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Fokussiersystem für optische Geräte Die Erfindung bezieht sich auf
ein Fokussiersystem für optische Geräte, mit einem das Bild eines Objektes in einer
vorbestimmten Ebene abbildenden optischen Hauptsystem.
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Es wurden bisher zahlreiche Anstrengungen unternommen, um eine Kamera,
sei es eine Kamera für bewegte oder stillstehende Bilder, mit Vorrichtungen auszustatten,
welche es erlauben, die Brennweite im Hinblick auf das zu fotograf ierende Objekt
automatisch einzustellen. Diese bekannten Vorrichtungen weisen teilweise Mittel
zur Bestimmung des Kontrastes fokussieter oder nicht fokussierter Bilder-auf. Andere
hekannte Vorrichtungen messen den Winkel eines oder mehrerer Lichtstrahlen, welche
von der Kamera zu dem aufzunehmenden Objekt ausgehen. Weiterhin ist es bekannt,
die Frequenzkomponenten eines Bildes in Funktion der Brennweite zu analysieren.
Schließlich ist es bekannt, mechanische oder elektromechanische Einrichtungen, so
z.B. ein pendebetätigtes System zur Lösung der gestellten Aufgabe zu verwenden.
Aus dem einen oder anderen Grund sind jedoch alle vorstehend genannten Vorrichtungen
ftir den Gebrauch in relativ kleinen Handleameras als unbefriedigend anzusehen.
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So ist es zum Beispiel in denjenigen Systemen, welche eine Kont.rastbestimmung'der
Bildkomponenten durchführen, erforderlich, daß das analysierte Bild zusammen mit
dem aufzunellmenden Bild exakt und synchron fokussiert ist. Wenn ein Hilfslinsensystem
benutzt
wird, um das zu analysierende Bild zu erzeugen,so muß dieses Linsensystem genau
an die Brennweitencharakteristik des Hauptlinsensystems angepaßt sein. Das gleiche
gilt für Systeme, welche die Frequenzkomponenten des zu analysierenden Bildes bestimmen.
Diejenigen Einrichtungen, welche einen oder mehrere zu dem aufzunehmenden Objekt
verlaufende Lichtstrahlen benutzen und diejenigen Einrichtungen, die von einem Pendel
Gebrauch machen, um die automatische Fokussierung zu bewirken, erfordern aufwendige
mechanische Verbindungen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Aufbau und Wirkungsweise
eines Fokussiersystems der eingangs genannten Art gegenüber den bekannten Systemen
zu verbessern. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten
Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
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Anhand eines in den Figuren der anliegenden Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung; Figur 2 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß
Figur 1, wobei die beweglichen Teile der Vorrichtung eine Stellung einnehmen, die
für ein fokussiertes Bild zutreffend ist; Figur 3 eine schematische Darstellung
der Vorrichtung gemäß Figur 1, wobei die beweglichen Teile eine Stellung einnehmen,
die für ein in einer ersten Richtung nicht fokussiertes Bild zutreffend ist; Figur
4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß Figur 1, wobei die beweglichen
Teile eine Stellung einnehmen, die für ein in einer zweiten Richtung nicht fokussiertes
Bild zutreffend ist; Figur 5 eine schematische Darstellung-eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Signalverarbeitungseinrichtung gemäß Figur 1;
Figur 5 eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Signalverarbeitungseinrichtung
gemäß Figur 1; Figur 7 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform
einer Signalverarbeitungseinrichtung gemäß Figur 1; Figur 8 eine schematische Darstellung
einer vierten Pusführungsform einer Signalverarbeitungseinrichtung gemäß Figur 1;
Figur 9 eine schematische Darstellung einer ersten Modifikation der Vorrichtung
gemäß Figur 1; Figur 10 eine schematische Darstellung einer zweiten Modifikation
der Vorrichtung gemäß Figur 1 ; Figur 11 eine schematische Darstellung einer dritten
Modifikation der Vorrichtung gemäß Figur 1; Figur 12 eine schematische Darstellung
eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung; Figur 13 A bis
Figur 13 F Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß
Figur 12; Figur 14 eine schematische Darstellung einer Modifikation der Vorrichtung
gemäß Figur 12.
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Gemäß Figur 1 weist die dort dargestellte Vorrichtung eine erste und
eine zweite lichtempfindliche Empfangseinrichtung 1 und 3 auf.
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Jede der lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen besteht aus einer
linearen Anordnung einer Vielzahl einzelner lichtempfindlicher Elemente. In dem
vorliegenden Beispiel weist die erste und die zweite lichtempfindliche Empfangseinrichtung
1 und 3 jeweils vier lichtempfindliche Elemente 5,7,9 und 11 bzw. 13,15,17 und 19
auf. Die lichtempfindlichen Elemente in der Anordnung gemaß Figur 1 sind Fotowiderstände.
Die Elemente der ersten Empfangseinrichtung 1 weisen einen gemeinsamen Anschluß
21 auf, der mit einem ersten Bezugspotential +V verbunden ist. Die Elemente der
zweiten Empfangseinrichtung 3 weisen ebenfalls einen gemeinsamen Anschluß 23 auf,
welcher mit einem zweiten Referenzpotential -V verbunden ist. Jedes Foto-Widerstandselement
ist gegenüber den anderen Elementen durch ein Isolationsmaterial 25 elektrisch isoliert.
Es liegt auf-der hand, daß die Zahl Vier für die Anzahl der lichtempfindlichen Elemente
lediglich als Beispiel aufzufassen ist und auch jede andere Anzahl von lichtempfindlichen
Elementen Verwendung
finden kanal. Je größer die Anzahl der verwendeten
Elemente ist, umso größer ist die Auf lösung und Zuverlässigkeit des Systems. Eine
erste Linse 27 und eine zweite Linse 29 stellen die Mittel zur Aufnahme eines ersten
und zweiten Bildes eines relativ ortfernten Objektes dar. Die beiden Empfangseinrichtungen
1 und 3 sind in Bezug aufeinander in der gleichen Ebene angeordnet. Obwohl in der
schematischen Darstellung gemäß Figur 1 die Frontansichten der lichtempfindlichen
Empfangseinrichtungen 1 und 3 dargestellt sind, ist es selbstverständlich, daß diese
Frontansichten, welche die lichtempfindlichen Elemente der ersten und zweiten Empfangseinrichtung
1 und 3 aufweisen, in der tatsächlichen Konstruktion in Richtung auf die erste und
zweite Linse 27 und 29 angeordnet sind, um die durch diese hindurchtretenden Lichtstrahlen
zu empfangen. Ein erstes Bild wird demgemäß auf die Frontfläche der ersten Empfangseinrichtung
1 von den durch die erste Linse 27 hindurchtretenden Lichtstrahlen geworfen. Ein
zweites Bild wird auf die Frontseite der Empfangs einrichtung 3 durch die durch
die zweite Linse 29 hindurchtretenden Lichtstrahlen geworfen.
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Es ist nicht wesentlich, daß das erste und zweite Bild präzise fokussiert
in der Ebene der Empfangseinrichtung erscheint.
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Es ist lediglich erforderlich, daß die Lichtverteilung der beiden
Bilder im Hinblick auf die zugeordneten Lichtempfangsein-In richtungen aneinander
angepaßt werden kann. diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß die Ebene der Empfangseinrichtungen
nicht mit der Brennebene zusammenfallen muß, sondern erheblich von dieser abweichen
kann. Es genügt, wenn das Lichtmuster, welches in der Ebene der Empfangseinrichtung
abgebildet wird, eine unterscheidbarc Strahlenverteilung darstellt.
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Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, sind beide Linsen 27 und 29 so
angeordnet, daß sie gleiche Bildausschnitte des entfernt angeordneten Objektes abbilden.
Es sei hier vermerkt, daß beii dc optischen Hilfssysteme so angeordnet sind, daß
sie einen relativ kleinen Blickwinkel bilden. Dieser Blickwinkel- bewegt sich beispielsweise
in der Größenordnung von 1 bis 10 Winkelgraden. Das durch die erste Linse 27 projizierte
Bild wird im Hinblick auf die Emp£angseinrichtung 1 zentriert. Die erste
Linse
27 und die Empfangseinrichtung 1 sind lagemäßig fixiert und einem Referenzpunkt
in einem nicht dargestellten zugevorigen Bildsucher zugeordnet. Das projizierte
Bild erzeugt in jedem der lichtempfindlichen Elemente der ersten Empfangseinrichtung
1 ein Signal. Jedes Signal besitzt eine Amplitude, deren Größe eine Funktion des
Lichtpegels desjenigen Bildteiles ist, welches auf die zugeordneten Elemente projiziert
wird. Wenn die zweite Linse 29 in einer Richtung parallel zu der linearen Anordnung
der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung 3 bewegt wird, so
verschiebt sich das Lichtverteilungsmuster, welches auf die zweite Empfangseinrichtung
3. fällt. Das auf die Empfangs einrichtung 3 fallende Lichtverteilungsmuster ist
im wesentlichen das gleiche wie das Lichtverteilungsmuster, welches auf die Empfangseinrichtung
1 fällt. Die Verschiebung des Lichtverteilungsmusters auf der zweiten Empfangseinrichtung
3 geht aus den Figuren 2,3 und 4 hervor. Jedem lichtempfindlichen Element 5,7s9
und 11 der ersten Empfangseinrichtung 1 entspricht ein lichtempfindliches Element
13,15,17 und 19 in der zweiten Empfangseinrichtung 3.
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Wie zuvor bereits erwähnt, besitzt jedes lichtempfindliche Element
in der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 einen gemeinsamen Anschluß,
der jeweils mit einem ersten und zweiten Bezugspotential verbunden ist. Die anderen
Anschlüsse der einander zugeordneten lichtempfindlichen Elemente 5,7,9 und 11 und
13,15,17 und 19 sind in gemeinsamen Verbindungspunkten 31,33,35 und 37 zusammengefaßt,
wodurch Signale A,B,C und D gebildet werden, die einer Signalverarbeitungseinrichtung
39 zugeführt werden. Die Signalverarbeitungseinrichtung 39 erzeugt ein Ausgangssignal
F, welches einer Steuervorrichtung 41 zugeführt wird. Die Steuervorrichtung 41 ist
vorgesehen, um die zuvor erwähnte Bewegung der zweiten Linse 29 und ebenfalls die
Fokussierbewegung der Objektivlinse 43 zu steuern. Die Objektivlinse 43 hat die
Aufgabe, das Bild eines aufzunehmenden Objektes auf einem lichtempfindlichen Film
45 zu fokussieren. Um das auf dem lichtempfindlichen Film 45 entworfene Bild von
den ersten und zweiten Bildern auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1
und 3 zu unterscheiden, soll
dieses auf dem lichtempfindlichen Film
45 entworfene Bild nachfolgend als fiauptbild bezeichnet werden, während die ersten
und zweiten Bilder auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtun wer en.
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1 und 3 nachstehend als erste und zweite Hilfsbilder bezeichnet Die
Steuervorrichtung 41 weist einenwahlweise betätigbaren Schalter 47 auf. Der Schalter
47 dient dazu, die Fokussierung gemäß der vorliegenden Erfindung inGangzusetzen.
Der Schalter 47 ist antriebsmäßig mit einem weiteren Schalter 49 verbunden, welcher
als Kontakt zwischen eine. Batterie 51 und eine Lichtquelle 53 geschaltet ist. Eine
Linse 55 wirft das von der Lichtquelle 53 ausgehende Licht auf das abzubildende
Objekt. Auf diese Weise kann das Fokussiersystem gemäß der vorliegenden Erfindung
auch in einer Umgebung mit ungenügender Außenbeleuchtung wirksam werden, indem das
erwähnte lichterzeugende Netzwerk mit dem Fokussiersystem gemäß der Erfindung gekoppelt
wird.
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Um die Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung zu erklären,
sei weiterhin auf die Figuren 2,3 und 4 Bezug genommen, in denen Schaltungsteile,die
mit denjenigen in Figur 1 identisch sind,mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.Figur
2 meiqt das Fokussiersystem für den Fall, daß das auf dem lichtempfindlichen Film
45 entworfene Hauptbild fokussiert- ist. Von einem Punkt 57 eines Objektes 59 ausgehende
Lichtstrahlen 56 und 58 durchtreten die Hauptlinse 43, um ein Hauptbild auf dem
lichtempfindlichen Film 45 einer Kamera zu erzeugen, wobei die Strahlen 56 und 68
in einen Punkt 57' vereinigt werden, falls eine Fokussierung des Bildes vorliegt.
Von dem Bildpunkt 57 gehen weiterhin Lichtstrahlen 61 und 63 aus und durchqueren
das Zentrum der ersten Hilfslinse 27 und der zweiten Hilfslinse 29, um auf diese
Weise erste und zweite Hilfsbilder auf der ersten Empfangseinrichtung 1 und der
zweiten Empfangseinrichtung 3 zu erzeugen. Es sei hier festgestellt, daß für den
Fall, daß die Entfernung zwischen dem aufzunehmenden Objekt 59 und der Kamera sich
vergrößert= der Winkel zwischen den Strahlen 61 und 63 abnimmt. Der Punkt 57 stelle
einen hellen Fleck, auf dem zu fotografierenden Objekt 59 dar. Gemäß Figur 2 verläuft
der von diesem hellen Fleck ausgehende Lichtstrahl durch das Zentrum der ersten
Hilfslinse 27 und fällt auf das zweite lichtempfindliche Element 7 in der
ersten
Empfangseinrichtung 1. Gleichermaßen verläuft der von dem hellen Fleck 57 ausgehende
Lichtstrahl durch die zweite Hilfslinse 29 und fällt auf das zweite lichtempfindliche
Element 15 der zweiten Empfangseinrichtung 3. Benutzt man eine glcichartige Auswertung,
so ist leicht ersichtlich, daß das erste und zweite Hilfsbild ein gleichartiges
Vertcilungsmuster 65 und 67 der Strahlungsidentität aufweisen. Sofern das auf dem
lichtempfindlichen Film 45 erzeugte Hauptbild genau fokussiert ist, ist das Verteilungsmuster
65 und 67 der Strahlungsintensität auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung
1 und 3 gleichermaßen ausgedehnt. Aus diesem Grund ist im Falle einer genauen Fokussierung
des Hauptbildes keine Signaldifferenz zwischen den lichtempfindlichen Elementen
in der ersten und zweiten Empfangseinrichtung vorhanden.
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Die Beleuchtungsstärke der Fotowiderstandselemente 5 und 13 ist beispielsweise
die gleiche. Daher ergibt sich über den beiden in Serie geschalteten Fotowiderständen
5 und 13 ein gleicher Spannungsabfall und das im Verbindungspunkt 31 entstehende
Signal A wird keine Spannung aufweisen. Die gemeinsame Verbindung einander zugeordneter
Fotowiderstandselemente gemäß Figur 1 wirkt als Vergleichsschaltung für die Beleuchtungsstärke
der zugeordneten lichtempfindlichen Elemente, wobei die Signal A, B,C und D bei
gleicher Beleuchtungsstärke verschwinden und bei uncJ1eicher Beleuchtungsstärke
einen der Differenz entsprechenden \rest aufweisen. Für den Fall, daß das System
fokussiert ist, werden die Signale A,B,C und D jeweils zu Null. Dcmcnspreched nimmt
das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung 39 einen minimalen Wert
ein. Dicser Minimal- oder Nullwert wird von der Steuervorrichtung 41 registriert
und bewirkt seinerseits die Beendigung der Bewegung der zweiten Hilfslinse 29 und
der Hauptlinse 43, da jetzt das Hauptbild in der vorgegebenen Ebene des lichtempfindlichen
Films 45 sauber fokussiert ist.
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Es sei hier festgestellt, daß die ersten und zweiten Hilfsbilder,
die auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 erscheinen, nicht fokussiert
sein müssen, um die einwandfreie
Funktion der vorliegenden Fokussiereinrichtung
zu bewirken. Auch wenn die ersten und zweiten Hilfsbilder nicht fokussiert sind,
ergeben sich gleichartige Lichtverteilungsmuster 65 und 67 auf den Flächen der ersten
und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3.
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Wenn das Hauptbild nicht richtig fokussiert ist, so wird die Lage
des zweiten Hilfsbildes 67 in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung 3 verschoben,
wie dies anhand der Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Die relative Verschiebung des
zweiten Hilfsbildes in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung 3 ändert sich als
eine Funktion der Entfernung zwischen der Kamera und dem zu fotografierenden Objekt.
Die vorliegende Erfindung macht davon Gebrauch, diese Verschiebung festzustellen
und das Lichtverteilungsmuster des zweiten Hilfsbildes auf der zweiten Empfangseinrichtung
3 mit dem Lichtverteilungsmuster auf der ersten Empfangseinrichtung 1 in Übereinstimmung
zu bringen. Gekoppelt mit der Bewegung des Lichtverteilungsmusters 67 des zweiten
Hilfssystems ist eine Bewegung der Objektivlinse 43 des Hauptsystems, wodurch eine
Fokussierung des Hauptsystems erzielt wird, für den Fall, daß die Lichtverteilungsmuster
65 und 67 der beiden Hilfssysteme auf den zugeordneten Empfangseinrichtungen 1 und
3 eine korrespondierende Signalerzeugung bewirken.
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Figur 3 zeigt die Fokussiereinrichtung gemäß Figur 1 wobei die zweite
Hilfslinse 29 und die Objektivlinse 43 in einer Extremstellung dargestellt sind.
Zur besseren Erläuterung sind Richtungspfeile F (vorwärts) und R (rückwärts) eingezeichnet,
die die entsprechenden Bewegungen der Objektivlinse 43 und der zweiten Hilfslinse
29 anzeigen. So bewegt sich beispielsweise die Objektivlinse 43 nach rechts in Pfeilrichtung
R, wenn die zweite Hilfslinse 29 sich nach unten ebenfalls in Pfeilrichtung R bewegt.
Gleicherweise bewegt sich die zweite Hilfslinse 29 nach oben in Pfeilrichtung F,
wenn die Objektivlinse 43 eine Bewegung nach links in Pfeilrichtung F durchführt.
Es sei hier festgestellt, daß bei der in Figur 3 dargestellten Lage der Objektivlinse
43 das auf dem lichtempfindlichen Film 45 erscheinende
Bild nicht
fokussiert ist. Dies geht daraus hervor, daß die Lichtstrahlen 56 und 58,die von
dem Bildpunkt 57 des Objektes 59 ausgehen, nicht in einem Punkt auf dem lichtempfindlichen
Film 45 vereinigt werden, sondern sich in einem Abstand vor dem Film 45 schneiden.
Der Lichtstrahl 61, der durch das Zentrum der ersten Hilfslinse 27 geht, fällt auf
das zweite lichtempfindliche Element 7 der ersten Empfangseinrichtung 1. Im Unterschied
zu Figur 2 fällt gemäß Figur 3 der Lichtstrahl 63, welcher durch die zweite Hilfslinse
29 hindurchtritt, nicht auf das zugeordnete lichtempfindliche Element 15 auf der
zweiten Empfangseinrichtung 3. Stattdessen fällt der Lichtstrahl 63,der von dem
Punkt 57 ausgeht und die zweite Hilfslinse 29 durchquert, auf das erste lichtempfindliche
Element 13 der zweiten Empfangseinrichtung 3. Macht man dementsprechend eine Auswertung
für jeden Punkt des aufzunehmenden Objektes 59, so wird ersichtlich, daß das Lichtverteilungsmuster
67 des zweiten Hilfsbildes, welches auf die zweite Empfangseinrichtung 3 fällt,
in den lichtempfindlichen Elementen eine andere Signalerzeugung bewirkt als dies
das erste Hilfsbild auf der ersten Empfangseinrichtung 1 bewirkt. Aus diesem Grund
führt ein Vergleich der durch die lichtempfindlichen Elemente aufgrund der unterschiedlichen
Beleuchtungsstärke erzeugten Signale zu resultierenden Signalen A,B,C und D, welche
von Null abweichen. Daher ist auch das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung
39 von einem Minimalwert bzw. Null verschieden, wie dies in Figur 2 der Fall war
und das Ausgangssignal F zeigt an, daß das Hauptbild nicht fokussiert ist. Die Steuervorrichtung
41 wird durch das Ausgangssignal F betätigt und steuert die Bewegung der Objektivlinse
43 zusammen mit der zweiten Hilfslinse 29 solange, bis das Ausgangssignal F verschwindet,
was ein Zeichen dafür ist, daß das Hauptbild nunmehr fokussiert ist.
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Gemäß Figur 4 nehmen die Objektivlinse 43 und die zeite Hilfslinse
29 ihre andere Extremlage ein. Das Haupthild auf dem lichtempfindlichen Film 45
ist wiederum nicht fokussiert, da das Bild des Punktes 57 hinter dem lichtempfindlichen
Film 45 abgebildet wird. Der Lichtstrahl 61, der das Zentrum der ersten
Hilfslinse
27 durchqucrt, fällt auf das zweite lichtempfindliche Element 7 der ersten Empfangseinrichtung
1 während der Lichtstrahl 63,der vom Punkt 57 des Objektes 9 ausgeht und die zweite
Hilfslinse 29 durchquert, auf das dritte lichtempfindliche Element 17 der Empfangseinrichtung
fällt. Demgemäß ist das Lichtverteilungsmuster des zweiten Hilfsbildes, welches
auf die zweite Empfangseinrichtung 3 fällt, in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung
3 nach unten verschoben, wenn man dieses Lichtverteilungsmuster 67 mit dem auf die
erste Empfangseinrichtung 1 fallenden Lichtverteilungsmusters 65 vergleicht. Aus
diesem Grund ergibt sich wiederum eine Differenz hinsichtlich der Beleuchtungsstärke
zugeordneter lichtempfindlicher Elemente der ersten und zweiten Empfangseinrichtung
1 und 3. Die Folge davon sind resultierende Signale A,B,C und D, welche einen von
Null abweichenden Wert aufweisen. Diese resultierenden Signale bewirken, wie im
Zusammenhang mit Figur 3 bereits beschrieben, wiederum eine Bewegung der Objektivlinse
43 und der zweiten Hilfslinse 29 solange, bis kein Unterschied mehr in der Leuchtdichtenverteilung
auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 besteht. In diesem Fall nehmen
die resultierenden Signale A,B,C und D den Wert Null an und die Bewegung der Objektivlinse
43 und der zweiten Hilfslinse 29 wird beendet, da jetzt das Hauptbild auf dem lichtempfindlichen
Film 45 fokussiert ist.
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Die Figuren 5,6,7 und 8 zeigen verschiedene Anordnungen einer Signalverarbeitungseinrichtung
39, wie sie in Figur 1 dargestellt ist. Gemäß Figur 5 weist die Signalverarbeitungseinrichtung
39 vier absolutwertbildende Netzwerke 69,71,73 und 75 auf. Die resultierende Signale
A,B,C und D werden den absolutwertbildenden Netzwerken 69,71,73 und 75 jeweils zugeführt.
In einem gemeinsamen Verbindungspunkt 77 werden die Absolutwerte der resultierenden
Signale A,B,C, und D summiert und bilden das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung
39. Wenn die resultierenden Signale A,B,C und D im wesentlichen gleich Null sind,
daher wenn keine Differenz hinsichtlich der Beleuchtung voneinander zugeordneten
lichtempfindlichen Elementen besteht, so nimmt
das Ausgangssignal
F der Signalverarbeitungseinrichtung 39 einen Minimalwert ein, der im wesentlichen
nach Null tendiert. Besteht irgendeine Beleuchtungsdifferenz zwischen einem Paar
zugeordneter lichtempfindlicher Elemente, so werden ein pder mehrere der entsprechenden
resultierenden Signale A,B,C und D entweder eine positive oder negative Größe aufweisen.
Ist beispielsweise das Lichtverteilungsmuster des auf die zweite Empfangseinrichtung
fallenden zweiten Hilfsbildes in einer Richtung in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung
3 verschoben, wird die auf das erste lichtempfindliche Element 5 der ersten Empfangseinrichtung
1 fallende Strahlungsdichte nicht mit der Strahlungsdichte übereinstimmen, die auf
das erste lichtempfindliche Element 13 der zweiten Empfangseinrichtung 3 fällt.
Wenn auf das Fotowiderstandselement 5 eine größere Strahlung als auf das Fotowiderstandselement
13 trifft, so wird der tatsächliche Widerstand des Elements 5 kleiner als derjenige
des Elements 13 sein und der gemeinsame Verbindungspunkt 31 zwischen den beiden
zugehörigen Fotowiderstandselementen 5 und 13 wird eine positive Spannung aufweisen.
Umgekehrt verhält es sich, wenn die Strahlungsdichte auf dem Fotowiderstandselement
13 größer als diejenige auf dem Fotowiderstandselement 5 ist. In diesem Fall ist
der tatsächliche Widerstand des Fotowiderstandselements 13 kleiner als dereinige
des zugeordneten Fotowiderstandselements 5 und das zugeordnete resultierende Signal
im Verbindungspunkt 31 wird einen negativen Wert einnehmen, da der Spannungsabfall
über dem Fotowiderstandselement 5 größer als derjenige über dem Fotowiderstandselement
13 sein wird. In jedem dieser Fälle bildet die Signalverarbietungseinrichtung gemäß
Figur 5 den Absolutwert der resultierenden Signale und addierte diese Werte,um das
Ausgangssignal F ohne Rücksicht auf das Vorzeichen zu bilden. Die Änderung des Vorzeichens
aller negativen resultierender Signale yor der Summenbildung derselben vermeidet
die Bildung eines unechten Nullsignales, für den Fall, daß einige Signale positive
und einige Signale negative Vorzeichen aufweisen. Die Signalverarbeitungseinrichtung
39 gemäß Figur 5 gibt daher ein die Nicht-Fokussierung anzeigendes Ausgangssignal
in jedem Fall dann ab,
wenn das Lichtstärkeverteilungsmuster des
zweiten Hilfsbildes nicht exakt auf die zweite Empfangseinrichtung 3 ausgerichtet
bei ist. Die Richtung der Abweichung bleibt der Signalbildung außer Acht.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung 39 gemäß Figur 6 weist vier quadratbildende
Schaltkreise 79,81,83 und 85 auf. Die resultierenden Signale A,B,C und D werden
den quadratbildenden Schaltkreisen 79,81,83 und 85 zugeführt, welche ihrerseits
Ausgangssignale erzeugen, deren Werte alle positiv sind und die Absolutwerte der
Signale A,B,C, und D darstellen. Diese Signale werden in einem gemeinsamen Ausgangspunkt
87 aufsummiert, um das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung 39 zu
bilden.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung 39 gemäß Figur 7 besteht im wesentlichen
aus einem Gleichrichter- und einem Summier-Netzwerk.
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Die resultierenden Signale A,B,C und D werden zugeordneten Verstärkern
89,91,93 und 95 zugeführt, die mit ihren zweiten Eingängen jeweils alle an Masse
angeschlossen sind. Die Ausgänge der Verstärker 89,91,93 und 95 sind jeweils über
die Anoden-Kathoden-Strecken zugeordneter Dioden 97,99,101 und 103 auf einen ersten
gemeinsamen Verbindungspunkt 105 geschaltet. Ebenso sind die Ausgänge der Verstärker
89,91,93 und 95 über die Kathoden-Anoden-Strecken von Dioden 107,109,111 und 133
an einen zweiten gemeinsamen Verbindungspunkt 115 angeschlossen. Der zweite gemeinsame
Verbindungspunkt 115 ist mit der ersten Eingangsklemme eines invertierenden Verstärkers
117 verbunden. Eine zweite Eingangsklemme des Verstärkers 117 ist an Masse gelegt.
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Ein Widerstand 119 ist zwischen die erste Eingangsklemme des Verstärkers
117 und seine Ausgangsklemme geschaltet. Die Ausgangsklemme des Verstärkers 117
ist über einen Widerstand 121 mit einer ersten EingancJcklemne eines Ausgangsverstärkers
123 verbunden. Die erste lingangsklenmle des Verstärkers 123 ist weiterhin mit (lem
er ii!,tCn gemeinsamen Scha tungspunkt 105 verbunden.
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Der Verstärker 123 weist eine zweite L'ingangsklemme auf, die an
Masse
gelegt ist. Ein Widerstnad 125 verbindet die erste Eingangsklemme des Verstärkers
123 mit seiner Ausgangsklemme. An der Ausgangsklemme des Verstärkers 123 erscheint
das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung 39.
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Wenn irgendeines der resultierenden Signale A,B,C oder D zu irgendeinem
Zeitpunkt eine positive Größe aufweist, so wird dieses Signal durch den zugeordneten
Verstärker 89,91,93 oder 95 verstärkt und beaufschlagt die Dioden 97,99,101 und
103 in Durchlaßrichtung. Die für die positiven Signale durchlässigen Dioden geben
das Signal zu dem ersten gemeinsamen Verbindungspunkt 105 weiter, in welchem die
Signale aufsummiert werden. Ist das Ausgangssignal von irgendeinem der Verstärker
89,91,93 oder 95 negativ, so werden die zugeordneten Dioden 107,109,111 oder 113
in Durchlaßrichtung beaufschlagt und reichen das entsprechende Signal zu dem zweiten
gemeinsamen Verbindungspunkt 115 weiter, der mit der Eingangsklemme des invertierenden
Verstärkers 117 verbunden ist. Das in dem Verbindungspunkt 115 aufsummierte Signal
wird durch den Verstärker 117 in seinem Vorzeichen umgekehrt und zu dem in dem ersten
gemeinsamen Verbindungspunkt 105 erscheinenden Signal hinzuaddiert. Auf diese Wiese
werden irgendwelche negativen resultierenden Signale im Vorzeichen umgekehrt und
zu den positiven resultierenden Signalen hinzuaddiert, um am Ausgang des Verstärkers
123 das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung 39 zu bilden.
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Figur 8 zeige eine andere Ausbildung der Signalverarbeitungseinrichtung
39, in welcher die resultierenden Signale A,B,C und D miteinander verglichen werden,
um auf diese Weise den Unterschied in der Beleuchtung zugeordneter lichtempfindlicher
Elemente hervorzuheben. Durch die Anordnung gemäß Figur 8 wird zudem ein etwaiger
Unterschied in den optischen Eigenschaften der beiden Hilfslinsen kompensiert, welcher
sich bei den anderen System als Fehler bemerkbar machen würde. Die Signalverarbietungseinrichtung
-39 gemäß Figur 8 weist drei Verstärker 127,129 und 131 auf. Jeder Verstärker weist
als Eingeinge ein aufeinanderfolgendes Paar
resultierender Signale
auf und erzeugt ein korreliertes Signal in Abhänyigkeitvon jedem der Vergleicher,
welches korrelierte Signal seinerseits einer GleiLichtcr- und Summiereinheit- 133
zugeführt wird. Die Gleichrichter und Summiereinheit 133 kann ähnlich wie die in
Figur 7 dargestellte Gleichrichter- und Summiereinheit aufgebaut sein, wobei jedoch
einer der Verstärker und die zugeordneten Dioden entfernt werden müssen. Der vergleichende
Verstärker 127 erhält die resultierenden Signale A und B und erzeugt an seinem Ausgang
ein entsprechend korreliertes Signal. In gleicher Weise erhält der Verstärker 29
die resultierenden Signale B und C zugeführt und der Verstärker 131 wird von den
Signalen C und D beaufschlagt.
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Figur 9 zeigt die lichtempfindlichen Elemente der ersten und zweiten
Empfangs einrichtung gemäß Figur 1, welche auf einem einigen Träger 132 angeordnet
sind. Die ersten vier lichtempfindlichen Elemente 5,7,9 und 11 bilden die erste
Empfangseinrichtung und die zweiten vier lichtempfindlichen Elemente 13,15,17 und
19 bilden die zweite Empfangseinrichtung. Durch die Anordnung aller lichtempfindlichen
Elemente auf einem einzigen Träger erhält man -eine einheitliche elektrische Charakteristik
der lichtempfindlichen Elemente und die zeitlichen änderungen dieser Charakteristik
können auf ein Minimum reduziert werden. Die durch die ersten und zweiten Hilfslinsen
27 und 29 gebildeten ersten und zweiten Hilfsbilder fallen auf eine Hilfsbildebene
134. Ein erstes Bündel von Lichtröhren 135 bildet einen ersten wahlweisen veränderlichen
Lichtpfad zwischen der Hilfsbildebene 134 und der ersten Empfangseinrichtung, die
den ersten Satz von vier lichtempfindlichen Elementen aufweist. Ein zweites Bündel
von Lichtröhren 137 bildet einen wahlweise veränderlichen Lichtpfad zwischen der
Hilfsbildebene 134 und der zweiten Empfangseinrichtung, die den zweiten Satz von
vier lichtempfindlichen Elementen-auf dem gemeinsamen Träger 132 aufweist. Das erste
Bündel von Lichtröhren 135 ist dazu vorgesehen, die Leuchtdichteverteilung des ersten
Hilfsbildes aus der Hilfsbildebene 134 zu
der ersten Empfangseinrichtung
zu übertragen. Das zweite Bündel von Lichtröhren 137 dicnt der Übertragung der Leuchtdichteverteilung
des zweiten ilfsbildes aus der Hilfsbildebene 134 zu der zweiten Empfangseinrichtung
auf dem gemeinsamen Träger 132.
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Durch die Verwendung der Bündel von Lichtröhren 135 und 137 erhält
man einen höheren Grad an Flexibilität bei dem Entwurf der Fokussiereinrichtung,
indem der vorhandene Platz besser ausgenutzt werden kann. Das ist von großem Vorteil,
wenn die Einrichtung bei einer Handkamera Verwendung finden soll, welche klein und
leicht zu handhaben sein soll. So erlaubt die Verwendung von Lichtröhren beispielsweise
die Anordnung der ersten und zweiten Empfangseinrichtung seitlich voneinander, wie
dies in Figur 11 dargestellt ist. Weiterhin macht der Gebrauch von Lichtröhren eine
Bewegung des Bündels von Lichtröhren 137 anstelle einer Bewegung der zweiten Hilfslinse
29 möglich. Durch beide Bewegungen wird das in der Hilfsbildebene 134 aufgenommene
Hilfsbild verändert.
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Gemäß Figur 10 erzeugt eine erste Hilfslinse 139 ein erstes Hilfsbild.
Eine zweite Hilfslinse 141 erzeugt ein zweites Hilfsbild. In der Anordnung gemäß
Figur 10 sind beide Hilfslinsen 139 und 141 unbeweglich angeordnet. Die erste Empfangseinrichtung,
welche die Intensitätsverteilung des ersten Hilfsbildes mißt.
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weist die lichtempfindlichen Elemente 5,7,9 und 11 auf. Die zweite
Empfangseinrichtung, welche die Intensitätsverteilung des -zweiten Hilfsbildes mißt,
weist die lichtempfindlichen Elemente 13,15,17 und 19 auf. Die lichtempfindlichen
Elemente der ersten und zweiten Empfangseinrichtung können mit einer Signalverarbeitungseinrichtung
und einer Steuervorrichtung gemäß Figur 1 verbunden sein. Ein Prisma 143 ist zwischen
der zeiten Hilfslinse 141 und der zweiten Empfangseinrichtung, welche die lichtempfindlichen
Elemente 13,15,17 und 19 aufweist, angeordnet. Das Prisma 143 verschiebt bzw. verändert
den Strahlengang des zweiten IIilfsbildes entlang der zweiten Empfangseinriclltung.
Ein gemeinsa1llcl^ 'I'r-Iigcr 145, auf welchem alle lic1Itemlf 1 ndlichen Elemente
augeordnet sind, kann sich in Vorw.irts- und Rilckwtirtsriclltung bewegen.
Diese
Bewegungsrichtung ist durch den mit den Buchstaben R und F bezifferten IEil angedeutet.
Die Bewegung des gemeinsamen Trägers 145 erfolgt i Übereinstimmung mit der Bewegung
der Objektivlinse 43, welche das Hauptbild auf dem lichtempfindlichen Film 45 abbildet.
Das Prisma 143 verfälscht nur in unwesentlichem Maße die Strahlungsdichteverteilung
des zweiten Hilfsbildes. Es ändert im wesentlichen nur den Auftreffwinkel des zweiten
optischen Strahlenganges mit der zweiten Empfangseinrichtung. Die Bewegung des gemeinsamen
Trägers 145 in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung bewirkt tatsächlich nur die Verschiebung
der Strahlungsdichteverteilung des zweiten Hilfsbildes entlang der zweiten Empfangseinrichtung,
die die lichtempfindlichen Elemente 13,15, 17 und~19 aufweist. Diese tatsächliche
Verschiebung der Strahlungsdichteverteilung des zweiten Hilfsbildes durch das Prisma
143 bei einer Bewegung des gemeinsamen Trägers 145 weist die gleiche Wirkung wie
die Bewegung der zweiten Hilfslinse 29 in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung
3 in Figur 1 auf. Wenn daher die Strahlungsdichteverteilung des ersten Hilfsbildes
auf der ersten Empfangs einrichtung mit der Strahlungsdichteverteilung des zweiten
Hilfsbildes auf der zweiten Empfangseinrichtung übereinstimmt, so ist das auf dem
lichtempfindlichen Film 45 von der Objektivlinse 43 entworfene Hauptbild fokussiert.
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Figur 11 zeigt eine Anordnung der ersten und zweiten Empfangseinrichtung,
wobei jedes lichtempfindliche Element der ersten Empfangseinrichtung 1' gegenüber
dem entsprechenden lichtempfindlichen Element der zweiten Empfangseinrichtung 3'
vertikal verschoben ist. Diese Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung gemäß
Figur 1, welcher einander zugeordnete lichtempfindliche Elemente in der gleichen
Richtung wie die Folge lichtempfindlicher Elemente einerEmpfangseinrichtung verschoben
sind.-Die räumliche Anordnung der lichtempfindlichen Elemente gemäß Figur 11 kann
vorteilhaft dort verwendet werden, wo die Lichtröhrenbündel 135 und 137 Anwendung
finden, wie dies bereits in Zusammenhang mit Figur 9 erwähnt wurde. Figur 11 zeigt
ferner, daß die lichtempfindlichen Elemente anstelle von Fotowiderständen aus Fotodioden
bestehen können. Die erste Empfangseinrichtung 1' weist Fotodioden5',7',9' und 11'
auf. Die zweite Empfangseinrichtung
weist ihrerseits Fotodioden
13',15',17' und 19 auf. Jede Fotodiode erzeugt eine Spannung in Abhängigkeit von
der Intensität des auf sie auftrefenden Lichtes. Sofern Fotodioden Anwendung finden,
kann ein zusätzliches Vergleichsetzwerk 147 verwendet werden, welches resultierende
Signale A',B',C' und D' entsprechend denjenigen gemäß Figur 1 erzeugt. Das Vergleichsnetzwerk
147 weist vier Vergleichsverstärker 149,151,153 und 155 auf. Jeder Vergleichsverstärker
erhält als Eingangssignale die von den zugeordneten Fotodioden erzeugten Signale.
So erhält beispielsweise der Vergleichsverstärker 149 die Signale von den einander
zugeordneten Fotogioden 5' und 13'. Entsprechend erhalten die Vergleichsverstärker
151,153 und 155 die durch die einander zugeordneten Fotodioden 7' und 15', 9 und
17' und 11' und 19' erzeugten Signale. Die resultierenden Signale A',B',C' und D'
des Vergleichsnwerkes 147 werden der Signalverarbeitungseinrichtung 39 gemäß Figur
1 zugeführt. Wenn die Intensität der auf die einander zugeordneten Fotodioden 5'
und 13' fallendenStrahlung gleich ist, so wird das resultierende Signal Al den Wert
Null aufweisen. Wenn dagegen die auf die Fotodiode 5' fallende Strahlungsintensität
größer als diejenige der Fotodiode 13' ist, so wird das resultierende Signal A'
einen positiven Wert einnehmen. Umgekehrt verhält es sich, wenn die Strahlungsintensität,
die die Fotodiode 13' erreicht größer ist als diejenige der Fotodiode 5'. In diesem
Fall wird das resultierende Signal A' einen negativen Wert einnehmen. Es ergibt
sich somit, daß die Vorrichtung gemäß Figur 11,die von Fotodioden Gebrauch macht,
zu dem gleichen Ergebnis führt wie die Vorrichtung gemäß Figur 1, bei der Fotowiderstände
verwendet werden.
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Gemäß Figur 12 ist wiederum eine erste lichtempfindliche Empfangseinrichtung
201 und eine zweite lichtempfindliche Empfangseinrichtung 203 angeordnet. Jede der
lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen 201 und 203 besteht aus der Anordnung mehrerer
lichtempfindlicher Elemente. Die lichtempfindlichen Elemente sind linear versetzt
gegeneinander angeordnet. Im vorliegenden
Beispiel weist die zweite-
lichtcmpfindlichc Empfangseinrichtung 203 doppelt so viele lichtempfindliche Elemente
wie die erste lichtempindliche Empfangseinrichtung 201 auf. Die erste lichtempfindliche
Empfangseinrichtung 201 besteht aus drei lichtempfindlichen Elementen 205, 207 und
209, welche durch ein isolierendes Zwischenmaterial 211 voneinander getrennt sind.
Die zweite lichtempfindliche Empfangseinrichtung 203 besitzt im vorliegenden Beispiel
sechs lichtempfindliche Elemente 213, 215, 217, 219, 221 und 223. Die lichtempfindlichen
Elemente der zweiten Empfangseinrichtung 203 sind ebenfalls durch ein isolierendes
Zwischenmaterial 211 voneinander getrennt. Als lichtempfindliche Elemente kommen
Fotowiderstandselemente zur Anwendung, deren Widerstand jeweils abnimmt, wenn das
auf sie fallende Licht zun ,lot. Die Elemente der ersten Empfangseinrichtung 201
sind an ein gemeinsames Bezugspotential von +V angeschlossen. Die Darstellung von
drei bzw. sechs lichtempfindlichen Elementen ist nur als Beispiel aufzufassen, und
es liegt klar auf der Hand, daß jede andere Anzahl lichtempfindlicher Elemente Verwendung
finden kann, sofern nur die Anzahl der lichtempfindlichen Elemente der einen Empfangseinrichtung
zweimal größer als die Anzahl der Elemente der anderen Empfangseinrichtung ist.
Eine erste Hilfslinse 29 und eine zweite Hilfslinse 27 sind angeordnet, um erste
und zweite Hilfsbilder eines relativ entfernten Objektes zu bilden.
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Die beiden Emfpangseinrichtullgen 201 und 203 sind in ein und derselben
Ebene angeordnet. Obwohl sich eine solche Anordnung als vorteilhaft erwiesen hat,
ist sie für das Wesen der Erfindung nicht unbedingt erforderlich.
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Ein erstes Hilfsbild wird somit auf der Empfängerfläche der ersten
Empfangseinrichtung 201 von der durch die erste Hilfslinse 29 hindurchgehenden Strahlung
gebildet. In gleicher Weise wird ein zweites IIilfsbild auf der Empfängerflächeder
zweiten Empfangseinrichtung 203 von der durch die zweite Hilfslinse 27 hindurchgehende
Lichtstrahlung gebildet. Die beiden ilslinsen 29 und 27 bilden
Hilfsbilder
von dem gleichen Teil eines entfernt angeordneten Objektes. Es sei hier vermerkt,
daß die die erste und zweite Hilfslinse aufweisenden optischen Einrichtungen einen
relativ kleinen Dildwinkel in der Größenordnung von 1 bis 100 einfangen.
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Das durch die Linse 27 projizierte Bild ist im Hinblick auf die zweite
Empfangseinrichtung 203 zentriert, da sowohl diese ililf s linse als auch die zugeordnete
zweite Empfangseinrichtung räumlich fest angeordnet sind und in Bezug auf einen
Vergleichspunkt in einem nicht dargestellten Bildsucher koordiniert sind. Das auf
die zweite Empfangseinrichtung 203 projizierte Bild veranlaßt jedes der lichtempfindlichen
Elemente zur Abgabe eines Signales.
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Jedes dieser Signale weist eine Größe auf, welche eine Funktion des
Lichtpegels des auf das entsprechende Element fallenden Bildausschnittes ist. Die
zweite Hilfslinse 29 wird in einer Richtung parallel zu der Anordnung der lichtempfindlichen
Elemente der ersten Empfangseinrichtung 201 bewegt. Auf diese Weise wird das Lichtverteilungsmuster,
welches auf die erste Empfangseinrichtung 201 fällt und welche im wesentlichen dem
auf die zweite Empfangseinrichtung 203 fallenden Lichtverteilungsmuster entspricht
in Richtung der linearen Anordnung der lichtempfindlichen Elemente der ersten Empfangseinrichtung
201 verschoben. Jedes Lichtempfindliche Element 205, 207 und 209 der ersten Empfangseinrichtung
201 besitzt ein Paar zugeordneter lichtempfindlicher :lemente 213 und 215, 217 und
219 und 221 und 223 in der zweiten Empfangseinrichtung 203. Wie bereits erwähnt,
ist jedes lichtempfindliche Element der ersten Empfangseinrichtung 201 an ein ;3emeinsames
Bezugspotential von +V angeschlossen. Die anderen Anschlüssc der lichtempfindlichen
Elemente 205, 207 und 209 der zysten Empfangseinrichtung 201 sind an Schaltungspunkte
229, 231 rnd 233 angeschlossen, welche ihrerseits auf eine Signalverarbei-Wungscinrichtung
235 geführt sind. Die Schaltungspunkte 229, 231 jnd 233 sind andererseits über getrennte
elektrische Pfade an rtsprcchende Paare lichtempfindlicher Elemente der zweiten
Empfangseinrichtung 203 angeschlossn. Der Schaltungspunkt 229, an
welchen
das lichtempfindliche Element 205 angeschlossen ist, ist über die Anoden-Kathoden-Stecke
einer Diode 255 mit dem einen Anschluß des lichtempfindlichen Elementes 213 der
zweiten Empfangseinrichtung 203 verbunden. Weiterhin ist der Schaltungspunkt 229
über die Anoden-Kathodendtrecke einer weiteren Diode 257 mit dem einen Anschluß
des anderen lichtempfindlichen Elementes 215 eines Paares zugeordneter lichtempfindlicher
Elemente innerhalb der zweiten Empfangseinrichtung angeschlossen. In gleicher Weise
ist der Schaltungspunkt 231 über die Anoden-Kathoden-Strecke zweier Dioden 259 und
261 mit einem zweiten Paar zugeordneter lichtempfindlicher Elemente 217 und 219
der zweiten Empfangseinrichtung 203.verbunden. Der Schaltungspunkt 233 ist über
die Anoden-Kathoden-Strecke zweier weiterer Dioden 263 und 265 mit dem dritten Paar
lichtempfindlicher Elemente 221 und 233 der zweiten Empfangseinrichtung 203 verbunden.
Die an den Schaltungspunkten 229, 231 und 233 erzeugten resultierenden Signale A,B
und C werden einer Signalbehandlungsschaltung 234 aufgeschaltet.
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Die Signalbehandlungsschaltung 234 beinhaltet eine Signalverarbeitungseinrichtung
235, welche ein Ausgangssignal D an einen Phasendetektor 237 weitergibt. Der Phasendetektor
237 innerhalb der Signalbehandlungsschaltung 234 erhält ein Eingangssignal 01 von
einem Oszillator 239. Der Oszillator 239 erzeugt zusätzlich ein zweites Oszillationssignal
02. Die beiden Oszillationssignale 01 und 02 sind rechteckförmig und um 1800 gegeneinander
phasenverschoben. Beide Oszillationssignale 01 und 02 sind in Bezug auf einen O;Volt-Pegel
symmetrisch und weichen von diesem 0 Volt-Pegel in beiden Richtungen um einen Betrag
ab, der dem Bezugspotential V entspricht.
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Der Oszillator 239 gibt die Oszillationssignale 01 und 02 über Ausgangsleitungen
241 und 243 ebenfalls an die zweite Empfangseinrichtung 203 ab. Die Ausgangsleitung
241 schaltet das Oszillationssignal 01 auf das erste, dritte und fünfte lichtempfindliche
Element 213, 217 und 221 der zweiten Empfangseinrichtung 203.
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Andererseits schaltet die Ausgangsleitung 243 das Oszillationssignal
02 auf das zweite, vierte und sechste lichtempfindliche Element 215, 219 und 223
der zweiten Empfangseinrichtung 203.
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Da die Oszillationssignale 01 und 02 um 1800 phasenverschoben sind
und diese nur in der Lage sind, die Dioden, welche die lichtempfindlichen Elemente
der ersten und zweiten Empfangseinrichtung miteinander verbinden, in Durchlaßrichtung
zu schalten, wenn sich das angelegte Potential auf -V befindet, ergibt sich zu jedem
Zeitpunktrdaß entweder die erste, dritte und fünfte Diode 255, 259 und 263 oder
die zweite, vierte und sechste Diode 257, 261 und 265 in Durchlaßrichtung geschaltet
sind. Wenn die erste, dritte und fünfte Verbindungsdiode 255, 259 und 263 in Durchlaßrichtung
betrieben werderi, so bewirken das erste, dritte und fünfte lichtempfindliche Element
213, 217 und 221 entsprechende resultierende Signale an den Schaltungspunkten 229,
231 und 233. Zu diesem Zeitpunkt sind die zweite, vierte und sechste Verbindungsdiode
gesperrt und verhindern somit, daß das zweite, vierte und sechste lichtempfindliche
Element 215, 219 und 223 der zweiten Empfangseinrichtung 203 Signale abgeben. In
gleicher Weise sind die erste, dritte und fünfte Verbindungsdiode 255, 259 und 263
gesperrt, wenn die zweite, vierte und sechste Verbindungsdiode 257, 261 und 265
in Durchlaßrichtung gepolt sind. In diesem Fall erzeugen das zweite, vierte und
sechste lichtempfindliche Element 215, 219 und 223 resultierende Signale an den
Schaltungspunkten 229, 231 und 233 und das erste, dritte und fünfte lichtempfindliche
Element 213, 217 und 221 wird hinsichtlich der Signalbildung an den Schaltungspunkten
229, 231 und 233 nicht wirksam. Die Aufschaltung der Oszillationssignale 01 und
02 auf die zweite Empfangseinrichtung 203 bewirkt somit die abwechselnde Umschaltung
zwischen zwei Gruppen lichtempfindlicher Elemente innerhalb der zweiten Empfangseinrichtung
203. Das von der zweiten Empfangseinrichtung 203 gesehene Bild des Lichtverteilungsmusters
wird dementsprechend in Übereinstimmung mit den Oszillationssignalen des Oszillators
239 zyklisch geändert. Während eines ersten fIalbzyklus des Oszillationssignales
wird ein erster Teil des Lichtverteilungsmusters ausgewertet
und
während des anderen iiclbzyklus des OszI1 Äationssignals wird ein zweiter Teil des
Lichtvertc.lungsmustrs ausgewertet. Anders ausgedrückt wird die Beleuchtung der
lichtempfindlichen Elemente 205, 207 und 209 der ersten Empfangseinrichtung 201
abwechselnd mit der Beleuchtung der zugeordneten lichtempfindlichen Elemente 213
und 215, 217 und 219, und 221 und 223 der zweiten Empfangseinrichtung 203 verglichen.
Während eines ersten Halbzyklus des Oszillationssignals wird die auf das erste lichtempfindliche
Element 205 der ersten Empfangseinrichtung 201 fallende Lichtstrahlung mit derjenigen
fiichtstrahlung verglichen, welche auf das erste lichtempfindliche Element 213 der
zweiten Empfangseinrichtung 203 fällt. Anschließend wird während eines zweiten Halbzyklus
des Oszillationssignals die Beleuchtung des l tempfindlichen Elementes 205 der ersten
Empfangseinrichtung 201 mit der Beleuchtung des zweiten lichtempfindlichen Elements
215 der zweiten Empfangseinrichtung 203 verglichen. Ein entsprechender Vergleich
wird im Hinblick auf das zweite und dritte lichtempfindliche Element 207 und 209
der ersten Empfangseinrichtung 201 und das dritte, vierte, fünfte und sechste lichtempfindliche
Element 217, 219, 221 und 223 der zweiten Empfangseinrichtung 203 durchgeführt.
Durch diese Vergleiche erhalt man resultierende Signale A, B und C an den Schaltungspunkten
229, 231 und 233, welche ihrerseits der Signalverarbeitungseinrichtung 235 aufgeschaltet
werden. Die Frequenz der Oszillatorsignale Ol und 02 ist größer als die Frequenz
der zyklischen Bewegung der ersten Hilfslinse 29. Aus diesem Grund ergibt sich eine
Vielzahl von Schaltzyklen hervorgerufen durch die Oszillationssignale 01 und .02
während der Bewegung der ersten flilfslinse 29 aus der einen Extremstellung in die
andere.
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Der Phasendetektor 237 erzeugt ein Ausgangssignal, welches einer Steuerschaltung
245 aufgeschaltet wird. Die Steuerschaltung 245 ist in der Lage, die erste iiilfslirise
29 zwischen einer extremen Vorwärtsstellung F und einer extremen Rückwärtsstellung
R zu bewegen.
Mit der Bewegung der Hilfslinse 29 ist die Bewegung
einer Objektivlinse 43 gekoppelt, welche ebenfalls zwischen zwei Extremstellungen
F und R bewegt werden kann. Die Bewegung der Objektivlinse 43 bewirkt die Fokussierung
eines Bildes von einem relativ entfernt angeordneten Objekt auf einem lichtempfindlichen
Film 45.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung 235 weist die Eigenschaft auf,
daß sze die an ihrem Eingang anstehenden Signale gleichrichtet bzw. dessen Absolutwert
bildet und die auf diese Weise behandelten Signale auf summiert, wobei das aufsummierte
Signal D dem Phasendetektor 237 zugeführt wird. Die Signalverarbeitungseinrichtung
235 weist erste, zweite und dritte Verstärker 267, 269 und 271 auf. Jeder der Verstärker
267, 269- und 271 weist eine Eingangsklemme auf, die-an ein gemeinsames Bezugspotential
gelegt ist und der andere Eingangsklemme eines jeden Verstärkers werden die bereits
erwähnten Eingangssignale A, B und C zugeführt. Jede Ausgangsklemme der Verstärker
267, 269 und 271 ist einerseits über die. Anoden-Kathoden-Strecke einer nachgeschalteten
Diode 273, 275 und 277 an einen ersten gemeinsamen Schaltungspunkt 279 gelegt rnd
über die Kathoden-Anoden-Strecke von nachgeschalteten Dioden 281, 283 und 285 mit
einem zweiten gemeinsamen Schaltungspunkt 287 verbunden. Der gemeinsame Schaltungspunkt
287 ist mit einer ersten Eingangsklemme eines Verstärkers 289 verbunden, dessen
anterme Eingangsklemme an das gemeinsame Bezugspotential gelegt ist.
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llie Ausgangsklemme des Verstärkers 289 ist über einen Rückführwiderstand
291 mit der ersten Eingangsklemme desselben verbunden.
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Die Ausgangsklemme des Verstärkers 289 ist weiterhin über einen lioppelwiderstand
293 mit einer ersten Eingangsklemme eines wei-1:erden Verstärkers 295 verbunden.
Die erste Eingangsklemme des 8'erstärkers 295 ist ebenfalls mit dem ersten gemeinsamcn
Schalaungspunkt 279 verbunden. Die zweite Eingangsklemme des Verstärl:ers 295 ist
an das gemeinsame Bezugspotential gelegt. Die Auss5angshlemme des Verstärkers 295
ist ober einen Rückführwiderstand 97 mit dessen erster Eingangsklemme verbunden.
Das Ausgangssignal
des Verstärkers 29 liefert das Ausgangssignal
D der Signalverarbeitungseinrichtung, welches dem Phasendetektor 237 au£cgeschaltet
wird.
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Um das in Figur 12 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher zu erläutern, sei. auf die Figuren 13 A bis 13 F Bezug genommen, in welchen
in Figur 12 bereits erwähnte Elemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
Die Figuren 13 A, 13 C und 13 E zeigen einen Teil der Fokussiervorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung mit der ersten Hilfslinse 29 in drei verschiedenen Stellungen.
Die Figuren 13 C, 13 D und 13 F zeigen Signalformen der wichtigsten Signale, welche
erzeugt werden, wenn sich die erste Hilfslinse 29 in den drei verschiedenen Stellungen
gemäß Figur 13 A, 13 C und 13 E befindet. Nochmals bezugnehmend auf Figur 12 liegt
es klar auf der Hand, daß die relative Lage des Lichtverteilungsmusters des ersten
Hilf sbildes in Bezug auf die erste Empfangseinrichtung 201 von der Entfernung des
Objektes abhängig ist, dessen Bild durch die Objektivlinse 43 auf dem lichtempfindlichen
Film 45 fokussiert werden soll. Wenn diese Entfernung zunimmt, bewegten sich das
erste und zweite Lichtverteilungsmuster, welches durch die erste.und zweite Hilfslinse
entworfen werden, auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung aufeinander zu.
Aus diesem Grund muß bei einer vorgegebenen Entfernung eines scharf abzubildenden
Objektes von der Fokussiereinrichtung die erste Hilfslinse 29 bewegt werden, um
eine lagemäßige Ubereinstimmung der Lichtverteilungsmuster zu erhalten. Die Bewegungsstrecke
der ilfslinse 29, die erforderlich ist, um die Identität des ersten und zweiten
Hilfsbildes auf der ersten und zweiten Lichtempfangseinrichtung 1 und 3 zu erzeugen,
ist ein Maß für die Entfernung des auEzunehmenden Objektes von der Fokussiereinrichtung.
Die Objektivlinse 43 wird zusammen mit der ersten Ililfslinse 29 bewegt, so daß
für den Fall der lagemäßigen tibereinstimmung des ersten und zweiten Lichtverteilungsmusters
auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung die Objektivlinse 43 sich in einer
Stellung
befindet, in welcher sie ein scharfes Bild des Objektes
auf dem lichtempfindlichen Film 45 entwirft.
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Die Figuren 13-A, 13 C und 13 E zeigen das Hilfslinsensystem mit der
Hilfslinse 29 in drei verschiedenen Stellungen. Die Entfernung zwischen der Fokussiereinrichtung
und dem Objekt, dessen Bild auf dem lichtempfindlichen Film 45 scharf abzubilden
ist, ist in allen drei Fällen die gleiche. Gemäß Figur 13 A weist ein Lichtverteilungsmuster
301, welches auf die erste Empfangseinrichtung 201 fällt, einen schraffierten Teil
303 und einen unschraffierten Teil 305 auf. Der schraffierte Teil 303 überdeckt
das lichtempfindliche Element 205 und die Hälfte des lichtempfindlichen Elementes
207. Ein zweites Lichtverteilungsmuster 307, welches durch das zweite Hilfsbild
erzeugt wird und auf die zweite Empfangseinrichtung fällt, weist ebenfalls ein schraffiertes
Gebiet 309 und ein unschraffiertes Gebiet 311 auf. Das schraffierte Gebiet 309 überdeckt
die lichtempfindlichen Elemente 213, 215 und 217, während das unschraffierte Gebiet
311 die lichtempfindlichen Elemente 219, 221 und 223 überdeckt. Jedes Lichtverteilungsmuster
nimmt auf seiner zugeordneten Empfangs einrichtung eine Lage ein, wie sie hervorgerufen
wird, wenn sich die Objektivlinse 43 in der fokussierenden Stellung befindet. Der
schraffierte Teil 303 des ersten Lichtverteilungsmusters 301 überdeckt die obere
Hälfte der ersten Empfangseinrichtung 201. Ebenso überdeckt der schraffierte Teil
309 des zweiten Lichtverteilungsmusters 307 die obere IIälfte der zugeordneten Empfangseinrichtung
203.
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Wie zuvor bereits erwähnt, werden die lichtempfindlichen Elemente
205 und 213 in Serie zu dem Bezugspotential von +V und -V gelegt, wenn das Oszillationssignal
01 sich auf niedrigem Potential, d.h. -V Volt,befindet. In gleicher Weise sind die
lichtempfindlichen Elemente 207 und 209 mit den zugeordneten lichtempfindlichen
Elementen 217 und 221 zwischen dem Bezugspotential von +V und -V Volt in Serie geschaltet.
Wenn das Oszillatorsignal 01 sich auf niedrigem Potential befindet, befindet sich
das Oszillatorsig nal 02 auf hohem Potential und spannt somit die Dioden 257, 261
und
265 in Sperrichtung vor. Wenn die Dioden 257, 261 und 265 gesperrt sind, können
die an sie angeschlossenen lichtempfindlichen Elemente innerhalb der zweiten Empfangseinrichtung
203 keine resultierenden Signale A, B und C erzeugen. Das resultierende Signal A
wird durch das Verhältnis der Widerstände der lichtempfindlichen Elemente 205 und
213 bestimmt, wenn sich das Oszillatorsignal O; auf niedrigem Potential befindet.
Da die Beleuchtung dieser beiden lichtempfindlichen Elemente die gleiche ist, ist
auch ihr Widerstand der gleiche, und der gemeinsame Schaltungspunkt 229 weist eine
Spannung von 0 Volt auf, wie dies in Figur 13 B dargestellt ist. Währenddem sich
das Oszillatorsiynal 01 auf niedrigem Potential befindet, ist das an dem Schaltungspunkt
231 zwischen den lichtempfindlichen Elementen 207 l .u 217 erscheinende Signal B
leicht positiv, da das lichtempfindliche Element 207 nur teilweise abgeschattet
ist und sein Widerstand daher niedriger als der Widerstand des lichtempfindlichen
Elementes 217 ist, welches vollständig abgeschattet ist. Aus diesem Grund ist die
Spannungsteilung zwischen +V Volt und -V Volt nicht gleichgroß, und es ergibt sich
eine leicht positive Spannung an dem Schaltungspunkt 231. Weiterhin ergibt sich
bei einem auf niedrigem Potential befindlichen Oszillatorsignal 01 eine Spannung
von 0 Volt an dem Schaltungspunkt 233 zwischen den lichtempfindlichen Elementen
209 und 221, da beide Elemente gleich stark beleuchtet sind und deshalb den gleichen
Widerstand aufweisen. Da die Signalverarbeitungseinrichtung 235 die Signale A, B
und C gleichrichtet und diese zusammenaddiert, ergibt sich ein leicht positives
Ausgangssignal D am Ausgang der Signalverarbeitungseinrichtung 235, wie dies in
Figur 13 B dargestellt ist.
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Wenn das Oszillatorsignal 01 das hohe Potential einnimmt, werden die
Dioden 255, 259 und 263 gesperrt, wodurch die lichtempfindlichen Elemente 213, 217
und 221 bei der Bildung der resultierenden Signale A, D und C nicht mehr mitwirken
können. Wenn jedoch das Oszillatorsignal 01 das hohe Potential einnimmt, nimmt das
Oszillatorsignal 02 das niedrige Potential ein und bewirkt somit
den
Betrieb der Dioden 257, 261 und 265 in DurchlaßrichtuPg. Somit werden die lichtempfindlichen
Elemente 215, 219 und 223 der zweiten Empfangseinrichtung 203 zusammen mit den lichtempfindlichen
Elementen 205, 207 und 209 der ersten Enlpfangseinrichtung 201 zwischen das Potential
von V und -V geschaltet. Da die beiden lichtempfindlichen Elemente 205 und 215 beide
in dem abgeschatteten Bereich der Lichtverteilungsmuster 301 und 307 liegen, ergibt
sich an ihnen ein gleichgroßer Spannungsabfall, und das resultierende Signal A,
welches an dem Schaltungspunkt 229 erscheint, ist gleich 0. Da das lichtempfindliche
Element 207 teilweise abgeschattet ist, ist sein Widerstand größer als der Widerstand
des lichtempfindlichen Elementes 219, welches voll beleuchtet ist. Aus diesem Grund
ergibt sich, wenn sich das Oszillatorsignal 01 auf hohem Potential befindet, ein
resultierendes Signal E an dem Schaltungspunkt 231 zwischen dem lichtempfindlichen
Element 207 und 219, welches einen negativen Wert einnimmt, wobei dieser negative
Wert in seiner Größe dem positiven Wert entspricht, der erzeugt wird, wenn sich
das Oszillatorsignal 01 auf niedrigem Potential befindet. Das resultierende Signal
B schaltet daher synchron mit dem Oszillatorsignäl zwischen einem hohen und einem
niedrigen Potentialzustand um, wobei diese beiden Potentialustände symmetrisch zum
Nullpotential liegen. Da das lichtempfindliche Element 209 und das lichtempfindliche
Element 223 die gleiche Beleuchtung aufweisen, ergibt sich am Schaltungspunkt 233
ein resultierendes Signal C von 0 Volt.
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wie resultierenden Signale A und C behalten den Wert von 0 Volt bei,
wenn das Oszillatorsignal 01 zwischen seinem niedrigen und ohen Potential zustand
umschaltet, während das resultierende Signal r; ebenfalls zwischen einem hohen und
niedrigen Potentialzustand vmschaltet. Die Signalverarbeitungseinrichtung 235 richtet
das Signal B gleich und erzeugt das Signal D. Da das Signal B um einen gleichen
Betrag in positiver und negativer Richtung von dem Betrag
in positiver
und ncgiitivcr Richtung von dem Bezugspotential 0 abweicht, ergibt sich bei der
Gleichrichtung des Signales B ein Gleichspannungssignal, dessen Größe dem Spitzenwert
des Signales B entspricht. Dieses gleichgerichtete Signal D wird dem Phasendetektor
237 aufgeschaltet. Der Phasendetektor 237 vergleicht das Signal D mit dem Oszillatorsignal
01. Da in dem Beispiel gemäß Figur 13 A das Signal D ein Gleichspannungssignal ist,
das keine Oszillation bzw. Phase aufweist, ergibt sich am Ausgang des Phasendetektors
237 ein Signal F von O Volt, welches anzeigt, daß das erste und zweite Lichtverteilungsmuster
301 und 307 in Bezug auf die zugeordneten Empfangseinrichtungen 201 und 203 eine
relativ gleiche Lage einnehmen. Dieses Signal F von 0 Volt zeigt zugleich an, daß
sich die Objektivlinse 43 in einer das Objekt scharf auf dem lichtempfindlichen
Film 45 abbildenden Stellung befindet.
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Gemäß Figur 13 C wurde die erste Hilfslinse 29 in Rückwärtsrichtung
R verschoben, wodurch sich das Lichtverteilungsmuster 313, welches einen schraffierten
Teil 315 und einen unschraffierten Teil 317 aufweist, auf der ersten Empfangseinrichtung
201 nach oben verschoben hat. Das auf die erste Empfangseinrichtung 203 fallende
Lichtverteilungsmuster 307 bleibt in Bezug auf diese in der gleichen Stellung, da
weder die zweite Hilfslinse 27 noch das Objekt eine Bewegung ausgeführt hat. Die
resultierenden Signale A und C bleiben unverändert auf 0 Volt, wenn das Oszillatorsignai
01 seinen Zustand ändert, da das lichtempfindliche Element 205 und die beiden ihm
zugeordneten lichtempfindlichen Elemente 213 und 215 im abgeschatteten Teil der
Lichtverteilungsmuster liegen und das lichtempfindliche Element 209 und seine zugeordneten
beiden lichtempfindlichen Elemente 221 und 223 in dem beleuchteten Teil der Lichtverteilungsmuster
liegen. Der Gleichspannungspegel des an dem Schaltungspunkt 231 erscheinenden resultierenden
Signales B wird jedoch verschoben, wenn die erste IIilfslinse 29 eine Stellung oberhalb
der in Figur 13 A dargestellten Stellung einnimmt. Wenn das Oszlllatorsignal 01
sich auf niedrigem Potential
befindet, wird das lichtempfindliche
Element 217 in Serie mit dem lichtempfindlichen Element 207 zwischen die Potentiale
von +V und -V Volt geschaltet. Gegenüber dem in Figur 13 A dargestellten Zustand
weist das lichtempfindliche Element 207 gemäß Figur 13 C einen niedrigeren Widerstand
auf, da durch das Lichtverteilungsmuster 313 nunmehr eine größere Fläche des lichtempfindlichen
Elementes 207 beleuchtet wird. Das Signal B nimmt daher einen höheren Wert ein,
der näher an dem Potential von +V Volt liegt. Nimmt das Oszillatorsignal 01 den
hohen Potentialzustand ein, so wird das lichtempfindliche Element 219 in Serie mit
dem lichtempfindlichen Element 207 zwischen die Potentiale von +V und -V Volt geschaltet.
Da das lichtempfindliche Element 219 vollständig beleuchtet ist, ist sein Widerstand
geringer als der Widerstand des lichtempfindlichen Elementes 207, welches teilweise
in dem abgeschatteten Bereich des Lichtverteilungsmusters 313 liegt.
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Aus diesem Grund reduziert sich das resultierende Signal B in dem
Schaltungspunkt 231 auf ein Potential, welches nur leicht unter dem Bezugspotential
von 0 Volt liegt, wenn das Oszillatorsignal 01 das hohe Potential einnimmt. Die
Signalverarbeitungseinrichtung 235 richtet das resultierende' Signal B gleich und
führt das gleichgerichtete Signal D dem Phasendetektor 237 zu. Der Phasendetektor
237 vergleicht die Phase des Signales D mit der Phase des Oszillatorsignales 01.
Da die Signale 01 und D um 1800 phasenverschoben sind, wird ein positives Signal
F erzeugt. Die Polarität des Signales F gibt die Richtung an in der das Linsensystem
aus seiner fokussierenden Stellung verschoben ist. Ein positives Signal F zeigt
demnach eine Verschiebung des Linsensystemes in Rückwärtsrichtung R an.
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Gemäß Figur 13 E ist die erste Ililfslinse 29 aus der in Figur 13
A dargestellten Stellung leicht in Vorwartsrichtung F verschoben.
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Demgemäß ist das Lichtverteilungsmuster 319,das einen schraffierten
Teil 321 und einen unschraffierten Teil 323 aufweist, entsprechend nach unten verschoben.
Der abgeschattete Teil des Lichtverteilungsmusters
319 bedeckt
doirgemäß einen größeren Teil des lichtempfindlichen Elementes 207 als der abgeschattete
Teil 303 des Lichtverteilungsmusters 301 gemäß Figur 13 A. Die resultierenden Signale
A und C bleiben unverändert auf 0 Volt, wenn das Oszillatorsignal 01 zwischen dem
hohen und niedrigen Potentialzustand umschaltet, da die lichtempfindlichen Elemente
205 bzw.
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213 und 215 ganz in dem abgeschatteten Teil der zugeordneten Lichtverteilungsmuster
liegen und das lichtempfindliche Element 209 und die beiden zugeordneten lichtempfindlichen
Elemente 221 und 223 in dem beleuchteten Teil der Lichtverteilungsmuster liegen.
Da-ein vergrößerter Bereich des lichtempfindlichen Elementes 207 durch den schraffierten
Bereich 321 des Lichtverteilungsmusters 319 bedeckt ist, wird der Widerstand des
lichtempfindlichen Elementes 207 gegenüber dem in Figur 13 A dargestellten Zustand
vergrößert. Wenn sich das Oszillatorsignal 01 auf niedrigem Potential befindet,
ergibt sich somit am Schaltungspunkt 231 ein resultierendes Signal B, welches leicht
positiv ist. Beim Umschalten des Oszillatorsignales 01 in den hohen Potentialzustand
wirkt das lichtempfindliche Element 219 mit dem lichtempfindlichen Element 207 zusammen
und das resultierende Signal B vermindert sich auf einen Wert, der unterhalb desjenigen
Wertes B gemäß Figur 13 B liegt. Das Signal B gemäß Figur 13 F wird der Signalverarbeitungseinrichtung
235 zwecks Gleichrichtung zugeführt, was zu einem Signal D gemäß Figur 13 F führt.
Die Phase des Signales D wird mit der Phase des Oszillatorsignales Ol in dem Phasendetektor
237 verglichen, was gemäß Figur 13 F zu einem negativen Gleichspannungssignal F
führt. Die Polarität des Signales F ist wiederum ein Maß für die Verschieberichtung
des Linsensystems aus seiner fokussierenden Stellung. Im vorliegenden Beispiel zeigt
der negative Wert des Gleichspannungssignales an, daß das Linsensystem in Bezug
auf seine fokussierende Stellung in Vorwärtsrichtung verschoben ist.
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Die Vorrichtung gemäß 14 weist entsprechend dem Aufbau der Vorrichtung
gemäß Figur 12 wiederum eine erste Hilfslinse 29, eine zweite i7ilfslinse 27 und
eine Objektivlinse 43 auf. Die Objektivlinse 43 ist zusammen mit der ersten Hilfslinse
29 beweglich angeordnet, um das Bild eines Objektes auf dem lichtempfindlichen Film
45 scharf abzubilden. Die Vorrichtung gemäß Figur 14 weist weiterhin eine- Steuerschaltung
433, einen Oszillator 435, einen Phasendetektor 437 und eine Signalverarbeitungseinrichtung
439 auf, wobei diese Elemente bereits anhand der Figur 12 beschrieben wurden. Der
Phasendetektor 437 und die Signalverarbeitungseinrichtung 439 sind Teil einer Signalbehandlungsschaltung
436. Die Signalverarbeitungseinrichtung 439 weist vier Kanäle anstatt der drei Kanäle
gemäß Figur 12 auf, da ihr vier resultierende Signale Al, A2, A3 und A4 zugeführt
werden. Der Oszillator 435 erzeugt zwei Oszillatorsignale 01' und 02' , welche wiederum
um 1800 in der Phase gegeneinander verschoben sind. Eine erste Empfangseinrichtung
441 weist vier lichtempfindliche Elemente 443, 445, 447 und 449 auf. Eine zweite
Empfangseinrichtung 450 besteht aus fünf lichtempfindlichen Elementen 451, 452,
453, 454 und 455. Eine gemeinsame Anschlußleitung für alle vier lichtempfindlichs
Elemente der ersten Empfangseinrichtung 441 ist an das Bezugspotential von +V angeschlossen,
und eine weitere gemeinsame Anschlußleitung für alle fünf lichtempfindliche Elemente
der zweiten Empfangsanordnung 450 ist an das Potential -V angeschlossen. Die fünf
lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung sind in zwei Gruppen
aufgeteilt, wobei die erste Gruppe G1 die ersten vier lichtempfindlichen Elemente
451, 452, 453 und 454 aufweist und die zweite Gruppe G2 die vier lichtempfindlichen
Elemente 452, 453, 454 und 455 umfaßt. Die Schaltmittel 457 umfassen zwei Paare
von Schalteinrichtungen. Eine erste Schalteinrichtung weist vier Feldeffekttransistoren
461, 463, 465 und 467 auf. Die'zweite Schalteinrichtung umfaßt ebenfalls vier Feldeffekttransistoren
471, 473, 475 und 477. Das erste lichtempfindliche Element der ersten DIpfangseinrichtung
441 ist an einen Schaltungspunkt 479
angeschlossen, welcher seinerseits
mit der Senkenelektrode des ersten Feldeffekttransistors 461 und 471 der ersten
und zweiten Gruppe von Schalteinrichtungen verbunden ist. In dem Schaltungspunkt
479 wird ein Signal Al erzeugt, welches der Signalverarbeitungseinrichtung 439 zugeführt
wird. Die Quellenelektrode des ersten Feldeffekttransistors 461 ist mit dem ersten
lichtempfindlichen Element 451 der ersten Gruppe G1 von lichtempfindlichen Elementen
der zweiten Empfangseinrichtung 450 verbunden. In gleicher Weise ist die Quellenelektrode
des ersten Feldeffekttransistors 471 der zweiten Schalteinrichtung mit dem ersten
lichtempfindlichen Element 452 innerhalb der zweiten Gruppe G2-der lichtempfindlichen
Elemente der zweiten Empfangseinrichtung 450 verbunden.
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Das zweite lichtempfindliche Element 445 der ersten Empfangseinrichtung
441 istvan einen Schaltungspunkt 481 angeschlossen, welcher ein resultierendes Signal
A2 an die Signalverarbeitungseinrichtung 439 abgibt. Der Schaltungspunkt 481 ist
weiterhin mit-den Senkenelektroden der zweiten Feldeffekttransistoren 463 und 473
der ersten und zweiten Schalteinrichtung verbunden. Die Quellenelektrode des zweiten
Feldeffekttransistors 463 ist an das zweite lichtempfindliche Element 452 innerhalb
der ersten Gruppe G1 der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung
450 angeschlossen. In gleicher Weise ist die Quellenelektrode des zweiten Feldeffekttransistors
473 der zweiten Schalteinrichtung an das zweite lichtempfindliche Element innerhalb
der zweiten Gruppe G2 der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung
450 angeschlossen. Das dritte lichtempfindliche Element 447 der ersten Empfangseinrichtung
421 ist mit einem Schaltungspunkt 483 verbunden, welcher ein resultierendes Signal
A3 an die.
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Signalverarbeitungseinrichtung 439 abgibt. Der dritte Schaltungspunkt
483 ist ebenfalls mit den Senkenelektroden der dritten Feldeffekttransistoren 465
und 475 der ersten und zweiten Schalteinrichtung verbunden. Die Quellenelektrode
des Feldeffekttransistors 465 der ersten Schalteinrichtung ist mit dem dritten lichtempfindlichen
Element
453 der ersten Gruppe G1 lichtempfindlich Elemente innerhalb der zweiten Empfangseinrichtung
450 verbunden, während die Qucllenelekexode des dritten Feldeffekttransistors 475
der zweiten Schalteinrichtung -mit dem dritten lichtempfindlichen Element 454 innerhalb
der zweiten Gruppe G2 der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung
verbunden ist. Das vierte lichtempf<.ndliche Element 449 der ersten Empfangseinrichtung
441 ist an einen Schaltungspunkt 485 gelegt, welcher ein resultierendes Signal A4
der Signalverarbeitungseinrichtung 439 zuführt. Der Schaltungspunkt 485 ist wiederum
mit den Senkenelektroden der vierten Feldeffekttransistoren 467 und 477 der ersten
und zweiten Schalteinrichtung verbunden. Die Quellenelektrode des vierten Feldeffekttransistors
467 der ersten Schalteinrichtung ist an das vierte lichtempfindliche Element 454
innerhalb der ersten Gruppe G1 der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung
450 angeschlossen, und die Quellenelektrode des vierten Feldeffekttransistors 477
der zweiten Schalteinrichtung ist mit dem vierten lichtempfindlichen Element 455
innerhalb der zweiten Gruppe G2 der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung
450 verbunden. Der Oszillator 435 erzeugt zwei Oszillationssignale 01 und 02' ,
welche um 1800 gegeneinander in der Phase verschoben sind. Das Oszillationssignal
01 ist auf die Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren 461, 463, 465 und 467
der ersten Schalteinrichtung geführt, während das Oszillationssignal 02' an die
Stcuerelektroden der Feldeffekttransistoren 471, 473, 475 und 477 der zweiten Schalteinrichtung
gelegt ist. Wenn das Oszillationssignal 01' den hohen Potentialzustand aufweist,
so befinden sich die Feldeffekttransistoren 461, 463, 465 und 467 der ersten Schalteinrichtung
im durchgeschalteten Zustand, und es werden somit die lichtempfindlichen Elemente
der ersten Empfangseinrichtung 441 mit den entsprechenden lichtempfindlichen Elementen
innerhalb der ersten Gruppe G1 der zweiten Empfangseinrichtung 450 zwischen den
Bezugspotentialen von V und -V in Reihe geschaltet. In gleicher Weise
werden
die Feldeffekttransistoren 471, 473, 475 und 477 der zweiten Schalteinrichtung in
den leitenden Zustand gebracht, wenn sich das Oszil3ationssic3Ilal 02' auf hohem
Potential befindet.
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Hierdurch werden die lichtempfindlichen Elemente der ersten Empfangseinrichtung
441 mit den entsprechenden lichtempfindlichen Elementen innerhalb der zweiten Gruppe
G2 der zweiten Empfangseinrichtung 450 in Reihe geschaltet. Da die Oszillationssignale
fortlaufend zwischen dem hohen und dem niedrigen Potential zustand umschalten, werden
die Widerstände der lichtempfindlichen Elemente innerhalb der ersten Empfangseinrichtung
441 zyklisch mit der vorgegebenen Frequenz der Oszillationssignale mit den Widerständen
der lichtempfindlichen Elemente innerhalb der Gruppe G1 und anschließend mit den
Widerständen der lichtempfindlichen Elemente innerhalb der Gruppe G2 verglichen.
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In einer ganz ahniichen Weise,wie dies bereits anhand der Figuren
13 A, 13 C und 13 E erläutert wurde, liefert die in Figur 14 dargestellte Vorrichtung
ein Fokussiersignal F1, welches anzeigt, in welcher Richtung das Linsensystem aus
seiner fokussierenden Stellung bei einem vorgegebenen und aufzunehmenden Objekt
verschoben ist. Die aus den Feldeffekttransistoren bestehende Schalteinrichtung
gemäß Figur 14 besitzt im wesentlichen die gleiche Aufgabe wie die Dioden-Schalteinrichtung
gemäß Figur 12. Die Aufgabe dieser Schalteinrichtung besteht darin, verschiedene
lichtempfindliche Zonen abwechselnd abzutasten, um die der Signalverarbeitungseinrichtung
zugeführten resultierenden Signale zu erzeugen, aus welchen eine Anzeige über den
Ahnlichkeitsgrad der Lichtverteilungsmuster auf den beiden Lichtempfangseinrichtungen
441 und 450 hergeleitet werden kann.
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Es liegt auf der Hand, daß zahlreiche verschiedene Verwirklichungen
der Erfindung,außer denen anhand der Figuren 12 und 14 beschriebenen Verwirklichungen,möglich
sind. Beispielsweise ist es möglich, an Stelle der ersten Hilfslinse die ihr zugeordnete
Empfangseinrichtung
zu bewegen und diese Bewegung mit der Bewegung der Objektivlinse zu koppeln. Außerdem
ist es möglich, in Abhängigkeit von ihrer Belichtung Spannung erzeugende Elemente
an Stelle von-lichtempfindlichen Widerstandselementen zu verwenden.