DE3142000A1 - "scharfeinstellungs-ermittlungsystem" - Google Patents

Description

Scharfeinstellungs-Ermittlungssystern

Die Erfindung bezieht sich auf ein ScharfeinsteLlungs-Ermittlungssystern und insbesondere auf ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem zum Ermitteln eines Scharfeinstellungs-bzw. Fokussierzustands eines optischen Abbildungssystems auf der Grundlage von Signalen für. ein mittels des 'Abbildungssystems„erzeugtes Bild, die von.drei Lichtempfangsteilen erzeugt werden, welche an Stellen angeordnet sind, die im wesentlichen Stellen an einer vorbestimmten Brennebene des Abbildungssystems, vor der Brennebene bzw. hinter der Brennebene entsprechen.

Es wurden beispielsweise in der (der DE-OS 15 47 457 entsprechenden) US-PS- 3 532 045, der (der DE-OS 29 23 573 entsprechenden) US-PS 4 277 156 und den JP-OSen Nr. 7336/ 1976, Nr. 79425/1978 und Nr..106421/1980 einige Scharfeinstellungs-Ermittlungssysteme vorgeschlagen, die es ermöglichen, einen Scharfeinstellungszustand eines optischen

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Doulr.cho Bank (München) Kto 51/61O7Q

Oresdner Bank (München) Klo. 3939 844

Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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"■"■.-■■ -K)- DE 1635

Abbildungssystems auf der Grundlage von Signalen für ein mittels des Abbildungssystems erzeugtes Bild zu erfassen-, die von drei 'Lichtempfangsteilen erzeugt werden, welche an Stellen angeordnet sind, die im wesentlichen Stellen in einer vorbestimmten Brennebene des optischen Systems, vor der Brennebene bzw. hinter der Brennebene entsprechen.

Wenn ein Objektbild an dem Randbereich eines Lichtempfangsteils eines fotoelektrischen Wandlers bzw, eines

" ,

vorbestimmten Erfassungsbereichs (Bildfeld) liegt ν innerhalb dessen mittels eines elektrischen Signalverarbeitungssystems eine wirksame Signalverarbeitung vorgenommen wird, werden' verschiedenerlei Übergangs- bzw. Sprungzu-

, ₅ stände hervorgerufen, wenn das Bild in das Bildfeld·'eintritt oder das Bildfeld verläßt; daraus ergeben sich unstabile Scharfeinstellungs-Ermittlungssignale, Insbesonde-· re bei- Systemen, bei denen zur Scharfeinstellungs-Ermitt-' lung die Schärfe ■ von Bildern verglichen wird, stellen auf einem Unterschied hinsichtlich der Schärfe oder der Vergrößerung des Bilds zurückzuführende Fehler am Rand des Bildfelds schwerwiegende Faktoren hinsichtlich des Einführens von Fehlern in die Scharfeinstellungs-Ermittlung dar» Dies haftet jedoch den Scharfeinstellungs-Er-■

mittlungssystemen dieser Art von Natur aus an. Es ist sehr erwünscht, diese Erscheinung auszuschalten, um in konstanter Weise und fehlerfrei eine stabile bzw. gleichmäßige Scharfeinstellungs-Ermittlung herbeizuführen.

■

In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem zu schaffen, das einen Scharfeinstellungszustand eines optischen Abbildungssystems auf der Grundlage von Signalen für ein' mittels des Abbildungssystems erzeugtes Bild ermittelt,

-Ά- DE 1635 ·

die " von drei Lichtempfangsteilen erzeugt werden, welche an Stellen angeordnet sind, die im wesentlichen Stellen an einer vorbestimmten Brennebene des Abbildungssystems, vor der Brennebene bzw. hinter der Brennebene entsprechen, und das es ermöglicht, die vorstehend' genannten Unzulänglichkeiten der herkömmlichen Systeme, nämlich die auf die Übergangse.rscheinung"en beim Eintritt des Bilds in • das Erfassungs-Bildfeld oder beim Austritt des Bilds aus dem Erfassungs-Bildfeld zurückzuführenden Ungleichmäßigkeiten. der Seharfeinstellungs^-Ermittlungssignale auszuschalten, so daß. beständig und fehlerfrei eine stabile Scharfeinstellungs-Ermittlung ausführbar ist.

Zur Lösung der-Aufgabe wird mit der Erfindung ein Scharf-. einstellungs-Ermittlungssystem · angegeben, bei dem ein Erfassungsbereich (Erfassungs-Bildfeld) desjenigen Lichtempfangsteils aus den drei Lichtempfangsteilen, der an einer im wesentlichen der vorbestimmten · Brennebene des optischen Abbildungssystems entsprechenden Stelle angeordnet ist, in der Weise eingeschränkt ist, daß er enger als der Erfassungsbereich der übrigen' beiden Lichtempfangsteile ist.

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Gemäß einem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel· wird ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem -angegeben, bei dem im Ansprechen auf ein Signal, das mittels eines Ausgangssignals des an der im wesentlichen der vorbestimmten Brennebenen des. optischen Abbildungssystems entsprechenden Stelle angeordneten Lichtempfangsteils erzeugt wird, die Unterscheidung des Scharfeinstellungszustands eingeschränkt wird, wodurch die Erzeugung eines fehlerhafrten Ausgangssignals verhindert werden kann und damit in beständiger Weise ohne Fehler eine stabile Seharfeinstel-

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"lungs-Ermittlung herbeigeführt werden kann.

Als Verfahren, mit dem der wirksame Erfassungsbereich

des einen Lichtempfangsteils kleiner als derjenige der 5. .-■"-"■-■

übrigen beiden Lichtempfangsteile gemacht wird, können ein Verfahren der physischen oder optischen Verkleinerung des Lichtempfangsteils, ein Verfahren der Verkleinerung des Signalverarbeitungsbereichs eines·Signalverarbeitungssystems für die Verarbeitung der Ausgangssignale des

Lichtempfangsteils usw. angewandt werden. Diese Verfahren werden in größeren Einzelheiten beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. .

• •HO n *

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Fig. 1 A bis 1 C' sind schematische Ansichten für die Erläuterung des Prinzips eines Scharf e in.s te 1 lungs-'•Ermittlungsvorgangs, der bei einem Ausführungsbeispiel des" Ermittlungssystems· anwendbar "ist, wobei die Fig. IA den optischen Aufbau des Ermittlungssystems zeigt, die Fig. IB die Gestaltung von Lichtempfangsteilen eines in Eig. " IA gezeigten ■ fotoelektrischen Wandlers zeigt "und die -·" Fig. IC Änderungen der Bildschärfe an drei Orten in der Fig. 1 A zeigt. · '

Fig. 2 ist ein Blockschältbild, das den Aufbau der elektrischen Schaltung bei einem Ausführungsbeispiel " des Ermittluhgssystems zeigt, bei dem das in den fig. IA bis- IC gezeigte Prinzip angewandt -wird.

Fig. 3 ist ein Teilschaltbild, das ein'.Beispiel für eine in Fig. 2 gezeigte Ausgleicheinstellschaltung ■ ' zeigt. .

"Fig. 4 A bis 4 C zeigen Signalkurvenformen für die Er-. läuterung eier Funktion eines in Fig. 2 gezeigten. Fenstervergleichers, der bestimmt, ob die Sammel-

zeit richtig ist.

Fig.-5 A" bis 5 F zeigen Ausgangssignal-Kurvenformen der Ausgangssignale von Hauptb Röcken der in Fig. 2 _on gezeigten Schaltung. ■ .

Fig. & ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Zeitsteuergenerators in · der in Fig. 2 gezeigten Schaltung zeigt. . .
" .

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Fig.- 7 --ist- ein.-Zeitdiagramm, das von dem in Fig·. 6 go-' zeigten Zeitsteuergenerator abgegebene Zeitsteuer-• signale für die Steuerung verschiedener Betriebsvorgänge zeigt.

;.

Fig» 8 ist ein Blockschaltbild, das. den Aufbau einer Integrationszeit-Steuerschaltung in der in Fig. 2 gezeigten Schaltung zeigt.

. .

Fig. 9 und 10 sind Darstellungen zur Erläuterung des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems, wobei die Fig.9 veranschaulicht, wie ein Fehler durch Änderungen von Scharfeinstellungs-Ermittlungssignalen

- - hervorgerufen wird, wenn das Bild im Vergleich Ib-.. . .. - - .

zu seiner Lage in der Mitte des Bildfelds an dem Randbereich des Bildfelds liegt, und wobei die.' Fig. 10 veranschaulicht, wie ein · fehlerhaftes Arbeiten durch einen Unterschied hinsichtlich

2Q der Vergrößerung hervorgerufen wird, der sich aus- der in Abständen in Richtung längs der opti sehen Achse des optischen Abbildungssystems verteilten Anordnung der drei LichtempfangsteLIe ergibt.

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Fig. 11 ist eine Darstellung der Anordnung der Lichtempfangsteile eines fotoelektrischen Wandlers gemäß einem im Zusammenhang mit den-Fig. 9 und 10 be-.

. schriebenen Ausführungsbeispiel des Ermittlungssy-

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stems. . .

Fig. 12 ist ein Teilschaltbild, das den Aufbau einer Fensterfunktions-Generatorschaltung in der in Fig.

_ " 2 gezeigten Schaltung gemäß einem weiteren, im Zusammenhang mit den Fig. 9 und 10 beschriebenen Ausführungsbeispiel des Ermittlungssystems.

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Fig. 13 zeigt" Kurvenformen der Ausgangssighale von Hauptschaltungen der in Fig. 12 gezeigten Fensterfunktions-Generatorschaltung.

Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das - eine für.die im Zusammenhang mit den Fig. 9 bis 13 beschriebenen Ausführungsbeispiele des Ermittlungssystems geeignete Zentraleinheit der in Fig. 2 gezeigten Schaltung zeigt.

Fig. 15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Anzeige bei . der Anwendung des Scharfeinste llungs-Er-mittiungssystems bei einer Kamera zeigt.

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Nach Fig. IA hat_ein Abbildungsobjektiv 1 eine optische Achse I¹. In dem optischen Weg des Abbildungsobjektivs 1 ist ein Strahlenteiler 2 angeordnet, der teildurchläs- " sige Abschnitte bzw.. Flächen 2' und 2" sowie eine Totalreflexions-Fläche 2'" hat. Das aus dem Abbildungsobjektiv 1' austretende Licht fällt auf die teildurchlässige Fläche · 2' und wird dann mittels dieser, der teildurchlässlgen Fläche 2" und der Totalreflexions-Fläche 2'" in drei gesonderte LlchtstrahlenbUndel 3, 4 und 5 aufgeteilt. Wenn die teildurchlässige Fläche 2" ungefähr ein Drittel des einfallenden Lichts durchläßt und die restlichen beiden Drittel reflektiert, sowie die teildurchlässige Fläche 2' ungefähr die Hälfte des einfallenden Lichts durchläßt

und die andere Hälfte des einfallenden Lichts reflektiert, 15

wird offensichtlich die Energie der aus drei aufgeteilten Lichtstrahlenbündel 3, 4 und 5 im wesentlichen die glei-■ ehe. Ein fotoelektrischer Wandler 6 hat drei Lichtempfangsteile 6', 6" und 6'". . '

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Wenn der Konvergenzpunkt der Lichtstrahlen 3 der Punkt 7 ist, so ist leicht ersichtlich, daß die Konvergenzpunkte der Teil-Lichtstrahlen 4 und 5 die Punkte 7' bzw. 7" sind. Wenn der Konvergenzpunkt 7" der Lichtstrahlen 4, die mittels der teildurchlässigen Flächen 2' und 2" reflektiert und abgesondert sind, mit dem Lichtempfangsteil 5" zusammenfällt, liegt der·Konvergenzpunkt 7 der an. dem Lichtempfangsteil 6' .einfallenden Lichtstrahlen 3 hinter dem

Lichtempfangsteil 6', während der Konvergenzpunkt 7" der 30

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an dem Lichtempfangsteil 6'" einfallenden Lichtstrahlen 5 vor dem Lichtempfangsteil 6'" liegt. Die Abweichungen dieser k-onvergenzpunkte von den .Lichtempfangsteilen werden einander gleich, wenn die Abstände zwischen den teildurchlässigen Flächen 2¹ und 2" bzw. zwischen der teildurchlässigen Fläche 2" und der Totalreflexions-Fläche 2 ·" einander gleich sind. Demzufolge wird die Bildschärfe an dem Lichtempfangsteil 6" maximal, während die .Bildschärfenan' den Lichtempfangszeilen 6¹ und' 6'" geringer werden, einander jedoch gleichartig sind.

Bei einer Versetzung des Abbildungsobjektivs 1 längs der optischen Achse I¹ ändern sich die Bildschärfen an den

₁₅' Lichtempfangsteilen 6', 6" und 6¹" gemäß der Darstellung in der Fig. IC. In der Fig. IC, in der die Versetzung des Aufnahmeobjektivs 1 an der Abszisse aufgetragen ist und die Bildschärfe an der Ordinate aufgetragen ist, bi'l-

. "den die die Bildschärfe-Änderungen an den Lichtempfangs—

2Q teilen 6', 6" bzw. 6¹" darstellenden Kurven 8', 8" bzw. 8¹" Scheitelwerte bzw. Maxima. Der in der Fig. IA dargestellte Zustand entspricht der in Fig. IC gezeigten Stelle 9. Falls die Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsteils 6' des fotoelektrischen Wandlers 6 so angeordnet ist,

daß sie im wesentlichen mit der vorbestimmten Brennebene

des Abbildungsobjektivs 1 (der Filmfläche im Falle einer Kamera) zusammenfällt, wird der .Zustand scharfer Einstellung des Aufnahmeobjektivs 1 bei den in Fig. 1 A gezeigten Bedingungen^, erfaßt, ,nämlich dann, wenn die Zusam-30

menhänge zwischen den Bildschärfen' an den, jeweiligen Lichtempfangsteil.en 6¹, 6" und 6'" den an der Stelle 9 in der Fig. IC gezeigten entsprechen. Aus der Fig. IC ist dann ersichtlich, daß die Zusammenhänge zwischen den durch die Kurven 8¹ und 8'" dargestellten Bildschärfen je nach der Lage der Abbildungsebene des Abbildungsobjek-

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-t»- DE 1635 3Η200Ο

tivs 1 vor oder hinter dem Lichtempfangsteil 6' umgekehrt bzw. gegensinnig .sind. Auf diese Weise kann ein Naheinstellüngszuständ oder ein V/eiteinstellungszustand erfaßt

• -

werden.
5

Die Fig. IB ist eine Vorderansicht des fotoelektrischen Wandlers 6_t bei dem die jeweiligen Lichtempfangsteile 6', 6" und 6'" beispielsweise bandförmige geradlinige Ladungskcapplungs-Schaltungen (CCD) aufweisen» Die Licht- *0 empfangsteile sind jedoch hinsichtlich ihrer Form nicht unbedingt auf diese dargestellte Form beschränkt.

Auf diese Weise wird ein Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem erzielt, das dem Strahlenteiler 2 .und den fotoelek-' ·

trischen Wandler 6 mit den drei Lichtempfangsteilen 6' , 6" und 6'" hat. Die Fig.. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer '■ elektrischen Schaltung, mit der Bildsignale der Lichtempfangsteile 6*„ 5" und 6'" eingelesen werden, Schärfesigna- Ie gewonnen werden und das Ausmaß der Bildschärfe an drei Orten unterschieden wird. Manche der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsblöcke haben bekannten Aufbau und.sind in ihren Einzelheiten in einer Reihe von Anmeldungen gezeigt, wie beispielsweise der DE-OS 29 30 636 (entsprechend derUS-Patentanmeldung Ser. No. 59 635 vorn 23.JuIi 1979), der deutschen. Patentanmeldung P 30 19 908.7 (entsprechend der US-Patentanmeldung Ser.No. 151· 703 vom 20.Mai 1980)

■ usw. Es werden daher nur Schaltungsteile beschrieben, die einen wesentlichen Zusammenhang mit dem Ermittlungs-

system haben. ' .'-.·:

Wach Fig. 2 hat der in Fig. 1 gezeigte fotoelektrische Yiandler 6 eine Ladungsk^ppelschaltung (CCD) mit drei
Lichtennpfangsteilen 6' , 6" und 6¹". Für den Betrieb des Wandlers 6 wird von einer Takttreiberschaltung CLKD her

' 4g ■■ "" "3U2000

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eine Folge von Taktsignalen zugeführt. Diese Taktsignale werden zum Herbeiführen- einer Folge von Funktionsvorgängen des Wandlers 6 zugeführt, wie einer Integration, einer

-Übertragung, einer Rückstellung usw. in einer voFbestimm-5. ■ ■

ten Aufeinanderfolge. Die über eine vorbestimmte Zeitdauer in dem Wandler 6 gespeicherte Ladung wird an der Ausgangsstufe des Wandlers 6 in eine Spannung umgesetzt und danach als Bildsignal über einen zur Unterdrückung von Störungen dienenden Kondensator C in eine Ausgleichseinstellschaltung BA eingegeben. Diese den drei Lich'tempf angsteilen 6' , 6" und 6'" entsprechenden Bildsignale des Wandlers 6 werden zeitlich aufeinanderfolgend in einer Reihenfolge ausgelesen, die durch den Aufbau des Wandlers 6 bestimmt

^ist· " ■ '■ . ■

Die Ausgleichseinstellschaltung -BA hat gemäß der' Darstellung in der Fig. 3 einen Multiplexer 11 mit bekanntem Aufbau sowie drei veränderbare Widerstände 12., 13 und

14. Nach Fig. 3 werden die Bildsignale gemäß der vorangehenden Beschreibung dem Multiplexer. 11 über die veränderbaren Widerstände 12; 13 bzw. 14 zugeführt. Im Ansprechen auf ein über .einen· Anschluß 16 auf genommenes . Synchronisiersignal nimmt der Multiplexer 11 die· den jeweiligen Lichtempfangsteilen 6', 6" bzw. 6'" entsprechenden Bildsignale über den veränderbaren Widerstand 12, 13 bzw. 14 auf, und gibt sie an einen Verstärker 17 ab. Mit den veränderbaren Widerständen 12, 13 und 1.4. wird der Ausgleich bzw. die Ausgewogenheit der Bildsignale für die

Lichtempfangsteile 6*, 6" und 6¹" gesteuert. Die Ausgangssignale der Widerstände 12, 13 bzw." 14 werden über den Mutliplexer 11 in den Verstärker 17 eingegeben, in welchem mittels· eines Gegenkapplungswiderstands 18 entsprechend ..· den Widerstandsverhältnissen die Verstärkungen ■ für die • .jeweiligen Bildsignale gesteuert werden, wonach die Bild-

·. ■■ ■■". . · ." DS ■ ■

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signale in die· nächstfolgende elektrische Schaltung' eingegeben werden. Die Ausgleichseinstellung der Bildsignale ist zweckdienlich, wenn hinsichtlich der mittels des
Strahlenteilers 2 aufgeteilten drei Lichtstrahlenbündel 3, 4 und 5 eine ^: Unausgewogenheit bzw. Ungleichheit besteht. Das Synchronisiersignal wird an den Anschluß 16 von einem Zeitsteuergenerator TMGE her angelegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zwar drei veränderbare Widerstände verwendet, es können jedoch zwei veränderbare

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Widerstände dazu verwendet werden, zwei Bildsignale im Verhältnis zu dem übrigen Bildsignal auszugleichen.

Die Signalverarbeitung bei diesem Schaltungsaufbau erfolgt _K entsprechend einer Folge von Synchronisiersignalen, die

Ib ' .

von dem Zeitsteuergenerator TMGE her zugeführt werden. Im Ansprechen auf ein Arbeitsbefehlssignal SWAF 'für die Inbetriebnahme des' Schaltungsaufbaus (das im Falle einer Kamera synchron mit dem Drücken eines Verschlußauslöseknopfs in eine erste Stellung erzeugt wird ) und ein Einschalt-Löschsignal PUC erzeugt der Zeitsteuergenerator TMGE die verschiedenartigen Synchronisiersignale' für die jeweiligen Schaltungsblöcke in einer vorbestimmten Reihenfolge. Der Zeitsteuergenerator TMGE kann bekannten Aufbau haben und muß lediglich die Gruppe von Synchronisiersignalen erzeugen, die für den Betrieb der Schaltung bei diesem Ausführungsbeispiel geeignet ist« Die Takttreiberschaltung CLKD arbeitet gleichfalls im Ansprechen auf Signale des

QQ Zeitsteuergenerators TMGEo '

Die mittels der 'Ausgleichseinstellschaltung BA ausgeglichene Bildsignale werden in eine erste Abfrage/Halteschaltung SHA eingegeben. Die erste Abfrage/Halteschaltung

SHA formt die Bildsignale aus dem Wandler 6. Im Ansprechen

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auf-einen mit der\ Ausgabe der Bildsignale aus dem Wandler 6 synchronen Abfrageimpuls aus dem Zeitsteuergenerator
TMGE ruft die erste Abfrage/Halteschaltung SHA den Pegel

der jeweiligen Bildsignale ab und speichert diesen.
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Da der tatsächlich eingesetzte CCD-Wandler einen Halbleiter aufweist, beeinflußt~die Temperatur und die Sammelzeit bzw. Integrationszeit des Wandlers den Dunkelstrom. Daher

...» enthält das tatsächliche Bildsignal einen . Dunkelstrom-Pegel, der dem, der tatsächlichen. Menge des einfallenden Lichts entsprechenden Signal überlagert ist. Somit enthält das Bildsignal eine Stör- bzw. Rauschkomponente. Ein Teil des Lichtempfangsteils des CCD-Wandlers.wird mittels einer Aluminiummaske oder dergleichen abgedeckt und das von diesem abgedeckte Teil ausgegebene Signal als Dunkelstrom-Pegel betrachtet·. Dann wird der Unterschied zwischen dem Ausgangssignal aus dem nicht abgedeckten Lichtempfangsteil und dem Ausgangssignal aus dem abgedeckten Teil (das nach-. stehend als' "Dunkelstrom-Bit" bezeichnet wird), nämlich dem Dunkelstrom-Pegel gebildet, um dadurch die Beeinflussung durch den Dunkelstrom auszuschalten. Das ( nicht gezeigte) Dunkelstrom-Bit ist an dem Ende eines jeden

• der Lichtempfangsteile 6', 6" und' 6"' des Wandlers 6 angeordnet, so daß dieses Bit zuerst ausgegeben wird. Eine zweite Abfrage/Halteschaltung SHB ruft die Ausgangspegel·

. dieser Dunkelstrom-Bits ab und speichert .die Pegel. Die zweite Abfrage /H>al te schaltung SHB empfängt aus dem Zeit-Steuergenerator TMGE. Befehle für die Speicherung des Ausgangspegels. Ein Differenzverstärker DIF nimmt die Ausgangssignale der beiden Abfrage/Halteschaltungen SHA und SHB auf und bildet die Differenz zwischen diesen beiden eingegebenen Ausgangssignalen. Die als Ausgangssignale

' ■

• des Differenzverstärkers DIF erhaltenen Bildsignale sind

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Signale, deren Dunkelstrom-Pegel ausgeschieden ist und · die in richtiger Vieise der Menge des, einfallenden Lichts entsprechen. ·

Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DIF Wird in ein Hochpaßfilter HPF sowie in zwei Vergleicher COMPA. und COMPB eingegeben- Dem Vergleicher COMPA wird eine Bezugs.spannung VA zugeführt, während dem .Vergleicher
COMPB eine Bezugsspannung VB zugeführt wird. Diese beiden Vergleicher COMPA und COMPB bilden einen Fenstervergleicher, ■ ·

Die Arbeitsweise des Fenstervergleichers wird nun anhand der Fig. 4A.bis 4C beschrieben. Diese Figuren zeigen den Zusammenhang. zwischen dem Spitzenwert des hinsichtlich· des - Dunkelstrom-Pegels kompensierten bzw. k-orrigierten. Bildsignals (das nachstehend als korrigiertes Bildsignal bezeichnet wird) und den Bezugsspannungen VA und VB, wobei an der Abzisse die Zeit aufgetragen ist und an der Ordina- te die Spannungen ·aufgetragen sind. Die. in der Fig. 4A durch Pfeile bei 6'", 6" und 6' dargestellten Bereiche Stellen die Zeiten dar, während welchen die Bildsignale für die Lichtempfangsteile 6'", 6" bzw. 6¹ ausgegeben

Werden. Nach Fig. 4A übersteigt ein Teil des korrigierten Bildsignals (für 6") die Bezugsspannungen VA und VB', so daß der Signalpegel zu hoch ist. In diesem Fall haben die Ausgangssignale .der Vergleicher COMPA und COMPB beide

3q hohen Pegel, Nach Fig.. 4B ist das korrigierte Bildsignalniedriger als die Bezugsspannung VB, so daß der Signalpegel zu niedrig ist». Xn diesem Fall haben die Ausgangssignale der Vergleicher COMPA und COMPB beide niedrigen Pegel. Nach Fig. 4C liegt der Spitzenwert des korrigierten Bildsignals zwischen den Bezugsspannungen VA und VB₉ so

"·;··*· **V""3U20Ö0

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' daß -ein geeigneter" Pegel vorliegt.. In diesem Fall hat nur das Ausgangssignal des Vergleichers COMPB hohen Pegel, während das Ausgangssignal des Vergleichers COMPA niedrigen Pegel hat. Wenn die . Bezügsspannungen VA und • VB so gewählt werden, daß ein geeigneter Pegel des hin-, sichtlich des Dunkelstroms korrigierten Signals eingestellt wird, gibt die Kombination aus hohem oder niedrigem Pegel der Ausgangssignale der Vergleicher .COMPA und COMPB die Brauchbarkeit des Pegels des korrigierten Signals an. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel VA > VB ist und die Ausgangssignale der Vergleicher COMPA und COMPB. beide hohen Pegel habenj zeigt dies an, daß das hinsichtlich " des Dunkelstroms korrigierte Signal einen zu hohen Pegel einschließlich eines Sättigungspegels hat. Wenn die Ausgangssignale der beiden Vergleicher COMPA und COMPB niedrigen Pegel haben," zeigt dies an, daß der •Pegel des korrigierten Signals zu niedrig ist. Nur wenn das Ausgangssignal des Vergleichers COMPA niedrigen Pegel und das Ausgangssignal des Vergleichers COMPB hohen Pegel .hat, ist damit angezeigt, daß das hinsichtlich des Dun-• kelstroms korrigierte Signal einen geeigneten Pegel hat.

Die AusgangesignaLe der Vergleicher COMPA und COMPB wer- ·

den einer Sämmelzeit-bzw. Integrationszeit-Steuerschaltung AGC zugeführt, die den geeigneten Pegel des korrigierten Signals dadurch aufrecht erhält, daß sie bei einem zu hohen Pegel die Sammelzeit bzw. Integrätionszeit

„_n des Wandlers 6 verkürzt und bei einem zu niedrigen Pegel • die Integrationszeit verlängert.· Im Ansprechen auf ein

Synchronisiersignal aus dem Zeitsteuergenerator TMGE . arbeitet die Integrationszeit-Steuerschaltung. AGC so, daß sie den Zustand der Ausgangssignale der Vergleicher COMPA und COMPB zu Zeitpunkten erfaßt, an denen die hinsichtlich des Dunkelstroms korrigierten Signale für ,die

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Ί L ich temp fangs te i le¹* 6', 6" und 6'" ausgegeben werden. Aufgrund - des Ausgangssignalzustands der Vergleicher COMPA und CQMPB gibt, die Integrationszeit - Steuerschaltung ·

AGC an den Zeitsteuergenertor TMGE ein Befehlssignal zum e - · · . " . -

Verkürzen oder verlängern der Sammelzeit bzw. Integrationszeit ab. Im Ansprechen auf das Befehlssignal.schaltet der Zeitsteuergenerator TMGE die Takttreiberschaltung CLKD so, daß bei der nächsten Ausgabe aus dem Wandler 6 die Integrationszeit des Wandlers 6 verkürzt oder ver-■ längert ist. ■

Das Hochpaßfilter HPF bewertet das Ausmaß der Änderung . des Bilds. Das Hochpaßfilter entnimmt als ersten Schritt

■ic zur Bewertung der Bildschärfe dem Bildsignal die Hochfrequenzkomponenten. Der Zeitsteuergenerator TMGE führt dem Hochpaßfilter ein Synchronisiersignal' zu, das mit der Zeitsteuerung der Eingabe der den Lichtem.pfangsteilen 6', 6" und. 6'" des- Wandlers 6 entsprechenden Bildsignale synchron ist. Dies dient dazu, an dem Hochpaßfilter HPF die Erzeugung eines Ausgangssignals zu verhindern, das von der Bildschärfe unabhängig ist und das durch einen plötzlichen Wechsel des Signals in der Anfangsperiode verursacht wird. Mit diesem Synchronisiersignal wird das

Hochpaßfilter HPF zeitweilig zurückgeschaltet.

Das Ausgangssignal des Hochpaßfliters HPF wird über eine. Absolutwertschaltung ABS einer Quadrierschaltung SQR zugeführt. Die Absolutwertschaltung ABS bildet den Absolutwert des Ausgangssignals des Hochpaßfilters HPF; Da sowohl eine positive als auch eine negative Änderung des Bildsignals auftreten kann ("Dunkel" auf "Hell" und
"Hell" auf "Dunkel")₅ würden in dem Fall, daß das Ausgangssignal des Hochpaßfilters HPF einer später beschriebenen Integrierschaltung INT direkt bzw. unverändert zu- :

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geführt wird, die '.Ausgangssignale einander aufheben und das die Bildschärfe darstellende Signal in Abhängigkeit von dem Bildmuster zu Null werden. Um dies zu verhindern,

. ist die Absolutwertschaltung ABS eingefügt. Bei der Qua-. '

drierschaltung SQR können beispielsweise die nichtlinearen Eingangs/Ausgangs-Kennlinien eines Halbleiters genutzt werden. Die Quadrierschaltung SQR in diesem Schaltungsaufbau bewirkt, das Spitzen-Ausgangssignal des Hoch-

,Q paßfilters zu betonen und zu bewerten, nämlich den Zu-

• stand, bei dem die zeitliche Änderung des Bildsignals ■ groß ist und die Schärfe hoch ist. Die Quadrierschaltung SQR ist an eine Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN angeschlossen. Dies dient dazu, durch Absenken des Bewertungsgewichts für die Bildschärfe nahe dem Rand des Bildfelds die Einführung von Fehlern in .die normale Schärfebewertung zu verhindern, wenn als Teil eines unscharfen Bilds ein Bild außerhalb des Bildfelds in das .Bildfeld eintritt. Ferner dient dies' auch dazu, die Entstehung eines Übergangsfehlers zu verhindern, wenn aufgrund der verschwommenen Abbildung oder eines . "Verwackeins" des von dem Abbildungsobjektiv 1 erzeugten Bilds ein weiteres Bild in das Bildfeld eintritt. Das Ausgangssignal der

' Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN steuert die Ver-25

Stärkung der Quadrierschaltung SQR so, daß sie am Rand "des Bildfels · niedrig ist und in der Mitte hoch ist. Auf diese Weise steuert; im Ansprechen auf ein mit dem Einleiten des Funktionsablaufs der Lichtempfangsteile 6', 6"

on und 6¹" des Wandlers 6 synchrones Steuersignal aus dem Zeitsteuergenerator TMGE die Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN die Verstärkung der Quadrierschaltung in' Übereinstimmung mit dem entsprechend' dem Ort (in dem
Bildfeld) festgelegten Verhältnis. ·

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- Das ..Au/sgangssigna,!. der Quadrierschaltung SQR₉ das die · angehobenen bzw; betonten Schärfedaten enthält, wird in die Integrierschaltung INT eingegeben, die eine Integration für die gesamte Fläche der Lichtempfangsteile ausführt und die Bildschärfe an jedem der Lichtempfangsteile abgibt. Der- Integrierschaltung INT wird ferner von dem Zeitsteuergenerator TMGE her ein Synchronisiersignal in ' der Weise zugeführt, daß die Integration und die Rück-·

IQ stellung der Integration zu Zeitpunkten ausgeführt werden, die den Lichtempfangsteilen 6', 6" und 6'" bzw. der Signalausgabe aus diesen entsprechen. Auf diese Weise entspricht das Ausgangssignal der Integrierschaltung INT dem ■ elektrischen Ausgangssignal bezüglich der Schärfe der jeweiligen Bilder in Übereinstimmung mit der Reihenfolge der Ausgabe, aus den Lichtempfangsteilen 6', 6" und : 6'" des Wandlers 6. ' . ·

Das analoge Ausgangssignal· der Integrierschaltung INT

·

wird in eine Analog-Digital-Umsetzschaltung A/D zur Umsetzung in einen digitalen Wert eingegeben, so daß die • Signalverarbeitung erleichtert wird, die in einer Zentralverarbeitungseinheit bzw. Zentraleinheit CPU zur Un- «j. terscheidung des Zustands scharfer Einstellung," eines Naheinstellungszustands oder eines Weiteinstellungszustands des Abbildungsobjektivs 1 vorgenommen wird.

Die Fig. SA bis 5F zeigen die Kurvenformen der Ausgangssignale der. jeweiligen Schaltungsblöcke, um damit .die analoge Verarbeitung der Folge der die Bildschärfe darstellenden Signale zu verdeutlichen, beginnend mit dem Auslesen der Bildsignale aus den Lichtempfangsteilen 6', 6" und 6¹" des CCD-Vandlers 6 (dem Bildfeld für drei BiI-

der) bis zur Integration in der Integrierschaltung INT.

-Vf- ■ DE 1635

' In den Fig. 5A bis ,5F ist an der Abszisse die Zeit "aufgetragen, während an der Ordinate in beliebigen Einheiten die Spannung oder der Strom von Ausgangssignalen aufge-• tragen, ist. Die in der Fig. 5A durch die Pfeile bei 6' , 6" und 6¹" dargestellten Bereiche stellen die Zeiten dar, während welchen die den Lichtempfangsteilen 6¹, 6" und 6¹" des Wandlers .6 entsprechenden Signale ausgegeben und verarbeitet werden. Der Zustand der jeweiligen Bilder · " entspricht dem Zustand scharfer Einstellung des Abbil-. dungsobjektivs 1, wobei die Bildschärfe an dem Lichtempfangsteil· 6" -am. höchsten ist, nämlich die an der Stelle '9 in Fig. IC gezeigte Schärfe am höchsten ist. Die Fig. 5A bis 5F zeigen den Zustand der Signalausgabe aus dem Wandler 6 nur einmal, jedoch werden diese Signale in der-Praxis-wiederholt abgegeben.

Die Fig.· 5A zeigt das Bildsignal, das von dem Wandler 6 abgegeben· wird und Über die Abfrage/Halte schal tung SHA

^^u gelangt ist·. Die Reihenfolge der Ausgabe der Bildsignale für die Lichtempfangsteile ist 6'", 6" und 6'. Die. mit D bezeichnete' Spannung ist der Dunkelstrom-Pegel, . der zuerst ausgegeben wird und mittels der Abfrage/Halteschaltung SHB gespeichert wird. Die Fig. 5B zeigt das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DIF, nämlich das •hinsichtlich des Dunkelstroms korrigierte Signal, bei' dem der Dunkelstrom-Pegel D ausgeschieden ist. Die Fig. 5C zeigt das Ausgangssignal des -Hochpaßfliters HPF. Die Fig. 5D zeigt das Ausgangssignal der Absolutwertschaltung ABS. Die Fig. 5E' zeigt das Ausgangssignal der Quädrierschaltung· SQR, wobei die durch die gestrichelten Linien dargestellten Trapeze die Art der. Änderung der Verstärkung der Quadrierschaltung SQR innerhalb des Bildfelds • in Übereinstimmung mit der Form des y.on der vorstehend beschriebenen Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN

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erzeugten Fensters,darstellen. Die Fig; SF zeigt das Ausgangssignal der Integrierschaltung INT, wobei Pegel A ' (S"⁵),, B (8") und C (8¹) den" Bildschärfen, an.den jeweiligen Lichtempfangsteilen 6'", 6" bzw. 6' entsprechen, Im einzelnen entsprechen die Pegel A, B- und C in Fig. 5F den-Pegeln der Kurven 8¹", 8" und 8" in der Fig.. " IC an der Stelle 9, -

IQ. Die Pegel A, B und C werden mittels der vorstehend ge-. nannten Umsetzschaltung A/D in digitale Daten umgesetzt
und in die Zentraleinheit CPU eingegeben. Die Zentraleinheit CPU berechnet die Verhältnisse zwischen den Pegeln A, B und C in Übereinstimmung von im Voraus eingegebenen Bedingungen für den' Zustand scharfer Einstellung, den Naheinstellungszustand, den Weiteinstellungszustand und die Unterbrechung der Entscheidung. Grundlegend werden bei dem Zustand scharfer Einstellung die Bedingungen B > A, B > C und A. =. C erfüllt. Bei dem Naheinstellungszustand ist die Bedingung C > A erfüllt, während bei dem Weiteinstellungszustand die Bedingung A> C erfüllt ist. Die Zentraleinheit CPU unterscheidet, welche Bedingungen erfüllt sind, und. gibt ein Ausgangssignal ab, das einem dieser drei Zustände entspricht. Als Algorithmus für die

■ .

Entscheidung in der Zentraleinheit CPU kann der Algorithmus angewandt werden, der in der deutschen Patentanmeldung P 30 19 901.0 (die der US-Patentanmeldung Ser.No. 151 533 vom 19.Mai 1980 entspricht) oder in der am 16.Ok-tober 1981 von Shinji Sakai, Nobuhiko Shinoda, Takao Kinoshita, Kazuya Hosoe und Takashi Kawabata eingereichten US-Patentanmeldung beschrieben ist (die der japanischen Patentanmeldung Nr. 144 782/1980 entspricht).

- ■ .

-»θ- DE 1635

Das · Ausgangssignal der Zentraleinheit CPU wird in eine Anzeigeschaltung DISP eingegeben. Die Anzeigeschaltung DISP umfaßt hauptsächlich eine logische Schaltung und eine Treiberschaltung zur Ansteuerung von Anzeigevorrich-

··

tungen wie Leuchtdioden. In Übereinstimmung mit den Befehlen aus der Zentraleinheit CPU schaltet bei diesem Ausfüh-. rungsbeispiel die Anzeigeschaltung DISP im Falle des Zustands scharfer Einstellung eine Leuchtdiode LEDB, im Falle des Na'heinstellungszustands eine Leuchtdiode LEDC und im Falle des Weiteinstellungszustands eine Leuchtdiode LEDA ein, um damit anzuzeigen, daß das Abbildungsobjektiv 1 im Scharfeinstellungszustand, im Naheinstellungszustand oder im Weiteinstellungszustand steht. Ein Schutzwider-

¹^ stand R ist zum Schutz der Leuchtdioden LEDA bis LEDC bei deren Speisung mit einer Spannung V- eingefügt. Bei dem beschriebenen- .Ausführungsbeispiel werden zwar Leuchtdioden verwendet, jedoch können gleichermaßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, elektrochrome Anzeigevorrich-

tungen oder dergleichen verwendet werden.

Die Fig. 15 zeigt eine für die Scharfeinstellung des Aufnahmeobjektivs einer Kamera geeignete Scharfeinstellungs-Meßanzeige mit einem Sucherfeld-Rahmen 19 der Kamera, •einer Feldmarkierung 20, die die Stelle des Bildfelds darstellt, und einer Markierung 21, die den Zustand scharfer Einstellung des Aufnahmeobjektivs darstellt.

• - Die in Fig. 2 gezeigte Leuchtdiode LEDB wird unmittelbar

·

hinter der Markierung 21 angeordnet. Pfeilmarken 22 und 23.geben den Naheinstellungszustand bzw. .den Weiteinstel-

■ lungszustand wieder (wobei die Pfeile die .Drehrichtung einer Entfernungsskala des Aufnahmeobjektivs für dessen.

rj_b Verstellung aus der unscharfen Einstellung in die scharfe

Einstellung, angeben). Die in Fig.· 2 gezeigten Leuchtdio-

-ZQ- DE 1635 '

^ den LEDC und LEDA werden unmittelbar hinter den Pfeilmarkierungen 20 und 22 bzw. 23 angeordnet. Auf' diese Weisekann die Bedienungsperson den Einstellzustand des Aufnahmeobjektivs durch einfaches Beobachten des Aufleuchtens g einer dieser Markierungen feststellen. Wenn' die den Zustand scharfer Einstellung darstellende Markierung 21 aufleuchtet, wird der Fokussiervorgang unterbrochen. Wenn die Pfeilmarkierung 22 oder 23 aufleuchtet, muß lediglich die Entfernungsskala bzw. Entfernungswählscheibe in der durch die Pfeiimarkierung 22 oder 23 angetriebenen .Rieh- ' tung gedreht werden, bis die Scharfeinstellungs-Markierung 21 aufleuchtet.

Der Aufbau des Zeitsteuergenerators TMGE wird anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben.

Nach Fig. 6 dient ein Schaltungsteil aus einem Vorwärts/
■ Rückwärts-bzw. Zweiwegzähler UDC, einem Zähler CNTl, einer programmierbaren logischen Anordnung PLAl und ODER-Gliedern Gl und G3 sowie einem UND-Glied G2 hauptsächlich

dazu, die Sammelzeit bzw. Integrationszeit des CCD-Wandlers 6 einzuregeln. Der Zweiwegzähler UDC wird- im Ansprechen auf einen Be-fehl zur Integrationszeitverkürzung aus · der Tntegrationszeit-Steuerschaltung AGC in die Vorwärts-Zählart und im Ansprechen auf einen Integrationszeitverlängerungs-Befehl in die Rückwärts-Zählart geschaltet. · Der Zweiwegzähler UDC wird so gesteuert, daß er nur dann, wenn von der Integrationszeit-Steuerschaltung AGC ein Integrationszeit-Änderungsbefehl ausgegeben wird, einen

^ Impuls zu einem später beschriebenen vorbestimmten Zeitpunkt zählt,-um eine unterschiedliche Integrationszeit einzustellen. Der Zähler CNTl zählt eine Impulsfolge A aus einem Impulsgenerator PG. Wenn der Zählstand, des Zählers CNTl einen vorbestimmten Wert erreichte der durch

das Ausgangssignal des Zweiwegzählers UDC eingestellt wird, erzeugt die logische Anordnung PLAl einen Steuerimpuls, der über das ODER-Glied G3 ausgegeben wird. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds G3 wird der Takttreiber-

-34- . DE 1635

' schaltung CLKD zugeführt, woraufhin, "diese einen Startimpuls (Schiebeimpuls) zum Einleiten der Ausgabe der Signale aus. dem Wandler 6 erzeugt. Der Startimpuls wird dem Wandler 6. zugeführt. Die Kurvenform de.s Ausgangssignals ■** des ODER-Glieds G3 ist in der Fig. 7(b) gezeigt.

Ein RS-Flip-Flip FFl erzeugt ein Steuersignal für die Takttreiberschaltung CLKD, um damit normalerweise den Wandler 6 in den Löschzustand zu versetzen und den Lösch-

· ■■-■·.

•zustand nur während der Zeitdauer aufzuheben, während der die Signalintegration bzw. Signalsammlung erforderlich" ist. Das Flip-Flop FFl wird durch das vorangehend beschriebene Betriebsbefehlsignal SWAF gesetzt, das über ein ODER-Glied G4 zugeführt wird, oder durch ein'Impulssignal zur Wiederholung des Funktiönsvorgangs, das mit einer später beschriebenen vorbestimmten 'Zeitsteuerung erzeugt wird. Das Flip-Flop FFl wird durch"das Ausgangssignal des ODER-Glieds G3 rückgesetzt. Das in Fig. 7(a) gezeigte "Q-Ausgangssignal des Flip-Flops FFl wird der Takttr-eiberschaltung CLKD als Steuersignal zugeführt. Der CCD-Wandler.6 hat ein Überlaufablaß-Schaltglied,.das entsprechend dem Q-Ausgangssignal des Flip-^Flops FFl
durchgeschaltet bzw. gesperrt wird (nämlich bei hohem

■" Pegel des Ausgangssignals durchgeschaltet und bei niedrigem Pegel .des Ausgangssignals gesperrt wird); dadurch wird die Integration der Signal-Lädung mittels des Wandlers 6 gesteuert. Das in der Fig. 7 (a) gezeigte Intervall, während dem. das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops

FFl niedrigen Pegel hat, entspricht der Signal-Ladungs-Integrationszeit von dem vorbestimmten Zeitpunkt des Setzens des Flip-Flops FFl bis zum Zeitpunkt der Abgabe des Impulses aus dem ODER-Glied G3. Da der Zeitpunkt der ; Abgabe des Impulses aus dem ODER-Glied G3 durch das Aus-

■ ""·;- · 3U2DOO-

-2=2- DE 1635

Ί gangssignal des Zweiwegzählers ÜDC gesteuert wird, wird' die Signal-Ladungs-Integrationsselt des "Wandlers 6 durch das Afcjsgängssignal des Zweiwegzählers- UDC eingeregelt. Das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops FFl wird dem Zähler

^ CNTl als Rücksetzsignal zugeführt. Daher führt der Zähler CNTl den Zählvorgang nur während des Intervalls aus, während dem dasQ-Ausgangssignal des Flip-Flops FFl niedrigen Pegel hat, und wird bei anderen Bedingungen rückgesetzt ,Q gehalten. ' · '

Der Schaltungsteil mit einem Zähler CNT2, einer programmierbaren logischen Anordnung PLA2, ODER-Gliedern G5 bis ■ G8 und RS-Flip-Flops FF2 bis FF5 dient hauptsächlich dazu,v die jeweiligen Teile und die Gesamtablauffolge bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung zu steuern» Der Zähler.. CNT2 zählt eine Impulsfolge B aus dem Impulsgenerator· PG. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der CCD-Wandrer 6 ein mit einer einzigen Phase angesteuerter Wandler. Die Impulsfolge B wird auch der Takttreiberschaltung CLKD zugeführt, die aus der Impulsfolge B Ansteuerungstaktirnpulse (Übertragungs-Taktimpulse) zur Speisung des Wändlers 6 erzeugt. Zwischen den Zählstand des Zählers CNT2' und der Ansteuerung (Ladungsübertragung) besteht eine 1:1 - Übereinstimmung. Die Impulsfolge B wird ferner der. Abfrage/Halteschaltung SHA als Abrufimpulse zugeführt. Die programmierbare logische Anordnung PLA2 ist so programmiert, daß nach der Abgabe des Impulses aus dem ODER-

qn · "

^JU Glied G3 auf dem Zählausgangssignal des Zählers-CNT2 be- ·

ruhende Impulse an jeweiligen Anschlüssen a bis η zu den jeweils in der Fig. 7 gezeigten Zeiten a bis η abgegeben werden. Im Ansprechen auf die Ausgangssignale aus den on Anschlüssen a, e und i der logischen Anordnung PLA2 erzeugt das ODER-Glied G5 ein Ausgangssignal, das an die

.·" 3H2000

-33-' DE 1635

Setzanschlüsse der · Flip-Flops FF'2 und FF3 angelegt wird. Im Ansprechen auf die Ausgangssignale aus den Anschlüssen b, f und j der logischen Anordnung PLA erzeugt das'ODER-• Glied G6 ein Ausgangssignal, das an den Rückse.tzanschluß ö des Flip-Flops FF3 und an den Setzanschluß des Flip-Flops FF4 angelegt wird. Im Ansprechen auf die Ausgangssignale aus· den Anschlüssen c, g und k der logischen An-. Ordnung PLA2 erzeugt das ODER-Glied G7 ein Ausgangssignal, das an die Rücksetzanschlüsse der Flip-Flops FF2

1.0. ' · ■ " ■

und FF4 sowie an den Setzanschluß des Flip-Flops FF5 angelegt wird. Im Ansprechen auf die Ausgangssignale aus den Anschlüssen d, h und 1 der logischen Anordnung PLA2 erzeugt das ODER-Glied G8 ein Ausgangssignal, das. an den Rücksetzanschluß des Flip-Flops FF5 angelegt wird.. Die Q-Ausgangssignale der Flip-Flops FF2 bis FF5 und das "Q-

Ausgangssignal des Flip-Flops FF4 .sind in den FIg. 7(c) bis 7(g.) gezeigt, und zwar in Gegenübersetzung zu den in Fig. 7(b) gezeigten Zeiten, während welchen von den jeweiligen Lichtempfangsteilen 6'", .6" und 6' des Wandlers 6 die Signale abgegeben werden. Das Q-Ausgangssignal (Fig.7(c)) des Flip-Flops FF2 wird der Ausgleichseinstellschaltung BA zugeführt. Das Intervall hohen Pegels , des Q-Ausgangssignals des Flip-Flops "FF3 (Fig. 7 (d)) .· entspricht dem Dunkelstrom-Bit an dem Ende der jeweiligen Ausgangssignale der Lichtempfangsteile 6¹", 6" und 6' und wird der Abfrage/Halteschaltung SHB als Abrufimpuls .zugeführt. Das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops FF3 wird ferner der Integrierschaltung INT als Rücksetzsignal zu-

JO . -

geführt. Das Intervall niedrigen Pegels des Q-Ausgangssignals de.s Flip-Flops FF4 (Fig.7(e)) entspricht den
wirksamen Bildsignal-Bits der Ausgangssignale der jeweiligen. Lichtempfangsteile 6"', 6" und 6¹ und wird dem Hoch- · paßfilter HPF als Rückstellqignal bzw. Sperrsignal züge-

- 3.14 2 OO Q

-34- DE 1635

Ί führt. Auf diese". Weise wird das Hochpaßfilter HPF nur während des -Intervalls niedrigen Pegels des Q-Ausgangssignals des Flip-Flops FF4 aus dem RUckstell-bzw. Sperrzustand gelöst. Das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops FF4 (FIg₀ 7(f)) wird der Integrierschaltung INT als ein Integrierbefehlssignal zugeführt. Das Q-Ausgangssignal des: Flip-Flops FF5 (Figo 7(g)). wird der Umsetzschaltung A/D als A/D-Umsetzbefehl zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds G5 wird der Umsetzschaltung A/D als Rücksetz-

■ ■"· · ■·■■■.■

signal zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds G3 wird der Zentraleinheit CPU als Abtastimpuls für die
Speicherung des Ausgangssignals der Umsetzschaltung A/D zugeführt- Das Ausgangssignal am Anschluß m (Fig, 7(h)) der logischen Anordnung PLA2 wird dem UND-Glied G2 als Zählimpuls für den Zweiwegzähler UDC sowie der Integrationszeit-Steuerschaltung AGC und der Zentraleinheit CPU als Zwischenspeiche.rimpuls zur Zwischenspeicherung der Ausgangssignale derselben zugeführt. Das Ausgangssignal an dem Anschluß η (Fig.7(i)) der logischen Anordnung PLA2 wird einem ODER-Glied G4 als Setzsignal für das Flip-Flop ■ FFl sowie der Integrationszeit-Steuerschaltung. AGC als ■ Rücksetzsignal für ein in dieser Schaltung enthaltenes Flip-Flop zugeführt. Das Q-Ausgangssignal dieses Flip-Flops FFl (nämlich das aus dem in Fig.. 7(a) gezeigten · Q-Ausgangssignal invertierte Signal) wird'dem Zähler CNT2 als Rücksetzsignal zugeführt. Wenn der Zähler CNTl in • der Zähl'ungsfreigabe-Betriebsart ist, ist der Zähler CNT2 in den Rücksetzzustand versetzt. V/enn der Zähler CNTl . ·■■■■■■

in dem Rücksetzzustand ist, ist der Zähler CNT2 in der Zählungsfreigabe-Betriebsart. Der Zählstand des' Zählers CNT2 wird an die Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN ausgegeben. Im Ansprechen auf das Zählstand-Ausgangssignal des Zählers CNT2 führt die Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN eine Verstärkungssteuerung in der Weise

V ""·"· " 3U2000

-35-- DE 1635

aus, daß sich die. Verstärkung der Quadrierschaltung SQR gemäß der Darstellung in Fig. 7(j) ändert. Die Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN kann beispielsweise den Aufbau gemäß der Beschreibung in der deutschen Patentan-

meldung P 30 19 908.7 haben (die der US-Patentanmeldung .Ser.No. 151703 vom 20.Mai 1980 entspricht).

Nun wird anhand der Fig. 8 der Aufbau der Integrationszeit-Steuerschaltung AGC beschrieben; in dieser
Schaltung wird ein RS-Flip-Flop -FF6 durch ein Ausgangssignal hohen Pegels aus dem Vergleicher COMPA gesetzt, während ein RS-Flip-Flop FF7 durch ein Ausgangssignal hohen Pegels aus dem Vergleicher COMPB gesetzt wird. Die-

,r se beiden Flip-Flops FF6 und FF7 werden· durch ein Ausgangssignal hohen Pegels aus dem Anschluß η (Fig.7(i)> der logischen Anordnung PLA2 in dem in Fig. 6 gezeigten Zeitsteuergenerator TMGE rückgesetzt.. Im Ansprechen auf ein Ausgangssignal hohen Pegels an dem Anschluß m (Fig.

7 (h)) der logischen Anordnung PLA2 in dem Zei'tsteuerge-• ' nerator TMGE wird von einem D-Flip-Flop FF8 das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops FF6 sowie von einem D-Flip-Flop FF9 das Q-Ausgangssignal. des Flip-Flops FF7 zwischengespeichert. Der hohe Pegel des Q-Ausgangssignals

des D-Flip-Flöps FF8 gibt eine Verkürzung der Sammel-bzw. Integrationszeit· an, während der höhe Pegel des Q-Ausgangssignals des D-Flip-Flops FF9 eine Verlängerung der Integrationszeit angibt. Diese Ausgangssignale werden an Zählart-Einstellanschlüsse U und D des Zweiwegzählers · .

UDC in dem in Fig. 6 gezeigten Zeitsteuergenerator TMGE

angelegt. . _t

-J₅- ·^:""" ^;"·3Ί 42000

: ■ -SS- DE 1635

Nunmehr- w-erden die ,bei dem ScharfeLnstellungs-Ermittlungssystem vorgenommenen Verbesserungen beschrieben.

Die Fig. 9 zeigt, wie ein Fehler dadurch hervorgerufen wird, daß sich Scharfeinstellungs-Ermittlungssignale ändern,' wenn ein Bild verglichen mit seiner Lage im -mittle-■ ren Teil des Bildfelds an dem Rand des Bildfelds liegt. In der Fig. 9 veranschaulicht der. Teil (a) den Fall, daß Bilder a, b und e mittels der drei Lichtempf angstei Le 6·, 6" und 6¹" an der Mitte des Erfassungs-Bildfelds empfangen werden und die Schärfe dieser Bilder-in der Bilderaufeinanderfolge a, b und c geringer wird. Wenn die Ermittlungssignäle bzw. Pegel mit a, b und c bezeichnet

,,- sind, ergibt sich offensichtlich der folgende Zusammenhang: Ä > B >- C. Wenn gemäß der Darstellung in dem Teil (b) in Fig. 9 die Bilder geringfügig aus dem Rand des Bildfelds auswandern, wird selbst bei gleichen Bedingungen im Bildfeld die Schärfe als in der Bilderaufeinanderfölgec, b und a ansteigend ermittelt, so daß die folgende Be-, Ziehung gilt C > B > A. Wenn folglich die Bilder über, den Rand des Bildfelds gelangen, während die Schärfe der drei Bilder a, b und c unverändert bleibt, sind die Ergebnisse der Scharfeinstellungs-Ermittlung von dem bei der Lage der Bilder in dem mittleren Teil des Bildfelds verschieden. In der Fig. 9 gibt die Markierung "Sa, b, c" an, daß die Erfassungsbildfelder für die Bilder a, b und c miteinander identisch sind.

■ ■

Anhand der Fig. 10 wird nun der fehlerhafte Arbeitsablauf beschrieben, der durch einen Unterschied . hinsichtlich der Vergrößerung hervorgerufen wird, der sich aus der in gegenseitigen Abständen in Richtung längs der optischen gg Achse des optischen Abbildungssystems verteilten Anordnung der drei Lichtempfangsteile 6', 6" und 6'"ergibt. In

-37- · DE 1635

der "Fig. 10 veranschaulicht der Teil (a) den Fall, daß b> a = c gilt und daß ein Unterschied hinsichtlich der [jchärfe der drei Bilder a, b und c besteht. In diesem Kill I κ i 1L offensichtlich: B >· A <» C. Wenn sich jedoch '° die Bilder zu dem Rand des Bildfelds hin bewegt haben, wirkt dies aufgrund des Unterschieds hinsichtlich der . Vergrößerung so, als ob sich die Bilder a, b und c voneinander entfernt hätten. Dies ist in dem Teil (b) in der • Fig. 10 veranschaulicht. Da in diesem Fall das Ermitt-■■ lungssignal bzw. der Pegel C für das·Bild c außerordent-· lieh niedrig ist, gilt der folgende Zusammenhang: B > A^C. Während daher in dem Fall gemäß Fig. 10 (a) der· Zustand scharfer Einstellung, angezeigt werden kann, kann im Falle der Fig. 10(b) der Weiteinsteliungszustand angezeigt werden, da A > C gilt. Die relativen Abstände zwischen den.drei Lichtempfangsteilen 6¹, 6" und 6'" sind zwar klein und bilden daher keine großen Schwierigkeiten, jedoch kann ein derartiger" Fehler in einem Fall gemäß Fig. 9 nicht -vernachlässigt werden. In Anbetracht dieses Gesichtspunkts wird bei dem Ausführungsbeispiel des Ermittlungssystems das Bildfeld JS b des Lichtempfangsteils 6", der an der im wesentlichen mit der vorbestimmten Brennebene des optischen Systems übereinstimmenden Stelle • angeordnet ist, im Vergleich zu den Bildfeldern Σ a und \ Σ c .der übrigen beiden Lichtempfangste.ile 6' und 6'" verengt. Zusätzlich hierzu wird die Unterscheidung des Scharfeinstellungszustands in Übereinstimmung mit dem _a0 Wert d.es Scharfeinstellungs-Ermittlungssignals B eingeschränkt, um damit eine wirksame Unterdrückung irgendwelcher fehlerhafter Erkennungen zu unterdrücken. Beispielsweise kann eine fehlerhafte Anzeige dadurch verhindert werden, daß die Anzeige des Scharfeinstellungszustands ³^ unterbrochen bzw. angehalten wird-, wenn das Ermittlungs-. ._

.-■·. ■·.·-. Jf ^l "*""" ; 3 U 20 O

• . -£9- DE 1635

signal B unterhalb eines vorbestimmten Pegels liegt. Zu · diesem Zweck wird zu den Unterscheidungsbedingungen (Algorithmen), für den Scharfeinstellungszustand mittels der in Fig„ 2 gezeigten Zentraleinheit CPU die Bedingung
B>K hinzugefügt (wobei K eine Konstante ist). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird die Anzeige vorgenommen. Worin diese Bedingung nicht erfüllt iüt, wird die Anzeige gesperrt.

■ Dies wird in größeren Einzelheiten, unter erneuter Bezugnahme auf die Figo 9 und 10 beschrieben. Wenn das dem Lichtempfangsteil 6" in der Mitte entsprechende Bildfeld' Sb ist, ergibt sich in den Fällen gemäß den Flg. 9 (a) I^ und 10 (a) keine Änderung der Größenzusammenhänge der drei Ermittlungssignale A, B und C,und es erfolgt eine richtige- Erkennung des Scharf ei'nstellungszustands, da das Ermittlungssignal B ausreichend groß ist. Nach Fig.

9 ("b) gilt zwar C > B >-A, jedoch wird die Anzeige unt.er-U -

drückt, da-der Pegel des Ermittlungssignals B außerordentlich niedrig ist. Da bei dem Fall gemäß Fig. 10 . (b) B = 0 ist, wird die Anzeige gesperrt und damit eine fehlerhafte Anzeige verhindert.
·

Als ein Verfahren zur Änderung des Bildfelds für die Erfassung mittels der einzelnen Lichtempfangsteile können . ein Verfahren, bei dem die Größe eines Jeden der Bildempfangsteile physisch oder optisch geändert wird, und ein

Verfahren angewandt werden, bei dem der Signalverarbeitungsbereich für den Lichtempfangsteil, nämlich das wirksame Bildfeld durch eine elektrinche Einstellung verändert wird. Das letztere Verfahren kann durch elektrisches Einstellen eines schmalen Bildfelds allein für den Lichtempfangsteil in der Mitte mit Hilfe der Fensterfunktions-Ge-

• ·■ » ► *■ ·

3142Ό00

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rieratorschaltung W₁IN bewerkstelligt werden, die die Verstärkung der Quadrierschaltung SQR steuert.

Die Fig. 11 veranschaulicht das erstere Verfahren. Gemäß

■

der Darstellung .in dieser Figur ist von den drei Lichtempfangsteilen 6', 6" und 6'" des CCD-Wandlers 6 der Lichtempfangsteil 6" in der Mitte des Wandlers, der der vorbe-' stimmten Brennebene entspricht, enger, als die anderen. Lichtempfangsteile 6¹ und 6¹" ausgebildet.

Zum Verwenden des Wandlers. 6 mit' den Lichtempfangsteilen 6'; 6" und 6¹" mit diesem Aufbau in der in Fig. 2 gezeigten Schaltung wird bei dem Aufbau des in Fig. 6 gezeigten Zeitsteuergeherators TMGE der Programminhalt der program-• mierbaren logischen Anordnung PLA2 so verändert, daß die in Fig. 7 gezeigten Zeiten der Impulsausgaben aus den Anschlüssen e, f, g und h der logischen Anordnung PLA2

■ in Übereinstimmung, mit der Änderung der Größe des' Licht-

'

empfangsteüs 6" verändert werden.

Die' Fig. 12 veranschaulicht das letztgenannte Verfahren, bei dem das Bildfeld für den mittleren Lichtempfangsteil

_ocr 6" mit Hilfe der Fensterfunktions-Generatorschaitung WIN eingeengt wird. Der Zeitsteuergenerator TMGE führt, der Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN einen Impuls, der mit dem Zeitpunkt der Verschiebung der Ladung aus den Lichtempfangsteilen 6¹, 6" und 6'" des Wandlers 6 zu dem Analogschieberegister für die Ladungsübertragung synchron ist, einen Impuls für die dem Anfangsmoment und dem Abschlußmoment des Lichtempfangs mittels der Lichtempfangsteile 6', 6" und 6'" entsprechende Zeit und einen Impuls zu, der mit der Zeit des Auslesens aus den jeweiligen fotoempfindlichen Elementen der. Lichtempfangsteile

-4tö- DE 1635

- 6', "6" und 6¹" synchron ist. Dies wird weiter unter Bezugnahme auf- den Aufbau des Zeitsteuergenerators TMGE beschrieben, welcher anhand der Fig„ 6 beschrieben wurde..

Die der Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN aus dem

5. ·

Zeitsteuergenerator TMGE zugeführten Impulse sind die Ausgangsimpulse des ODER-Glieds G3 (Fig„7(b) )■; syn-

- ' chron mit der Verschiebung der Ladung aus den jeweiligen

Lichtempfangsteilen 6'₉ 6" und 6¹¹¹ des Wandlers 6 zu dem Ladungsübertragungs-Analogschieberegister), die Ausgangsimpulse des ODER-Glieds G6 (die die Ausgangsimpulse an den Anschlüssen b, f und j der in Fig. 6 gezeigten programmierbaren logischen Anordnung PLA2 sind und dem Anfangsmoment des Lichtempfangs mittels des wirksamen foto-'l5 empfindlichen Teils unter Ausschluß des Dunkelstrom-Btts entsprechen), die -Aüsgangsimpulse des ODER-Glieds G7 (die die Ausgangs impulse an den Anschlüssen c, g und k der in Fig. 6 gezeigten programmierbaren logischen' Anordnung. PLA2 sind und dem Abschlußmoment des .Lichtempfangs mittels des wirksamen fotoempfindlichen Teils des jeweiligen Lichtempfangsteils 6', 6" bzw. 6¹" des Wandlers 6 entspre-. chen) und die Impulsfolge B aus dem Impulsgenerator PG (die den Zeiten entsprechen, während denen die Signale der jeweiligen fotoempfindlichen Elemente der Lichtemp-■ ·

fangsteile 6', '6" und 6'" des Wandlers -6 ausgelesen wer-, den). Diese Impulse sind in der Fig„ 13 bei (a) bis (d)· dargestellt.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Fensterfunktions-Generatorschaltung WIN beginnt ein Zähler CNT3 im Ansprechen auf den Ausgangsimpuls des ODER-Glieds G6 die von dem Impulsgenerator PG erzeugte Impulsfolge B zu zählen und wird mittels des Ausgangsimpulses des ODER-Glieds G7 zurückgestellt. Wenn die den mittleren fotoempfindlichen Elementen der Lichtempfangsteile 6', 6" und 6'" entsprechenden Sig-

-4*- DE 1635

nale erzeugt werden, erzeugt der Zähler CNT3 einen Ausgangsimpuls C-2. Der Zähler CNT3 erzeugt einen Ausgangsimpuls^ C-Ii wenn die Signale erzeugt werden, die der für das Einengen des wirksamen Bildfelds vorgewählten Anfangs-

stelle des engen Bildfelds entsprechen. UND-Glieder G9 und GlO, ein .ODER-Glied GIl und ein RS-Flip-Flop FFlO bilden eine - Schaltung für die Festlegung der Zeit, während der das Bildsignal aus dem mittleren Lichtempfangsteil 6" ausgelesen wird. Im Ansprechen auf den Ausgangsimpuls 'des ODER-Glieds G3 nach Fig. 6 wird das RS-Flip-Flop FFlO

·' über das ODER-Glied GIl rückgesetzt. Von den UND-Gliedern G9 und GlO wird der Ausgangs impuls des -ODER-Glieds G6 aufgenommen. Da das Q-Ausgangssignal und das Q-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops FFlO jeweils zu dem UND-Glied G9 bzw. dem UND-Glied GlO zurückgeführt werden, wechselt bei dem ersten Impuls aus dem ODER-Glied G6 das Q-Ausgangssignal auf den Pegel "1". Wenn der zweite Impuls erzeugt wird, nämlich der Lichtempfang mittels des mittleren Lichtempfangsteils 6" beginnt, erhält .das Q-Ausgangssignal den Pegel "0". Wenn der dritte Impuls erzeugt wird, nämlich der Lichtempfang mittels des Lichtempfangsteils ••(5¹ beginnt, wechselt das Q-Ausgangssignal . erneut auf den Pegel "1". Daher hat das invertierte Q-Ausgangssignal, nämlich das Q-Ausgangssignal den Pegel "1" nur während der Ausgabe der Signale aus dem mittleren ■Lichtempfangsteil 6". In Fig. 13 (e) ist das Q-Ausgangssignal gezeigt, während in der Fig'. 13 (f) der Zählstand des Zählers CNT3.

gezeigt ist. Die Fig. 13(g) und 13(h) zeigen das Ausgangssignal C-I bzw. das Ausgangssignal C-2 des Zählers CNT3. ' Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß das Ausgangssignal eines UND-Glieds G12 zu dem in Fig. 13 (i) gezeigten und das Ausgangssignal, eines UND-Glieds G13 zu dem in.Fig. 13(j) gezeigten .wird. Diese Ausgangs-

·■ —¥δ- DE 1635

Signale 'der UND-Glieder G12 und· G13 werden beide über ein ODER-Glied G14 in einen Treppenstufensignal-Generator GEN eingegeben. Im Ansprechen auf die Impulsfolge B aus dem in Fig. 6 gezeigten Impulsgenerator PG bei den Auslesezeiten der jeweiligen fotoempfindlichen Elemente in den Lichtempfangsteilen 6' , 6" und 6'" des Wandlers 6· erzeugt der Treppenstufensignal-Generator GEN ein Treppenstufensignal -, das bei jeweils zwei fotoempfindlichen Elementen um einen vorbestimmten Pegel ansteigt. Im Anspre-■'

chen auf die Ausgangssignale der UND-Glieder G12 und 013 erzeugt der Treppenstufensignal-Gonerator GEN ein Treppen-Stufensignal in der Vorwartszählungs- bzw. Hochzählungs-Betriebsart. Im Ansprechen auf das Ausgangssignal C-2 des Zählers CNT3, d.h. das die Mitte des jeweiligen Licht- ·

empfangsteils 6¹, 6" und 6'" darstellende Signal wird der Treppenstufensignal-Generator GEN auf die. Rückwärtszähl- bzw. Rückzähl-Betriebsart geschaltet und erzeugt· in dieser Betriebsart ein. Abwärts-Treppenstufensignal.

Wenn der Treppenstufensignal-Generator GEN' im Ansprechen auf das Ausgangssignal des UND-Glieds Gl2 das Treppenstufensignal zu erzeugen beginnt, steigt das erzeugte Signal zu dem Anfangsmoment des Lichtempfangs mittels des Lichtempf angsteil.s an. Wenn der Treppenstufensignal-Generator GEN das Signal im Ansprechen auf das Ausgangssignal des UND-Glieds G13 zu erzeugen beginnt, steigt das Signal zu dem Zeitpunkt des Ausgangssignals C-I des Zählers CNT3 an. Daher wird gemäß der Darstellung in der Fig. 13 (k) allein für den Lichtempfangsteil 6" das engere Bildfeld ·

gebildet. Wenn das entsprechende Ausgangssignal über einen

Begrenzer LIM entnommen wird, wird es zu dem in der Fig. 13 (1) gezeigten und ist damit, das gleiche wie .die in der Fig. 5(E) gezeigte Fensterfunktion. Auf diese Weise· „wird das tatsächliche bzw. nutzbare Bildfeld allein des

mittleren Lichtempfangsteils 6" wesentlich eingeengt.

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Wenn gemäß der vorangehenden Beschreibung das Bild an dem Randbereich des Bildfelds liegt, wird der Wert des Scharfeinstellungs-Ermittlungssignals B außerordentlich klein, so daß die Ausgabe gesperrt wird, um eine fehler-

^v> hafte Funktion zu verhindern. ' ·

Für die Anwendung der in- -den. Fig. 11 bis 13 gezeigten . Verbesserungen bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung wird ein für das Halten bzw. Sperren des Ausgangssignals gemäß der Beschreibung anhand der Fig. 9 und 10 notwendige Ausführungsbeispiel der Zentraleinheit CPU erläutert.

Wach Fig. 14 speichert im Ansprechen auf den Ausgangsimpuls aus dem ODER-Glied G8 in dem in" Fig. 6 gezeigten Zeitsteuergenerator TMGE ein Datenspeicher DST die am häufigsten gegebenen Scharfeinstellungs-Ermittlungssignale bzw.-pegel A, B und C aus der Umsetzschaltung A/D in. Über-■iin'stimmung .mit den . Lichtempfangsteilen 6'", 6" und 6¹ und führt sie Digitalvergleichern DCMl und DCM2' zu. Im • Ansprechen auf den AusgangsimpuLs" aus dem Anschluß m der programmierbaren logischen Anordnung PLA2 in dem Zeitsteuergenerator TMGE nach Fig. 6 erfolgt in dem Digital vergleicher DCMl eine Zwischenspeicherung der Eingabedaten .

lind eine Erkennung von Bedingungen A->C, C > A, A = C, B .> A und .B > C. Auf gleiche Weise erfolgt im Ansprechen auf den Ausgangsimpuls aus dem Anschluß .m der programmierbaren logischen Anordnung PLA2 in dem Digitalvergleicher DCM2 ein Zwischenspeichern des Ermittlungssignals B und der (anhand der Fig. 10 beschriebenen) Konstanten Kaus einem Konstanten-Generator CG und die Erkennung der Bedingung B 5> K. Ein UND-Glied G15 nimmt das Ausgangssignal·

"A > C-" des Vergleichers DCMl und das Ausgangssignal des 35

Vergleichers DCM2 auf und erzeugt an seinem Ausgang, ein

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Weiteinstellungs-Signal "FF". Ein UND-Glied G16 empfängt das Ausgangssignal "C > A" des Vergleichers. DGMl und das Äusgangssignal des Vergleichers DCM2 und erzeugt an seinem Ausgang- ein Naheinstellungssignal "NF". Ein UND-Glied/ G17 empfängt die Ausgangssignale · "A ■= C", "B > A", und "B J> C" des Vergleichers DCMl und das Ausgangssignal des Vergleichers DCM2 und erzeugt an Keinem Ausgang ein
Scharfeinstellungssignal· "IF" für den Zustand scharler

Einstellung. ■

...

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Ermittlungssystems haben in dem Fall, daß die Bedingung B > K nicht erfüllt ist, alle Ausgangssignale der UND-Glieder G15 bis G17 niedrigen Pegel, so daß die Anzeige gesperrt wird, wodurch eine fehlerhafte Ermittlungsanzeige verhindertwird. -..'■■

Es wird ein Scharfeinstelluhgs-Ermittlungssystem angej'.eben, das einen Fokussierzustand eines optischen Abbildungssystems in Bezug auf ein Objekt auf der Grundlage von Signalen über das mittels des optischen Systems abgebildete Bild erfaßt, die von drei Lichtempfangst.eilen erzeugt werden, welche an Stellen angeordnet sind, die im wesentlichen Stellen in einer vorbestimmten Brennebene des optischen Systems, vor der Brennebene oder hinter
der Brennebene entsprechen. Ein wirksamer Erfassungübereich desjenigen Lichtempfangsteils aus den drei Lichternp-Q₀ fangsteilen, der an der im wesentlichen der vorbestimmten Brennebene entsprechenden Stelle angeordnet ist, wird-■ so eingeschränkt, daß er enger als die Bereiche der übrigen beiden Lichtempfangsteile ist.

Claims (21)

TlEDTKE - BOHUNÖ - ßClMNE ~ "" ' - |$^Ϊ!ΪΪε& ' %., Dfpl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2 Tel.:0 89-539653 Telex: 5-24 845 tipat cable:. Germaniapatent München 22.Oktober 1981 DE 1635 Patentansprüche

1... Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem zum Ermitteln des Zustands der Scharfeinstellung eines optischen Abbil-, dungssystems auf ein Objekt, gekennzeichnet durch einen ersten, einen zweiten und einen dritten Strahlungsempfangsteil (6", 6', 6'"), die.jeweils an Stellen angeordnet sind, die im wesentlichen Stellen in einer vorbestimmten Brennebene des optischen Abbildungssystems (1), vor der Brennebene bzw. hinter der Brennebene entsprechen _/ und die ein von dem optischen Abbildungssystem erzeugtes Objektbild empfangen, wobei die Strahlungsempfangsteile jeweils· Strahlungsempfangsflächen mit festgelegten Bereichen haben und' elektrische Signale entsprechend einem Abbildungszustand- des empfangenen Bilds erzeugen,, und eine Verarbeitungsschaltungseinrichtung (Fig.2), .die die von den Strahlungsempfangsteilen erzeugten elektrischen Signale zum Erzeugen eines den Scharfeinstellungszustand des optischen Abbildungssystems bezüglich des Objekts darstellenden Ausgangssignals verarbeitet, wobei das wirksame Erfassungs-Bildfeld des ersten Strahlungsempfangsteils (6"), der für den Bildempfang an der im wesentlichen der vorbestimmten Brennebene entsprechenden Stelle ange-

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Deutsche Bank (München) Kto. S1/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3Θ39 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804 -

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ordnet ist, enger als das Erfassungs-Bildfeld des zweiten oder des dritten Strahlungsempfangsteils ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

·

■ daß die Strahlüngsempfangsfläche des ersten Strahlungsempfangsteils (6") physisch oder optisch so eingeschränkt ist, daß sie enger als die Strahlungsempfangsfläche des zweiten oder des dritten Strahlfungsempfangste-ils (6"

_1(J bzw. 6'") ist (Fig. 11). ' ■

3. System nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet,-daß das wirksame Erfassungsbildfeld des ersten Strahlungs-

..empfangsteils"(6") im Vergleich zu den Erfassungsbildfeldern des zweiten' und des dritten Strahlungsempfangsteils (6¹ bzw. 6¹") auf elektrische Weise eingeschränkt ist (Fig.12). ' _s '

4. System nach Anspruch' 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wirksame Erfassungsbildfeld des ersten Strahlungsempfangsteils (6") auf elektrische Weise mittels der Verarbeitungnüchaltungseinrichtung (Fig.2). so eingeschränkt

■ ist, daß es * schmäler als das Erfassungsbildfeld des zweiten' oder des dritten Strahlungsempfangsteils (6¹ bzw.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungseinrichtung .(Fig.2) eine

OQ Begrenzungseinrichtung (TMGE, WIN) aufweist, die den Verarbeitungsbereich der Verarbeitungsschaltungseinrichtung für die von dem ersten Strahlungsempfangsteil (6") erzeugten elektrischen Signale auf einen schmäleren Wert als die Verarbeitungsbereiche für die von dem zweiten oder

iH:). dritten S trahlungseinp fangsteil (6¹., 6'") erzeugten elek-

5 '' ' · ■ 31420Ό0

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trischen Signale b.egrenzt, so daß das wirksame Erfassung.sbildfeld des ersten Strahlungsempfangsteils auf elektri- ■ sehe Weise so eingeschränkt ist, daß es enger als das-Erfassungsbildfeld des zweiten oder, des dritten Strah- · lungsempfangsteils ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungseinrichtung (Fig.2) eine

Signalverarbeitungsschaltung (HPF, ABS, SQR, INT). a.uf-10

weist, die die von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Strahlungsempfangsteil (6", 6', 6'") erzeugten elektrischen Signale verarbeitet und deren Verstärkung einstellbar ist_/ und daß die Begrenzungseinrichtung (TMGE,. WlN) eine Verstärkungssteuerschaltung (WIN) aufweist, die die Verstärkung der SignalVerarbeitungsschaltung so einschränkt, daß der ·Verarbeitungsbereichj' innerhalb dessen normalerweise die -von dem ersten Strahlungsempfangsteil erzeugten elektrischen Signale mittels der Signalverarb'eitungsschaltung verarbeitet werden, auf einen · schmäleren Bereich als der Verarbeitungsbereich für die von dem zwei- * ten öder dem dritten Strahlungsempfangsteil erzeugten ■elektrischen Signale begrenzt ist.

or .

7. System· nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung (HPF, ABS,·SQR, INT) eine Urhsetzschaltung (SQR) zum nichtlinearen* Umsetzen · eines Signals aufweist, an die zur Steuerung ihrer Ver-Stärkung die Verstärkungssteuerschaltung (WIN) angeschlos-

sen ist.

8„ System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzschaltung (SQR) eine Potenzierschaltung zum Potenzieren des Signals aufweist.

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·

9. System nach Anspruch 8," dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzschaltung (SQR) eine Quadrierschaltung aufweist . .

10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem ersten, dem zweiten und dem dritten .Strahlungsempfangsteil (6", .6', 6'") erzeugten elektrischen Signale zeitlich serielle Abtastsignale sind, ■ die eine Strahlungsverteilung des Bilds darstellen, und daß die Signalverarbeitungsschaltung (HPF, ABS, SQR, INT) eine Änderungserfassungsschaltung (HPF, ABS) zum Erfassen einer zeitlichen Änderung bei einem jeweiligen der von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Strahungsempfangs-U₃ teil erzeugten zeitlich seriellen Abtastsignale aufweist, wobei die Umsetzschaltung (SQR) an die Änderungserfassungsschaltung angeschlossen ist, um deren Ausgangssignal . nichtlinear umzusetzen. - "

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungserfassungsschaltung (HPF, ABS) eine Hochpaßfilterschaltung (HPF) aufweist'. ·

12. System nach'Anspruch 11, .dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungserfassungsschaltung (HPF, ABS) eine Abso— lutwertschaltung (ABo) zur Bildung eines Absolutwerts des Ausgangssignals der Hochpaßfilterschaltung (HPF) aufweist, wobei die Umsetzschaltung (SQR) an die Absolutwertschaltung angeschlossen ist, um deren Ausgangssignal nicht- · - -

linear umzusetzen. · . ·

13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung

3^ (HPF, ABS, SQR, INT) eine Integrierschaltung (INT) auf-

-IS- DE 1635 ·

weist, die einzeln für sich die jeweils dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Strahlungsempfangsteil (6", 6" bzw. 6'") zugeordneten Ausgangssignale der Umsetzschaltung (SQR) integriert.
■ · .

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungseiririchtung (Fig.2) eine Unterscheidungsschaltung (CPU) aufweist, die auf der Grundlage der jeweils dem ersten, dem zweiten bzw. dem

dritten Strahlungsempfangsteil (6", 6' bzw. 6'") zugeordneten Ausgangssignale der Integrierschaltung (INT) den Scharfeinstellungszustand des optischen Abbildungssystems· (1) bezüglich des Objekts unterscheidet und die ein den p. Scharfeinstellungszustand darstellendes Ausgangssignal erzeugt,

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß .die Verarbeitungsschaltungseinrichtung (Fig.2) eine Ausgabesteuerschaltung (DCM2) zur Begrenzung der Ausgabe der· Unterscheidungsschaltung (CPU) in " Übereinstimmung mit dem dem ersten Strahlungsempfangsteil (6") zugeordneten Ausgangssignal der Integrierschaltung (INT) aufweist.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabesteuerschaltung (DCM2) das Ausgangssignal der Unterscheidungsschaltung (CPU) unterdrückt,' wenn das dem ersten Str.ahlungsempfangsteil (6") entsprechende Ausgangssignal der Integrierschaltung (INT) unterhalb eines-

^ow vorbestimmten Werts liegt.

17. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch

gekennzeichnet j daß die Verarbeitungsschaltungseinrichtung

oc (Fig.2) eine Unterscheidungsschaltung (CPU) aufweist, die auf der Grundlage der jeweils dem ersten, dem zweiten

-¹V- DE 1635

und'dem dritten Strahlungsempfangsteil (6", 6¹ bzw. 6¹") zugeordneten Ausgangssignale der Signalverarbeitungsschaltung (HPF, ABS, SQR, INT) den Scharfeinstellungszustand des optischen Abbildungssystems (1) unterscheidet und. des den Scharfeinstellungszustand darstellende Ausgangssignal erzeugt.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungseinrichtung (Fig.2) eine Ausgabesteuerschaltung (DCM2) "zum Begrenzen der Ausgabe

der Unterscheidungsschaltung (CPU) in Übereinstimmung mit dem dem ersten Strahlungsempfangsteil (6") zugeordneten Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschaltung (HPF,

ABS, SQR, INT) aufweist.
15. . ■

19. System nach Anspruch 18, dadurch .gekennzeichnet, daß die Ausgabesteuerschaltung (DCM2) das ·Ausgangssignal der Unterscheidungsschaltung. (CPU) unterdrückt, wenn das

dem ersten.Strahlungsempfangsteil (6") zugeordnete Λ U ·* * - -

Ausgangssignal der SignalVerarbeitungsschaltung (HPF,

■ ABS, SQR, INT) unterhalb eines vorbestimmten· Werts liegt'.

20. System nach' einem der Ansprüche 1 bis 5,-dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungseinrichtung (Fig.2) eine Abbildungszustand-Erfassungsschaltung (HPF, ABS, SQR, INT), .'die entsprechend den von dem ersten, dem

■ zweiten und dem dritten Strahlungsempfangsteii (6", 6¹ bzw. -6'") erzeugten, elektrischen Signalen ein den Abbildungszustand des von dem jeweiligen Strahlungsempfangsteii empfangenen Bilds darstellendes Ausgangssignal ' erzeugt., und .eine Unterscheidungsschaltung (CPU) aufweist, die . auf der Grundlage der jeweils dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Strahlungsempfangsteil zugeordneten .Ausgangssignale der Abbildungszustand-Erfassungsschaltung den Scharfeinstellungszustand des optischen .Abbildungssy-

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stems (1) hinsichtlich des Objekts unterscheidet und das den Scharfeinstellungszustand darstellende Ausgangssignal erzeugt.

^

21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltungseinrichtung (Fig.2) eine Ausgabesteuerschaltung (DCM2) zum Begrenzen der Ausgabe der Unterscheidungsschaltung (CPU) .in Übereinstimmung mit dem dem ersten■ Strahlungsempfangsteil (6") entsprechenden Ausgangssignal ' der Abbildungszustand-Erfassungsschaltung (HPF, ABS, SQR, INT) aufweist.

22, System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,

,.- daß die Ausgabesteuerschaltung (DCM2) das -Ausgangs sign al . · .

der Unterscheidungsschaltung (CPU) unterdrückt» wenn das dem ersten Strahlungsempfangsteil (6") zugeordnete Ausgangssignal der ' Abbildungszustand-Erfassungsschaltung· (HPF, ABS, SQR, INT) unterhalb eines vorbestimmten Werts