DE2449719B2

DE2449719B2 - Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen von optischen Instrumenten

Info

Publication number: DE2449719B2
Application number: DE2449719A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Aizawa; Kazuya Hosoe; Tokio Machida; Seiichi Yokohama Kanagawa Matsumoto; Hideo Tokio Yokota
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1974-10-18
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2449719C3; DE2449719A1; US4031383A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen (Erfassen des Brennpunktes) von optischen Instrumenten, insbesondere von photographischen Geräten. In der DE-OS 24 17 854 derselben Anmelderin ist vorgeschlagen worden, mit Hilfe von zwei photoelektrischen Wandlern, und zwar einem der Serienbauart und einem zweiten der Parallelbauart mit einem γ ungleich 1 eine Scharfeinstellung dadurch herbeizuführen, daß das Bild des Objektes über ein optisches System auf die beiden photoelektrischen Wandler abgebildet und die Ausgangswerte der Wandler überlagert werden. Aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeit zwischen dem Widerstandswert der einzelnen photoelektrischen Wandler und der Beleuchtungsstärke kann dabei die Schärfe einer Abbildung des Objektes auf einer in einer Beziehung zu den

bo photoelektrischen Wandlern bestehenden Ebene eingestellt werden.

Die für diese Zwecke notwendigen photoelektrischen Wandler bestehen im allgemeinen aus einem Cadmiumsulfid — oder einem Cadmium-Selenid — Element oder dergleichen. Dabei werden die Änderungen des Innenwiderstandes und die Änderung der elektromotorischen Kraft jeweils gemessen, woraus sich die Wahrnehmbarkeit des vom Objekt erzeugten Bildes

ergibt. Hierbei ist die Charakteristik der gemäß dem Oberbegriff zu verwendenden beiden photoelektrischen Wandlern, wie in der vorgenannten älteren Offenlegungsschrift beschrieben, so, daß die-· überlagerten Ausgangsspannungen ein Minimum erreichen, wenn auf > den photoelektrischen Wandlern ein scharfes Bild wiedergegeben wird.

Eine Schwierigkeit bei dem Einsatz derartiger photoelektrischer Wandler für die Zwecke der automatischen Scharfeinstellung besteht darin, daß die Rauschspannung in beiden photoelektrischen Elementen insbesondere bei geringen Objekthelligkeiten die Ausgangsspannungen so stark verfälscht, daß eine einwandfreie Scharfeinstellung nicht mehr gewährleistet ist. ι j

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen der vorgenannten Art so weiterzubilden, daß der Einfluß der Rauschspannungen weitgehend unterdrückt wird.

Dies wird mit einer Vorrichtung gemäß dem >o Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den Merkmalen des Kennzeichens dieses Anspruches erreicht. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird also unabhängig von der Abbildung des Objektes auf den beiden photoelektrischen Wandlern die Objekthelligkeit gemessen und eine von der Objekthelligkeit abhängige Spannung dem Schaltkreis, welcher die Ausgangsspannungen der photoelektrischen Wandler überlagert, als zusätzliche Steuerspannung im Sinne einer Eliminierung des Einflusses der Rauschspannungen zugeführt.

Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung den theoretischen Aufbau von zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeigneten photoelektrischrn j, Wandlerelementen;

Fig. 2 zeigt ein Diagramm von dem Verlauf der Beleuchtungsstärke auf dem photoelektrischen Wandlerelement, die durch Licht hervorgerufen wird, das vom Objektiv ausgeht;

F i g. 3 zeigt Diagramme, zum einen von der Beziehung zwischen dem Widerstandswert R und der Beleuchtungsstärke E und zum anderen zwischen dem Photostrom /und der Beleuchtungsstärke Ffürdie Fälle y> \,y=\ undy<l;

F i g. 4 zeigt ein Beispiel von einem Wandlerelement der Reihenbauart und von einem Wandlerelement der Parallelbauart, welche sich für eine Verwendung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen;

F i g. 5 zeigt Beispiele von unterschiedlichen Vorrichtungen zur Ermittlung der Bildschärfe;

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bildschärfe, wenn irgendeine der Schaltungen von Fig. 5A bis 5G in einer Vorrichtung zum Nachweis der Wahrnehmbarkeit eines Objektes verwendet wird;

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung von Einzelheiten der in F i g. 6 dargestellten Steuerschaltung 28;

Fig.8 zeigt die chronologische Änderung in dem Ausgangssignal der Einheiten 34, 35, 36, und 37 im Inneren der vorstehend erwähnten Steuerschaltung 28 bei einem Betrieb des in Fig.6 dargestellten automatischen Scharfeinstellungssystems;

F i g. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kamera;

Fig. 10 zeigt in einem Schaltdiagramm eine konkrete Ausführungsform der Nuchweisschuitung für die Bildschärfe, die bei dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel zur Anwendung kommt;

Fig. 11 zeigt ein weiteres Alisführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kamera;

Fig. 12 zeigt die Anordnung der Nachweisschaltung für die Bildschärfe, die bei der in F i g. 11 dargestellten Vorrichtung zur Anwendung kommt;

Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 14 zeigt ein Schaltdiagramm zur Erläuterung von Einzelheiten der Nachweisschaltung für die Ermittlung der Bildschärfe, die bei der in Fig. 13 dargestellten Vorrichtung zur Anwendung kommt;

F i g. 15 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der einzelnen Bauelemente der Signalbehandlungsschaltung in der Steuerschaltung 328 des in Fig. 13 gezeigten Beispiels;

Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 17 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer konkreten Ausbildung der in Fig. 16 gezeigten Steuerschaltung 428;

Fig. 18 zeigt in zeitlicher Aufeinanderfolge die Änderung in den einzelnen Ausgangssignalen der Bauelemente 34', 34", 35, 36, 37, 46, 47, 49 und 61 der Steuerschaltungen 328,428 von F i g. 15 und F i g. 17 bei einem Betrieb des automatischen Scharfeinstellungssystems.

Im folgenden sollen einige Beispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen von optischen Instrumenten an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. Die Fig. IA und IB zeigen schematisciie Darstellungen von zwei theoretischen Möglichkeiten für die Verwirklichung eines photoelektrischen Wandlerelementes. Fig. IA zeigt den Aufbau eines photoelektrischen Wandlerelements, bei dem je eine Elektrode 2 an der kürzeren Seite eines Photohalbleiters 1 vorgesehen ist. Der Photohalbleiter 1 weist eine derartige Gestalt auf, daß diese eine kürzere Seite erheblich kleiner ist als die Längsseite desselben. Dieses Wandlerelement soll im folgenden als Wandlerelement der Serieribauart bzw. Reihenbauart bezeichnet werden. Das Wandlerelement ist mit einer Spannungsquelle 3 über eine Leitung 4 verbunden. Fig. IB zeigt die Ausbildung eines weiteren photoelektrischen Wandlerelements, bei dem eine Elektrode 2 an der langen Seite eines Photohalbleiters 1 von ähnlicher Gestalt befestigt ist. Dieses Wandlerelement soll im folgenden als Wandlerelement der Parallelbauart bezeichnet werden. Das Wandlerelement ist mit der Spannungsquelle 3 über den Leitungsdraht 4 verbunden. In den Fig. IA und IB bezeichnet 5 ein Amperemeter zur Messung des Photostroms und 6 die Grenzlinie zwischen einem dunklen Bereich und einem hellen Bereich des vom Objekt durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Abbildungssystem auf beiden vorstehend genannten photoelektrischen Wandlerelementen erzeugten Bildern.

Bei einer Formgebung des Photohalbleiters, bei der die kurze Seite erheblich kurzer ist als die lange Seite, wie im oben beschriebenen Falle, erhält die Begrenzungslinie 6 zwischen dem hellen Bereich und dem dunklen Bereich des Bilds von einem Objekt auf dem Photohalbleiter, wie in der Zeichnung dargestellt, eine sehr hohe Frequenz. Es wird mit anderen Worten angenommen, daß bei einem Wandlerelement der Serienbauart (Fig. IA) die Grenzlinie 6 zwischen Hell

und Dunkel nahezu rechtwinklig zur Richtung des Photostroms verläuft, während sie parallel zu dieser bei einem Wandlerelemenl der Parallelbauart (Fig. IB) verläuft.

Die beiden Arten der photoelektrischen Wandlerelemente mit deutlich unterschiedlicher Struktur, wie sie in den Fig. IA und IB dargestellt sind, werden im folgenden bezüglich der Änderung ihrer elektrischen Eigenschaften besprochen, insbesondere bezüglich ihres Widerstandswertes oder des Photostroms, welche durch die Änderung in der Bildschärfe hervorgerufen werden.

Fig.2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Verteilung des von einem Objekt auf das photoelektrische Wandlerelement auffallenden Lichts. Auf der Ordinatenachse ist die Beleuchtungsstärke aufgetragen, während auf der Abszissenachse die Verteilungszone auf dem photoelektrischen Wandlerelement wiedergegeben ist. Der in Fig. 2 mit durchgehenden Linien ausgezogene Kurvenzug gibt die Verteilung der Beleuchtungsstärke wieder, wenn die Schärfe eines Bilds vom Objekt maximal ist. Der strichlierte Kurvenzug zeigt die Verteilung der Beleuchtungsstärke bei herabgesetzter Schärfe.

Bezüglich der elektrischen Eigenschaften eines Photohalbleiters, insbesondere der Beziehung zwischen dem Widerstandswert R und der Beleuchtungsstärke E gilt allgemein gesprochen in befriedigender Näherung die folgende Formel:

R = KE''. (I)

In der vorstehenden Formel bedeuten K und γ spezielle Kennwerte für die in Rede stehenden Photohalbleiter.

Wenn daher eine vorgeschriebene Spannung in dem Photohalbleiter eingeprägt wird, ergibt sich für den Photostrom /die folgende Beziehung:

/ = K¹E'

rung der Beleuchtungsstärke von £2 nach Es entsprechend angesehen werden kann. Für den Fall von γ< 1 erhält man daher, wie in Fig. 3A gezeigt, ein Anwachsen des Widerstandswertes mit der Änderung ■> der Beleuchtungsstärke von ARu sowie eine Abnahme des Widerstandswertes um AR/). Andererseits erhält man durch zweimaliges Differenzieren der Formel (1) die folgende Beziehung:

In der vorstehenden Beziehung bedeutet K' eine Konstante, die von den Eigenschaften des Photohalbleiters und von der eingeprägten Spannung abhängt.

Die F i g. 3A und 3B geben die Beziehung zwischen R und E sowie zwischen / und E wieder, wenn γ > 1, γ = 1 und)'< 1 ist.

Zuerst sollen die Charakteristiken des in Fig. IA dargestellten Wandlerelements betrachtet werden. Die Verteilung der Beleuchtungsstärke nahe der Grenzlinie 6 zwischen Hell und Dunkel in der Empfängerebene des Wandlerelements wird, wie dies allgemein in Fig. 2 dargestellt ist, von der beim durchgehenden Kurvenzug ausgehenden Linie A-A in die strichlierte B-Cgeändert. Dies bedeutet, daß die Beleuchtungsstärke in dem Bereich A-B nahe der rechten Seite des Punktes A herabgesetzt wird, während die Beleuchtungsstärke in dem Bereich AC nahe der linken Seite des Punktes A erhöht wird. An der Stelle A kann die Beleuchtungsstärke Ei als Mittelwert aus den Werten E\ und Ei betrachtet werden.

In Fig.3A ist die Beziehung zwischen dieser Änderung der Beleuchtungsstärke und der Änderung in dem lokalen Widerstandswert aufgetragen. Wenn die Länge des AB-Bereichs und des /IC-Bereichs sehr klein ist, kann man die obenerwähnte Herabsetzung der Beleuchtungsstärke als der Änderung der Beleuchtungsstärke von Ei nach Ej entsprechend ansehen, während ein Anwachsen der Beleuchtungsstärke als der Ändc- -, = Κγίγ + l)£"^l/+2)>().
at"

Man erkennt aus obiger Beziehung zwischen A Rp und AR₁,

AR_D>ARu

Die algebraische Summe der Änderung in dem Widerstandswert auf Grund der lokalen Änderung in

2(i der Beleuchtungsstärke wird somit negativ, so daß der Gesamtwiderstandswert des Photohalbleiters 1 abnimmt und der Photostrom ansteigt. Dies gilt auch für den Fall, von γ= 1 und y> 1. Es zeigt sich mit anderen Worten, daß im Falle eines Wandlerelements der

2-i Serienbauart dessen Widerstandswert maximal wird, das heißt daß der Photostrom minimal wird, wenn die Bildschärfe maximal ist. Im folgenden soll eine ähnliche Betrachtung für das Wandlerelement der Parallelbauart durchgeführt werden. In diesem Falle wird jedoch

id zwecks vereinfachter Darstellung die Beziehung zwischen /und £von Fig.3Bgewählt. Wenn die Abnahme des Photostroms gleichzeitig mit einer Abnahme der Beleuchtungsstärke in dem Mß-Bereich durch Alp wiedergegeben wird und wenn die Zunahme des

j-, Photostroms bei der Zunahme der Beleuchtungsstärke in dem MC-Bereich durch AIv wiedergegeben wird, erhält man aus Formel (2) die folgende Beziehung:

Je nachdem, ob γ < 1, γ = 1 oder γ > I ist, ergeben sich folgende Beziehungen:

(I¹I

<iF²

< 0,

(I²I (IE²

(I²I (I E

.2 > 0.

Man erhält daher für den Fall y<\ die Beziehung Alu>Al/> Im Falle von γ= 1 erhält man die Beziehung AIiI=AIi). Im Falle von γ>\ erhält man schließlich ΔΙιικΔΙΐ). Man erhält somit das Ergebnis, daß in dem Falle von γ< 1 der durch den gesamten Photohalbleiter 1 fließende Photostrom minimal wird, d. h. daß der Widerstandswert sein Maximum einnimmt, wenn die Bildschärfe maximal ist. Falls y= 1 ist, erhält man einen konstanten Photostrom, d. h., der Widerstandswert wird konstant, unabhängig von der lokalen Änderung in der Bildschärfe des vom Objekt erzeugten Bildes. Wenn schließlich γ> 1 ist, erhält der Photostrom ein Maximum, d. h„ der Widerstandswert wird minimal, wenn die Bildschärfe maximal ist.

Aus obigen Ergebnissen wird ersichtlich, daß sich bei einem Wandlerelemenl der Serienbauart und bei einem Wandlerelement der Parallelbauart für den Fall von )»>! jeweils ein derartiger nichtlinearer, photoclcktrischer Effekt des Photohalbleiters ergibt, daß sich ihre elektrischen Eigenschaften, insbesondere die ArI der Änderung in dem Widcrstandswert, welche mil einer

Änderung in der Bildschärfe einhergeht, umgekehrt zueinander verhalten. Wenn daher beispielsweise das gleiche Bild von einem Objekt auf einem Wandlerelement der Serienbauart und auf einem Wandlerelement der Parallelbauart erzeugt wird, welche beide aus einem "> Photohalbleiter bestehen, bei dem γ> I ist, nimmt mit zunehmender Bildschärfe der Widerstandswert bei dem Wandlerelement der Serienbauart zu, während der Widerstandswert bei dem Wandlerelement der Parallelbauart abnimmt. Die Differenz der Widerstandswerte m der beiden photoelektrischen Wandlerelemente wird bemerkenswert groß. Hierdurch wird die Nachweisempfindlichkeit im Vergleich zu dem Falle erheblich verstärkt, bei dem die Ermittlung der Bildschärfe lediglich durch Verwendung eines Wandlerelcmcnts r> von einer Bauart festgestellt wird.

Die Fig.4A und 4B zeigen ein Beispiel von einem Wandlerelement der Serienbauart und von einem Wandlerelement der Parallelbauart, die sich zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung eignen. 2(i Das Element der Serienbauart enthält eine Elektrode 12, die auf Her kurzen Seite eines Photohalbleiters 11 angebracht ist. Der Photohalbleiter 11 ist bogenförmig gekrümmt, wie es in Fi g. 4A dargestellt ist. Diese Elemente sind auf einem nichtleitenden Substrat 13 2> gebildet. Das Element der Parallelbauart enthält, wie in Fig.4B dargestellt, eine Elektrode 12', die längs der langen Seite des Photohalbleiters 11 verläuft, der dieselbe Gestalt aufweist wie in dem vorher genannten Element der Serienbauart. Die Elemente 14' und 11 sind in auf einem nichtleitenden Substrat 13 gebildet. In Fig.4A und 4B bedeutet 14 einen Leitungsdraht, der zum Anschluß der Eleketrode 12 dient.

Die Gestalt des in den F i g. 4A und 4B dargestellten Photohalbleiters 11 unterscheidet sich erheblich von der r> Gestalt des in den Fig. IA und IB wiedergegebenen Photohalbleiters. Im Hinblick auf die Tatsache, daß die grundsätzliche Anordnung des Elements die gleiche ist und daß ein Bild eines Objekts im allgemeinen eine komplizierte Gestalt aufweist sowie Begrenzungslinien 4» zwischen Hell und Dunkel, die in verschiedene Richtungen verlaufen, wie beispielsweise in die Richtungen von F i g. 4A und 4B, werden die Photohalbleiter in eine derartige Gestalt gebracht, indem man sie so abbiegt, daß die obenerwähnte Funktion für das Bild des <r> Objekts voll erreicht werden kann. Die Gestalt des Photohalbleiters muß daher nicht notwendigerweise auf die in den Fig.4A und 4B gezeigte Gestalt begrenzt sein.

Im folgenden soll ein konkretes Beispiel von einer ->o Nachweisschaltung für die Bildschärfe erläutert werden, bei dem photoelektrische Wandlerelemente erläutert werden, bei dem photoelektrische Wandlerelemente der beiden vorstehend beschriebenen Bauarten miteinander verbunden werden. Hierzu wird im folgenden auf die v, Fig. 5A und 5G verwiesen. In den Fig.5A bis 5G bezeichnet /?, ein Wandlerelement der vorstehend beschriebenen Serienbauart, während R_n ein Wandlerelement der vorstehend beschriebenen Parallelbauart beschreibt. mi

In F i g. 5A ist der Fall dargestellt, bei dem /?, und R_n in Reihe geschaltet sind und bei dem eine Spannung von einer Spannungsquelle Veingeprägt wird. Das Potential an der Verbindungsstelle a von /?, und R_n ändert sich in Abhängigkeit von der Änderung der Widerstandswerte tv-, von Ry und R_n. Wenn R_n einen Wert von γ> Ι aufweist, wächst der Widerstandswert bei einer Zunahme der Bildschärfe auf jedem Wandlerelemeni an, während der Widerstandswert von R₁, im Gegensatz hierzu abnimmt. Das Potential an dem Punkt a nimmt daher zu. Sobald die Bildschärfe auf jedem der Wandlerelemente den Maximalwert erreicht, nimmt auch das Potential an dem Punkt a seinen Maximalwert ein.

F i g. 5B zeigt den Fall, bei dem eine Reihenschaltung aus R_n und R, und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R\ und einem veränderlichen Widerstand /?> bezüglich einer Spannungsquelle V parallel zueinander geschaltet sind, so daß eine Brückenschaltung entsteht. Wenn γ> 1 ist für/^nimmt mitZunahmederBildschärfe auf R₁ und R₁, der Widerstandswert von R_s zu, während andererseits der Widerstandswert von R_n abnimmt. Das elektrische Potential an dem Verbindungspunkt ;i zwischen Ä, und R_n nimmt daher zu, so daß die zwischen den Ausgangsklemmen O. O' erzeugte Spannung maximal wird, wenn die Bildschärfe ihr Maximum erreicht.

Fig.5C zeigt einen Fall, bei dem eine Reihenschaltung aus Ri und dem Widerstand R) und eine Reihenschaltung aus R₁, und einem veränderlichen Widerstand R2 bezüglich der Spannungsquelle V parallel geschaltet sind, so daß eine Brückenschaltung entsteht. Wenn in diesem Falle γ > 1 für R_p ist, nimmt das Potential an dem Verbindungspunkt a von R_s und R) ein Maximum ein, wenn die Schärfe des Bildes auf jedem der Elemente R_s und R_n maximal wird. Das elektrische Potential an dem Verbindungspunkt b von R_n und Ri zeigt dagegen ein Minimum, so daß die an den Ausgangsklemmen O. O' abgegriffene Spannung der Brückenschaltung maximal wird.

Auch wenn in der in Fig.5C gezeigten Schaltung γ für Rp nahezu gleich 1 gewählt wird, hängt dieses R_n nicht von der Bildschärfe ab, es zeigt vielmehr eine Änderung in seinem Widerstandswert, die lediglich von der Objekthelligkeit abhängt. Während daher das Potential an dem Punkt a mit ansteigender Schärfe des Bildes zunimmt, ändert sich das Potential an dem Punkt b nicht und nimmt vielmehr einen derartigen Wert ein, daß der Objekthelligkeit entspricht. Die Potentialdifferenz zwischen den Klemmen O, O', wird daher ebenfalls maximal, wenn die Schärfe des Objekts maximal wird. Die Änderung in dem Niveau zwischen Klemme O. O' auf Grund der Objekthelligkeit muß daher klein gehalten werden.

F i g. 5D zeigt eine weitere Ausführungsform von einer Brückenschaltung. Bei dieser Brückenschaltung sind R_s und ein R_n mit )»< 1 beidseitig einer Diagonale der Parallelschaltung und die Widerstände R) sowie der veränderliche Widerstand R₂ beidseitig der anderen Diagonale angeordnet. An eine derartige Parallelschaltung wird eine Spannung von einer Spannungsquelle V eingeprägt. Wenn in diesem Falle die Bildschärfe auf A₁ und R_n zunimmt, steigt sowohl bei R, als auch bei R_n der Widerstandswert an, so daß das Potential an dem Verbindungspunkt a von /?., und R2 zunimmt, während das Potential an dem Verbindungspunkt b von R_n und R\ abnimmt. Die Potentialdifferenz zwischen den Ausgangsklemmen O, O' der Brückenschaltung nimmt daher zu. Wenn die Bildschärfe maximal wird, nimmt auch diese Potentialdifferenz ihr Maximum ein. Es ist des weiteren möglich, daß ein derartiges Wandlerele· ment R_n von der parallelen Bauart mit )> > I von einem Wandlerelement Λ, der Serienbauart mit entsprechenden Charakteristiken ersetzt wird.

F i g, 5E zeigt eine Anordnung, bei der das Element /?, mit dem Eingang eines arithmetischen Verstärkers AM verbunden ist, während das Element R₁, in die

Rückkopplungsschleife dieses Verstärkers eingeschaltet ist. Wenn an die Eingangsklemme T-in des Verstärkers AM die Eingangsspannung + Vanliegt, erscheint an der Ausgangsklemme T-out eine Spannung Vn, welche durch die folgende Beziehung wiedergegeben werden kann:

V.

Wenn daher γ> 1 ist für Rp, wird bei Zunehmen der Bildschärfe auf jedem Element der Widerstandswert von Rs groß, während andererseits der Widerstandswert von Rp klein wird. Es wird daher RplR_s klein. Die Verstärkung des arithmetischen Verstärkers AM nimmt daher ab, und das Ausgangssignal VO wird klein. Wenn daher die Bildschärfe maximal wird, nimmt das Ausgangssignal V» seinen minimalen Wert ein, so daß man auf diese Weise die Bildschärfe feststellen kann.

F i g. 5F zeigt eine weitere Schaltungsanordnung. Bei dieser ist das Element R_p in der Eingangsschaltung eines arithmetischen Verstärkers AM angebracht, während das Element R_s in der Rückkopplungsschleife des Verstärkers AM vorgesehen ist. Man erhält somit die umgekehrte Anordnung zu F i g. 5E. Die Ausgangsspannung V₀, welche der Eingangsspannung + V entspricht, läßt sich in diesem Falle durch folgende Beziehung wiedergeben:

V = - V

⁰ R„ ■

Man erkennt daher, daß für y>\ von R_p bei einer Zunahme der Bildschärfe auf beiden Wandlerelementen RJRp groß wird, so daß man das umgekehrte Ergebnis wie bei der Schaltungsanordnung 5 E erhält.

F i g. 5G zeigt schließlich eine Schaltung, bei der zwei arithmetische Verstärker AM] und AM2 in Kaskade geschaltet sind. Die Wandlerelemente R_p und R_s sind in den Rückkopplungsschleifen der beiden Verstärker angebracht. Widerstände R_} und K₄ sind in den Eingängen zu beiden Verstärkern vorgesehen.

In diesem Falle ändert sich das Potential an der Ausgangsklemme T-out entsprechend dem Verhältnis von Rp χ R₅ und R₃ χ A4. Wenn daher γ < 1 ist für R₉, nimmt sowohl in R_p als auch in A₅ der Widerstandswert zu, wenn die Bildschärfe zunimmt. Das Potential an der Ausgangsklemme T-out nimmt daher ebenfalls zu, wobei es seinen Maximalwert einnimmt, wenn die Bildschärfe maximal wird.

Fig.6 zeigt einen wichtigen Bereich von einem ersten konkreten Ausführungsbeispiel, wobei irgendeine der Nachweisschaltungen für die Bildschärfe gemäß den F i g. 5A und 5G in eine Kamera eingebaut ist, so daß man ein automatisches Scharfeinstellungssystem erhält. In der Zeichnung bezeichnet 21 ein optisches System für die Ermittlung der Bildschärfe. Eine Objektivfassung 22 hält dieses optische System. Mit 23 ist eine photographische Optik dargestellt, die von einem Objektivtubus 24 gehalten wird. Die Objektivtubusse 22 und 24 tragen Zahnstangen 22a und 24a, welche entsprechend an Teilen von ihnen angebracht sind. Ein Schneckenrad 25 ist auf einer Welle 26a von einem Motor 26 befestigt. Das Schneckenrad 25 steht in Eingriff mit den Zahnstangen 22a und 24a der vorstehend erwähnten Objektivfassungen 22 und 24. Die Optik 21 zur Ermittlung bzw. zum Nachweis der Bildschärfe und die photographische Optik 23 werden daher durch die Drehung des Motors 26 gleichzeitig und gleichmäßig in die gleiche Richtung verschoben.

Ein halbdurchlässiger Spiegel 27 ist hinter der Optik j 21 schräg angebracht. Der durch die Optik 21 auffallende Lichtstrom wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 27 in zwei gleiche Teile zerlegt. Ein Wandlerelement R_p von der Parallelbauart und ein Wandlerelement /?, von der Serienbauart sind in äquivalenter Lage an der Brennebene der Optik 21 oder nahe derselben angebracht, so daß der von dem halbdurchlässigen Spiegel 27 geteilte Lichtstrom auf diese auftrifft. Es wird daher ein Bild des gleichen Objekts auf den Elementen /?_pund R_s erzeugt.

I) Die Durchlässigkeit des obenerwähnten, schräg angebrachten, halbdurchlässigen Spiegels wird vorzugsweise so festgelegt, daß der auf den Spiegel auftreffende Lichtstrom in einem Verhältnis aufgeteilt wird, daß man nahezu gleiche elektrische Eigenschaften für beide Elemente R_n und R_s erhält, wenn ein Bild von einem Objekt erzeugt wird, das beispielsweise der Differenz der elektrischen Eigenschaften von Dunkel und Hell auf beiden Elementen oder der entsprechenden Differenz bei gleichmäßiger Beleuchtungsstärke entspricht. Mit 28

2Ϊ ist eine Steuerschaltung bezeichnet. Die Steuerschaltung 28 enthält eine Schärfenachweisschaltung für das Bild des Objekts, von der typische Beispiele in den F i g. 5A und 5G wiedergegeben sind. Die Wandlerelemente Rp und R_s und der Motor 26 sind mit dieser Steuerschaltung 28 über Leitungen 29, 30 und 31 verbunden. Mit Fist die Lage des Films wiedergegeben, der sich in der Brennebene der photographischen Optik 23 befindet. 32 bezeichnet schließlich ein öffnungs- und Schließglied für einen vor dem Film angebrachten

j) Verschluß, während 33 allgemein den Auslöser von einer Kamera bezeichnet.

Der Aufbau der vorstehend erwähnten Steuerschaltung ist in Form eines Blockdiagramms in F i g. 7 dargestellt. Die Steuerschaltung 28 — die in Fig.7 durch eine strichlierte Linie wiedergegeben ist — enthält eine Nachweisschaltung 34 für die Bildschärfe, wobei ein geeignetes Beispiel der in den F i g. 5A mit 5G gezeigten Schaltungsanordnungen verwendet wird. Die Steuerschaltung 28 enthält des weiteren einen Gleichstromverstärker 35, eine Differenzierungsschaltung 36, einen Komparator 37 und einen Schaltkreis 38, wobei der Motor 26 mit der Ausgangsklemme des Schaltkreises 38 verbunden ist.
In F i g. 8 sind mit den Kurvenzügen (a), (b), (c) und (d)

die chronologischen Änderungen der Ausgangssignale von den Schaltungselementen 34, 35, 36 und 37 im Inneren der Steuerschaltung 28 wiedergegeben, wenn das automatische Scharfeinstellungssystem mit obiger Anordnung in Betrieb ist.

^r)^r) Als nächstes soll der Betrieb dieses Systems erläutert werden. Wenn das System auf ein von einem Benutzer der Kamera zu photographierendes Objekt gerichtet ist, wird der zweistufige Auslöser 33 um die erste Stufe eingedrückt. Die Steuerschaltung 28 wird in den Betriebszustand gebracht. Der Motor 26 dreht sich in eine vorgeschriebene Richtung, um die Optik 23 und die Optik 21 zum Nachweis der Bildschärfe aus der Naheinstellung oder aus der Unendlich-Einstellung in eine vorbestimmte Richtung zu verschieben. Die

h^r> chronologische Änderung des Ausgangssignals von jedem der Schaltungselemente 34, 35, 36 und 37 der Steuerschaltung 28 zu diesem Zeitpunkt ist in den Kurvenzügen (a) bis (α) von F i g. 8 wiedergegeben.

Das Ausgangssignal der Nachweisschaltung 34 ändert sich hierbei gemäß Fig.8 (a). Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal plötzlich ansteigt und anschließend wieder abfällt, wobei der Punkt der maximalen Bildschärfe den Grenzwert bildet. Die Änderung des Ausgangssignals von dem Gleichstromverstärker 35 ist in Fig.8 (b) wiedergegeben. Dieses Signal entspricht dem Ausgangssignal der Schaltung 34, wobei es lediglich verstärkt ist. Die Differentiationsschaltung 36 liefert das in Fig.8 (c) dargestellte Ausgangssignal, wobei die Steigung vor und hinter dem Punkt maximaler Bildschärfe umgekehrt verläuft, so daß dieses Signal an dem Punkt maximaler Bildschärfe in einer sehr kurzen Zeitdauer durch das Nullpotential hindurchgeht. Das entsprechende Bezugspotential des Komparators 37 ist bei diesem Beispiel auf den Wert 0 eingestellt. An dem Zeitpunkt, an dem das Ausgangssignal der Differentiationsschaltung 36 durch das Nullpotential hindurchgeht, d. h. zum Zeitpunkt, an dem man die maximale Bildschärfe an den von der Optik 21 von dem gleichen Objekt auf den Elementen R_s und R_p erzeugten Bildern erhält, wird der in Fig. 8 (d) gezeigte Impuls erzeugt. Selbstverständlich wird auch die Schärfe des auf dem Film F von der photographischen Optik 23 erzeugten Bildes zu diesem Zeitpunkt maximal. Der in Fig.8 (d) dargestellte Impuls wird dem Schaltkreis 38 zugeführt, und der Motor 26 wird augenblicklich kurzgeschaltet und rasch angehalten. Hierdurch erfährt der Benutzer der Kamera, daß die Optiken 21 und 23 durch irgendeine Einrichtung angehalten sind und daß das Bild des Objekts auf dem Film Foptimal scharf gestellt ist. Durch ein weiteres Eindrücken des Auslösers 33 um die zweite Stufe wird das öffnungs- und Schließglied 32 von dem Verschluß betätigt, so daß ein öffnen und Schließen erfolgt, wie dies herkömmlicherweise bekannt ist, dim^;» man die geeignete Belichtung auf dem Film ="etnält. Hiermit ist die Tätigung der Aufnahme beendet.

Fig.9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kamera. Bei dem in diesem Beispiel dargestellten System kann jegliche der Schaltungsanordnungen der Fig.5A mit 5G als Nachweisschaltung für die Bildschärfe verwendet werden. In dem dargestellten Beispiel wird die in Fig. 10 wiedergegebene Schaltung verwendet, welche auf der in F i g. 5F dargestellten Schaltung basiert.

Da die Anordnung und die Wirkungsweise von denjenigen Bauelementen der Fig.9, welche die gleichen Bezugszeichen tragen wie die entsprechenden Bauelemente von F i g. 6, die gleichen sind wie sie dort beschrieben wurde, erübrigt sich ein näheres Eingehen auf dieselben, ohne daß hierbei das Verständnis erschwert wird.

Die bei diesem System erreichte Verbesserung beruht darin, daß die mittlere Beleuchtungsstärke des Bildes ermittelt wird. Ein Ausgangsrauschen von der Nachweisschaltung für die Bildschärfe kann hierdurch vermieden werden, indem man das Ausgangssignal zu diesem Zeitpunkt verwendet.

In F i g. 9 ist ein zweiter halbdurchlässiger Spiegel 102 zur Projektion eines Strahlungsbündels auf ein drittes photoelektrisches Wandlcrelement /?rvorgesehen, welches dazu dient, die mittlere Beleuchtungsstärke von dem Bild eines Objekts festzustellen. Dieser zweite halbdurchlässige Spiegel 102 ist hinter dem halbdurchlässigen Spiegel 27 vorgesehen, der dazu dient, den vom Objekt kommenden Lichtstrom geeignet auf die Elemente R_s und R_P zu verteilen. Es ist des weiteren möKlich, eine Streuscheibe 101 vor dem dritten photoelektrischen Wandlerelement R_T anzubringen, wenn dies notwendig ist, um das einfallende Strahlungsbündel zu zerstreuen. Das Wandlerelement Rt ist mit der Steuerschaltung 128 über eine Leitung 103 > verbunden. Das Wandlereleuient R_s von der Serienbauart und das Wandlerelement R_p von der Parallelbauart sind, wie in F i g. 10 dargestellt, mit der Rückkopplungsschleife und der Eingangsleitung des arithmetischen Verstärkers AM* verbunden. Eine Spannung Kwird der

ι» (-)-Eingangsseite des arithmetischen Verstärkers AKU eingeprägt. Ein Widerstand R₁- zur Kompensation einer Drift ist mit der ( + )-Eingangsseite über eine später noch näher zu beschreibende Abgleichseinstellschaltung B verbunden. Die Ausgangsspannung Vo von einer derartigen Schaltung ergibt sich bekannterweise durch folgende Beziehung:

Dies bedeutet, daß RJR₁, die Verstärkung in obigem Verstärker liefert. Eine Änderung in den elektrischen Eigenschaften von R₅ und Rp, insbesondere in dem Widerstandswert, der mit der Änderung der Bildschärfe verbunden ist, bewirkt daher eine Änderung in der Verstärkung, so daß die Ausgangsspannung Ki in Abhängigkeit von der Bildschärfe bestimmt ist. Insbesondere dann, wenn γ>\ ist für Rp, nimmt /?, den Maximalwert ein, wenn die Bildschärfe maximal ist.

jo Gleichzeitig nimmt R_p seinen minimalen Wert ein. Rs/Rp, d. h. die Verstärkung, wird daher maximal. Der genaueste Punkt von dem Bild des Objekts läßt sich ermitteln, indem man die Ausgangsspannung V₀ von der unten zu beschreibenden Schaltung aufbereitet. Die

;5 photographische Optik 23 läßt sich hiermit derart steuern, daß das in der Ebene Fdes Films erzeugte Bild am schärfsten wird.

Die in F i g. 10 dargestellte Nachweisschaltung für die Bildschärfe ermöglicht eine exakte und scharfe Ermittlung der Bildschärfe von jedem gegebenen Objekt. Da die Anordnung von dem Wandlerelement der parallelen Bauart und dem Wandlerelement der Serienbauart, wie in den Fig. IA, IB, 4A und 4B gezeigt, sehr unterschiedlich sein können, lassen sich selbst dann,

4^r> wenn jedes Wandlerelement mit der gleichen Beleuchtungsstärke beleuchtet wird, große Unterschiede in ihren elektrischen Eigenschaften, insbesondere dem Widerstandswert, nicht vermeiden. Man erkennt somit, daß die Differenz der Werte dieser Eigenschaften,

so welche nicht von der Bildschärfe herrührt, die Nachweisgenauigkeit der in Fig.5F gezeigten Schaltung in Form eines Rauschens beeinträchtigt. Darüber hinaus kann die erwähnte Differenz in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Objekthelligkeit variieren.

Sie ist beispielsweise für Unterschiede im y-Wert und in dem K-Wert (in der Formel von F i g. 1 dargestellt) von jedem Wandlerelement ein derartiges Rauschen bemerkenswert. Die Unterschiede in dem y-Wert und in dem K-Wert zwischen den einzelnen Wandlerelementen

bo treten unvermeidbar bei der Herstellung dieser Elemente auf.

Bei dem in dem vorliegenden Beispiel dargestellten System werden diese Nachteile vermieden, indem man die im folgenden beschriebene Hilfsschaltung verwen-

b5 det. In der Schaltung von Fig. 10 ist das dritte photoelektrische Wandlerelement /?, in Reihe mit dem variablen Widerstand Λ geschaltet, wobei die Spannung Vi an beiden Enden derselben anliest. Das Auseanessi-

gnal an dem Verbindungspunkt ? von Rrund R wird der Abgleicheinstellungsschaltung B zugeführt. Das Ausgangssignal dieser Abrj'eichseinstellschaltung wird der Eingangsseite des Verstärkers AMa als Verschiebespannung (oder Strom) zugeführt. Die Schaltung ist dabei "> derart gewählt, daß der Rauschanteil im Ausgangssignal vei mieden wird.

Da in einer derartigen Schaltung zur Schärfeerkennung für das dritte photoelektrische Wandlerelement Rt, wie oben erwähnt, lediglich die Objekthelligkeit κι feststellen kann, ändern sich die elektrischen Eigenschaften von Rt, insbesondere dessen Widerstandswert, in Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke des Bildes von dem Objekt, so daß das Eingangssignal zu der Abgleichseinstellschaltung B sich diesem folgend ι j ändert. Die Abgleichseinstellschaltung B ist nun so aufgebaut, daß sie die Verschiebungsspannung des arithmetischen Verstärkers AM* durch eine Änderung des diesem zugeführten Eingangssignals derart ändert, daß das Rauschen im Ausgangssignal vermieden wird. Die Änderung in dem Ausgangssignal V_n wird somit jeweils entsprechend der Bildschärfe erzeugt.

In Fig. 9 bedeutet 105 eine Lichtmeßschaltung, die mit dem dritten photoelektrischen Wandlerelement Rr über eine Leitung 104 verbunden ist. Das Lichtmeß- 2~> schaltung bewirkt eine Belichtungssteuerung, indem sie das Ausgangssignal des Elements Rt ermittelt und eine Blende 109 entsprechend dem derart gemessenen Ausgangssignal einstellt. Die Blende 109 ist in dem Strahlengang der photographischen Optik 23 ange- jn bracht. Man erhält somit eine Einstellung der Blende 106 entsprechend der Objekthelligkeit. Das Ausgangssignal des dritten photoelektrischen Wandlerelements /?rkann nicht nur für die vorstehend beschriebene Lichtmessung verwendet werden, sondern auch als Einstelleinrichtung μ für die Zeitkonstante einer allgemein bekannten sogenannten Zeitmeßschaltung von einem elektronischen Verschluß. Es ist darüber hinaus selbstverständlich möglich, das elektrische Ausgangssignal von einem der Wandlerelemente der Serienbauart und der 4(1 Parallelbauart als derartiges Steuersignal wie im obenerwähnten Fall zu verwenden.

Die Anordnung der Steuerschaltung 128 ist in F i g. 7 dargestellt, da sie die gleiche ist wie bei dem zuvor genannten System. Die chronologische Änderung in 4-, dem Ausgangssignal von jedem Bauelement der Schaltung während des Betriebs des Systems ist entsprechend in F i g. 8 dargestellt. Als Nachweisschaltung 34 für die Bildschärfe ist in diesem Fall jedoch die in Fig. 10 dargestellte Schaltung verwendet. "> <i

Auch die Funktion des in diesem Beispiel beschriebenen Systems ist die gleiche wie des anhand von F i g. 7 beschriebenen Systems. Bei dem in dem vorliegenden Beispiel dargestellten System wird jedoch nicht nur eine automatische Scharfeinstellung der photographischen v> Optik, sondern auch eine automatische Blendensteuerung bei der Tätigung einer Aufnahme durchgeführt.

Fig. 11 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kamera. Fig. 12 zeigt des weiteren die Anordnung des bei i,o diesem System verwendeten Nachweissystems für die Bildschärfe.

Diejenigen Bauelemente, die in der Darstellung von F i g. 11 mit den gleichen Bezugszeichen belegt sind wie entsprechende Bauelemente von Fig. 9, entsprechen b^r> diesen bezüglich ihres Aufbaues und ihrer Wirkung. Von einer näheren Erläuterung derselben wird daher zwecks Vermeidung unnötiger Wiederholungen abgesehen.

Bei dem in diesem Beispiel dargestellten System sine die Optiken 21 und 23 so aufgebaut, daß sie als Einheit ir Richtung der optischen Achse vor und zurückbewegi werden können, wie dies von dem Pfeil in F i g. 11 dargestellt ist. Mit dem Bezugszeichen 106 ist eir Dreifachschalter bezeichnet. Der Dreifachschalter 1Of enthält drei bewegliche Kontaktstücke 106a, 1066 unc 106c, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. Er ist derari angeordnet, daß die drei beweglichen Kontaktstücke 106a, 1060 und 106cgleichzeitig von einem Winkelstück 22c des Objektivtubus 22 umgeschaltet werden können wenn die Optiken 21 und 23 in eine Lage verschober werden, die von der strichpunktierten Darstellung in F i g. 11 wiedergegeben ist. Der Dreifachschalter 106 isi mit der Steuerschaltung 228 über Verbindungsleitunger 107 verbunden. Mit dem Bezugszeichen 42' ist eir Anzeigegerät wiedergegeben, das mit der Endausgangsstufe der Steuerschaltung 228 über eine Leitung 44 verbunden isf. Das Anzeigegerät 42' zeigt den bei eine; Verschiebung der Optik auftretenden Änderungszustand der Bildschärfe an. Mit 108 ist ein Hauptschalter bezeichnet, der in dem Weg der Stromzuführung eingebaut ist. Dr Hauptschalter 108 bewirkt eine Einschaltung des Systems, wobei er zum Beginn dessen Betriebs manuell geschlossen wird.

Bei der Verwendung dieses Systems verstellt die Bedienungsperson der Kamera zuerst die Optiken 21 und 23 in eine Lage, die über die Scharfeinstellung hinausgeht und die von der strichpunktierten Linie in F i g. 11 wiedergegeben ist. Hierdurch werden die beweglichen Kontaktstücke 106a, 1066 und 106c des Dreifachschalters 106 in eine Lage gebracht, die in Fig. 12 von den durchgehend ausgezogenen Linien wiedergegeben ist. Die Wandlerelemente A₅ und /?_psind somit in Reihe geschaltet. Ein Kondensator Cist an dem Verbindungspunkt dieser Elemente angeschlossen. Wenn der Hauptschalter 108 geschlossen ist, wird eine Spannung V an beide Klemmen der in Reihe geschalteten Elemente /?, und R_p eingeprägt. Da ein sehr dunkles Bild von einem Objekt an einer das Licht aufnehmenden Ebene dieser Elemente gebildet wird, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das lediglich der Helligkeit des Objekts entspricht. Das Potential des Verbindungspunktes b von den Elementen R_s und R_p ändert sich natürlich in Abhängigkeit von der Differenz der elektrischen Eigenschaften der beiden Elemente. Dieses Potential wird an den Kondensator C angelegt und dort für eine bestimmte Zeitdauer aufrechterhalten. Das Potential des Kondensators C wird der Abgleichseinstellschaltung B eingegeben. Die Abgleichseinstellschaltung B ist mit dem Eingang des arithmetischen Verstärkers AM-, verbunden. In Abhängigkeit von diesem Eingangssignal, d. h. von der Differenz der elektrischen Eigenschaften, welche der Objekthelligkeit auf den Elementen R_s und R₁, entspricht, wird eine derart gesteuerte Verschiebungsspannung oder ein entsprechender Verschiebungsstrom gegeben, mit dem das von einem Rauschen herrührende Ausgangssignal unterdrückt wird. /?,ist ein Widerstand für die Kompensation einer Drift. Man erkennt aus der vorstehenden Beschreibung, daß, solange die Optiken 21 und 23 in einer vorbestimmten Lage gehalten werden, d. h. in einer Lage, die außerhalb der Scharfeinstellung liegt, die Verschiebungsspannung (oder der Verschiebungsstrom) des arithmetischen Verstärkers AM',, der für den Nachweis der Bildschärfe verwendet wird, derart eingestellt ist, daß er ein auf ein Rauschen zurückzuführendes Ausgangssignal unterdrückt, das nicht von der

Bildschärfe in Abhängigkeit von dem Zustand des Objekts herrührt. Wenn anschließend die Optiken 21 und 23 aus ihrer Lage, bei der sie über eine Scharfeinstellung hinaus verscnoben sind, herausbewegt werden, erfolgt eine Einstellung der beweglichen Kontaktstücke 106a, 1066 und 106c des Dreifachschalters 106 in eine Lage, die in Fig. 12 mit einer strichlierten Linie wiedergegeben ist. Die Elemente R> und Rp sind somit mit der Eingangsschaltung des arithmetischen Verstärkers AM^ verbunden. Diese Elemente ermitteln somit den Punkt der maximalen Bildschärfe, die sich bei einer Verschiebung der Optiken 21 und 23 ergibt, und zwar in derselben Weise, wie bei dem System des vorstehend beschrieben Beispiels. Die Ausgangsspannung V₀ entspricht zu diesem Zeitpunkt allein der Bildschärfe aufgrund der Einstellungswirkung der erwähnten Verschiebungsspannung (oder des Verschiebungsstroms).

Wenn daher die Bedienungsperson einer Kamera den Punkt einer maximalen Bildschärfe an dem Anzeigegerät 42' feststellt, indem sie die Optiken 21 und 23 verschiebt, kann sie die photographische Optik 23 ordnungsgemäß fokussieren. Wenn in diesem Zustand der Auslöseknopf 33' eingedrückt wird, erfolgt ein öffnen oder Schliessen des Verschlußöffnungs- und Schließgliedes 32, so daß der Film F belichtet wird.

Fig. 13 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kamera. Ein Teil der in Fig. 13 dargestellten Bauelemente ist mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie entsprechende in den Fig.6, 9 und 11 dargestellte Bauelemente, wobei diese die gleiche Anordnung und die gleiche Wirkung aufweisen. Von einer abermaligen Erläuterung dieser Bauelemente und ihrer Wirkung kann daher ohne Beeinträchtigung des Verständnisses abgesehen werden.

Die in diesem System verwirklichte Verbesserung beruht darin, daß ein Mechanismus hinzugefügt ist, der die photographische Optik automatisch verstellt, beispielsweise in eine Lage, die einer Verschiebung über die Scharfeinstellung hinaus entspricht, wenn die Schärfeermittlung nicht möglich ist, falls die Objekthelligkeit sehr gering ist, oder falls die Objektebene nahezu über ihre gesamte Fläche die gleiche Helligkeit und nur einen sehr niedrigen Kontrast etc. aufweist.

Als erstes soll zunächst die Anordnung von dem Mechanismus beschrieben werden, der die photographische Optik in eine Lage über die Scharfeinstellung hinaus verschiebt. In Fig. 13 ist mit 56 ein Elektromagnet bezeichnet, welcher dadurch hergestellt ist, daß man eine Erregerwicklung 566 um einen Anker 56a herumwickelt. Die Erregerwicklung 566 ist mit der Steuerschaltung 328 über eine Leitung 60 verbunden. Mit 57 ist ein Anschlaghebel bezeichnet. Der Anschlaghebel 57 enthält einen Eingriffsklauenbereich 57a. Der Anschlaghebel 57 ist drehbar auf einem Stift 58 gelagert, der in einem Bereich des Kameragchäuses eingesetzt ist, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Anschlaghebel 57 steht unter einer Vorspannung von einer Feder 59, die versucht, ihn im Gegenuhrzeigersinn um den Stift 58 zu drehen. Die Feder 59 isi hierbei zwischen dem Hebel 57 und einem Teil 45' des Kameragehäuses eingespannt. Der in Eingriff tretende Klauenbereich 57a des Anschlaghcbels 57 kann in Eingriff mit einem vorstehenden Bereich 226 treten. Der vorstehende Bereich 226 ist an einem Teil des Objektivtubus 22 von der Optik 21 /um Nachweis der Bildschärfe angebracht. Seine Lage wird von dem Elektromagneten 56 gesteuert. Wenn der Elektromagnet 56 nicht erregt ist, nimmt der Anschlaghebel 57 die in Fig. 13 stvichliert wiedergegebene Lage ein. Sobald jedoch der Eleketromagnet 56 erregt wird, wird der ■-> Anschlaghebel 13 von dem Anker 56 angezogen und im Uhrzeigersinn um den Stift 58 gegen die Vorspannung der Feder 59 verstellt. Der in Eingriff tretende Klauenbereich 57a ragt in den Verschiebungsweg des vorstehenden Bereichs 226 des Objektivtubus 22.

in In Fig. 13 bedeutet 39 ein Ritzel, das fest auf der Drehachse eines Motors 26 befestigt ist. Das Ritzel 39 steht im Eingriff mit einem Zahnstangenbereich 246. der auf dem Objektivtubus 24 gebildet ist. 40 bedeutet eine Feder, die zwischen dem Endbereich 24c an einem Ende

r> des Objektivtubus 24 und einem Teil 45 des Kamerahauptgehäuses angespannt ist. Das Kameragehäuse als solches ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Feder 40 zieht den Objektivtubus 24 aus der Sicht von Fig. 13 nach rechts. Mit 41 ist ein Schaltkasten bezeichnet. Der

.'(ι Schaltkasten enthält einen beweglichen Arm 41a, der in dem Verschiebungsweg des Endbereichs 24c von dem Objektivtubus 24 angebracht ist. Im Normalfall befindet sich der bewegliche Arm 41a auf einer Seite, die in Fig. 13 durch die ausgezogene Linie wiedergegeben ist.

2"> Der bewegliche Arm 41a wird auf die strichliert wiedergegebene Seite lediglich dann verschoben, wenn er in Eingriff mit dem Endbereich 24cdes Objektivtubus 24 tritt. Der Schalterkasten 41 enthält einen Schalter, der eine automatische Einstellung des Arbeitszustandes

«ι von der Nachweisschallung und eine Erregung von einer Schaltung zur Erzeugung einer sägezahnartigen Welle hervorruft, welche später noch beschrieben wird. Der Schaltkasten ist mit der Steuerschaltung 328 über eine Schaltung 43 verbunden. Mit 42 ist ein Entfernungs-

r> meßanzeigegerät bezeichnet, das mit der Steuerschaltung 328 über die Leitung 44 verbunden ist. Der Objektivtubus 22 und der Objektivtubus 24 sind bei dem beschriebenen Beispiel über ihre entsprechenden Bereiche direkt miteinander verkoppelt.

4Ii Bei dem in diesem Beispiel dargestellten System ist ebenso wie bei den in F i g. 9 und 11 dargestellten Systemen auf die Erzeugung eines durch Rauschen bedingten Ausgangssignals geachtet. Dieses durch Rauschen bedingte Ausgangssignal ist auf den Unter-

•Γ) schied in der Anordnung der Elemente R₁, und R_n zurückzuführen. Eine Ausgangsniveau-Ermittlungsbzw. -Nachweisschaltung, die aus einem Widerstand Ri und einem Kondensator Ct besteht, ist mit einer Abgleicheinstellschaltung verbunden. Die Abgleichein-

■><t Stellschaltung ist derart ausgebildet, daß die Ausgangsstufe von einem Verstärker, der durch eine Darlington-Schaltung von zwei Transistoren Tn, 7h mit hoher Eingangsimpedanz gebildet wird, als Emitterfolger so angeschlossen ist, daß nach einer Änderung der

Vi Verschiebungsspannung, welche von den Widerständen Ra, Rb und dem veränderlichen Widerstand VR2 in Abhängigkeit von der daran anliegenden Ausgangsspannung bestimmt wird, wird die Ausgangsstufe an dem arithmetischen Verstärker AMi über einen Kom-

i(i pensationswiderstand R₁ angelegt.

Des weiteren ist ein Kontaktstück 416, das mit dem beweglichen Arm 41a des Schalterkastens 41 von Fig. 13 verbunden ist, an diesen Schaltungen angeschlossen. Hierdurch wird erreicht, daß das auf ein

i^ri Rauschen zurückzuführende Ausgangssignal unterdrückt wird. Der Betriebszustand der Nachweisschaltung für die Bildschärfe kann daher automatisch eingestellt werden. VR, bezeichnet einen verändcrli-

chen Widerstand. Dieser veränderliche Widerstand dient dazu, die Eingangsspannung + V des arithmetischen Verstärkers AMj einzustellen. Die in F i g. 14 fest ausgezogen bzw. strichüert wiedergegebenen Lagen des Kontaktstücks 4ib entsprechen der mit einer > durchgehenden Linie ausgezogenen und der mit einer strichlierten Linie wiedergegebenen Lage von Fig. 13.

Wenn bei dem in Fig. 13 dargestellten System ein in der Zeichnung nicht dargestellter Hauptschalter für die Stromversorgung ausgeschaltet ist, nehmen die Optik 21 für den Nachweis der Bildschärfe und die Aufnahmeoptik 23 aufgrund der Wirkung der Feder 40 eine aus der Sicht der Zeichnung äußerst rechte Lage ein. Der bewegliche Arm 41a des Schalterkastens 41 nimmt daher die in der Zeichnung strichlierte Lage ein. ι ϊ Das mit ihm verbundene Kontaktstück 41 b ist mit einem Ende des Widerstandes Rt verbunden, sowie dies von der strichlierten Linie in F i g. 14 wiedergegeben ist.

Der normale Verschiebungsbereich der beiden Optiken ist so festgelegt, daß hierin das Bild des Objekts zwischen einer Naheinstellung und einer Unendlicheinstellung deutlich abgebildet werden kann. Beide Optiken können jedoch bei dem dargestellten System in einem Bereich verschoben werden, der außerhalb dieses normalen Verschiebungsbereichs liegt. Die Bildschärfe 2Ί ist daher auf jedem Element in diesem Betriebszustand sehr gering, so daß das Ausgangssignal von jedem der Wandlerelemente einen Wert annimmt, welcher der Objekthelligkeit und nicht der Bildschärfe entspricht. Die Ausgangsspannung V₁-. des arihtmetischen Verstär- jo kers AM3 nimmt daher einen Wert ein, der in Übereinstimmung mit der Objekthelligkeit und der Charakteristiken der beiden Wandlerelemente festgelegt ist. Dieses Ausgangssignal lädt den Kondensator C_r auf. Das Potential an der Stelle a, d. h. die Eingangsspan- r> nung zu der vorstehend erwähnten Abgleichseinstellschaltung, entspricht daher dem Ausgangssignal für das Rauschen. Das Ausgangssignal von dieser Abgleichseinstellschaltung wird an eine Eingangsklemme des arithmetischen Verstärkers AM} angelegt. Die andere Ausgangsklemme desselben ist mit einem Kompensationswiderstand Rc verbunden. Auch die Charakteristiken dieser Schaltung sind so gewählt, daß sie eine Verschiebungsspannung (oder einen Verschiebungsstrom) von dem arithmetischen Verstärker AMz entsprechend dem von dem Rauschen bedingten Ausgangssignal liefern, um die Wirkung dieses auf das Rauschen zurückzuführenden Ausgangssignals auszugleichen. Bei einer Nachweisschaltung für die Bildschärfe in der eine derartige Schaltung enthalten ist, enthält deren Ausgangssignal Vo offensichtlich nicht mehr das Rauschen. Wenn das vorstehend beschriebene optische System von dem Motor 26 angetrieben und innerhalb des normalen Verschiebebereichs verschoben wird, wird der bewegliche Arm 41a des Schalterkastens 41 in die in Fig. 13 von einer ausgezogenen Linie wiedergegebene Stellung gebracht. Das Kontaktstück 41 b wird daher auf diejenige Seite verschwenkt, die in Fig. 14 mit einer ausgezogenen Linie wiedergegeben ist. Das Potential an der Stelle a wird von dem Kondensator C₇ aufrechterhalten, so daß eine geeignete Verschiebungsspannung (oder ein geeigneter Verschiebungsstrom) kontinuierlich dem arithemtischen Verstärker AMj zugeführt wird. Die automatische Einstellung der Betriebsbedingung für die Nachweisschaltung der Bildschärfe wird hierdurch aufrechterhalten.

Fig. 15 zeigt ein Biockdiagramm zur Erläuterung der einzelnen Signalaufbereitungsschaltungsbereiche der Steuerschaltung 328. Mit 34' ist eine Nachweisschaltung für die Bildschärfe wiedergegeben, wie sie in der Fig. 14 dargestellt ist. Die Bezugszeichen 35, 36 und 37 bezeichnen einen Gleichstromverstärker, eine Differentiationsschaltung und einen Komparator in derselben Weise wie bei der Steuerschaltung 28 von dem in F i g. 6 dargestellten Beispiel. Mit 46 ist ein Differentiationsimpulsgenerator, mit 47 eine Flip-flop-Schaltung, mit 38' ein Stromversorgungs-Schaltkreis, mit 48 ein Motorantriebsschaltkreis und mit 49 eine Sägezahnwellen-Generatorschaltung bezeichnet. Der Motor 26 ist mit der Ausgangsklemme der Motorantriebsschaltung 48 verbunden. Ein Entfernungsmeßanzeigegerät 42 ist mit der Ausgangsklemme der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49 verbunden. Mit 50 ist eine Verzögerungsschaltung bezeichnet. Das Bezugszeichen 51 bezeichnet schließlich eine Klemme 41 in die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49.

Mit 61 ist eine Bezugsspannungs-Generatorschaltung bezeichnet. Diese liefert jeweils Ausgangssignale von einer vorbestimmten Spannung V₁, wie sie in der Zeichnung für die Ausgangssignale von der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49 von Fig. 18 (g) wiedergegeben ist. Diese Spannung V₁ ist so bestimmt, daß sie beispielsweise der maximalen Verschiebelage der Optiken 21 und 23 entspricht. 62 bedeutet eine Komparatorschaltung, wie beispielsweise eine Schmitt-Trigger-Schaltung. Die Komparatorschaltung 62 liefert als Ausgangssignal ein derart spezifisches Signal, wie dies in Fig. 18 (h) dargestellt ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem die Ausgangsspannung der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49 die Ausgangsspannung V₅ der Bezugsspannungs-Generatorschaltung 61 überschreitet. 63 bedeutet einen Stromversorgungs-Schaltkreis. Der Stromversorgungsschaltkreis 63 schaltet den Elektromagneten 56 ein und aus in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal, das von der Komparatorschaltung 62 kommt.

Die chronologische Änderung der einzelnen Ausgangssignale von den Elementen 34', 35, 36, 37, 46, 47, 49 und 61 der obenerwähnten Steuerschaltung 328 zu dem Zeitpunkt von einem Betrieb des Systems mit der vorstehend beschriebenen Anordnung ist in Fig. 18 durch die Kurven (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h) wiedergegeben. Auf der Abszissenachse von F i g. 18 ist die Zeitdauer aufgetragen, die nach Betätigung des Auslöseknopfes 33 abläuft, wobei dieser Zeitpunkt mit i=0 bezeichnet ist.

Als nächstes soll die Wirkungsweise dieses Systems beschrieben werden.

Wenn ein Photograph das System auf ein zu photographierendes Objekt richtet und den zweistufigen Auslöseknopf 33 um die erste Stufe eindrückt, werden alle Elemente der Schaltung mit Ausnahme der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49 und der Motorantriebsschaltung 48 in der Steuerschaltung 328 durch das Schliessen von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Schalter in ihren Betriebszustand gebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist ferner die Flip-Flop-Schaltung 47 ausgeschaltet.

Zu diesem Zeitpunkt liefert, wie in F i g. 14 dargestellt, die Abgleicheinstellschaltung, welche mit dem arithmetischen Verstärker AM\ verbunden ist, eine geeignete Verschiebungsspannung oder einen Verschiebungsstrom an den arithemtischen Verstärker AMi, so daß ein auf das Rauschen zurückzuführendes Ausgangssignal vermieden wird, welches von der Objekthelligkeit auf den photoelektrischen Wandlerelementcn /?_s und R_n

abhängt, wie vorstehend im einzelnen beschrieben. Als nächstes wird nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer tj, die an der Verzögerungsschaltung 50 eingestellt wird, die Motorantriebsschaltung 48 eingeschaltet.' Dies geschieht durch das Ausgangssignal von ί der Verzögerungsschaltung 50. Der Motor 26 beginnt, sich daher in die von dem Pfeil Xin F i g. 13 bezeichnete Lage zu drehen. Gleichzeitig beginnt eine Verschiebung der Optiken 21 und 23, so daß diese aus der Sicht von Fig. 13 zuiiehmend nach links gelangen. Diese Ver- i< > Schiebung wird über das Ritzel 39 in Gang gesetzt, das fest auf der Achse 26a des Motors 26 befestigt ist, sowie den Zahnstangenbereich 24b des Objektivtubus 24, der in Eingriff mit dem Ritzel 39 steht. Sobald der bewegliche Arm 41a des Schalterkastens 41 in die Lage verstellt wird, die in F i g. 13 mit einer voll ausgezogenen Linie wiedergegeben ist, was bei einer Verschiebung der Optiken 21 und 23 erfolgt, wird das Kontaktstück 41b von F i g. 14 ausgeschaltet. Es gerät daher in eine Lage, die in Fi g. 14 durch die durchlaufende Linie wiedergegeben ist Das Potential an dem Punkt a der in F i g. 14 dargestellten Schaltung wird von dem Kondensator CV aufrechterhalten. Hierdurch wird die automatische Einsteilung der Betriebsbedingungen von der Nachweisschaltung für die Bildschärfe weiter aufrechterhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellter. Signalerzeugereinrichtung ein Signal ausgelöst, welches den Beginn der Sägezahnwellenerzeugung auslöst. Diese Signalerzeugereinrichtung ist von einer Bauart, wie sie jo herkömmlicherweise bekannt ist von der Umschaltwirkung einer Schalteinrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Diese ist jedoch derart vorgesehen, daß sie mit dem beweglichen Arm 41a des Schalterkastens 41 in der gleichen Weise verbunden ist wie d^ vorstehend erwähnte Kontaktstück 4\b. Dieses Signal wird zu der Sigezahnwellen-Generatorschaltung 49 über den aus F i g. 15 ersichtlichen Anschluß 51 geleitet. Die Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49 beginnt hierdurch mit ihrem Betrieb, so daß sie wiederholt mit einer bestimmten von der Verzögerungsschaltung 50 bewirkten Verzögerungszeit i</ ein iinerares Signal erzeugt, das eine bestimmte Anstiegsrate aufweist. Dieser Vorschlag ist in Fig. 18 (g) dargestellt. Die von der Verzögerungsschaltung 50 bewirkte Verzögerungszeit muß so eingestellt sein, daß sie länger ist als die für die elektrische Aufladung des Kondensators Ct benötigte Zeitdauer, weiche dem auf das Rauschen zurückzuführenden Ausgangssignal entspricht, wenn der Schaltungsbereich für die Einstellung der Betriebsbedingungen des obenerwähnten arithemtischen Verstärkers AMi betätigt wird.

Da sich die Bildschärfe auf den Elementen /?» R_p mit zunehmender Verschiebung der Optiken 21 und 23 ändert, ändert sich auch das Ausgangssignal von der Nachweisschaltung 34' für die Bildschärfe entsprechend Fig. 18a.

Der bei dem Ansteigen des Ausgangssignals sich ergebende Scheitel der Wellenform entspricht dem Punkt einer maximalen Bildschärfe. Das Ausgangssignal der Nachweisschaltung 34' wird von dem Gleichstromverstärker 35 zu einem Signal von einer derartigen Größe verstärkt, daß mit ihm die folgende Signalaufbereitung leicht durchgeführt werden kann. Dieses Signal ist in Fig. 18 (b) dargestellt. Das so erhaltene Signal b5 wird anschließend zu der Differentiationsschaltung 36 geschickt. In der Differentiationsschaltung 36 wird der Code auf der Vorderseite oder auf der Rückseite des Punkts für die maximale Bildschärfe umgekehrt, so daß ein Signal enisteht, das innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer an dem Punkt der maximalen Bildschärfe durch das Potential O hindurchgeht. Das Ausgangssignal von dieser Differentiationsschaltung 36 wird anschließend dem Komparator 37 zugeführt. Der Punkt, an dem die rasche Änderung in dem Ausgangssignal der Differentiationsschaltung stattfindet Fig. 18 (c), d. h. der Punkt, an dem die maximale Bildschärfe liegt, wird hierdurch ermittelt und als Eingangssignal dem nächsten Differentiationsimpulsgenerator 46 zugeführt. In dem Differentiationsimpulsgenerator 46 wird ein Differentiationsimpuls an dem Punkt der maximalen Bildschärfe erzeugt. Die Ausgangssignale des Komparators. 37 und des Differentiationsimpulsgenerators 46 sind in den Fig. 18 (d) und (e) wiedergegeben. Der Differentiationsimpuls Fi g. 18 (e) wird anschließend als Eingangssignal der Flip-Flop-Schaltung 47 zugeführt, so daß diese Schaltung 47 eingeschaltet wird. Das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 47 ist in Fig. 18 (f) dargestellt. Dieses Ausgangssignal wird sowohl der Sägezahnwellen-Generatorschaltung 49 als auch dem Stromversorgungsschaltkreis 38' zugeführt. Das Ansteigen des Ausgangssignals von der Sägezahnwellen-Gencratorschaltung 49 wird, wie in Fig. 18 (g) gezeigt, von dem Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 47 unterbrochen. Die zu dem Zeitpunkt dieser Unterbrechung erhaltene Ausgangsspannung V wird aufrechterhalten.

Diese Ausgangsspannung V wird dem Anzeigegerät 42 zugeführt, bei der sie als Objektabstand angezeigt wird.

Der Stromzuführungsschaltkreis 38' bringt andererseits entweder die Motorantriebsschaltung 48 augenblicklich in eine Ruhelage durch das Ausgangssignal des Flip-Flops 47, oder er schließt beide Enden des Motors 26 kurz, so daß dessen Drehung innerhalb einer kurzen Zeitdauer endet.

Die Optik 21 für den Nachweis der Bildschärfe und die photographische Optik 23 sind hier in eine derartige Lage gebracht, daß ein Bild des Objekts am deutlichsten bzw. schärfsten auf die Filmebene abgebildet wird, d. h., daß eine automatische Scharfeinstellung erzielt wird.

Als nächstes erfolgt ein öffnen und Schließen von dem Verschlußbetätigungs- und -schließglied 32 in herkömmlich bekannter Weise, indem man den Auslöseknopf 33 um die zweite Stufe eindrückt, so daß man eine geeignete Belichtung auf dem Film F erhält. Der Aufnahmevorgang ist hiermit beendet. Sobald der eingedrückte Auslöserknopf 33 wieder freigegeben wird, werden die gesamten Betriebsabläufe des Systems freigegeben, indem ein in der Zeichnung nicht gezeigter Schalter geöffnet wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Optiken 21 und 23 in ihre Ausgangslage zurückgeführt, d.h. in die in Fig. 13 dargestellte rechte Endlage. Gleichzeitig mit dieser Zurückführung der Optiken wird der bewegliche Arm 41a des Schalterkastens 41 umgeschaltet, so daß er eine Lage einnimmt, die in Fig. 13 strichliert wiedergegeben ist. Das Kontaktstück 4\b von Fig. 14 ist somit wieder mit dem Ende des Widerstands /?rverbunden.

Ah nächstes soll die Funktionsweise des Systems für einen Fall beschrieben werden, bei dem sich der Punkt für die maximale Bildschärfe nicht ordnungsgemäß ermitteln läßt.

Wenn bei einer Verschiebung der Optiken 21 und 23 der Punkt für die maximale Bildschärfe nicht ermittelt werden kann, erzeuel der Differentiations-Imnuiseene-

rator 46 keinen Freigabeimpuls, wie er in Fig. 18 (e) dargesteNt ist. Die Flip-Flop-Schaltung 47 verbleibt ausgeschaltet. Der Motor 14 dreht sich somit weiter, und die Sägezahnerzeugung wird fortgeführt. Das Ausgangssignal der Sägezahngeneratorschaltung 49 wächst somit weiterhin an, wie dies von der strichlierten Linie in Fig. 18 (g) dargestellt ist. Hierbei erreicht es beispielsweise eine vorbestimmte Spannung V₁, die in der Bezugsspannung Generatorschaltung 61 eingestellt und so bestimmt ist, daß sie der maximalen Verschiebungslage des optischen Systems entspricht.

Zu diesem Zeitpunkt liefert die Komparatorschaltung 62 ein Ausgangssignal, wie es in Fig. 18 (b) dargestellt ist, an den Stromversorgungsschaltkreis 63, wie es oben erwähnt wurde. Hierdurch erregt der Stromversorgungsschaltkreis 63 den Elektromagneten 56, wobei er gleichzeitig den Betrieb der Motorantriebsschaltung 48 beendet. Da der Anschlaghebel 57 von F i g. 13 in die in der Zeichnung mit voll ausgezogenen Linien wiedergegebene Lage gebracht ist, werden die Optiken zeitweise in dieser Lage gehalten, obwohl die Optiken 21 und 23 durch die Kraft einer Feder 40 zurückgezogen werden, da der vorstehende Bereich 22b auf dem Objektivtubus 22 in Eingriff mit dem Eingriffsklauenbereich 57a des Anschlaghebels 57 steht. Da diese Lage entsprechend einer Überbrennweite der photographischen Optik 23 bestimmt war, wie oben erwähnt wurde, läßt sich eine annähernd scharfe Aufnahme von dem Bild eines Objekts erzeugen, indem man den Auslöseknopf 33 um die zweite Stufe eindrückt. Bei der anschließenden Freigabe des Auslöseknopfes 33 werden die gesamten Betriebsabläufe des Systems freigegeben, so daß das System in seine Ausgangslage zurückkehrt, d. h. in die rechte Endlage aus der Sicht von Fig. 13, was durch die Kraft der Feder 40 bewirkt wird.

Als nächstes soll das vierte konkrete Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Kamera beschrieben werden.

Fig. 16 zeigt die Anordnung von wichtigen Teilen dieses Systems. Fig. 17 zeigt den Aufbau der Steuerschaltung 428 bei diesem System. Als Nachweisschaltung für die Bildschärfe kann bei diesem Beispiel jede der in den Fig.5A bis 5G dargestellten Schaltungen verwendet werden, wobei speziell die in Fig. 5F dargestellte Schaltung verwendet wird. Ein Teil der Bauelemente von dem in F i g. 16 gezeigten System und von den Elementen der Steuerschaltung 428, die in Fig. 17 dargestellt ist, entspricht hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise Bauelementen der vorstehend beschriebenen Beispiele. Diese Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorstehenden Beispielen belegt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf diese Bauelemente nicht nochmals im einzelnen eingegangen. Bei der Anordnung des Systems von diesem Beispiel ist die Optik 21 für die Bildschärfe festgehalten, während lediglich die photographische Optik 23 so ausgebildet ist, daß sie sich in Richtung der optischen Achse zwecks Scharfeinstellung bewegen kann.

In Fig. 16 bezeichnet 21' ein keilförmiges optisches Bauelement. Das keilförmige optische Bauclement 2Γ ist über eine Verbindungsstange 65 an einem Gleitstück 64 befestigt. In dem Gleitstück 64 ist ein Führungsschiit/. 64c vorgesehen. Führungsstifte 66 und 66', welche in das in der Zeichnung nicht dargestellte Kameragehäuse eingesetzt sind, greifen in den Führungsschlitz 64t' derart ein, daß das Gleitstück 64 aus der Sicht von Fig. 16 nach oben und unten verschoben werden kann.

Das keilförmige optische Element 2V wird in den Strahlengang der Optik 21 eingeführt oder aus diesem zurückgezogen, wie dies von dem Pfeil V wiedergegeben ist, wenn sich das Gleitstück 64 entsprechend τ verschiebt. Hierdurch wird die Bildschärfe auf den Wandlerelementen /?_sund R₁,geändert.

Auf das Gleitstück 64 wirkt eine aus der Sicht der Zeichnung nach unten gerichtete Spannung, die von einer Feder 67 hervorgerufen wird. Die Feder 67 ist mit

ίο einem Ende an dem Kameragehäuse befestigt. Das Gleitstück 64 ist an einer Seite als Zahnstange 64i ausgebildet. Diese Zahnstange steht in Eingriff mit einem kleinen Zahnrad 87. Das Zahnrad 87 ist um eine Achse 86 drehbar gelagert, wobei die Achse 86 in dem

i> Kameragehäuse befestigt ist. Die andere Seite des Gleitstücks 64 bildet eine Nockenführung64b.

An dem Objektivtubus 24 sind Führungsbohrungen 24c/und24eangebracht, durch welche Führungsstäbe 75 und 75' hindurchreichen, um die photographische Optik

.'ο 23 zu halten. Die Führungsstäbe 75 und 75' sind in dem Kameragehäuse befestigt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die photographische Optik 23 längs der optischen Achse vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Mit 76 und 76' sind Federn bezeichnet, die

2") zwischen den Objektivtubus 24 und das Kameragehäuse eingespannt sind, und bewirken, daß der Objektivtubus 24 aus der Sicht der Zeichnung nach links gedrückt wird 68 bezeichnet einen Nockenfolger. Der Nockenfolger ist drehbar um einen als Achse wirkenden Stift 95

κι gehaltert. Der Stift 95 ist in einen vorstehenden Arm 24/ des Objektivtubus 24 eingesetzt. Der Nockenfolger kann in Berührung mit der Nockenfläche 646 des Gleitstückes 64 verschoben werden. Die Strecke, um welche die photographische Optik 23 herausgeschoben

υ werden kann, wird somit durch die Lage des Gleitstücks 64 bestimmt, d. h. davon, wie weit das Gleitstück 64 nach oben oder unten verschoben ist. Ein Anschlaghebel 69 ist an einem Stift 70 schwenkbar gehaltert, der in das Kameragehäuse eingesetzt ist. Auf dem Anschlaghebel

4(1 69 wird von einer Feder 73 eine Vorspannung ausgeübt, welche versucht, ihn im Uhrzeigersinn um den Stift 70 zu drehen. Der Anschlaghebel 69 enthält einen Eingriffsklauenbereich 69a, der mit einer Nut 24g in Eingriff steht. Die Nut 24g ist als Teil des ersten Armes

■τ, 24f gebildet, der von dem Objektivtubus 24 absteht. Diese Anordnung hat die Aufgabe, die photographische Optik 23 in der Ausgangslage zu orientieren und festzuhalten, aus der sie nach außen geschoben wird. 71 bezeichnet einen ersten Eleketromagneten, welcher

ίο dazu dient, den ersten Anschlaghebel 69 aus seiner Stellung freizugeben, in der er den Objektivtubus 24 arretiert. Der Elektromagnet 71 ist mit der Steuerschaltung 428 über eine Leitung 72 verbunden.
Ein Klinkenrad 88 ist als Einheit mit dem kleinen

Vi Zahnrad 87 ausgebildet. Das Klinkenrad trägt Klauen 88a. In die Klauen 88a kann eine Arretierklaue 90a eingreifen, die einen Teil von einem zweiten Anschlaghebel 90 bildet. Der Anschlaghebel 90 ist an einem Stift 89 drehbar gelagert. Der Stift 89 ist in das Kamcrage-

Mi häusc eingesetzt. Auf den Anschlaghebcl 90 wird von einer Feder 91 eine Vorspannung ausgeübt, welche versucht, ihm um den Stift 89 in Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Ein zweiter Elektromagnet 92 regelt den Eingriff der Arretierklaue 90« von dem zweiten

h^r) Anschlaghebcl 90 mit den Klauen 88a des Klinkenrades 88. Der Elektromagnet 92 ist mit der Steuerschaltung 428 über eine Leitung 93 verbunden. 84 bedeutet ein Vcntilatorrad, das von einer Achse 85 drehbar echiilieri

ist. Die Achse 85 ist in dem Kameragehäuse befestigt. Das Ventilatorrad steht in Eingriff mit dem kleinen Zahnrad 87 und trägt einen Ventilator 84a für die Einstellung der Geschwindigkeit. Ein Zahnrad 77 ist an einer Achse 78 drehbar gehaltert, die in dem Kamergehäuse fest angebracht ist. Das Zahnrad 77 steht in Eingriff mit einer Zahnstange 24j, die an einem Teil eines zweiten abstehenden Arms 24/des Objektivtubus 24 gebildet ist. Ein kleines Zahnrad 79 ist drehbar an einer festen Achse 80a eines dritten Elektromagneten 82 getragen. Der Elektromagnet 82 ist mit der Steuerschaltung 428 über eine Leitung 83 verbunden. Eine Feder 81 drückt den Anker 80 aus der Sicht der Zeichnung nach rechts. Wenn daher der dritte Elektromagnet 82 nicht erregt ist, bewegt sich der Anker 80 aus der Sicht der Zeichnung nach rechts aufgrund des Drucks der Feder 81, so daß das Zahnrad 79 in Eingriff mit dem Zahnrad 77 und dem Ventilatorrad 84 tritt und eine Verbindung zwischen diesen beider Teilen hergestellt wird.

Ein Betäiigungsknopf 74 ist an einem verlängerten Teil 24Λ des Objektivtubus 24 vorgesehen. Der Betätigungsknopf erstreckt sich nach außen durch eine Bohrung 94a von einer Abdeckung 94 der Kamera und ermöglicht eine manuelle Zurückführung der photographischen Optik 23 in ihre ursprüngliche Ausgangslage.

In der Steuerschaltung 428 von Fig. 17 bedeutet 96 einen Schaltkreis und 34" eine Nachweisschaltung für die Bildschärfe, welche auf der in Fig. 5F dargestellten Schaltung basiert. Die chronologische Änderung der Ausgangssignale von den Schaltungsteilen 34", 35, 36, 37,46 und 47 in der Steuerschaltung 428 zum Zeitpunkt des Betriebs des Systems ist in den F i g. 18 (a), (b), (c), (d), (e) und (f) dargestellt, wobei diese Signale die gleichen sind wie in dem System des vorstehend beschriebenen Beispiels.

Bei Betriebsbeginn des Systems sind der erste Elektromagnet 71 und der zweite Elektromagnet 92 und der dritte Elektromagnet 82 jeweils nicht erregt. Der erste Anschlaghebel 69 nimmt daher eine Lage ein, bei der das Eingriffsklauenteil 69a in die Nut 24g des Objektivtubus 24 eingreift, um die photographische Optik 23 in ihrer Ausgangslage für das Nachaußenschieben zu arretieren und zurückzuhalten. Der zweite Anschlaghebel 90 nimmt ebenfalls eine Lage ein, bei der sein Eingriffsklauenbereich 90a nicht in Eingriff mit den Klauen 88a des Klinkenrades 88 steht. Das kleine Zahnrad steht in Eingriff mit dem Zahnrad 77 und dem Klinkenrad 84. Das keilartige optische Element 21' ist schließlich zurückgezogen und nimmt seine aus der Sicht der Zeichnung oberste Lage ein.

Im folgenden soll die Wirkungsweise von dieser Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert werden. Wenn ein Photograph das System auf ein zu photographierendes Objekt richtet und den zweistufigen Auslöseknopf um die erste Stufe eindrückt, beginnt der Schaltkreis 96 seinen Betrieb in der Steuerschaltung 428. Der Schaltkreis betätigt die Nachweisschaltung 34" für die Bildschärfe und erregt gleichzeitig den dritten Elektromagneten 82. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem Zahnrad 77 und dem Klinkenrad 84 freigegeben. Das keilartige optische Element 21' beginnt sich daher durch die Kraft der Feder 67 nach unten zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Ventilator 84a des Klinkenrades 84 mit seiner die Geschwindigkeit einstellenden Wirkung. Mit der Verschiebung des keilartigen optischen Elements 2Γ ändert sich die Bildschärfe auf dem Wandlerelement der Serienbauart R_s und auf dem Wandlerelement der Parallelbauart R_n im Laufe der Zeit. Sobald der Zustand der maximalen Bildschärfe erreicht ist, wird die Flip-Flop-Schaltung 47 in der Steuerschaltung 428 von

ι« ihrem ausgeschalteten Zustand eingeschaltet, wie es in Fig. 18f dargestellt ist. Hierdurch werden der erste Elektromagnet 71 und der zweite Elektromagnet 92 erregt. Wenn der zweite Elektromagnet 92 erregt ist, erfolgt eine Drehung des Anschlaghebels 90 im Uhrzeigersinn um den Stift 89 gegen die Kraft der Feder 91. Sein Eingriffsklauenbereich 90a tritt in Eingriff mit einer Klaue 88a des Klinkenrades 88. Die Drehung des Klinkenrades 88 wird daher angehalten, so daß auch die Verschiebung des Gleitstücks 64 und damit des keilartigen optischen Elements 21' nach unten unterbrochen werden.

Wenn der erste Elektromagnet 71 erregt ist, wird andererseits der erste Anschlaghebel 69 im Gegenuhrzeigersinn um den Stift 70 gedreht. Der Eingriff zwischen dem Eingriffsklauenbereich 69a und der Nut 24a des Objektivtubus 24 wurde gelöst. Die Aufnahmeoptik 23 wird daher aus der Sicht der Fig. 16 nach links durch die Wirkung der Federn 76 und 76' herausgedrückt, bis der auf dem Objektivtubus 24

jo vorgesehene Nockenfolger 68 in Berührung mit der Nockenfläche 64b des Gleitstücks 64 tritt. Die Nockenfläche 64b des Gleitstücks 64 ist so ausgebildet, daß die photographische Optik 23 das deutlichste bzw. klarste und schärfste Bild des Objekts auf dem Film F bildet, wenn das keilartige optische Element 21' angehalten wird. Durch diesen Schritt wird somit die Scharfeinstellung der photographischen Optik 23 gebildet.

Wenn bei diesem Zustand der Auslöseknopf 33 um die zweite Stufe eingedrückt wird, erfolgt eine

Betätigung des Verschlußöffnungs- und Schließgliedes

32 zur Durchführung einer Aufnahme in herkömmlicher und bekannter Weise.

Wenn der Auslöseknopf 33 wieder freigegeben wird, werden der erste Elektromagnet 71, der zweite Elektromagnet 92 und der dritte Elektromagnet 82 alle erregt, der erste und der zweite Anschlaghebel 69 und 90 werden freigegeben, und das kleine Zahnrad 79 tritt in Eingriff mit dem Zahnrad 77 und dem Zahnrad 84.

Wenn der Betätigungsknopf 74 manuell aus der Sicht von Fi g. 15 nach rechts verschoben wird, nachdem der Auslöseknopf 33 freigegeben ist, wird die photographische Optik 23 in ihre vorgeschriebene Ausgangslage zurückgeführt, aus der sie herausgeschoben wird.

Gleichzeitig wird das Gleitstück 64 aus der Sicht der Zeichnung nach oben gezogen, da die Zahnstange 24j des Zahnrades 77, das kleine Zahnrad 79, das Klinkenrad 84 und das kleine Zahnrad 86 sowie die Zahnstange 64a miteinander in Eingriff stehen. Das

bo System wird in die Ausgangslage gebracht, in der der Objektivtubus von dem ersten Anschlaghebel 69 arretiert ist.

Hierzu K)BIiIlI Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Scharfeinstellen von optischen Instrumenten, insbesondere photographischen Geräten, bei der auf einem ersten photoelektrischen Wandler der Serienbauart und einem zweiten photoelektrischen Wandler der Parallelbauart mit γ ungleich 1, ein Bild des Objektes durch ein optisches System abgebildet wird, wobei die Ausgangswerte der Wandler überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der von dem Wandler (Rs, Rp) abgegebenen Rauschspannungen der zur Überlagerung der Ausgangswerte der Wandler (Rs, R_p) vorgesehene Schaltkreis (AM^ AM$, AMj) zusätzlich durch eine von der Objekthelligkeit abhängige Spannung (Rt, B; C, B; Cr^gesteuert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Helligkeitsmessung ein dritter photoelektrischer Wandler (Rt) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Ermittlung der Helligkeit verwendete photoelektrische Wandler (Rt) eine Einrichtung (101) enthält, welche eine Zerstreuung des auf sie auffallenden Strahlenbündels bewirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zv/ei Strahlenteiler (27,102) zwischen dem optischen System (21) und den photoelektrischen Wandlern (R_T, R$ Rp).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strahlenteiler (27) so angeordnet ist, daß er das einfallende Strahlenbündel so aufteilt, daß ein Teil auf den zweiten photoelektrischen Wandler (Rp)und der andere Teii auf den zweiten Strahlenteiler (102) fällt, und der zweite Strahlenteiler (102) einen Teil des Strahlenbündels auf den ersten photoelektrischen Wandler (Rs) und einen anderen Teil auf den die Helligkeit ermittelnden photoelektrischen Wandler (7?7-^lenkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des optischen Systems (21) längs seiner optischen Achse eine Verschiebeeinrichtung (25, 26) dient, die mit dem Ausgangsende der vorstehend genannten Schaltung verbunden ist und von dem Ausgangssignal der elektrischen Schaltung gesteuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (21) außer einer feststehenden Linse auch einen senkrecht zur optischen Achse bewegbaren optischen Keil besitzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Keil ein Prisma (2IJ ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Keil (21') über ein Klinkenschaltwerk (67, 88a, 90, 92) in verschiedene Stellungen gebracht wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (106) zum Speichern (C) von mindestens ein der um den beiden photoelektrischen Wandlern gelieferten Ausgangssignale, wobei die Speicherung in einer Lage des optischen Systems (21) erfolgt, bei welchen ein unscharfes Bild auf den beiden Wandlern erzeugt wird (F ig. 12).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umschalteinrichtung (106) von dem optischen System gesteuert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Ii. dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung des Helligkeitssignals der zur Schärfe dienende Schaltkreis (A Ms) mitverwendet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (41), zur Speicherung (Cr) eines aus den Signalen der beiden photoelektrischen Wandler gewonnene Signals (T-OUTm Fig. 14), wobei die Speicherung in einer Lage des optischen Systems (21) erfolgt, bei welchen ein unscharfes Bild auf den beiden Wandlern erzeugt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umschalteinrichtung (41) von dem optischen System gesteuert wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung (25, 26) eine Rückführeinrichtung (40) enthält, welche dazu dient, das optische System selektiv in eine vorbestimmte Ausgangslage zu bringen.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal einer Anzeigeeinrichtung (42, 52') für die Bildschärfe zugeführt wird.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Schärfeermittlung verwendete Helligkeitssignal zur Belichtungssteuerung herangezogen wird.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung eine Warneinrichtung im Falle eines nicht ausreichend scharfen einstellbaren Bildes enthält.

19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine photographische Optik (23) für ein optisches Instrument, insbesondere für eine Kamera mit dem zur Fokussierung dienenden optischen System (21, 21'), mitgeoihrt wird.