DE2447663A1

DE2447663A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen focussierung eines objektives auf ein messobjekt

Info

Publication number: DE2447663A1
Application number: DE19742447663
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl Phys Dr Deml; Ulrich Dipl Phys Dr Greis
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1974-10-05
Filing date: 1974-10-05
Publication date: 1976-04-15
Also published as: DE2447663C2; US4009386A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Fokussierung eines Objektives auf ein Meßobjekt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Fokussierung eines Objektives auf ein Meßobjekt, wobei mittels des Objektives ein Gitter auf das Meßobjekt abgebildet und das durch Autokollimation erzeugte Bild des Bildes des Gitters fotoelektrisch zur Erzeugung eines elektrischen Signales zur motorischen Fokussierung des Objektives ausgewertet wird.

Es wurde bereits mehrfach, beispielsweise in der DT-OS 1 908 687, vorgeschlagen, zur Einstellung von fotografischen oder kinematografischen Handkameras im Autokollimationsstrahlengang ein Raster auf das Meßobjekt abzubilden und dieses Bild auf ein zweites Raster zu projizieien und die Deckung des Rasterbildes mit dem zweiten Raster fotoelektrisch zur Gewinnung eines Signales zur elektromotorischen Fokussierung des Objektives auszuwerten.

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Diese Vorschläge haben bis jetzt, soweit bekannt, noch zu keiner Verwertung geführt. Das dürfte zum guten Teil daran liegen, daß die Verwendung von zwei verschiedenen Rastern verhältnismäßig umständlich und kostspielig ist, da sie relativ zu einander justiert sein und bleiben müssen.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei denen eine automatische Fokussierung mit einem einzigen Raster im Autokollimationsstrahlengang möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Bild von lichtdurchlässigen Teilen des auf das Meßobjekt abgebildeten Gitters im Autokollimationsstrahlengang auf dasselbe Gitter wieder abgebildet wird.

Damit wird das zweite Gitter gespart und die Justierung zweier Gitter in der Vorrichtung zueinander überflüssig.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und Vorrichtungen zu seiner Durchführung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. ,1 schematisch eine Entfernungseinstell-

vorrichtung mit einem lichtdurchlässigen/ lichtundurchlässigen Gitter,

Fig. 2 eine Entfernungseinstellvorrichtung mit

einem durchlässigen /lichtreflektierenden Gitter,

Fig. 3 eine Entfernungseinstellvorrichtung mit einem lichtdurchlässigen/schräg lichtreflektierenden Gitter, .

Fig. 3^3in Detail des Gitters nach Fig.3i

Fig. 4 eine Entfernungseinstellvorrichtung mit einem schrägen lichtdurchlässigen/ reflektierenden Gitter.

Aus Figur 1 ist die grundsätzliche Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Entfernungseinstellverfahrens ersichtlich. Eine modulierte Strahlungsquelle 1 durchstrahlt über einen Kondensor 2 ein Transmissionsgitter 4. Eine Optik 3 entwirft ein vergrößertes Bild dieses Gitters in den Objektraum. Das vom Meßobjekt 5 remittierte Licht wird durch die Optik 3 wieder auf das Gitter 4 abgebildet und fällt durch die lichtdurchlässigen Partien desselben auf einen teildurchlässigen Spiegel 7i der es zu einem Fotoempfänger 6 umleitet. Dieser liefert in bekannter Weise ein elektrisches Signal an eine Regelvorrichtung 10, welche das Objektiv 3 in Richtung des Doppelpfeiles 11

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zur Fokussierung verstellt und über eine weitere Stellvorrichtung das Kameraobjektiv 12 entsprechend nachstellt.

Die Trennung der Strahlengänge erfolgt also nach Fig. 1 erst nach dem zweiten Durchgang durch das Gitter 4. Die Einstellung erfolgt hier prinzipeil auf das Intensitätsmaximum des Lichtes bzw. das Maximum des Fotostromes.

In Fig. 2 ist das Absorptions-Transmissionsgitter nach Fig. 1 durch ein Transmissions-Reflexionsgitter ersetzt, das reflektierende Streifen und durchlässige Zwischenräume aufweist. Der Fotoempfänger 6 erfaßt das nach Rückabbildung am Gitter 4a reflektierte Licht; die Einstellung erfolgt auf das Intensitätsminimum des Lichtes bzw. das Minimum des Fotostromes.

Verwendet man an Stelle des Gitters 4a nach Fig. 2 ein teilweise verspiegeltes Gitter 4b mit Sägezahnprofil nach Art der Fig. 3» so wird das reflektierte Licht unter einem bestimmten Winkel seitlich abgelenkt und der halbdurchlässige Spiegel 7 nach Fig. 2 kann entfallen. Die Fig. Ja. zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gitter 4b.

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In einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 4 wird ein schräggestelltes Gitter 4b mit dem Drehspiegel 8 und einer Zylinderlinse 9 streifenförmig ausgeleuchtet. Der Neigungswinkel des Gitters 4b ist bezüglich der optischen Achse des Objektives 3 dabei so festgelegt, daß bei jeder Periode der Spiegelschwingung der gesamte Entfernungsbereich durchfahren wird. Da dieser Neigungunswinkel bei kurzbrennweitiger Optik 3 im allgemeinen nicht ausreicht, um das auf dem Fotoempfänger 6 reflektierte Licht im hinreichenden Maße abzulenken, verxvendet man auch hier im allgemeinen vorteilhafterweise die Ausführungsform des Gitters nach Fig. 3a» in Kombination mit einer Feldlinse I3, die in bekannter Weise eine Steigerung der Lichtstärke bewirkt.

Während in den Ausführungsformen 1-3 in einem Regelkreis das Meßobjektiv 3 auf optimale Fokussierung eingestellt wird, bleibt dieses in Ausführungsform starr} die elektrische oder mechanische Steuergröße für die Einstellung der Kameraoptik 12 wird aus der Momentanlage des Drehspiegels 8 zum Zeitpunkt des Photostrom-Minimums abgeleitet.

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Claims

AGFA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT 3. Okt. 1974 2447663 Leverkusen 10-Hr-hf

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Ansprüche

(l/ Verfahren zur automatischen Fokussierung eines Objektives auf ein Meßobjekt, vrobei mittels des Objektives ein Gitter auf das Meßobjektiv abgebildet und das durch Autokollimation erzeugte Bild des Bildes des Gitters fotoelektrisch zur Erzeugung eines elektrischen Signales zur motorischen Fokussierung des Objektives ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild von lichtdurchlässigen Teilen des auf das Meßobjekt abgebildeten Gitters (4,4a,4b,4c) im Autokollimationsstrahlengang auf dasselbe Gitter (4,4a,4b,4c) wieder abgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Brennebenenbereich des Objektives (3) befindliches Gitter (4) mit lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen von hinten durch einen teildurchlässigen Spiegel (7) und eine Lichtquelle (l) beleuchtet und daß das vom Gitter (4) durchgelassene, vom Meßobjekt (5) reflektierte

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Licht über den teildurchlässigen Spiegel (7) auf einen Fotoempfänger (6) geleitet wird (Fig. l).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Brennebenenbereich des Objektives (3) befindliches Gitter (4a) mit lichtdurchlässigen und objektseitig reflektierenden Bereichen von hinten beleuchtet und daß das unter Autokollimation auf die lichtreflektierenden Bereiche des Gitters (4a) projizierte Bild der lichtdurchlässigen Bereiche über einen zwischen Objektiv (4a) befindlichen teildurchlässigen Spiegel (7&) aus dem Hauptstrahlengang ausgeblendet und auf einen Fotoempfänger (6) geleitet wird. (Fig. 2).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Brennebenenbereich des Objektives befindliches Gitter (4b) mit lichtdurchlässigen und objektseitig reflektierenden, schräg zur Gitterebene angeordneten Bereichen von hinten beleuchtet und daß das unter Autokollimation auf die reflektierenden Bereiche des Gitters (4b) projizierte Bild der lichtdurchlässigen Bereiche auf einen Fotoempfänger (6) geleitet wird (Fig. 3)·

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Brennebenenbereich des Objektives (3) schräg zur optischen Achse angeordnetes Gitter (4c) mit durchlässigen und objektseitig reflektierenden Bereichen von hinten mittels eines Schwenkspiegels (8) durch das mit einer Zylinderlinse (9) streifenförmig gebündelte Licht abgetastet wird und daß das vom Objektiv (3) nach Autokollimation auf die reflektierenden Bereiche des Gitters (4c) projizierte Bild der beleuchteten lichtdurchlässigen Bereiche auf einem Fotoempfanger (6) geleitet wird (Fig. 4).
6. Vorrichtung zur automatischen Fokussierung eines Objektives im Autokollimationsstrahlengang, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennebenenbereich des Objektives (3) ein Gitter (4,4a,4b,4c) mit lichtundurchlassxgen und lichtdurchlässigen Bereichen vorgesehen ist, dessen lichtdurchlässige Bereiche durch eine Lichtquelle (l) beleuchtbar und unter Autokollimation durch das Objektiv (3) auf die lichtundurchlassxgen Bereiche abbildbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gitter (4) und Lichtquelle (l) ein teildurchlässiger Spiegel zur Ableitung des durch das Gitter (4) fallenden vom Meßobjekt (5) reflek-

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tierten Lichtes auf ein Fotoelement (6) vorgesehen ist (Fig. l).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (4a) lichtdurchlässige und objektseitig lichtreflektierende Bereiche aufweist und daß zwischen Objektiv (3) und Gitter (4a) ein teildurchlässiger Spiegel (7a) zur Ableitung des von den lichtreflektierenden Flächen kommenden Lichtes auf ein Fotoelement (6) vorgesehen ist (Fig. 2),
9· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (4b) lichtdurchlässige und objektseitige lichtreflektierende schräg zur Ebene des Gitters gestellte Bereiche zur Ableitung des vom Objekt (5) reflektierten Lichtes auf ein Fotoelement (6) aufweist (Fig. 3_S 3a).
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (4c) lichtdurchlässige und objektseitig lichtreflektierende Bereiche aufweist und gegen die optische Achse des Objektives (3) schräg gestellt ist und daß zur streifenweisen Beleuchtung des Gitters (4c) ein Schwenkspiegel (8) und eine das Licht der Lichtquelle (1) streifenweise bündelnde Zylinderlinse (9) vorgesehen ist (Fig. 4). Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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