Устройство фокусировки объектива зеркального фотоаппарата

 

Изобретение относится к фотокинотехнике и позволяет повысить точность и надежность фокусировки путем обеспечения наводки по произвольному объекту со сменными объективами различной светосилы при большом диапазоне расфокусировок, а также повысить чувствительность за счет увеличения освещенности приемника. Для этого вблизи плоскостей изображения оптических каналов, в которых за короткофокусными линзами 8, 9 установлены на единой подложке матрицы фотоприемников 14, 15, размещены коллективы 5, 6. В один из каналов введены линзы 10 и призмы 11, 12 оборачивающей системы. В случае расфокусировки объектива освещенности линеек фотоприемников 14 и 15 неравномерны . Суммированием разностных сигналов , найденных по элементам разных линеек в устройстве индикации, полус о чают сигнал, зависящий от расфокусировки объектива. Устройство индиел кации может быть выполнено в виде с: порогового или двухпорогового устройства . 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (5D 4 G 03 В 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3851668/24-10 (22) 04.02.85 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (72) М.Д. Штыкан (53) 535.88(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1130827, кл. С 03 В 3/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1198443, кл. С 03 В 3/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ФОКУСИРОВКИ ОБЪЕКТИВА ЗЕРКАЛЬНОГО ФОТОАППАРАТА (57) Изобретение относится к фотокинотехнике и позволяет повысить точность и надежность фокусировки путем обеспечения наводки по произвольному объекту со сменными объективами раз личной светосилы при большом диапазоне расфокусировок, а также повысить чувствительность за счет увеличения освещенности приемника. Для этого вблизи плоскостей изображения оптических каналов, в которых за короткофокусными линзами 8, 9 установлены на единой подложке матрицы фотоприемников 14, 15, размещены коллективы 5, 6. В один из каналов введены линзы 10 и призмы 11, 12 оборачивающей системы. В случае расфокусировки объектива освещенности линеек фотоприемников 14 и 15 неравномерны. Суммированием разностных сигналов, найденных по элементам разных линеек в устройстве индикации, получают сигнал, зависящий от расфокусировки объектива. Устройство индикации может быть выполнено в виде порогового или двухпорогового устройства ° 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1270739

Изобретение относится к фотокино технике, а именно к однообьективным зеркальным фотоаппаратам с автоматической или полуавтоматической фокусировкой объектива.

Целью изобретения является повышение точности и надежности фокуси— ровки путем обеспечения наводки по произвольному объекту со сменными объективами различной светосилы при большом диапазоне расфокусировок и повышение чувствительности за счет увеличения освещенности приемника.

На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства в зеркальном фотоаппарате; на фиг. 2 — схема расположения выходных зрачков оптической системы с положением двух линеек фотоприемников и распределением освещенности в положении точной фокусировки (а) и в расфокусированном положении (б); на фиг. 3 — графики распределения освещенности на двух линейках фотоприемников; на фиг.4 электрическая схема устройства полуавтоматической фокусировки; на фиг. 5 — варианты оптической схемы устройства.

Оптическая схема устройства фокусировки (фиг. 1) н зеркальном фотоаппарате (без визира) состоит из фокусируемого объектива 1, зеркала 2., выполненного в центральной части полупрозрачным, дополнительного зеркала 3, кадрового окна 4, коллективных линз 5, 6, полупрозрачного элемента 7, короткофокусных линз 8, 9, линз 10 оборачивающей системы, призм 11, 12, зеркала 13, двух множеств фотоприемников 14, 15, расположенных в одной плоскости.

Обьект 16 (полуплоскость) проектируется в плоскость кадрового окна 4 и в сопряженную плоскость коллектива 5. Входной зрачок объектива 17 (диафрагма) проектируется в ппоскость l8, совпадающую с фотоприемниками 14 и 15. Оборачивающая система (10-13) переносит изображение из плоскости коллективной линзы 5 в плоскость второго коллектива 6. Изображения (указаны перпендикулярными стрелками) в первом и втором каналах повернуты друг относительно друга на 180 .

В устройстве в плоскости фотоприемников (фиг. 2) получается два иэображения диафрагмы объектива 17.

Одна группа фотоприемников 14 расположена н плоскости выходного зрачка первого канала, а другая группа фотоприемников 15 — н плоскости выходного зрачка второго канала. В положении точной фокусировки (а) фотоприемники 14 и 15 освещены равномерно (неличина освещенности Е, ), а при расфокусиронанном положении объектива (б) для объекта "полуплоскость" освещенности элементов линейки фотоприемников l4 (19-22) неравномерны, так же как и освещенности элементов фотоприемников 15 (23-26), однако при этом "тень" на линейку

15 фотоприемника 14 заходит слева, а на линейку фотоприемника 15 — справа.

Это приводит к следующему: если сравнивать освещенности левых элементов (19 и 23) разных линеек, то они будут неодинаковы и можно найти разностный сигнал, который пропорционален (для фотодиодон) логарифму отношения оснещенностей ьБ=С/1gE /Е

23 (С -. коэффициент пропорциональности) .

Просуммировав все абсолютные разности (найдя .ьБ по элементам разных линеек), получим сигнал, который зависит от расфокусировки объектива.

В положении точной фокусировки сигнал минимален — приближается к 0 (так как Е ==Е2,, Е =Е „и т д ) (g 23 2а .!( и не. зависит от типа объекта (это справедливо для любого произвольного объекта).

35 Графически распределение освещенности в плоскости линеек фотоприемников от объекта (полуплоскости) показано на фиг. 3. Здесь F. (на 14) ,! 3 и Е (на 15) постоянны в пределах

4О выходного зрачка и составляют величину Е . При расфокусировке объектива неравномерность освещенности ! увеличивается (Е, и Е, соответствуют большей расфокусировке) . При пере45 ходе через положение точной фокуси—

:!овки наклон кривых (например Е и (Е„) изменяется на противоположный

I (Е и Е ) . Так как изображения н первом и втором каналах повернуты на

D аб !80, то разностнь;й сигнал достигает значительных величин. Аналогично получается распределение оснещенностей для произвольного объекта, но все равно при точной фокусировке or вещенности фотоприемников 14 и !5 равномерны.

Электронная схема, например, полуавтомата, может бь:ть выполнена, как

1270739 представлено на фиг. 4а. Первое множество фотоприемников 14 состоит, например, из 4-х элементов 19-22; второе 15 — также из 4-х элементов . 23-26. Сигналы с каждой пары фотоприемников (19 и 23, 20 и 24...) подаются на входы соответствующих компараторов 27-30, где определяются абсолютные разности ьП, которые затем суммируются в блоке 31, который 10 подключен к блоку индикации 32.

Схема блока абсолютных разностей сигнала изображена на фиг. 4в. Блок 32 может выполняться в виде порогового устройства (фиг. 4а) или в виде двух- 15 порогового (фиг. 4б) компаратора со светодиодом, который зажигается (или гаснет) в момент, когда KьU минимальна.

На фиг. 5 показаны другие вариан- 20 ты оптической части устройства: в одном варианте линзы 10 приклеены к призме 11, а вместо призмы 12 и зер-! кала 13 установлена одна призма 12 (а). В третьем варианте (б) вместо 25 зеркала 7 установлена светоделительная пластина 7, исключающая двоение

I изображения, которое может появиться на зеркале 7. Для выравнивания освещенностей в двух каналах в од- щ ном из них устанавливается нейтральный светофильтр 33, который перемещается перпендикулярно оптической оси и располагается либо вблизи линз

8; 9, либо вблизи линз 10 оборачивающей системы.

При использовании пространственных матриц фотоприемников (а не линейных) система должна хорошо ра- 4О ботать по объектам произвольной формы. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет работать во всем диапазоне расфокусировок (до 1516 мм). В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве сравниваются элементы фотоприемников разных линеек и не требуется раздвижения плоскостей изображения по оптической оси, поэтому момент точной фокусировки наступает именно тогда, когда освещенности двух зрачков равномерны.

Формула изобретения

Устройство фокусировки объектива зеркального фотоаппарата, содержащее фокусируемый объект, визирное устройство с полупрозрачным визирным зеркалом в центральной зоне, дополнительное зеркало, светоделительный элемент, два оптических канала, в каждом из которых sa короткофокусной линзой в плоскости выходного зрачка установлена матрица фотоприемников, блок обработки сигнала и устройство индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности фокусировки путем обеспечения наводки по произвольному объекту со сменными объективами различной светосилы при большом диапазоне расфокусировок и повышения чувствительности за счет увеличения освещенности приемника, в нем вблизи плоскостей изображения каждого канала установлены коллективы, в один . из оптических каналов введена призменно-линзовая оборачивающая система, а матрицы фотоприемников установлены в одной плоскости на единой подложке, при этом одноименные фотоприемники матриц попарно подключены к входам схем определения абсолютной разности сигнала.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что устройство индикации выполнено в виде порогового или двухпорогового устройства.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выравнивания освещенности в двух каналах, в одном из оптических каналов установлен нейтральной светофильтр с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси.

1270739

Еср

Д>ие 2

1270739

Составитель Ю. Иванов

Редактор М. Бандура Техред H.Кадар Корректор М. Демчик

Заказ 6243/50 Тираж 436 Подписное

B!IHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 !!роизнодственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4