DE1422563C - Fokussiereinnchtung - Google Patents

Description

(R = Widerstand,

I = Lichtintensität,
k und e = Materialkonstanten),

ein solches mit größtmöglichem e-Wert, zweckmäßig größer als 0,8, vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System des optischen Instruments zugleich als das Fokussierlinsensystem vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum automatisch erfolgenden Fokussieren eine mit dem Fokussierlinsensystem in Antriebsverbindung stehende, von dem Halbleiterfotowiderstand gesteuerte Einstellvorrichtung vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen von dem Fotowiderstand gesteuerten Servomotor (8) aufweist.

ist. Diese Beziehung kann ausgedrückt werden durch die alleemeine Formel

k_ I^e

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fokussiereinrichtung für optische Instrumente, mit einem im Bildraum eines Fokussierlinsensystems angeordneten lichtelektrischen Wandler, dessen Widerstand bei Scharfeinstellung des Bildes auf der Wandleroberfläche einen Extremwert aufweist.

Der Fotostrom eines lichtelektrischen Wandlers nimmt bekanntlich mit zunehmender Beleuchtungsstärke / zu, was gleichbedeutend mit einer entsprechenden Abnahme des Wandler-Innenwiderstands R Hierin sind k und e Materialkonstanten des jeweiligen Wandlers.

Dieser allgemeinen Beziehung gehorchen nicht nur Vakuumfotozellen, gasgefüllte Fotozellen, Sperrschichtfotozellen, sondern auch die als Halbleiterfotowiderstände bekannten fotoleitfähigen Zellen, z. B. CdS-Zellen.

Wird ein Objekt mit Hilfe eines abbildenden Linsensystems auf eine bestimmte Ebene abgebildet, so hat.das entworfene Bild im Scharfeinstellungsfalle die geringsten Abmessungen, und es sind hierbei wesentliche Unterschiede in Beleuchtungsstärke und Helligkeitsverteilung gegenüber der unscharfen Abbildung desselben Objekts vorhanden. Man sollte daher erwarten, daß sich dieser Umstand in einer irgendwie gearteten Änderung des Wandler-Innenwiderstands äußert.

Bei einer bekannten Fokussiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art wird zu diesem Zweck das vom optischen System erzeugte Bild auf eine Fotozelle geworfen, die einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen dem Fotostrom und der Beleuchtungsstärke, also eine gekrümmte Kennlinie zeigt (e nicht gleich 1), wodurch aus der Größe des Fotostroms dann auf den Schärfegrad des Bildes geschlossen und somit die Einstellung eines Systems ohne Betrachtung des Bildes erkannt werden kann. Als hierfür in Frage kommende Fotozellen-Typen mit gekrümmter Kennlinienform (e kleiner als 1) werden Sperrschichtfotozellen, gasgefüllte und Hochvakuumzellen genannt. Erstere zeigen gekrümmte Kennlinien, wenn sie an Außenwiderstände angeschlossen sind, die etwa in Größenordnung des Innenwiderstands der Zelle oder darüber liegen. Auch die letzteren Zellen-Typen zeigen bei höheren Beleuchtungsstärken eine Sättigung des Fotostroms und somit eine Krümmung der Kennlinie. Hierbei wurde erkannt, daß die größte Stromänderung oder Änderung des Innenwiderstands beim übergang von unscharfer zu scharfer Einstellung dann eintritt, wenn die Fotozellenkennlinie für die mittlere Beleuchtungsstärke des Bildes die größte Krümmung besitzt, während andererseits im linearen Kennlinienbereich (e = 1) überhaupt keine derartige Stromoder Innenwiderstandsänderung auftritt. Da aber die mittlere Helligkeit der einzelnen Bilder stark verschieden sein kann, ist damit zu rechnen, daß in vielen Fällen der Arbeitspunkt auf der Fotozellenkennlinie in den linearen Bereich derselben fallen wird, mithin besondere Schaltungsmaßnahmen notwendig sind, um auch hier noch zu einer erwünschten Fotostromänderung beim übergang von unscharfer zu scharfer Einstellung zu kommen. Hierfür sind bei der bekannten Anordnung grundsätzlich zwei Wege vorgesehen, nämlich 1. künstliche Verzerrung der gesamten Kennlinie zum Erhalt eines gekrümmten Verlaufs mit Hilfe geeigneter Verzerrungsschaltungen, die zwischen die Fotozelle und das Anzeigeorgan geschaltet werden, und 2. Vorsehen einer automatischen Regelung in dem Sinne, daß der Arbeitspunkt auf der Kennlinie stets von neuem in ein Gebiet der größten Kennlinienkrümmung verlegt wird.

Diese Maßnahmen sind ersichtlich umständlich und führen darüber hinaus keinswegs immer zu einem

großen,"erfaßbaren Meßbereich im Sinne einer stark schwankenden, mittleren Helligkeit von Bild zu Bild. Betrachtet man beispielsweise eine vom Nullpunkt an gleichmäßig gekrümmte Kennlinie, die schließlich in eine horizontal verlaufende Gerade (Sättigungsbereich) einbiegt, so können Bilder oberhalb einer entsprechenden mittleren Helligkeit nicht mehr erfaßt werden. Will man diese Fälle trotzdem noch erfassen, so müßte durch eine entsprechende Kunstschaltung dafür gesorgt werden, daß der horizontal verlaufende Kennlinienast höher zu liegen kommt. Hierdurch verringert sich aber automatisch die Krümmung im nutzbaren Kennlinienbereich, was wiederum auf Kosten der Empfindlichkeit geht.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Fokussiereinrichtung der in Rede stehenden Art bereitzustellen, bei der man keineswegs auf eine gekrümmte Kennlinienform des lichtelektrischen Wandlers angewiesen ist, insbesondere auch der lineare Kennlinienteil desselben ausgenutzt werden kann, so daß der erfaßbare Bereich der mittleren Bildhelligkeit erheblich vergrößert werden kann. Diese Aufgabe soll' dabei mit einfachsten Mitteln, d. h. ohne Verwendung irgendwelcher zusätzlicher Kunstschaltungen zwischen lichtelektrischem Wandler und Fotostromanzeigeorgan, gelöst werden.

Der Erfindung liegt folgende Überlegung zugrunde: Bei Sperrschichtfotozellen (Kupfer-Kupferoxydul-Zellen und Selen-Zellen) sind allgemein die Elektroden flächenhaft ausgebildet und schließen, wie ein Kondensator ein Dielektrikum, zwischen sich das Kupferoxydul oder Selen ein, wobei eine der beiden Elektroden lichtdurchlässig ausgebildet ist. Das auf diese Elektrode einfallende Licht setzt in der darunterliegenden Schicht an einem betrachteten Aufpunkt auf Grund des inneren Fotoeffekts Elektronen frei, deren Anzahl von der am Aufpunkt herrschenden Beleuchtungsstärke abhängt. Bei dieser Art der Elektrodenanordnung werden daher stets nebeneinanderliegende Oberflächenelemente elektrisch gesehen sich so verhalten, als ob ihre zugeordneten Widerstandselemente parallel geschaltet sind. Entsprechendes gilt gilt auch bei einer Vakuum- oder gasgefüllten Fotozelle, bei der auf Grund des äußeren Fotoeffekts an beleuchteten Teilen der Fotokathodenoberfläche Elektronen austreten und wegen der anstehenden Saugspannung zur Anode übergeführt werden. Auch hier addieren sich die von jedem betrachteten Teilstück der Kathodenoberfläche austretenden Teilströme, so daß im Effekt gleichfalls eine Parallelschaltung der einzelnen Flächenelemente vorliegt.

Völlig anders sind dagegen die Verhältnisse bei denjenigen als Halbleiterfotowiderstand bekannten fotoleitfähigen Zellen, welche an zwei gegenüberliegenden Stirnkanten einer Fotohalbleiterschicht mit den erforderlichen Anschlußelektroden versehen sind. Der Einfachheit halber soll hierbei angenommen sein, daß diese Elektroden längs der ganzen Ausdehnung dieser Stirnkanten verlaufen. Wird nun beispielsweise die eine Hälfte des Fotowiderstands beleuchtet, so erhält man (gleichgültig, ob nun die Hell-Dunkel-Grenze scharf oder unscharf ist) eine elektrische Parallelschaltung der den dunklen und der hellen Hälfte zugeordneten Teilwiderstände, wenn die Hell-Dunkel-Grenze senkrecht zu den Elektroden verläuft, aber eine Reihenschaltung derselben, wenn die Hell-Dunkel-Grenze parallel zu den Elektroden verläuft. In den Fällen, in denen die Hell-Dunkel-Grenze schräg verläuft, erhält man im Effekt eine Kombination aus parallel- und in Reihe geschalteten Teilwiderständen.

Wie nun gefunden wurde und noch im einzelnen

erläutert werden wird, erhält man, wenn immer eine derartige elektrische Serienschaltung von unterschiedlich beleuchteten Flächen- oder Widerstandselementen eines Wandlers zusätzlich zu oder an Stelle einer reinen elektrischen Parallelschaltung solcher Flächenelemente auftritt, sowohl im linearen als auch im

ίο gekrümmten Kennlinienbereich beim Übergang von unscharfer zu scharfer Einstellung eine Änderung des Gesamtwiderstands, mithin eine entsprechende Stromänderung, die dann zur Beurteilung oder Steuerung des Scharfeinstellungsgrades ausgenutzt wird.

Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß als Wandler ein Halbleiterfotowiderstand vorgesehen ist, dessen Fotoleiterschicht zwischen den Anschlußelektroden streifenförmig derart unterteilt ist, daß die längs eines solchen Streifens liegenden, unterschiedlich beleuchteten Abschnitte in Reihe geschaltete Widerstände bilden.

Aus Gleichung (1) ist ersichtlich, daß die sich ergebende Widerstandsänderung bei einer gegebenen Beleuchtungsstärkeänderung, also die Empfindlichkeit, um so größer sein wird, je größer der Wert e ist. Wie erwähnt, ist bei der bekannten Fokussiereinrichtung das Vorhandensein einer gekrümmten Kennlinenform entsprechend e-Werten kleiner als 1 zwingendes Erfordernis. Andererseits kann nach der Erfindung nun auch der lineare Kennlinienbereich, für den e — 1 ist, ausgenutzt werden. Es ist also nicht nur eine Vergrößerung des erfaßbaren Meßbereichs, sondern auch eine höhere Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Anordnung erreichbar.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Fokussiereinrichtung,

F i g. 2 und 3 Beleuchtungsstärkeverteilungskurven in der Bildebene der Anordnung nach F i g. 1 bei scharfer bzw. unscharfer Abbildung,

F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen von Anzeigeschaltungen mit Halbleiterfoto widerständen,

F i g. 6 und 7 verschiedene Ausführungsformen für die angewandten Fotowiderstände und

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines automatischen Fokussiergeräts mit Halbleiterfotowiderstand.

Gemäß F i g. 1 ist eine Objektivlinse 1 in beiden Richtungen längs der optischen Achse verschiebbar angeordnet. In ihrer Brennebene 2 liegt ein Fotowiderstand 3. Weiterhin sind eine elektrische Stromquelle 4 und ein im Stromkreis 5 liegendes Galvanometer 6 vorgesehen.

Für die Erläuterung wird angenommen, daß der abzubildende Gegenstand P aus einer hellen und einer dunklen (in Fig.l schraffiert dargestellten) Hälfte besteht und daß die Hell-Dunkel-Grenze ρ die optische Achse schneidet. Der Gegenstand P mit seiner Hell-Dunkel-Grenze ρ wird auf den Fotowiderstand 3 als Bild P' mit entsprechender Hell-Dunkel-Grenze p' abgebildet. Die Verteilung der Beleuchtungsstärke in der Bildebene wird also im Scharfeinstellungsfalle eine ausgeprägte Stufe aufweisen (Kurve C in F i g. 2), während bei unscharfer Abbildung ein allmählicher übergang vorhanden sein wird (Kurve C in F i g'. 3).

In den Diagrammen nach F i g. 2 und 3 ist die

Beleuchtungsstärkeverteilung C bzw. C, die sich bei scharfer bzw. unscharfer Abbildung in der Bildebene für das betrachtete Beispiel ergibt, mit der Beleuchtungsstärke / als Ordinate aufgetragen. Aus Symmetriegründen ist dabei die Ordinate (x = 0) des benutzten Koordinatensystems in die Hell-Dunkel-Grenze p' verlegt. Die Beleuchtungsstärke des dunklen Teils der Bildfläche sei mit I_d, die des hellen Teils mit I_b und das Verhältnis von dieser zu jener mit m bezeichnet; es gilt also

L = mL, mit m > 1.

(2)

Hx) = /»,.■■ ■ ./(-χ) = h

und für F i g. 3

7(x) = I_b-hl_d
oder wegen (2)

(3)

(4)

(-x) = I_d-hI_d =

mit der aus F i g. 3 ersichtlichen Bedeutung für h.

In F i g. 4 ist der Fall dargestellt, bei dem der Fotowiderstand die Form eines schmalen, langgestreckten Halbleiterkörpers mit Eelektroden t an den Stirnseiten hat und die Hell-Dunkel-Grenze p' senkrecht zur Richtung des elektrischen Stroms im Halbleiterkörper (s) orientiert ist. Der Gesamtwiderstand dieses Halbleiterkörpers kann dann als eine Reihenschaltung von innerhalb des Halbleiterkörpers angenommenen, aufeinanderfolgenden kleinen Widerstandselementen aufgefaßt werden.

Betrachtet man die Widerstandselemente r an den Stellen χ und — χ unabhängig vom Scharfeinstellungszustand als eine Einheit, d. h. als Serienschaltung, und bezeichnet man den Summenwiderstand derselben bei scharfer Einstellung mit r{ — x, x) und den bei unscharfer Einstellung mit r'( — x, x), so ergeben sich für diese Größen aus den Gleichungen (2) bis (4) im Verein mit der Gleichung

R = ψ (U

nach einiger Zwischenrechnung die Ausdrücke

^(5b)

A zzz ι*' ( γ yI r( γ Y^

₌ 1 [YJ

■/5 LMi +A)"

Man kann zeigen, daß das Vorzeichen von Δ durch die Größe

Nimmt man unter Zugrundelegung der F i g. 2 und 3 an, daß die Beleuchtungsstärke / an außerhalb des Koordinatenursprungs bei χ und — χ liegenden Stellen /(x) und /(— x) ist, ergibt sich für den Fall der F i g. 2

15 eh

(10)

30

35

40

45 bestimmt ist. Da in allen Fällen e größer als Null ist und m definitionsgemäß immer größer als 1 ist, ist J immer negativ, es gilt also die Beziehung

r'(-x,x) < r(-x,x) (8)

immer.

In Worten heißt dies, daß der Widerstand bei unscharfer Einstellung immer kleiner ist als der Widerstand bei scharfer Einstellung, und zwar für alle Werte von e > O.

Derzeit verfügbare Materialien zeigen einen β-Wert von etwa 0,6 bis 0,8, jedoch sind auch Materialien mit e-Werten über 0,8 erwünscht.

Beim betrachteten Beispiel nach F i g. 4, bei dem eine Serienschaltung aller Widerstandselemente angenommen war, ergibt sich deshalb für den Gesamtwiderstand zwischen den beiden Elektroden im Scharfeinstellungsfalle

R =Σ>(-χ,χ) · (9)

X '

und bei unscharfer Einstellung

Mithin gilt auch immer
R' < R.

Der durch den Fotoleiter fließende elektrische Strom für alle e > 0, auch für e = 1 (lineare Kennlinie), ist also im Scharfeinstellungsfalle immer kleiner als bei unscharfer Einstellung (Stromminimum bei Scharfeinstellung).

Als nächstes sei der in F i g. 5 dargestellte Fall betrachtet, bei dem die Hell-Dunkel-Grenze p' des Bildes auf der fotoleitfähigen Zelle parallel zur Richtung des im Halbleiterkörper s fließenden Stroms liegt. Der Gesamtwiderstand des Fotowiderstandes ist hier also eine Parallelschaltung von Einzelwiderständen vieler aufeinanderfolgender kleiner Streifenelemente, die zwischen den beiden Elektroden liegend angenommen werden.

Betrachtet man wiederum die Widerstandselemente r an den Stellen χ und — χ als Einheit, d. h. als Parallelschaltung und bezeichnet man den Summenwiderstand derselben bei scharfer Einstellung wieder mit r( —x, x) und den bei unscharfer Einstellung mit r'(—"x,x), so ergeben sich für diese Größen aus den Gleichungen (1) bis (5) nach einiger Zwischenrechnung die Ausdrücke

55

r(-x,x)

^{1 1} ₌!l(i_+nf)t (12a)

Für die Widerstandsdifferenz Δ zwischen scharfer und unscharfer Einstellung sind die Gleichungen (5a) und (5 b) voneinander zu subtrahieren, man erhält also die Gleichung

-hi_d)') \(i_d-hi_dr)

(12b)

65 Zur Berechnung der Widerstandsänderung /I bei einem übergang von unscharfer zu scharfer Ein-

Stellung sind wiederum die Gleichungen (12a) und (12b) zu subtrahieren:

A =

r'(-x,x) r(-x,x)

(13)

oder

Δ = il [(I + h)^e + (m - h)^e - (1 + m^e)] . (14)

Man kann zeigen, daß das Vorzeichen von Δ durch die Größe

(1 - rrf-") (15)

bestimmt ist.

Beim betrachteten Beispiel nach F i g. 5 ergibt sich deshalb für den Gesamtwiderstand im Scharfeinstellungsfalle

(16)

Λ χ "K Λ,Χ)

und für unscharfe Einstellung

R'

r'(-x,x)

Aus den Gleichungen (16) und (17) folgt wiederum, daß das Vorzeichen der Größe

durch das Vorzeichen von A bestimmt ist. Das Vorzeichen von Δ hängt aber von der Größe e ab, wie dies durch die Formel (15) bestimmt ist. Man hat also drei Fälle zu unterscheiden:

a) Für e > 1 wird Δ < 0; also wird — < — . (19)

K K

b) Für e = 1 wird A=O; also wird ^7 = 4" ■ (²⁰)

K K

c) Für e < 1 wird A > 0; also wird -^ > — . (21)

Es folgt deshalb, daß der elektrische Strom in der fotoleitfähigen Zelle im Scharfeinstellungsfalle ein Maximum ist, wenn e > 1 ist, daß er vom Scharfeinstellungsgrad unabhängig ist, wenn e = 1 ist, und daß er im Scharfeinstellungsfalle ein Minimum ist, wenn e < 1 ist.

Bei üblichen Fotowiderständen liegt e zwischen 0 und 1. Andererseits ist darauf hinzuweisen, daß Zellen mit e > 1 im Hinblick auf die mit e zunehmende Empfindlichkeit höchst wünschenswert sind. Zellen mit e = 1 können bei reiner Parallelschaltung ihrer Widerstandselemente überhaupt nicht verwendet werden. Deshalb sollte in diesem Falle die Größe e wesentlich ungleich 1 gemacht werden.

Im vorstehenden sind Überlegungen bezüglich der einfachsten, in den F i g. 4 und 5 dargestellten Grenzfälle gemacht worden, wo also die Hell-Dunkel-Grenze entweder rechtwinklig oder parallel zur Richtung des elektrischen Stroms im Fotowiderstand verläuft, also eine reine Serienschaltung bzw. reine Parallelschaltung der einzelnen unterschiedlich beleuchteten Widerstandselemente vorhanden ist:

Ähnliche Überlegungen können beispielsweise bezüglich eines Bildes angestellt werden, bei dem eine Hell-Dunkel-Grenze schräg zur Richtung des elektrischen Stroms im Fotowiderstand verläuft, da man sich in diesem Fall die Hell-Dunkel-Grenze aus Elementen zusammengesetzt denken kann, die abwechselnd im rechten Winkel und abwechselnd parallel zur Richtung des elektrischen Stroms orientiert sind, mithin eine Kombination aus Reihen- und Parallelschaltungen unterschiedlich beleuchteter Widerstandselemente, d. h. eine Überlagerung der beiden Grenzfälle, vorhanden ist. Gleiche Überlegungen gelten auch für die allgemeinen Fälle; bei denen es sich beispielsweise um Muster von schwarzen Streifen auf weißer Grundfläche oder um Muster irgendeiner anderen Ausbildung handelt. Auch hier ist im Effekt immer eine entsprechende Kombination aus Reihen- und Parallelschaltungen unterschiedlich beleuchteter Widerstandselemente, d. h. eine entsprechende Uberlagerung der beiden Grenzfälle, vorhanden.

Für einen solchen Uberlagerungsfall ergibt ein Vergleich der Gleichung (11) mit den Gleichungen (19), (20), (21) unmittelbar, daß für e < 1 der Parallel- und der Serienschaltungs- Widerstandsänderungsanteil gleichsinnig verlaufen, sich also addieren, mithin die zu erwartende resultierende Gesamtänderung des Widerstands (Empfindlichkeit) wesentlich größer sein wird als in dem bei gasgefüllten Vakuumfotozellen oder Sperrschichtfotozellen bekannten Fall, wo eine reine Parallelschaltung aller unterschiedlich beleuchteten Flächen- oder Widerstandselemente vorliegt. Ferner ist aus den Gleichungen (11) und (20) unmittelbar, ersichtlich, daß auch für e = 1 eine Änderung des Gesamtwiderstands zu erwarten ist, die aber in diesem Fall nur vom Serienschaltungs-Widerstandsänderungsanteil allein herrührt. Da andererseits die Gesamtempfindlichkeit mit zunehmendem e zunimmt, wird hierdurch das Verschwinden [s. Gleichung (20)] des Parallelschaltungs-Widerstandsänderungsanteilskom-.

pensier-t; es kann also nicht nur der (gekrümmte) Sättigungsbereich einer Fotoleiterkennlinie, in dem e < 1 ist, ausgenutzt werden, sondern auch der lineare Kennlinienbereich, in dem e = 1 ist. Das heißt, es kann praktisch die gesamte Kennlinie für den in Rede stehenden Zweck ausgenutzt werden, wenn nur dafür gesorgt wird, daß stets ein' Serienschaltungs-Widerstandsänderungsanteil auftritt. Es verbleibt noch, den Vergleich der Gleichungen (11) und (21) zu erörtern, also den Fall, daß e > 1 ist. Hier ergibt sich unmittel-

bar, daß der Parallel- und der Serienschaltungs-Widerstandsänderungsanteil gegensinnig zueinander verlaufen, sich also subtrahieren werden. Die deswegen zu erwartende Empfindlichkeitsverminderung wird aber nicht, zumindest nicht nennenswert, in Erscheinung treten, weil, wie bereits erwähnt, die Empfindlichkeit mit zunehmender Größe von e sowieso zunimmt, also auch eine derartige Kennlinienform mit Erfolg ausgenutzt werden kann.

Die Fokussiereinrichtung hat also die oben erörterten Eigenschaften und ermöglicht eine objektive Scharfeinstellung, bei der der durch das Galvanometer 6 fließende Strom im Scharfeinstellungsfalle einen Extremwert annimmt. Dieser Extremwert kann je nach Kennlinienform und Ausbildung des Foto-Widerstandes ein Maximum oder ein Minimum sein. Die F i g. 6 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Fotowiderstände. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 6 und 6' ist ein zwischen

309 610.2

Elektroden t angeordneter Halbleiterkörper s in Längsrichtung in zahlreiche, zueinander parallel verlaufende Streifen durch Isolierwände u unterteilt. Es handelt sich hierbei also im Effekt um eine Anordnung, bei der die Grundanordnung nach F i g. 4, entsprechend vervielfacht, in Parallelschaltung zur Erhöhung der Empfindlichkeit vorliegt. Diese Anordnung hat ersichtlich einen geringeren Innenwiderstand, als die der F i g. 4, was für bestimmte Anvvendungsfalle von Vorteil ist. Die in Fig. 6" dargestellte Form ist aus zwei nach Art der in F i g. 6 ausgebildeten Zellen aufgebaut, die man senkrecht zueinander anordnet, um eine Unscharfe in den Hell-Dunkel-Grenzen eines Bildes, die in mehreren Richtungen auftreten, im Sinne eines stets vorhandenen Serienschaltungs-Widerstandsänderungsanteils wirksam ausnutzen zu können. Die in F i g. 7 dargestellte Form weist zwischen einer Mittelelektrode I₁ und einer Umfangselektrode t₂ einen Halbleiterkörper s auf,' der durch radial verlaufende Isolatoren u in schmale Sektoren unterteilt ist. In Fig. 7' ist der Halbleiterkörper s durch Isolationsringe u in ringförmige, zueinander koaxiale Halbleiterstreifen unterteilt. Die Ausführungsformen nach den F i g. 7 und T sind Abänderungen der in F i g. 6 dargestellten Form, damit Unscharfen in praktisch beliebig verlaufenden Hell-Dunkel-Grenzen (wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6") wirksam ausgenutzt werden können.

In F i g. 7" hat der Halbleiterkörper Spiralform. Hier liegt also im Effekt eine Anordnung vor, bei der die Grundanordnung nach F i g. 4, entsprechend vervielfacht, in reiner Serienschaltung vorliegt, wodurch einerseits die Empfindlichkeit und andererseits ersichtlich auch der Innenwiderstand des Fotowiderstandes erhöht wird, was in bestimmten Anwendungsfällen gleichfalls erwünscht ist. Außerdem können auch bei dieser Ausführungsform die Unscharfen

ίο bei praktisch beliebig verlaufenden Hell-Dunkel-Grenzen wirksam, d. h. im Sinne eines stets vorhandenen Serienschaltungs - Widerstandsänderungsanteils, ausgenutzt werden.
In F i g. 8 ist eine Ausführungsform einer Fokussiereinrichtung mit einem Fotowiderstand in einer der beschriebenen Bauarten dargestellt. Das Gerät ist für eine automatische Fokussierung ausgelegt und weist für diesen Zweck eine mit einem Servomotor 8 in Antriebsverbindung stehende Antriebseinrichtung 7 für die Verschiebung der Objektivlinse 1 auf. Eine Steuereinrichtung 6', die (an Stelle des Galvanometers 6 in Fig. 1) für den Servomotor 8 vorgesehen ist, liegt im Stromkreis 5 des Fotowiderstandes und sorgt dafür, daß -— wenn der elektrische Strom im Stromkreis 5 einen Extremwert erreicht — der Servomotor8 und damit die Bewegung der Objektivlinse 1 zum Erreichen einer automatischen Scharfeinstellung angehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen .

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fokussiereinrichtung für optische Instrumente mit einem im Bildraum eines Fokussierlinsensystems angeordneten lichtelektrischen Wandler, dessen Widerstand bei Scharfeinstellung des Bildes auf der Wandleroberfläche einen Extremwert aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Wandler ein Halbleiterfotowiderstand vorgesehen ist, dessen Fotoleiterschicht zwischen den Anschlußelektroden (f) streifenförmig derart unterteilt ist, daß die längs eines solchen Streifens liegenden, unterschiedlich beleuchteten Abschnitte in Reihe geschaltetete Widerstände bilden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoleiterschicht aus einem einzigen, in einer Spirale aufgebrachten Streifen besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallelgeschaltete, streifenförmig unterteilte Fotoleiterschichten aufweisende Halbleiterfotowiderstände so angeordnet • sind, daß die Streifen der beiden Fotowiderstände sich kreuzen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Fotoleiterschicht, deren Kennlinienform gegeben ist durch