hilfsaufnahmeeinrichtung bis zur Gleichheit der hochfrequenten Ausgangsspannung für beide Bilder durch Scharfeinstellung der Aufnahmeoptik der Fernsehkamera.

Die Einrichtung kann entweder eine Kamera zur Hilfsaufnahme verwenden mit Einrichtungen zur wechselzeitigen Änderung des Brennpunktes ihrer Optik, oder es können zwei Kameras mit getrennten, laufend einstellbaren Hilfsoptiken benutzt werden. Die Erfindung soll nun auf Grund von Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnungen· erläutert werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß diese Zeichnungen nur erklärenden Charakter haben und daß spezielle Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung möglich sind. Auch ist der Gegenstand der Erfindung nicht unbedingt auf Fernsehkameras beschränkt, wenn dies auch die wichtigste Anwendung sein dürfte. Fig. ι zeigt das Blockschema einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Fernsehsystem;

Fig. 2 gibt eine perspektivische Darstellung einer mechanischen Schalteinrichtung, wie sie für die Ausführungsform nach Fig. 1 gebraucht werden kann, wieder, und

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung im Blockdiagramm.

Die Anordnung dieser in den Zeichnungen und im Text beschriebenen Erfindung wird in Verbindung mit einer Fernsehkamera benutzt. Es wird später ohne weiteres ersichtlich sein, daß die gleiche Anordnung auch in Verbindung mit Kino- oder Stehbild-Kamerageräten benutzt werden kann.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, gestattet eine Aufnahmelinse 1, ein optisches Bild auf die Bildgebe- oder Kameraröhre zu werfen. Diese Kombination der Aufnahmeoptik mit der Röhre ist bei derartigen Geräten üblich. Dabei ist die Linse in bezug auf die fotoempfindliche Kathode der Kameraröhre 2 einstellbar. Diese Röhre kann von bekannter Bauart sein, z. B. ein Dissektorrohr, ein Ikonoskop oder ein Orthikon. Es ist bei diesen Röhren üblich, 7g daß ein optisches Bild scharf auf ihre fotoempfindliche Kathode geworfen wird. Dieses Bild wird dann zerlegt, um die einzelnen Bildsignale zu erhalten, und wird in einem Verstärker, z. B. dem Video-Verstärker 3, verstärkt. Üblicherweise ist ein solcher Verstärker stets Bauteil der Fernsehkameraeinheit.· Das verstärkte Signal wird dann elektronischen Geräten bekannter Bauart zugeführt und schließlich ausgesendet. Der Rest des in den Zeichnungen illustrierten und später beschriebenen Mechanismus umfaßt die Regeleinrichtung, die es gestattet, die Aufnahmelinse ι in optimaler Einstellung, bezogen auf die Kathode der Kameraröhre 2, zu halten. Dieser Regelmechanismus besteht aus einer Hilfslinse 4, die seitlich von Linse 1 versetzt angeordnet ist und, ebenso wie Linse 1, mit Hilfe einer verschiebbaren Wagen- oder Rahmenkonstruktion 5 festgehalten wird. Durch diese Konstruktion wird, erreicht, daß bei Verschiebungen die Bewegung beider Linsen gleichzeitig erfolgt.

Eine zweite Kameraröhre 6, die der Röhre 2 gleicht oder eine der vorerwähnten Typen sein kann, ist der Linse 4 optisch zugeordnet. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Röhren 2 und 4 auf dem gleichen Rahmen montiert, um eine relative Versetzung gegeneinander zu vermeiden. Sind die Linsen 1 und 4 richtig eingestellt, dann bildet die Linse 1 den ausgewählten Gegenstand in optimaler Schärfe auf der Kathode der Röhre 2 ab, während Linse 4 von der Kathode der Röhre 6 einen solchen Abstand hat, daß bezüglich der Schärfebedingung nachfolgend geschilderte Situation entsteht:-

Eine Scheibe oder ein Schärfemodulator 7 sitzt auf einer Achse, die rotieren kann. Die Scheibe ist zwischen Linse 4 und der Röhre 6 angebracht. Dieser Modulator 7 ist im wesentlichen eine flache Kreisplatte, die zwei diametral gegenüberliegende öffnungen oder Fenster 8 und 9 enthält. Sie sind so angeordnet, daß der Lichtstrahl von Linse 4 zur Kathode der Röhre 6 die Fenster passieren muß. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Anordnung so, daß bei Rotation der Scheibe 7 die Fenster 8 und 9 wechselzeitig in den Lichtweg der Linse 4 eingeblendet werden und ihn wieder verlassen. Füllt man nun die öffnungen 8 und 9 mit durchsichtigen Platten verschiedener Brechungsindizes aus, so hat das optische Bild, das bei Rotation der Scheibe 7 auf die Kathode der Röhre 6 fällt, nacheinander Schärfegrade, deren Werte vom Brechungsindex des Plattenmaterials abhängen. Es ist somit bei entsprechender Auswahl der Werte für die Brechungsindizes möglich, zwei Bilder auf die Kathode

der Kameraröhre 6 zu werfen, die wechselzeitig um den gleichen Betrag nach oben wie nach unten unscharf sind.

Obwohl Fenster mit solch verschiedenen Brechungsindizes bekannt sind, ist es natürlich verständlich, daß Fenster gleichen Materials aber verschiedener Dicke das gleiche Ergebnis wie oben zeigen. Zweifelsohne können die Fenster auch durch zwei Linsen verschiedener Brechungszahl ersetzt werden. ίο Ist also Linse ι so eingestellt, daß ihre Bildebene mit der Kathode der Bildröhre 2 zusammenfällt, so ist die Anordnung zwischen Linse 4, Modulatorscheibe 7 und Röhre 6 bei rotierender Scheibe 7 derart, daß die optische Bildebene der Linse 4 um gleiche Beträge über- bzw. unterfokussiert ist.

In gleicher Weise wie bei der Kameraröhre 2 führt der Ausgang der Röhre 6 zu einem Video-Verstärker 10, womit ein Kamerazug vorliegt, der ein Steuersignal erzeugt. Dieser Kamerazug dient dem nachfolgend beschriebenen Zweck. An den Video-Verstärker 10 ist ein Hochpaßfilter 11 angeschlossen, das vorzugsweise nur für Signale im Bereich zwischen 2 bis 4 MHz durchlässig ist. Der Ausgang dieses Filters 11 ist mit einem elektronischen oder mechanischen Schalter 12 verbunden, der so arbeitet, daß wechselzeitig der Ausgang des Filters am Gleichrichter 13 bzw. am Gleichrichter 14 liegt. Weiterhin werden die zusammengesetzten Ausgangswerte beider Gleichrichter dem Eingang eines üblichen Servoreglers oder einem Vergleichskreis 15 aufgeschaltet. Dieser Kreis arbeitet in zwei wechselzeitig wählbaren Arbeitsstellungen, die über die Leitungen 16 und 17 den umkehrbaren Servomotor 18 steuern. Die Welle 19 dieses Motors ist mit dem Linsenrahmen 5 verbunden. Durch diese Anordnung zwischen dem Motor 18 und dem Linsenrahmen 5 wird erreicht, daß bei Erregung des Motors 18 der Rahmen und damit die Linsen 1 und 4 als Einheit je nach Wahl nach rechts oder nach links, wie Fig. 1 zeigt, bewegt werden.

Ein mechanischer Schalter oder Verteilerkreis 12, der im vorliegenden Fall zufriedenstellend arbeitet, ist in Fig. 2 in den Einzelheiten gezeigt. Dieser Schalter kann zwei Halbkreis-Kommutatorscheiben 20 und 21 enthalten, die voneinander isoliert sind und die auf der rotierenden Achse 22 der Modulatorscheibe 7 montiert sind.

Zwei weitere leitende Scheiben 23 und 24, die ebenfalls auf der rotierenden Achse 22 befestigt sind und sowohl voneinander als auch von den Schalterteilen 20 und 21 isoliert sind, drehen sich gleichfalls mit der Modulatorscheibe 7. Der Antrieb der Achse 22, der Scheibe 7 und der Schalterteile erfolgt durch den Motor 25.

Mit Hilfe eines Bürsten- oder Schleifkontaktes, symbolisiert durch den Pfeil 26, ist die Scheibe 24 mit einem der Gleichrichter, z. B. Gleichrichter 13, verbunden. Andererseits verbindet der andere Schleifkontakt, Pfeil 27, die Scheibe 23 mit dem Gleichrichter 14. Scheibe 24 und Schalterteil 21 sind über den Draht 28 verbunden, der im Inneren der Achse 22 verlegt werden kann. Ring 23 und Schalterteil 20 sind durch den Draht 29 verbunden. Ein weiterer Bürsten- oder Schleifkontakt (Pfeil 30) dient bei rotierender Achse 22 zur Kontaktgabe für die Kommutatorsegmente 20 und 21. Eine Leitung 31 der vom Filter 11 kommenden Doppelleitung ist mit dem Schleifkontakt 30, die andere Leitung mit den beiden Gleichrichtereingängen 13 und 14 verbunden. Bei rotierender Achse 22 wird also der Filterausgang wechselzeitig an die beiden Gleichrichter geschaltet.

Der Verlauf der wechselzeitigen Anschaltung der beiden Gleichrichter sieht damit wie folgt aus: befindet sich die Achse 22 in der gezeichneten Stellung, so besteht eine Verbindung vom Hochpaßfilter 11 über Draht 31, Schleifer 30, Schalterteil 20, Draht 29, Scheibe 23 und Schleifer 27 zum Gleichrichter 14 und zurück über Draht 32. Bei Drehung der Achse 22 um i8o° ist der Ausgang des Filters an den Gleichrichter 13 angeschlossen über Draht 31, Schleifer 30, Schalterteil 21, Draht 28, Scheibe 24 und Schleifer 26. Die Schaltersegmente 20 und 21 und die Fenster 8 und 9 der Modulatorscheibe 7 sind so angeordnet, daß in dem Augenblick, in dem das Fenster 8 im Lichtpfad zwischen Linse 4 und Kameraröhre 6 liegt, der Stromkreis vom Hochpaßfilter 11 über Gleichrichter 14 geschlossen ist. Befindet sich andererseits das Fenster 9 im Lichtpfad, so ist das Filter 11 mit dem Gleichrichter 13 verbunden. Der Servoregler 15 ist so ausgelegt, daß er auf Unterschiede zwischen den Ausgangsspannungen der Gleichrichter 13 und 14 anspricht und z. B. bei größerem Ausgangssignal des Gleichrichters 13 gegenüber Gleichrichter 14 arbeitet und den Motor 18 veranlaßt, in einer Richtung zu laufen. Sind die Verhältnisse bei den Gleichrichtern umgekehrt, so wird mit Hilfe des Servoreglers 15 eine Drehung des Motors 18 in umgekehrter Richtung hervorgerufen.

Der Regler 15 kann z. B. ein einpoliges Umschaltrelais für Gleichspannung enthalten, dessen beide Festkontakte über die Leitungen 16 und 17 mit der Umsteuerwicklung des Motors 18 verbunden sind. Der bewegliche Kontakt des Relais wird wahlweise mit dem einen oder dem anderen Festkontakt mit Hilfe zweier getrennt erregter Elektromagnete verbunden. Die Elektromagnete sind auf gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Kontaktes angeordnet, wobei Erregung des einen Magneten ein Schließen des beweglichen Kontaktes mit dem einen Festkontakt und andererseits Erregung des anderen Magneten ein Schließen mit dem anderen Festkontakt zur Folge hat. Die beiden Magneten werden ihrerseits von den Gleichrichtern 13 und 14 gespeist. Sind z. B. die beiden Ausgänge der Gleichrichter spannungsmäßig verschieden, so arbeitet der bewegliche Kontakt entsprechend in einer Richtung und schließt somit einen der Wege (16 oder 17) zum Motor 18. Zur Inbetriebnahme des Gegenstandes der Erfindung werden die Linsen 1 und 4 auf den aufzunehmenden Gegenstand gerichtet. Somit entsteht auf den Kameraröhren 2 und 6 das optische Bild. Wie bereits vorher beschrieben, erscheint bei optimaler Einstellung das durch Linse 1 aufgenommene Bild in voller Schärfe auf der Kathode der Röhre 2, wohingegen das Bild der Linse 4 auf Grund der dazwischenliegenden Modulatorfenster wechselzeitig vor bzw. hinter der Kathode der Röhre 6 zu liegen kommt.

Nehmen wir nun an, daß der aufzunehmende Gegenstand sich zur Linsenanordnung i, 4 hinbewegt, so wird die Schärfe der verschiedenen Bilder auf Röhre 6 sich so ändern, daß eines der Bilder einmal scharf werden wird, wohingegen die übrigen unscharf bleiben. Nehmen wir weiter an, daß die ursprüngliche Wirkung des Fensters 8 die war, daß das optische Bild vor der Kathode der Röhre 6 abgebildet wurde, so zeigt sich jetzt bei Annäherung des Gegenstandes an die Linse 4, daß das Bild, das durch Fenster 8 auf die Kathode von 6 fällt, schärfer wird. Umgekehrt hingegen wird das Bild, das durch Fenster 9 fällt, noch weiter hinter der Kathode der Röhre 6 zu liegen kommen und damit noch unschärfer werden. Durch die wechselzeitige Beeinflussung der Schärfe mit Hilfe des Fensters 8 wird an dem Gleichrichter 14 während der Periode, in der Fenster 8 vor Linse 4 vorbeiläuft, eine größere Spannung gegeben, wohingegen während der Periode, in der Fenster 9 vor Linse 4 hegt, eine kleinere Signalspannung den Gleichrichter 13 erreicht. Der Grund dafür ist darin zu suchen, daß das Hochpaßfilter 11 nur, wie schon erklärt, Signalfrequenzen -im Bereich zwischen 2 bis 4 MHz durchläßt. Dieser Frequenzbereich entspricht aber einer feineren Bilddetaillierung, so daß also für die Periode, in der sich Fenster 8 im Lichtweg befindet, die Signalamplitude größer ist. Die Ausgangsspannung desFilters nwird, wiebereits erwähnt, mit Hilfe von Schalter 12 abwechselnd auf die Gleichrichter 13 und 14 gegeben, die ihrerseits den Servoregler 15 betätigen. Letzterer arbeitet nun in einer Richtung, die der Richtung eines Unterschiedes zwischen den Ausgangsspannungen der beiden Gleichrichter 13 und 14 entspricht. Dem Steuermotor 18 wird daher eine solche Spannung zugeführt, daß er die Linsenkombination 1,4 so lange nach links bewegt, bis die Schärfebeeinflussung durch die Modulatorscheibe 7 so ist, daß die optischen Bilder im. gleichen Abstand vor bzw. hinter der Kathode der Röhre 6 erscheinen, wodurch die Ausgangsspannungen der beiden Gleichrichter 13 und 14 gleich werden. Wie bereits vorher beschrieben, gibt Linse 1 dann ein Bild in genauer Schärfe auf der Kammerröhre 2, wenn die Brennpunkte oder die optischen Bildebenen in bezug auf Röhre 6 in genau gleichen Abständen von der Kathode liegen.

Bei der Annahme entgegengesetzter Verhältnisse,

d. h. bei Bewegung des aufzunehmenden Gegenstandes

- von der Linsenkombination 1,4 weg, verursacht Fenster 8 ein Unscharfwerden, während mit Fenster 9 die Schärfe wächst. Der Servoregler 15 beeinflußt dementsprechend den Drehsinn des Steuermotors 18 so, daß die Linsenkombination 1, 4 so lange nach rechts verschoben wird, bis die exakten Schärfebedingungen erreicht sind und damit Gleichheit der Signale vorhanden ist.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß die beiden Kameraröhren 2 und 6 nicht unbedingt gleichartig sein müssen. Die einzige Bedingung ist, daß Röhre 6 so empfindlich ist, daß Schärfeänderungen des auf der Kathode abgebildeten optischen Bildes Signaländerungen hervorrufen, die den verschiedenen Schärfegraden entsprechen. Bei geeigneter Anordnung wachsen die von der Röhre gelieferten Zeichenamplituden, die einer feineren Detaillierung entsprechen und im 2- bis 4-MHz-Bereich liegen, bei Verbesserung der Schärfe auf der Kathode der Röhre 6 an, wohingegen bei Schärfeverminderung die 'Amplituden im gleichen Frequenzbereich absinken.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, die an Stelle der ha Fig. 1 gezeigten einzigen Aufnahmekamera deren zwei vorsieht. Diese Ausführungsform umfaßt einen zusammengefaßten Linsenblock 100, der aus drei Linsen 200, 300 und 400 besteht. Sämtliche drei Linsen sind seitlich gegeneinander versetzt. Sie sind auf den gleichen optischen Gegenstand oder die gleiche Lichtquelle gerichtet. Alle Linsen sind einem gemeinsamen Wagen 2⁰ angeordnet oder liegen in festen Abständen zueinander, so daß eine Bewegung des Wagens gleiche, gemeinsame Bewegungen aller So-Linsen hervorruft. Ein geeigneter Wagen kann aus einem-Rahmen bestehen, der auf Rädern läuft und somit eine Anpassung der Einstellung der Optik auf den aufzunehmenden Gegenstand ermöglicht.

Eine Bildaufnahmekamera 50 und die Hilfskameras 85, 60 und 70 sind ebenfalls auf einem gemeinsamen Träger zusammengebaut. Die drei Einheiten haben feste Abstände voneinander, sind aber als ein Ganzes in bezug auf die Linsen 200, 300 und 400 beweglich. Röhre 50 ist dabei optisch der Linse 200, Röhre 60 90-der Linse 300 und Röhre 70 der Linse 400 zugeordnet. Diese Röhren können bekannter Konstruktion sein, z. B. kann es sich um Dissektorröhren, Ikonoskope oder Orthikone handeln. Die einzige Einschränkung in bezug auf die verwendete Röhrentype bei dieser 95, Ausführungsform ist die Bedingung der Gleichheit. Es wird später klar werden, daß es zur Durchführung des Erfindungsgedankens verschiedene Wege gibt. Die vorliegende Ausführungsform ist wohl die einleuchtendste, allerdings auch die umfangreichste. 10a

Die optische Einjustierung zwischen den Linsen und den zugehörigen Kameras ist so ausgeführt, daß die Linsen bei optimaler Einstellung ein exakt scharfes Bild auf der Fotokathode der Hauptröhre abbilden und je ein Bild vor bzw. hinter der Kathode der 105, Hilfsröhre 60 und 70.

Der umkehrbare Steuermotor 80, der auf seiner Welle ein Zahnrad 90 trägt, ist mit dem obenerwähnten Wagen 2° so verbunden, daß es mit seiner Hilfe möglich ist, die Linsen je nach Bedarf vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Das Zahnrad greift dabei in eine Zahnstange 9°, die mit dem Wagen 2° fest verbunden ist. Somit kann der Wagen relativ zum Kamerazug i° hin und her bewegt werden. Alternative Methoden zur Bewegungsübertragung liegen für den Fachmann auf der Hand.

Bei der beschriebenen Linsen- und Röhrenanordnung 100 und i^a haben die Bilder der Röhren 60 und 70 weniger Schärfe als das Bild der Röhre 50. Die Kombination von Linse 200 und Röhre 50 kann pie gleiche sein, wie die der üblichen Fernsehaufnahmekameras. Der Rest der beschriebenen Anordnung dient als Hilfsmittel, um die Linse 200 stets brennpunktmäßig in der richtigen Lage zur Kathode der Röhre zu halten. Die Ausgänge der drei Röhren 125. 50, 60 und 70 werden getrennt zum Video-Ver-

stärker ιοί und zum Vergleichskreis für das Steuersignal, der aus den Verstärkern no und 120 besteht, geführt. Die beiden letztgenannten Verstärker können beim hier beschriebenen Beispiel gleich sein, sie müssen es aber nicht, wie später klar werden ■ wird. Die Vergleichseinrichtung für das Steuersignal enthält die Hochpaßfilter 130 und 140, an die die beiden Gleichrichter 150 und 160 angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser "beiden Gleichrichter sind mit dem Servoregler 170 verbunden, der zwei verschiedene Arbeitsstellungen hat und mit dem Steuermotor 80 verbunden ist. Je nach Arbeitsstellung des Reglers 170 in der einen oder anderen Position wird der Motor 80 so erregt, daß er sich in der einen bzw. der anderen Richtung dreht. An sich kann jedes beliebige, geeignete Steuerorgan verwendet werden. Welches zweckmäßig einzusetzen ist, geht aus folgendem hervor:

Die Filter sind so ausgelegt, daß sie ein Frequenzband zwischen 2 bis 4 MHz durchlassen. Aus der folgenden Beschreibung ist ersichtlich, daß auch andere geeignete Frequenzbänder ausgesiebt werden können, um das erfindungsgemäße Prinzip anzuwenden.

Hinter dem Ausgang des Servoreglers 170 arbeitet die Anlage in gleicher Weise wie die der Fig. 1.

Im Vorhergehenden wurden die drei Linsen und die drei Kameras als gleichartig angenommen. Das ist jedoch nicht notwendig. Die Brennweite jeder der beiden Hilfslinsen 300 und 400 kann verschieden von der der Aufnahmelinse 200 sein. In einem solchen Fall muß die Korrekturbewegung des Motors entweder über- oder untersetzt werden, und zwar verschieden für das Aufnahme- wie auch für das Hilfslinsensystem. Die Übersetzung entspricht dabei dem Verhältnis der Brennweiten. Es ist außerdem möglich, die Anlage gegenüber der vorher beschriebenen so abzuwandeln, daß zwar die beiden Bildgeberröhren des Steuerkreises gleich sind, sich aber von der Hauptröhre unterscheiden. Ersichtlich ist, daß größere Variationsmöglichkeiten bei der Anwendung bestehen. Jedem Fachmann steht es also frei, die als Beispiele beschriebenen Anordnungen derart abzuändern, daß das gewünschte Endresultat im Sinne der Erfindung erreicht wird.

Das beschriebene System umfaßt die elektronische Zerlegung eines Elektronenbildes, wodurch Unterschiede im Energiepegel in Abhängigkeit von der Bildschärfe entstehen, die die Steuerung dieser Schärfe ermöglicht. In ähnlicher Weise kann bei der Erfindung an Stelle der hier beschriebenen elektronischen Zerlegung die bekannte mechanische Zerlegung angewendet werden. Bei ihr wird ein schmaler Lichtstrahl durch eine Lochscheibe auf eine Fotozelle geworfen. In einem solchen Falle wird das Linsensystem im Hinblick auf die Lochscheibe scharf gestellt. Ein Anwachsen der Bildschärfe in der Scheibenebene ergibt dabei die notwendige Änderung der Lichtintensität, die es gestattet, mit Hilfe der übrigen Einrichtungen die Fehlerspannungen zur Brennpunktkorrektur der Hauptaufnahmeröhre zu erhalten.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Automatische Fokussierungseinrichtung, insbesondere für die Optik einer Fernsehkamera, gekennzeichnet durch eine Hilfsaufnahmeeinrichtung, die das gleiche Bild wie die Kamera aufnimmt und es in gleicher Weise zerlegt, ferner durch eine Einrichtung, durch die in der Hilfsaufnahmeeinrichtung zwei Bilder erzeugt werden, mit abbildenden Systemen, deren Brennpunkte gleich weit vor bzw. 'hinter dem Brennpunkt der Kameraoptik liegen, ferner durch ein Gerät zum Vergleich der hochfrequenten Komponenten des Bildinhaltes der Hilfsbilder und schließlich durch eine Einrichtung zum Abgleich der Bilder der Hilfsaufnahmeeinrichtung bis zur Gleichheit der hochfrequenten Ausgangsspannung für beide Bilder durch Scharfeinstellung der Aufnahme-Optik der Fernsehkamera.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsaufnahmeeinrichtung aus einer einzigen Hilfsfernsehkamera besteht, deren Bilderzeugungseinrichtung ein Linsensystem enthält, das eine wechselzeitige Veränderung der Brennpunktlage der Bilderzeugungseinrichtung hervorruft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung eine Umschaltvorrichtung enthält, die es gestattet, den Ausgang der Hilfsfernsehkamera in zeitlicher Übereinstimmung mit der Änderung des Linsensystems auf eine Steuereinrichtung zu schalten.

4. Automatische Fokussierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsaufnahmeeinrichtung zwei getrennte Hilfsfernsehkameras und getrennte Bilderzeugungseinrichtungen enthält.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 864 048.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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