DE3019908A1 - System zur ermittlung der abbildungsschaerfe eines bildes - Google Patents

Description

20 trifft insbesondere ein Bildschärfe-Ermittlungssystem, bei dem eine Anordnung optoelektronischer Wandlerelemente mit einem von einem optischen Objektiv abgebildeten Bild beaufschlagt und die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz für jeden einzelnen winzigen Bildabschnitt

25 auf der Basis des Ausgangssignals eines jeweils zugeordneten optoelektronischen Wandlerelementes bestimmt wird, woraufhin sämtliche Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenzwerte über die gesamte Fläche des Bilderfassungsbereiches aufsummiert werden, so daß ein Signal

30 erhalten wird, das den Schärfegrad des auf der Wandleranordnung abgebildeten Bildes repräsentiert.

Bildschärfe-Ermittlungssysteme dieser Art sind bereits als Scharfeinstellungs-Ermittlungssysteme für optische Instrumente und Geräte wie photographische

X/rs

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] Kameras bekannt. So ist z. B. aus der JP-OS 50-129220, der US-PS 4 047 187, der DE-OS 25 14 230 und der DE-OS 25 59 559 ein Bildschärfe-Ermittlungssystem zur Bestimmüng der Scharfeinstellung bei einem optischen Gerät, β wie einer Kamera, bekannt, bei dem für die vorstehend beschriebene Anordnung optoelektronischer Wandlerelemente ein Bildsensor in Form einer Photodiodenanordnung Verwendung findet, der durch Abtastung eines von einem Objektiv abgebildeten Bildes auf der Basis des gewonnenen Abtastsignals ein die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz zwischen jeweils zwei benachbarten Bildelementen des Bildes repräsentierendes Signal in Form eines Absolutwertes erzeugt, das sodann über die gesamte Fläche des von dem Lichtempfangsbereich des Bildsensors bestimmten Bilderfassungsbereiches zur Bildes eines den Schärfegrad des optischen Bildes repräsentierenden -Ausgangssignals integriert wird. Dieses Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem ist insofern neuartig als anstelle eines üblichen photoleitfähigen Bauelementes aus "ζ-. B. GdS als optoelektronisches Lichtempfangselement der kürzlich entwickelte Bildsensor zur Feststellung des Schärfegrades eines optischen Bildes Verwendung findet, der durch Abtastung des optischen Bildes ein genau der Scharfeinstellung entsprechendes Signal erzeugt, so daß der schärfste Bildzustand mit hoher Genauigkeit festgestellt werden kann.

Selbstverständlich ist auch ein derartiges Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem weiterhin verbesserungsfähig, z. B. in bezug auf eine weitere Steigerung der Meßgenauigkeit. Bekanntermaßen laßt sich z. B. bei einem photoleitfähigen Bauelement, wie einem CdS-Element, für ^ f 1 eine nichtlineare Eingangs/Aus-" ■-" gangs-Charakteristik erhalten, mit deren Hilfe die BiIdschärfe ermittelt werden kann. Bei einem Bildsensor ist dagegen der Gammawert seiner optoelektronischen

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] Wandlerelemente bekanntermaßen auf den Wert "1"

beschränkt. Da die bei einem photoleitfähigen Bauelement, wie einem Cds-Element vorliegende nichtlineare Ansprechcharakteristik große Vorteile bringt, kann z. B. bei dem vorstehend beschriebenen Bildschärfe-Ermittlungssystem davon ausgegangen werden, daß sich die Meßgenauigkeit durch eine nichtlineäre Umsetzung des die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz zwischen den beiden benachbarten Bildabschnitten repräsentierenden ]0 Signals weiter verbessern läßt.

Diese Überlegung liegt einer aus der DE-OS 29 30 636 bekannten Scharfeinstellungs-Ermittlungseinrichtung zugrunde, bei der das vorstehend beschriebene, die Aus*leuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz zwischen den beiden benachbarten Bildabschnitten repräsentierende Signal durch nichtlineare Umsetzung und Absolutwertbildung mittels einer entweder aus einer Quadrierschaltung oder einer Kombination aus einer Schaltung mit nichtlinearer Ansprechcharakterrstik und einer Absolutwert-Ableitungsschaltung bestehenden Schaltungsanordnung verarbeitet und das derart umgesetzte Signal sodann zur Gewinnung eines den Schärfegrad des Bildes repräsentierenden Signals integriert wird. Eine solche Scharfeinstellungs-Ermittlungseinrichtung ermöglicht eine weitere Verbesserung der Meßgenauigkeit durch nichtlineare Umsetzung des ausleuchtungs- bzw. helligkeitsdifferenzabhängigen Signals.

Da ein solches Scharfeinstellungs-Ermittlungssystem in Verbindung mit einem relativ kleinen optischen Gerät, wie einer Kamera, Verwendung finden soll, muß insbesondere die Schaltungsanordnung des Systems durch eine möglichst weitgehende Integration zu einer

kompakten Bauweise beitragen. Aufgrund dieses Erfordernisses ist z. B. auch die nichtlineare Signalumsetzerschaltung des Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems

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] gemäß der DE-OS 2 9 30 6 36 einfacher aufgebaut und damit kostengünstiger herstellbar, wobei sie sich gleichzeitig besser für eine Herstellung in integrierter Bauweise eignet.

5 ; ■"..■

Darüber hinaus sind jedoch eine ganze Anzahl

weiterer Punkte zu berücksichtigen. Auch der vorstehend beschriebene Bildsensor wirft nämlich in der Praxis mancherlei Probleme auf. Ein besonders ernstes Problem

10 beruht z. B. auf der Tatsache, daß sein dynamischer

,Ansprechbereich auf die einfallende Lichtstrahlung sehr eng ist. Zumindest bei den üblicherweise erhältlichen Bildsensoren liegt nämlich der Dynamikbereich höchstens in der Größenordnung von zwei Belichtungsstufen der Kamera. Wenn die einfallende Lichtstrahlung eine hohe _/ Beleuchtungsstärke entwickelt, ist das Ausgangssignal des Bildsensors daher schnell gesättigt, während im umgekehrten Falle bei einer niedrigen Beleuchtungsstärke das Ausgangssignal auf einen extrem kleinen Wert absinkt. In beiden Fällen kann kein brauchbares Abtastausgangssignal· mehr erhalten werden, was insbesondere hei Kameras und anderen vergleichbaren optischen Geräten von Nachteil ist, die auf einen sehr großen Helligkeitsbereich ansprechen. Bei Verwendung von Bildsensoren dieser Art für optische Geräte, die über einen relativ weiten Helligkeitsbereich betrieben werden, ist es daher unerläßlich, die Integrationszeit, d. h. die Zeit, während der die einfallende Lichtstrahlung aufsummiert wird, zur Erzieiung einer beträcht-

30 liehen Dehnung des scheinbaren Dynamikbereiches des

Bildsensors zu steuern. Das heißt, je höher die Beleuchtungsstärke der einfallenden Lichtstrahlung ist, um so kürzer wird die Integrationsdauer zur Verhinderung einer Sättigung des Ausgangssignals des Bildsen'sors eingestellt, und je niedriger die Beleuchtungsstärke der einfallenden Lichtstrahlung ist, um so länger ist

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] die Integrationsdauer zur Aufrechterhaltung eines angemessenen Ausgangssignalwertes.

Wenn ein solcher Bildsensor in Verbindung mit

c einer Kamera oder einem optischen Gerät, das über einen sehr weiten Helligkeitsbereich leistungsfähig sein muß, Verwendung findet, kann somit erwartet werden, daß durch eine Steuerung der Integrationsdauer ein ausreichend breiter scheinbarer Dynamikbereich gewähr-

]q leistet ist. Allerdings sind hiermit nicht alle Probleme gelöst. Ein weiteres Problem tritt z. B. auf, wenn die Integrationsdauer auf eine extrem lange Zeit eingestellt wird. Das Ausgangssignal des Bildsensors weist nämlich bekanntermaßen einen allgemeinen Störsignalanteil, wie einen Dunkelstrom, auf. Mit länger werdender Integrationsdauer erfolgt daher ein rascher Anstieg des Störsignalanteils, was zu einer schnellen Verringerung des Störabstandes des erhaltenen Ausgangssignals führt. Ein . weiteres Problem besteht darin, daß ein solches optisches Gerät meist Vibrationsbewegungen unterworfen ist. So wird ζ. B. eine Kamera gewöhnlich mit den Händen gehalten, was zur Folge hat, daß bei einer langen Integrationsdauer die unruhige Handbewegung (das sog. "Handzittern") in beträchtlichem Ausmaß das Bildabtastsignal des Bildsensors verschlechtert und in Extremfällen sogar die Gewinnung eines dem Bildmuster genau entsprechenden Signals unmöglich macht. Falls die Anforderungen an die Meßgenauigkeit wie im Falle der vorstehend beschriebenen Scharfeinstellungs-Ermittlungseinrichtung sehr hoch sind, läßt sich in solchen Situationen keine zufriedenstellende Scharfeinstellungsermittlung mehr durchführen. (Normalerweise wird bei einer üblichen Kamera davon ausgegangen, daß bei Handaufnahmen mit einer längeren Belichtungszeit als 1/30 Sekun-

35 den die unruhige Handhaltung das Bild verwackelt.)

Aus diesem Grund kann der Änderungsbereich der für den

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Bildsensor einzustellenden Integrationsdauer insbesondere unter Berücksichtigung des vorstehend beschriebenen Problems nicht auf übermäßig lange^Zeiten ausgedehnt werden, wie notwendig sie auch sein mögen. Es ist somit praktisch unvermeidbar, den Dynamikbereich für niedrige Helligkeitswerte des einfallenden Lichtes weiterhin in erheblichem Maße zu beschränken.

; Bezüglich der Steuerung der Integrationsdauer des Bildsensors scheint es bei flüchtiger Betrachtung ^; von Vorteil zu sein, den Betrag des Bildsignals z. B. mit einem vorgegebenen Referenzwert zu vergleichen und die Integrationsdauer sodann in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs entweder zu verlängern oder zu verkürzen. Diese Maßnahme hat sich jedoch in bezug -: auf eine ausreichende Behebung des Nachteils, daß der Bildsignalwert Schwankungen unterligt, weil Änderungen der elektrischen Charakteristik bzw. Kennlinie· des Bildes ensors und/oder des Auslesekanals für das Photosignal sowie Dmgebungstemperaturschwankungen auftreten, als nicht sehr wirksam erwiesen. Auch in dieser Hinsicht ist daher eine zweckmäßigere Steuerung der Integrationsdauer des Bildsensors anzustreben.

. ^! Ein bei einer Kamera auftretendes weiteres

Problem besteht darin, daß bei vielen Aufnahmesituationen \ sich in dem Bildfeld der Scharfeinstellungs-Ermittlungseinrichtung zusätzlich zu dem scharfeinzustellenden Hauptmotiv ein Nebenobjekt untergeordneter Bedeutung 3;P -■.' befindet, das zwar unter einem relativ kleinen Sichtwinkel zu dem Hauptmotiv, jedoch in einem derart großen --:-." oder kleinen Abstand zum Hauptmotiv angeordnet ist, daß trotz der Abbildung eines scharfen Bildes des Hauptmötives auch ein unscharfes Bild des Nebenobjektes abgebildet wird, so daß das unscharfe Bild des Neben-.Objektes mit hoher Wahrscheinlichkeit den Scharfeinstellzustand des Bildes des Hauptmotives beeinträchtigt • Und dadurch eine genaue Scharfeinstellungsermittlung

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] erheblich erschwert. Auch durch Begrenzung der Wirkungsfläche des Abbildungsbereiches der optoelektronischen Wandlerelementanordnung in dem Bildsensor auf einen relativ kleinen Wert kann die Wahrscheinlichkeit einer solchen Meßverfälschung nicht auf ein annehmbares Maß verringert werden.

Ein weiteres Problem ist z. B. durch die Tätsache gegeben, daß bei dem Scharfeinstellungs-Ermitt-

IQ lungssystem bekannter Art das den Scharfeinstellzustand des Bildes repräsentierende elektrische Signal (d. h. , im Falle des vorstehend beschriebenen Scharfeinstellungs-Ermittlungssystems das die Bildschärfe repräsentierende Scharfeinstellungs-Ermittlungssignal) üblicherweise in analoger Form gebildet wird. Insbesondere unter Berücksichtigung der Anforderungen in bezug auf eine Verbesserung der Meßgenauigkeit bzw. des Ansprechvermögens und der Herstellung der zugehörigen Schaltungsanordnung in integrierter Form und digitalem Aufbau, wird daher angestrebt, das in analoger Form anfallende Meßsignal· unter Verwendung einer sehr einfach aufgebauten Schaltungsanordnung mit hoher Genauigkeit auf einfache Weise in digitaler Form zu erhalten.

Der Erfindung liegt daher die allgemeine Aufgabe zugrunde, ein Bildschärfe-Ermittlungssystem zu schaf-• fen, das die vorstehend beschriebenen Anforderungen unter Vermeidung der genannten Nachteile in zufriedenstellender Weise erfüllt.

Erfindungsgemäß soll somit ein Bildschärfe-Ermittlungssystem, bei dem eine Anordnung aus einer Vielzahl optoelektronischer Wandlerelement mit einem von einem Objektiv erzeugten Bild beaufschlagt, die

35 gleichzeitig erhaltenen Ausgangssignale deropto-

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] elektronischen Wandlerelemente zur Ermittlung einer Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz in den einzelnen winzigen Bildabschnitten verarbeitet, sämtliche Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenzbeträge über die Gesamtfläche des Bilderfassungsbereiches aufsummiert und dadurch ein den Schärfegrad des Bildes auf der optoelektronischen Wandlerelementeanordnung repräsentierendes Signal erzeugt wird, derart ausgestaltet werden, daß ein die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenzen in den einzelnen winzigen Bildabschnitten repräsentierendes Signal einer nichtlinearen Umsetzung sowie einer Absolutwertumsetzung durch eine sehr einfach aufgebaute und mit äußerst niedrigen Kosten herstellbare sowie insbesondere für eine Herstellung in integrierter Bauweise geeignete Schaltungsanordnung unterzogen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zumindest die nichtlineare Umsetzung des ausleuchtungs- bzw. helligkeitsdifferenzabhängigen Signals durch Ausnutzung der Nichtlinearität-der Eingangs/Ausgangs-Kennlinie eines Halbleiter-Bauelementes, wie eines Transistors, vorgenommen wird. Feldeffekttransistoren weisen z. B. eine Eingangs/Ausgangs-Charakteristik zweiter Ordnung auf. Durch Ausnutzung dieser quadratischen Ansprechcharakteristik von Feldeffekttransistoren läßt sich die nichtlineare Umsetzung des ausleuchtungs- bzw. helligkeitsdifferenzabhängigen Signals somit auf einfache Weise erreichen. In diesem Falle läßt sich ein zusätzlicher Vorteil dadurch erzielen, daß der Aufbau der Umsetzerschaltung einfacher wird und eine sehr billig herzustellende Form annehmen kann, wobei die Herstellung dieser Schaltungsanordnung in integrierter Form weiter vereinfacht und erleichtert werden kann, wenn dieser Feldeffekttransistor einen MOS-Aufbau aufweist, da sich die hierbei ergebende Schaltungsanordnung noch besser für eine Ausführung in

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integrierter Bauweise eignet. Ferner kann die Ansprechcharakteristik zweiter Ordnung eines Feldeffekttransistors mit einem derart hohen Wirkungsgrad ausgenutzt werden, daß nicht nur die nichtlineare Umsetzung, sondem auch die Absolutwerttränsformation des ausleuchtungs- bzw. helligkeitsdifferenzabhängigen Signals ohne Schwierigkeiten mittels einer sehr einfach aufgebauten Schaltungsanordnung erfolgen kann, was nachstehend anhand von konkreten Ausführungsbeispielen noch näher beschrieben wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das vorstehend beschriebene Halbleiter-Bauelement derart geschaltet, daß sein Ausgangssignal annähernd

15 auf Null gehalten wird, bis das Eingangssignal einen vorgegebenen Wert erreicht, was hinsichtlich des vorstehend in bezug auf die Verwendung eines Feldeffekttransistors beschriebenen Ausführungsbeispiels beinhaltet, daß das Source-Potential des Feldeffekt-

transistors derart eingestellt ist, daß sein Ausgangssignal annähernd Null bleibt, bis sein Eingangssignal einen vorgegebenen Wert erreicht. Diese Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß sich die Meßgenauigkeit weiter verbessern läßt, da das in den opto-

25 elektronischen Wandlerelementen erzeugte Störsignal

in der aus einer Helligkeitsdifferenz-Detektorschaltung bestehenden nachfolgenden Schaltungsstufe unterdrückt wird.

30 Trotz der Tatsache, daß bei Abtastung eines

von einem optischen Objektivsystem erzeugten Bildes durch einen eine Anordnung aus einer Vielzahl optoelektronischer Wandlerelemente aufweisenden Bildsensor zur Gewinnung eines zeitlich aufeinanderfolgenden

"" Bildabtastsignals der Dynamikbereich des Bildsensors durch Steuerung seiner Integrationsperiode vergrößert

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wird, Wird erfindungsgemäß ferner die Behebung der außer dem Problem des Dynamikbereiches auftretenden "Nachteile., d. h. , der vorstehend beschriebenen, - insbesondere von der Verlängerung der Integrationsdauer /herrührenden Nachteile,durch Schaffung eines Bildabtastsystems angestrebt, bei dem auch bei einer sehr niedrigen Bildhelligkeit auf dem Bildsensor ein den erforderlichen bzw. einen ausreichenden Wert aufweisendes Abtastsignal gewonnen werden kann, ohne daß eine erhebliche Verlängerung der Integrationsperiode in Kauf -'■'. genommen werden muß.

. Hierzu wird erfindungsgemäß ein vorteilhaftes .Bildabtastsystem vorgeschlagen, bei dem aufgrund der Tatsache,, daß die vorstehend beschriebene Wandleranordnung aus einer großen Anzahl optoelektronischer Wandlerelemente besteht, die Ausgangssignale der Wand- ; ■;■; ■■ lerelemente für..jede gewünschte Anzahl aufeinanderfolgender Wandlerelemente zur Gewinnung eines Signals 20; integrierbar sind, was zu einer Änderung des Wertes ."; ^: bzw. Betrages des vorstehend beschriebenen Abtastsignals : : führt.

Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Bildabtastsystem werden" z. B. bei der vorstehend beschriebenen Anordnung optoelektronischer Wandlerelemente jeweils zwei, drei, vier oder mehr aufeinanderfolgende optoelektronische Wandlerelemente zur Bildung eines Summensignals der Ausgangssignale der Wandlerelemente zusammengefaßt, wodurch der Betrag des Abtastausgangssignals in Form eines einfachen Rechenvorgangs auf den zweifachen, dreifachen, vierfachen bzw. mehrfachen Betrag erhöht wird. Auch bei einer sehr niedrigen Bildhelligkeit kann somit ein Abtastsignal mit dem erforderlichen ausreichenden Wert erhalten werden, ohne daß eine erhebliche Verlängerung der Integrationsperiode verursacht wird, wor . durch, der andernfalls auf der Ausdehnung des Dynamik-

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bereiches des Bildsensors durch Einstellung der Integrationsperiode beruhende Nachteil, d. h. der Nachteil, daß sich der Störabstand des Abtastsignals durch eine Verlängerung der Integrationsdauer verringert oder daß · sich das Abtastsignal selbst durch unruhige Handbewegungen bzw. "Handzittern" verschlechtert, in zufriedenstellender Weise behoben wird und der große Vorteil erzielbar ist, daß ein gutes Abtastsignal mit stets hohem Störabstand, das dem Bildmuster genau entspricht, erhalten werden kann.

Ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Bildabtastsystems besteht gemäß einem nachstehend noch näher beschriebenen vorzugsweise verwendeten Ausführungsbeispiel darin, daß der Bildsensor mit einer Addiereinrichtung zur Summierung seiner Ausgangssignale sowie einer Abtast/Speichereinrichtung zur Abtastung und Zwischenspeicherung des Ausgangssignals der Addiereinrichtung versehen ist, wobei der Betrag des über die

20 Abtast/Speichereinrichtung erhaltenen Abtastsignals

durch Änderung der Rückstellperiode der Addiereinrichtung und der auf der Formel T = η t (wobei t die Abgabeperiode der jeweiligen Signale der optoelektronischen Wandlerelemente und η = 1, 2, ... sind) beruhenden Abtastperiode T der" Abtast/Speichereinrichtung gesteuert wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel· findet ein Ladungsübertragungs-Biidsensor der ein Spannungssignal abgebenden Art Verwendung", welcher .mit einer Abtast/Speichereinrichtung zur Abtastung und Zwischenspeicherung seines Ausgangssignals versehen ist, wobei der Betrag des über die Abtast/Speichereinrichtung erhaltenen Abtastsignals durch Änderung der Periode des dem Bildsensor zugeführten Ladungsrückstellsignals und der Abtastperiode T = η t (wobei t die Periode des dem Biidsensor zugeführten Ladungsübertragungssignal·s und η = 1, 2, ... sind) des Abtast/Speichersignals gesteuert wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel· findet

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ein Ladungsübertragungs-Bildsensor der ein Spannungssignal abgebenden Art Verwendung, in welchem ein Ladungs-Spannungs-Umsetzer und eine Abtast/Speichereinrichtung zur Abtastung und Zwischenspeicherung des Umsetzer-Ausgangssignals enthalten sind, wobei der Betrag des von dem Bildsensor abgegebenen Abtastsignals durch Änderung der Periode T = η t (wobei t die Periode eines dem Bildsensor an einem Ladungsübertragungsabschnitt zugeführten Ladungsübertragungssignals und

TO η = 1, 2, .... sind) eines dem Ladungs-Spannungs-Umsetzer zugeführten Ladungsrückstellsignals und eines der Abtast/Speichereinrichtung zugeführten Zwischenspeichersignals gesteuert wird. Jedes dieser Ausführungsbeispiele weist den Vorteil auf, daß ein Bildsensor bekannter Art ohne weitere Veränderungen Verwendung finden kann und durch Hinzufügen einer einfach aufgebauten Schaltungsanordnung praktisch verwendbar ist.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. wird die Anzahl der zur Addition ihrer Ausgangssignale ausgewählten optoelektronischen Wandlerelemente in Abhängigkeit von dem Betrag des erhaltenen Abtastsignals automatisch gesteuert. Darüber hinaus ist zweckmäßigerweise ein Lichtmeßelement getrennt von dem Bildsensor vorgesehen, so daß die Steuerung auf der Basis des Ausgangssignals des Lichtmeßelementes erfolgen kann.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß ein solches erfindungsgemäßes Bildabtastsystem in Verbindung mit einer üblichen bekannten Einrichtung zur Einstellung der Integrationsdauer verwendet werden kann, wodurch der Dynamikbereich des Bildsensors im Vergleich zum Stand der Technik beträchtlich ausgedehnt und der Bildsensor äußerst zweckmäßig genutzt werden kann.

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] Außer der Steuerung des Bildsignalwertes durch

Änderung der Integrationsdauer des Bildsensors wird erfindungsgemäß weiterhin angestrebt, die z. B. auf Unterschieden oder Veränderungen der elektrischen Kennwerte des Bildsensors selbst und/oder der Photosignal-Lesekanäle sowie auf Schwankungen des Bildsignalwertes aufgrund von Umgebungstemperaturänderungen beruhenden Nachteile zu beheben und eine geeignetere Steuerung vorzunehmen.

Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,- die

Integrationsdauer des Bildsensors zur Steuerung des Bildsignalwertes in Abhängigkeit von einem Vergleich des Bildsignalwertes mit einem vorgegebenen Bezugswert einzustellen und den Bezugswert hierbei über eine Zwischenstufe des Auslesekanals für das Ausgangssignal der optoelektronischen Wandlerelemente des Bildsensors oder eine äquivalente elektrische Schaltung festzulegen.

Ein solcher Aufbau gewährleistet, daß auch beim Auftreten von Änderungen der elektrischen Kennwerte des Bildsensors selbst und/oder von ihm zugeordneten Kanälen bzw. Schaltungen zum Auslesen seines Ausgangssignals diese Änderungen bereits bei der Bildung des Bezugswertes berücksichtigt werden, so daß die Steuerung des Bildsignalwertes stabil und gleichmäßig durchführbar ist. Hierdurch läßt sich das Ausleseintervall des Bildsignals in Abhängigkeit von dem Vergleich des Videosignalwertes mit dem Bezugswert insbesondere unter

30 Verwendung einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung,

wie einer CCD-Anordnung, einer BBD-Anordnung oder einer CID-Anordnung steuern und der Betrag des Bildsignals über den gesamten weiten Helligkeitsänderungsbereich abstimmen, da die Speicherzeit der von der Lichtstrah-

35 lung induzierten Ladung genau steuerbar ist.

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Iⁿ diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß ein solches Verfahren nicht nur bei einem Bildschärfe-Ermittlungssystem anwendbar ist, sondern auch bei einer Vielzahl optischer Instrumente und Geräte, die mit Bildsensoren, wie z. B. Bildaufnahmeeinrichtungen, Lichtmeßeinrichtungen und dgl., arbeiten, Verwendung finden kann.

' Hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Problems der Temperaturkompensation bestehen auch andere Möglichkeiten zur Lösung dieses Problems, die bei nachstehend, noch beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung realisiert sind und die Verwendung des Ausgangssignals eines temperaturempfindlichen Bauelementes zur Steuerung des Bildsignalbetrages in direkter Beziehung zu der Temperatur oder die Einstellung der nichtlinearen Ansprechcharakteristik der vorstehend'beschriebenen nicht linearen Umsetzereinrichtung in Abhängigkeit von derTemperatur umfassen. Diese Maßnahmen haben sich im Rahmen der Erfindung als sehr vorteilhaft erwiesen.

Da bei einem System zur Ermittlung der Scharfeinstellung eines Objektivs durch eine Bildflächen-Anordnung; aus einer Vielzahl optoelektronischer Wandler-

25/ elemente und Verarbeitung des Ausgangssignals der

optoelektronischen Wandlerelemente zur Gewinnung eines sämtliche Scharfeinstellzustände der von dem Objektiv in den jeweiligen winzigen Wandlerabschnitten abgebildeten Bildes repräsentierenden Signals die Aufnahme-

situation auftreten kann, daß ein Hauptmotiv und ein Objekt untergeordneter Bedeutung zwar beide in dem Scharfeinstellungsermittlungsfeld liegen, jedoch durch einen großen Abstand voneinander getrennt sind, wird erfindungsgemäß weiterhin die Behebung des vorstehend

beschriebenen Nachteils angestrebt, daß der Einfall eines Teils des unscharfen Bildes des Nebenobjektes .auf die Wirkfläche des Bildempfangsbereiches der opto-

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elektronischen WandlereLementeanordnung zur Bildung eines die Ermittlung des Scharfeinstellzustandes des Hauptmotivs erschwerenden Störsignals führt, d.h., erfindungsgemäß soll eine Scharfeinstellung des Haupt-

f. motives unabhängig von dem Vorhandensein eines Nebenobjektes untergeordneten Interesses stets mit hoher Genauigkeit feststellbar sein.

Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß

in die Ausgangssignale der optoelektronischen Wandlerelemente in der Wirkflache des Bildempfangsbereiches, die jeweils den Scharfeinstellzustand eines entsprechenden winzigen Bildabschnitts repräsentieren, in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Lage der

ig Bildabschnitte verschieden gewichtet werden. Das heißt, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß ein negativer Einfluß aufgrund des unscharfen Bildes eines Nebenobjektes wahrscheinlich in einem Rand- oder Grenzbereich der Wirkfläche des Bildempfangsbereiches der optoelektronischen Wandlerelementeanordnung stattfindet, werden die Ausgangssignale der im Mittelabschnitt des Bildempfangsbereiches gelegenen optoelektronischen Wandlerelemente höher gewichtet als die die Scharfeinstellzustände der Rand- oder Grenzbereiche des Scharfeinstellungs-Ermittlungsfeldes repräsentierenden anderen Ausgangssignale, so daß die Beeinträchtigung durch das unscharfe Bild des Nebenobjektes durch eine geeignete spätere elektrische Signalverarbeitung auf ein Minimum unterdrückt werden kann. Da das durch Einfall eines Teils des unscharfen Bildes eines Nebenobjektes auf die Wirkfläche des Bildempfangsbereiches entstehende Störsignal somit mit hoher Zuverlässigkeit auf einen vernachlässigbaren Wert verringert wird, kann die Ermittlung des Scharfeinstellzustandes des Hauptmotives unabhängig von der Tatsache, daß das Bild eines solchen Nebenobjektes innerhalb des Scharfeinstellungs-Ermittlungsfeldes liegt., stets mit hoher Genauigkeit gewährleistet werden.

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1 Zur praktischen Realisierung dieses Merkmals

der Erfindung wird bei der Verarbeitung der Ausgangssignale der optoelektronischen Wandlerelemente zur Ermittlung von Helligkeitsverschiebungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildabschnitten und Bildung eines den Scharfeinstellzustand eines jeden Bildabschnittes repräsentierenden Signals der Arbeitseingangssignalwert bei der nichtlinearen Umsetzung dieses Signals durch eine nichtlineare Umsetzerschaltung in Abhängigkeit von der Lageveränderung der jeweils ausgelesenen Bildabschnitte in der Wirkflache des Bildempfangsbereiches der optoelektronischen Wandlerelementeanordnung derart verändert, daß das die Scharfeinstellzustände der einzelnen Bildabschnitte repräsentierende Signal in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Lage des jeweiligen Bildabschnitte in der Wirkfläche des Bildempfangsbereiches differenziert gewichtet wird. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, daß die nichtlineare Umsetzerschaltung z. B. die Form einer Schal- tungsanordnung annimmt, die die quadratische Eingangs/ Ausgangs-Ansprechcharakteristik eines Feldeffekttransistors ausnutzt und derart aufgebaut ist, daß der Arbeitseingangssignalwert in Abhängigkeit von unterschiedlichen Gewichtungen durch entsprechende Einstellung des Source-Potentials dieses Feldeffekttransistors verändert wird, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß ein sehr einfacher und billig herzustellender Schaltungsaufbau erhalten wird, der sich darüber hinaus noch besser für eine Herstellung in integrierter Bauweise eignet.

30 ■ . ; ^:. ■ .

Ein mit dem Einfall eines unscharfen Bildes eines Nebenobjektes auf die Wirkfläche des Bildempfangsbereiches zusammenhängender weiterer Nachteil beruht z. B. auf der Tatsache, daß als Schaltungsanordnung *" zur Ermittlung der Ausleuchtungs- bzw. Helligkeits-

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differenz zwischen den einzelnen winzigen Bildabschnitten meist CR-Differenzierglieder aus einem oder mehreren Kondensatoren und einem oder mehreren Registern Verwendung finden. Wenn die Differenzier-Zeitkonstante der Schaltungsanordnung relativ groß ist, wird das Signal bei seiner Bildung derart beeinflußt, daß,wenn z. B. bei der Bildung eines Signals durch die vorstehend beschriebene nichtlineare Umsetzerschaltung nur der einem vorgegebenen effektiven Feldbereich innerhalb des Bildformates entsprechende Signalanteil· von der Integrierschaltung oder dgl. integriert werden soll, der dem außerhalb dieses effektiven Feldbereiches liegenden Bildbereich entsprechende Störsignalanteil· in den zu integrierenden Signalanteil· hineinwandert. Hierdurch

15 wird die mit hoher Genauigkeit und Zuveriässigkeit

durchzuführende Scharfeinste^ungsermittlung des Bildes des Hauptmotives erschwert.

In bezug auf diesen Nachteil wird in vorteilhafter Ausgesta^ung der Erfindung vorgeschiagen,

die vorstehend beschriebene Differenzierschaitung derart aufzubauen und zu schaiten, daß sie mit Ausnahme des Zeitintervalls, bei dem das Auslesen des dem vorstehend genannten effektiven Feldbereich ent- ^Δ sprechenden Signalanteiis erfoigt, Zuruckgeste^t oder außer Betrieb gesetzt ist, was eine zufriedenste^ende Lösung dieses Problems gewährleistet.

Da Systeme zur Erfassung eines scharfen Bildes,

wie das vorstehend beschriebene, eine Signalverarbeitung erfordern, wird erfindungsgemäß außerdem eine zweckmäßigere Signalverarbeitung angestrebt, durch die das üblicherweise in analoger Form gebildete Meßsignal

auf einfache Weise mit Hilfe einfach aufgebauter und

für eine Herstellung in integrierter Bauweise geeigneten Schaltungsanordnungen in digitaler Form erhalten werden kann.

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■": ■ -■"";".-■ 31 ^DE °⁴⁴²

Hierzu wird erfindungsgemäß eine Form der Signalverarbeitung vorgeschlagen, bei der das den Scharfeinstellzustand des Bildes repräsentierende elektrische Signal mit einem vorgegebenen zeitabhängigen Dmämpfungsfaktor während eines zur Festlegung des Scharfeinstellzustandes des Bildes dienenden Zeitintervalls auf einen vorgegebenen Wert abgeschwächt wird. Das heißt, bei der erfindungsgemäßen Signalverarbeitung werden z. B. Impulse einer vorgegebenen Impulsfolgefrequenz während

IQ des Zeitintervalls vom Beginn der Dämpfung des elektrischen Signals bis zu dem Zeitpunkt, bei dem der Betrag des elektrischen Signals den vorgegebenen Wert erreicht, gezählt und die Anzahl der derart gezählten Impulse zur Bildung eines Digitalwertes verwendet, durch den sich, der Scharfeinstellgrad des Bildes genau festlegen :- '- läßt. ; ;

Wenn von einem System zur Ermittlung der Scharfeinstellung des von einem Objektiv auf eine Anordnung aus einer Vielzahl optoelektronischer Wandlerelemente ■V- '. (z. B. auf einem Bildsensor) abgebildeten Bildes durch Feststellung der Äusleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenzen in den einzelnen winzigen Bildabschnitten auf der Basis der Ausgangssignale der optoelektronischen · Wandlerelemente und einer sodann erfolgenden Integration der Äusleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenzbeträge über die gesamte Fläche des Bilderfassungsbexeiehes ausgegangen wird, wird in bezug auf ein praktisches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Signalverarbeitung vorgeschlagen, als Integrierschaltung .zur Bildung eines den Scharfeinstellzustand des Bildes repräsentierenden elektrischen Ausgangssignals einen Analog/Digital-Umsetzer der mit Zweirichtungsintegration arbeitenden Art zu verwenden, bei dem ein Kondensator aufgeladen und entladen wird. Wenn in . der ersten Integrationsrichtung die Aufladung des

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1 Kondensators zur Gewinnung der Gesamtsumme der Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenzbeträge in Form eines Analogsignals ausgenutzt wird, repräsentiert das erhaltene elektrische Signal den Scharfeinstell-5 zustand des Bildes. Die zweite Integrationsrichtung (Entladung des Kondensators) wird dann zur Dämpfung des Analogsignals mit dem vorgegebenen zeitabhängigen Dämpfungsfaktor verwendet, wodurch das Zeitintervall vom Beginn der Dämpfung bis zum Erreichen des vorge-

gebenen Signalwertes zur Bestimmung der gezählten

Anzahl von Impulsen einer konstanten Impulsfolgefrequenz dient, was eine Umsetzung des Analogsignals in ein Digitalsignal· ermöglicht. Durch die Verwendung eines Analog/Digital-Umsetzers der soa. Zweirichtungs-

15 Integrationsart läßt sich die Signalverarbeitung bei einem System dieser Art zur Ermittlung des Scharfeinstellungsgrades eines Bildes erheblich verbessern.

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

Es zeigen: " .

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines

optischen Objektivsystems zur Erläuterung von Scharfeinstellzuständen eines abgebildeten Bildes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines

Ausführungsbeispiels für Aufbau und Anordnung eines optischen Systems mit optoelektronischen Lichtempfängst

einrichtungen zur Ermittlung des

Scharfeinstellgrades des von- dem Objektiv gemäß Fig. 1 abgebildeten Bildes,

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Fig. 3 ein Blockschaltbild des grundsätz

lichen Aufbaus eines Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Bildschärfe bzw.

5 Bildscharfeinstellung unter Verwendung

des optischen Systems gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3,

]0 hex der im wesentlichen die Analog-

Schaltungen im einzelnen dargestellt sind,

Fig. 5 die Eingangs/Ausgangs-Ansprechcharakteri-15 stik eines Feldeffekttransistors,

Fig. 6 die Eingangs/Ausgangs-Ansprechcharakteristik zweier Feldeffekttransistoren, die zur Durchführung einer nichtlinearen

20 Umsetzung und Absolutwerttransformation

eines Eingangssignals geschaltet sind,

Fig. 7 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels für einen Digital/Analog-Umsetzer der Hervorhebungscharakteri-

'stik-Steuerschaltung gemäß Fig. 4,

Fig. 8 und 9 Schaltbilder von zwei weiteren

Ausführungsbeispielen für die Kombination

30 . des Zweirichtungs^-Integrationsumsetzers

und des Vergleichers gemäß Fig. 4,

030048/0948

r,A DE 0442

3P19908

] Fig. 10 ein Schaltbild eines Ausführungsbei-

spiels einer in Form einer Feldeffekttransistor-Schaltung aufgebauten und bei der Photoausgangssignal-Steuerschal-ς tung sowie der Bildsignaländerungs-

Detektorschaltung gemäß den Fig. 3 und 4 verwendeten Abtast/Speicherschaltung,

Fig. 11 ein Schaltbild eines weiteren Ausfüh-

]Q rungsbeispiels der Videosignaländerungs-

Detektorschaltung gemäß Fig. 4,

Fig. 12 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen

Aufbaus einer analogen Schaltungsan-Ordnung, die in Verbindung mit zwei

Reihen optoelektronischer Wandlerelemente Verwendung findet,

Fig. 13 ein Schaltbild eines Ausführungsbei-

20 spiels der Spitzenwert-Zwischenspeicher-

schaltunggemäß Fig. 12, die sich insbesondere auf eine Ausführung in Form einer Feldeffekttransistor-Schaltung bezieht,
25

Fig. 14 ein Ausführungsbeispiel· einer Steuerschaltung zur Steuerung der Ladungsintegrationsdauer der bei der Analogschaltung gemäß Fig. 12 verwendeten optoelektronischen Wandlerelemente,

Fig. 15 ein Schaltbild, das teilweise in Blockform Einzelheiten einer Haupt-Äblaufsteuerschaltung veranschaulicht, die

einen Teil der System-Ablaufsteuer

schaltung gemäß Fig. 3 bildet,

030048/0948

■■■ : "■■■ " 35 DE 0442

: ,Fig. 16 einen Steuersignalplan der an ver-. /V-". : schiedenen Schaltungsabschnitten der ^:/ .. ". . ■.". Haupt-Ablauf steuerschaltung gemäß Fig. 15 auftretenden Eingangs- und Ausgangssignale,

Fig.. 1? einen Steuersignalplan, der die Arbeitsweise der Änalogschaltüng gemäß Fig. 4 bei Steuerung durch die Haupt-Ablauf-

steuerschaltung gemäß Fig. 15 veran

schaulicht,

■._-"".■-.";" Fig. 18 ein Schaltbild, das teilweise in Blockform Einzelheiten der Anzeigesteuer-15 schaltung gemäß Fig. 3 veranschaulicht,

Fig. 19 eine Schaltungsanordnung, die teilweise in Blookform ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anzeigesteuerschaltung 20 gemäß Fig. 18 in Verbindung mit der

Verwendung eines Summers als Anzeigeeinrichtung veranschaulicht,

Fig. 20 ein Schaltbild eines Ausführungsbei- _--_". spiels einer Ladungsintegrations- : V dauer-Steuerschaltung für den Fall

einer variablen Anzahl addierter -."■■" Bildabschnitte,

Fig. 21 ein Schaubild, das die Beziehung

zwischen der bei der Steuerschaltung - ,"-.;■'■'"- gemäß Fig. 20 eingestellten Anzahl ■■-.."■ addierter Bildabschnitte und der

Ladungsintegrationsdauer veranschau- ^⁵; : -.'.'■ licht,

030048/0948

36 ^DE °⁴⁴²

] Fig. 22 ein Schaltbild, das teilweise in

Blockform ein Ausführungsbeispiel· einer Schaltungsanordnung mit "Fensterfunktion" veranschaulicht, die als

(j Hervorhebungscharakteristik-Steuer

schaltung bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 verwendbar ist,

Fig. 23 ein Blockschaltbild des Zählers der Übertragungssteuerschaltung gemäß

Fig. 15,

Fig. 24 bis Fig. 28 Schaltbiider, die Einzelheiten der Übertragungssteuerschaltung 15 gemäß Fig. 15 veranschaulichen,

Fig. 29 eine schematische Darstellung des Aufbauprinzips einer Bildaufnahmeröhre,

Fig. 30 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen Aufbaus einer Bildaufnahmeeinrichtung, bei der die Bildaufnahmeröhre gemäß Fig. 29 Verwendung findet,

Fig. 31 ein Blockschaltbild, das den grundsätzlichen Aufbau einer Schaltungsanordnung zur parallelen Bildung eines Bezugssignals für die Steuerung

der Ladungsintegrationsdauer der optoelektronischen Wandlerelemente veranschaulicht/

030048/0943

37 DE 0442

Fig. 3 2 ein Schaltbild eines Ausführungs

beispiels einer in Verbindung mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 31 verwendbaren Bildsignal-Kompensationsschaltung,

Fig. 33 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ladungsintegrationsdauer-Steuerschaltung, 10

Fig. 34 und 35 Schaltbilder, die teilweise

in Blockform zwei weitere Ausführungsbeispiele des Photosignalgenerators der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 15 3 veranschaulichen,

Fig. 36 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der zur Steuerung der Integrationsdauer erforderlichen Bezugswert-Einstellschaltung,

Fig. 37 ein Teilschaltbild, das nur die zusätzlichen Bestandteile eines weiteren Ausführungsbeispiels der Anzeigesteuerschaltung gemäß

Fig. 18 veranschaulicht,

Fig. 38 ein Teilschaltbild, das nur die zusätzlichen Bestandteile eines weiteren Ausführungsbeispiels

der Haupt-Ablaufsteuerschaltung gemäß Fig. 15 veranschaulicht,

030048/0948

³⁸ DE 0442

] Fig. 39 ein Schaltbild, das teilweise in

Blockform ein weiteres Ausführungsbeispiel des Photosignalgenerators der Schaltungsanordnung gemäß

c Fig. 3 veranschaulicht,

Fig. 40 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Differenzierschaltung gemäß Fig. 11,

Fig. 41 und 42 Schaltbilder von zwei weiteren

Ausführungsbeispielen der Differenzierschaltung gemäß Fig. 11,

Fig. 43 ein Schaltbild eines Ausführungsbei-

spiels einer Einrichtung zur Einstellung der Differenzier-Zeitkonstanten der Differenzierschaltung gemäß den Fig. 41 und 42,

Fig. 44 und 45 Teilschaltbilder, die nur die zusätzlichen Teile von zwei weiteren Ausführungsbeispielen der Bildsignal-Kompensationsschaltung gemäß Fig. 3 2 veranschaulichen, und

' Fig. 46 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Hervorhebungscharakteristik-Steuerschaltung der Analogschaltung gemäß Fig. 4.

030048/0948

39 ΌΕ 0442

Es sei zunächst auf Fig. 1 eingegangen, in der in Form einer geometrischen Darstellung drei verschiedene. Scharf einstellzustände eines von einem- optischen Objektiv 1 entlang seiner optischen Achse 2 abgebildeten Bildes gezeigt sind. Das reelle Bild eines (nicht darge- : stellten) Objektes soll von dem Objektiv 1 in einer Bildebene 3 scharf abgebildet werden. Wenn angenommen wird, daß zwei zusätzliche Brennebenen 4 und 5 in jeweils gleichen Abständen zueinander vor und hinter der Bildebene .3 liegen, kann davon ausgegangen werden, daß bei Scharfeinstellung des Bildes in der Bildebene 3 der Scharfeinstellgrad des Bildes in den Brennebenen 4 und 5 annähernd gleich bzw. identisch ist (nicht exakt gleich, da das

..'■-." Objektiv in der Praxis eine gewisse sphärische Aberration, chromatische Aberration und dgl. aufweist). Wenn die Ebene der Scharfeinstellung in Richtung der Ebene 4 verschoben wird, nimmt die Bildschärfe in der Ebene 4 höhere

_ Werte als die Bildschärfe in der Ebene 5 an. Wenn dagegen das Bild in einer näher zu der Ebene 5 gelegenen Ebene scharf abgebildet wird, nimmt die Bildschärfe in der Ebene 5 höhere Werte als die Bildschärfe in der Ebene 4 an. Aufgrund dieser Gegebenheit läßt sich der Scharfeinstellungsgrad des Bildes in der Bildebene 3 als Normal-. wert unter Verwendung einer beliebigen Einrichtung messen, die die Schärfe des in der Ebene 4 und des in der Ebene ." 5 abgebildeten Bildes miteinander vergleicht. Da bei dieser Meßanordnung die Bildebene 3 einer vorgegebenen Brennebene entspricht, die bei einer Kamera von der FiImebene oder bei einer Bildaufnahmeröhre von deren Bildaufnahmeflache eingenommen wird, ermöglicht die konjugierte Lage der Ebenen 4 und 5 in der Praxis durch den Vergleich der Bildschärfeh in diesen Ebenen die Anzeige der Richtung, in der eine Verstellung zur Erzielung eines scharfeingestellten Bildes erfolgen muß, so daß bei Scharfeinstellung

r^J -des Objektivs 1 auf das Objekt ermittelt werden kann, wann der Zustand der schärfsten Abbildung in der vorgegebenen Brennebene erreicht ist..

030048/0948

1 In Fig. 2 ist ein auf dem vorstehend beschrie

benen Konzept beruhendes Ausführungsbeispiel für Aufbau und Anordnung eines optischen Systems dargestellt, bei dem ein Teil des über ein bilderzeugendes Objektiv 6 einfallenden Lichtes abgelenkt und.auf zwei Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 gerichtet wird. Die Bezugszahl 8 kennzeichnet eine vorgegebene Brennebene des Objektivs 6, in der z. B. im Falle einer Kamera oder dgl. die Filmebene oder eine Bildaufnahmefläche angeordnet ist. Zwi- sehen dem Objektiv 6 und-uder vorgegebenen Brennebene 8 ist ein Halbspiegel 9 angeordnet, der einen Teil des über das Objektiv 6 eintretenden Bildlichtstrahls durch Reflexion auf ein Teilungsprisma 10 richtet, wo er durch einen darin vorgesehenen Halbspiegel· TO¹ in weitere zwei Teiie aufgespalten wird. Mit 10" ist eine Totalreflexionsfläche bezeichnet. Die Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 sind hinter dem Teilungsprisma 10 derart angeordnet, daß ihre Bildempfangsflachen jeweils in einem gleichen Abstand zueinander von der vorderen und hinteren kon-

20 jugierten Ebene zu der vorgegebenen Brennebene 8 angeordnet sind. Obwohl es den Anschein hat, daß die Bildempfangsflächen der Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 die gleiche Ebene einnehmen, stellt diese Anordnung eine äquivalente Beziehung zu einer Anordnung der BiId-

25 sensoreinrichtungen 11 und 12 in den Ebenen 4 und 5

gemäß Fig. 1 her, da der von dem Halbspiegel abgetrennte Lichtstrahlanteil· bei seinem Hindurchtreten durch das Prisma 10 in zwei weitere Strahl·enteiie aufgetaut wird, deren jeweiiige optische Wegiängen sich in entsprechen-

der Weise voneinander unterscheiden. Wenn somit eine Scharf eins te^ung des Objektivs 6 erfäigt, geben die Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 Signale ab, die jeweils den Scharf eins te^zustand bzw. die Schärfe des entsprechenden abgebiideten Biides angeben.Durch entsprechendes

° Ausl·esen dieser Signaie im Vergleich zueinander läßt sich somit bestimmen, ob die Ebene der Scharfeinstellung in der vorgegebenen Brennebene 8 liegt oder in Vorwärtsrich-

020048/0948

41 DE 0442

tung oder Rückwärtsrichtung zu der Brennebene 8 verschoben ist.

In Fig. 3 ist der grundsätzliche Aufbau eines Ausführungsbeispiels für ein System zur Verarbeitung der von den Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 abgegebenen Photosignale zum Ermitteln des Scharfeinstellgrades eines von dem Objektiv 6 in der vorgegebenen Brennebene 8 abgebildeten Bildes dargestellt. In Fig. 3 bezeichnet die

■]Q Bezugszahl· TO den vorstehend beschriebenen Strahlenteiler bzw. das Prisma, während die Bezugszahlen 11 und 12 die Bildsensoreinrichtungen bezeichnen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sei davon ausgegangen, daß die Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 jeweils in Form einer Ladungsübertragungseinrichtung, wie einer CCD-Einrichtung (ladungsgekoppelte Speichereinrichtung), einer BBD-Einrichtung (ladungsgekoppelte sog. Eimerketten-Anordnung) oder einer Photodiodenanordnung (MOS-Bildsensor) bestehen und z. B. eine Vielzahl optoelektronischer Wandlerelemente in Reihen-"'anordnung äüfweissn, wobei die von den einzelnen Wandlerelementen abgegebenen Photosignale zeitlich aufeinanderfolgend ausgelesen werden. Diese Anordnung wird nachstehend allgemein als Photosignalgenerator bezeichnet und ist in Fig. 3 mit der Bezugszahl 13 versehen. Das Ausgangssignal des Photosignalgenerators 1.3, d. h. , ein aus den Photosignalen der einzelnen optoelektronischen Wandlerelemente bestehendes zeitlich aufeinanderfolgendes bzw. serielles Signal, wird einer Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14 zur Steuerung des Signalbetrages und Abtastung sowie Zwischenspeicherung des Signals zugeführt. Mit "Steuerung des Signalbetrages" ist hierbei die nachstehend noch näher beschriebene Bildung eines Summensignals aus den Ausgangssignalen einer Anzahl von optoelektronischen Wandlerelementen in Abhängigkeit von einem Steuersignal einer System-Steuerschaltung 22 bezeichnet, wodurch wahlweise die Bildung von Ausgangssignalen unter-

030048/0948

schiedlichen Betrages für ein Bild mit ein und derselben Beleuchtungsstärke bzw. Helligkeit ermöglicht wird. Diese Funktion der Photoausgangssignal-Steuerschaltung ermöglicht die Bildung eines zeitlich seriellen Ausgangs-Signals, das die Helligkeitsverteilung des Bildes repräsentiert. Dieses Signal wird nachstehend als "Videosignal" bezeichnet. Der Betrag des Videosignals wird von der Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14 gesteuert, jedoch erfolgt außerdem eine Steuerung durch Einstellung der Zeit, während der die von der Bildhelligkeit induzier-· te Ladung jeweils in den einzelnen optoelektronischen Wandlerelementen gespeichert wird (Diese Zeit wird nachstehend als "Integrationsdauer" bezeichnet). Ein MOS-Bildsensor sowie eine ladungsgekoppelte Einrichtung sind bekanntermaßen allgemein dadurch gekennzeichnet, daß sie Photosignale, d. h. lichtstrahlungsabhängig gebildete Ladungen, in den einzelnen optoelektronischen Wandlerelementen für eine vorgegebene Zeitdauer speichern und sodann abgeben bzw. löschen. Im Rahmen der Erfindung findet vorzugsweise eine solche Halbleitereinrichtung als Bildsensoranordnung Verwendung. Die Integrationsdauer muß in Abhängigkeit von der Helligkeit eines (nicht dargestellten) Objektes derart gesteuert werden, daß das Videosignal stets einen korrekten Wert aufweist. Zur Er-

25 füllung dieser Forderung wird das Ausgangssignal der

Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14 daher einer Integrationsdauer-Steuerschaltung 15 zugeführt. Außerdem wird das Ausgangssignal der Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14, d. h. das Videosignal, einer Videosignal-

30 änderungs-Detektorschaltung 16 zugeführt, durch die

die Gewinnung der Informationen bezüglich der Bildschärfe erfolgt. Wie nachstehend noch näher beschrieben wird, besteht die Detektorschaltung 16 in der Praxis aus einer Differenzschaltung oder einer Kombination aus einem

Verzögerungsglied und einer Differenzverstärkerschaltung. Das Ausgangssigrial der Videosignaländerungs-Detektorschaltung 16 repräsentiert die Wechselstromkomponente des Videosignals bei unterdrückter Gleichstromkomponente. Je höher

030048/0948

43 _DE 0442

} die Bildschärfe ist, um so größer wird die Amplitude des Wechselstromsignals. Zur weiteren Hervorhebung der größeren Amplituden bei gleichzeitiger weiterer Unterdrückung der kleineren Amplituden 1st eine SignalhervorheBungsschaltung 17 vorgesehen. Das Ausgangssignal der Signalhervorhebungs-..."· schaltung17 spricht daher höchstempfindlich auf den Grad - der Bildschärfe an. Das heißt, wenn sich die Bildschärfe mit einer Steigerung des Helligkeitsdifferenzbetrages zwischen den hellen und dunklen Bereichen des Bildes erhöht,

]Q wird ein beschleunigter Anstieg der Amplitude der Wechsel-.strom-Signalkomponente durch die Signalhervorhebungsschaltung 17 erzielt. Wenn dagegen die Bildschärfe mit einer _;--■■:■ Verringerung der Amplitude der Wechselstrom-Signalkomponente abnimmt, wird die Wechselstrom-Signalkomponente unterdrückt.

Das heißt, je höher die Bildschärfe, um so steiler steigt das Ausgangssignal der Signalhervorhebungsschaltung 17 an. Die Bezugszahl 18 bezeichnet eine Hervorhebungscharakteri-.stik-Steuerschaltung, die die Parameter für die Signalher-

-■".-" vOrhebungsschaltung 17 derart steuert, daß sich der Eingangswert des hervorzuhebenden Signals verändert, wobei andererseits· auch die Größenordnung der Hervorhebungswirkung in Abhängigkeit von der Lage des .jeweiligen optoelektronischen Wandlerelementes in dem Bildempfangsbereich der'Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 verändert werden kann. Die Bezugszahl 19 bezeichnet einen Analog/Digital-

...".-■ umsetzer in Form einer Zweirichtungs-Integrationsschaltüng zur Integration und Rückintegration des Ausgangssignals der Signalhervorhebungsschaltung 17 über die gesamte Fläche eines vorgegebenen Bildempfangsbereichs.

p£e Hauptfunktion des Änalög/Digital-Umsetzers 19 besteht darin, daß das dem Bildempfangsbereich (der nachstehend als "Bildfeld" bezeichnet ist) entsprechende jeweilige Videosignal der Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 nach seiner Verarbeitung bis zu der Signalhervorhebungsschal-

tung 17 integriert und der Integrationswert sodann z. B. in einen entsprechende Digitalwert umgesetzt wird, indem

030048/0948

44 ^DE °⁴⁴²

die Rückintegration ausgehend von diesem Integrationswert mit einer vorgegebenen zeitabhängigen Dämpfungsrate durchgeführt wird. Dieser Vorgang erfolgt aufeinanderfolgend jeweils für die Bildsensoreinrichtung 11 bzw. 12, wobei die durch Verarbeitung der Videosignale bis zu der Signalhervorhebungsschaltung 17 erhaltenen Signale jeweils einem der Bilder auf den· beiden Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 entsprechen. Das Ausgangssignal der Analog/ Digital-Umsetzerschaltung 19 wird einer Anzeigesteuerschaltung 20 zugeführt.

Da der Integrationswert somit jeweils von dem Scharfeinstellungsgrad eines der auf den Bildfeldern der Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 abgebildeten beiden Bilder abhängt, werden die Ausgangssignale der Zweirichtungs-Integrationsschaltung 19 in bezug auf die beiden Bildfelder der Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 mittels der Anzeigesteuerschaltung 20 zur Bildung eines Ausgangssignals miteinander verglichen, das einer Anzeigeeinrichtung 21 mit drei Leuchtelementen, wie Leuchtdioden, zugeführt wird, wodurch nicht nur die schärfste Einstellung des Bildes in.der vorgegebenen Brennebene 8 anzeigbar ist, sondern bei nicht scharfeingestelltem Bild aus der Anzeige auch die Richtung erkannt werden kann, in der eine Verstellung zur Scharfeinstellung des Bildes erfolgen muß.

Über die System-Steuerschaltung 22 erfolgt eine koordinierte Steuerung der Schaltungsanordnungen zur Erzeugung und Verarbeitung des Videosignals. Aufbau und Arbeitsweise der verschiedenen Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 3 werden

30 nachstehend näher beschrieben.

Hierzu sei zunächst auf Fig. 4 eingegangen, in der von der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 der photoelektrische Signalgenerator 13, die Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14, die Videosignaländerungs-Detektorschaltung 16, die Signalhervorhebungsschaltung 17, die Hervorhebungscharakteristik-Steuerschaltung 18,

030048/0948

45 ^DE 0442

die Zweirichtungs-Integrationsschaltung 19 und ein Teil der Anzeigesteuerschaltung 20 detaillierter dargestellt sind, wobei die jeweils strichpunktiert dargestellten Blocks mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 3 be-

c zeichnet sind.

Der photoelektrische Signalgenerator 13 weist Steuereingänge 23, 24 und 25 sowie Feldeffekt-Transistorschalter 26 und 27 auf, über die ein gesteuertes Eingangs-

IQ signal in ein Analog-Schieberegister 28 oder eine CCD- bzw. BBD-Änordnung mit identischer Funktion über einen Serieneingang 29 eingebbar ist. Über den Steuereingang 23 wird eine vorgegebene Bezugsspannung zugeführt, während über den Steuereingang 25 eine Nulleinstellung und über den Steuereingang 24 eine Volleinstellung erfolgt. Bei Anstehen eines hohen Spannungswertes an dem Nulleinstellungs-Steuereingang 25 wird der Feldeffekt-Transistorschalter 27 durchgeschaltet, wodurch der Serieneingang 2 9 an Schaltungsmasse gelegt und dadurch ein Minimalbezugswert für das Ausgangssignal der nachstehend noch näher beschriebenen photoelektrischen Wandlerelemente erhalten wird. Bei Anstehen eines hohen Spannungswertes an dem Volleinstellungs-Steuereingang 24 wird der Feldeffekt-Transistorschalter 26 durchgeschaltet, wodurch der Bezugsspannungs-Steuereingang 23, dem eine der maximalen Ausgangsspannung der optoelektronischen Wandlerelemente entsprechende Bezugsspannung zugeführt wird, und der Serieneingang 29 miteinander verbunden werden, so daß dem Analog-Schieberegister 28 eine dem Maximalwert des Ausgangssignals der optoelektronischen Wandlerelemente entsprechende Bezugsspannung zugeführt wird. Die Bezugszahl 30 bezeichnet eine Vielzahl von in den Bildsensoreinrichtungen 11 und 12 enthaltenen unabhängigen optoelektronischen Wandlerelementen, die jeweils derart aufgebaut sind, daß in Abhängigkeit von einfallendem Licht

030048/0948

■j eine Ladung oder Spannung an einer entsprechenden Stelle zwischen einem Verbindungspunkt 31 und Masse GND durch photoelektrische Umsetzung gebildet und sodann durch die Zonenübergangskapazität oder Leitungskapazität festgehalten bzw. gespeichert wird. Die optoelektronischen Wandlerelemente sind jeweils mit einem Feldeffekt-Transistorschalter 32 versehen, über den die Speicherung der Ladung bzw. Spannung aufgehoben oder gelöscht werden kann. Die Löschung der Speicherung kann hierbei durch Anlegen

IQ eines hohen Signalwertes an einen gemeinsamen Steueranschluß 33 erfolgen (der nachstehend auch als "Antiüberhellungssteueranschluß" bezeichnet ist), wodurch sämtliche Feldeffekt-Transistorschalter 32 durchgeschaltet werden. Das heißt, da die optoelektronischen Wandlerelemente 30 in der dargestellten Weise über ihre Anoden an Masse GND liegen, wird an ihrer Kathode, d. h. an dem Verbindungspunkt 31, eine um so höhere Spannung gebildet, je stärker die Ausleuchtung bzw. je größer die Helligkeit ist. Die optoelektronischen Wandlerelemente 30 sind außerdem jeweils mit einem Feldeffekt-Transistorschalter 34 versehen, der zwischen die Kathode des jeweiligen optoelektronischen Wandlerelementes und einen entsprechenden Paralieleingang 36 des Analog-Schieberegisters 28 geschaltet ist, wobei sämtliche Gate-Elektroden der FeIdeffekt-Transistorschalter 34 mit einem gemeinsamen Anschluß 35 verbunden sind (der nachstehend auch als "Verschiebungssteueranschluß" bezeichnet ist). Durch Anlegen eines hohen Signalwertes an den Anschluß 35 werden die photoelektrischen Ausgangssignale der einzelnen optoelektronischen Wandlerelemente 30 über die Paralleleingänge 36 in das Analog-Schieberegister 28 eingelesen.

Das Analog-Schieberegister 28 stellt eine in einer Richtung arbeitende Übertragungseinrichtung dar, 35 die den Serieneingang 29 und die Paralleleingänge 36 aufweist und auf Zweiphasen-Taktimpulse bzw. über einen

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: .":""■-■ y 4 7 DE 0442

Eingang 37 zugefuhrte Eingabetaktimpulse ( ψ .,) und über einen Eingang 38 zugeführte Ausgabetaktimpulse ( φ 2^ ^zur Bildung eines Analogsignale an einem Serienausgang 39 anspricht. Ein solcher Aufbau ist einer FestkÖrper-Bildsensoreinrichtung, wie einer CCD- oder BBD-Anordnung äquivalent und umfaßt in einigen Fällen auch die vorstehend beschriebenen Elemente 3O₇ 32 und 34, was dann als CCD-Anordnung (ladungsgekoppelte Speicheranordnung) bezeichnet wird.

ίο ; ::; .■■;■' ■■-■■'.

Die Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14 erhält die zeitlich aufeinanderfolgenden Videosignale des Analog-Schieberegisters 28 zur Steuerung des Betrages dieser Signale und ist derart aufgebaut, daß die über den ",Serienausgang 39 erhaltenen zeitlich seriellen Ausgangssignale, d. h., die Ausgangsladungen oder Ausgangsspannung.en der einzelnen optoelektronischen Wandlerelemente .30, über eine Diode 40 und einen Widerstand 41 in Ladungen bzw. Ströme umgesetzt werden, die in einem Kondensator 42 in Form einer Spannung summiert werden. Falls

gewährleistet ist, daß diese Ladungen korrekt übertragen werden können, können die Diode 40 und der Widerstand _: . 41 entfallen. Der Kondensator 42 wird nach jeweils einem

- Summierzyklus entladen, wenn ein Feldeffekttransistor 25. 43 durch Anlegen eines hohen Signalwertes.an einen Steuer- ; eingang 44 dürchgeschaltet wird. Das von dem Kondensator 42 gebildete Additionsergebnis wird über eine Source-Folgerschaltung aus einem Feldeffekttransistor 45 und einem Widerstand 46 einer Abtast/Speicherschaltung 47 zugeführt. Die AbtastZSpeicherschaltung 47 hat die Funktion, ein Abfalien des Potentials an dem Widerstand 46 auf 0 Volt bei der übertragung des vorstehend beschriebenen Summensignals, d.h., bei Anstehen eines hohen Signalwertes des an dem Steuereingang 44 des Feldeffekt-Transistorschalters 43 und damit bei durchgeschaltetem Feldeffekt-

030048/09 48

₄₈ DE 0442

Transistorschalter 43, zu verhindern. Hierbei bildet dxe Abtast/Speicherschaltung 47 in Abhängigkeit vom Anstehen eines niedrigen Signalwertes an ihrem Steuereingang 48 einen Speicherwert, während in Abhängigkeit vom Anstehen

5 eines hohen Signalwertes an dem Steuereingang 48 die Abtastung des nächsten neuen Signals erfolgt. Die Bezugszahl 49 bezeichnet einen Stromvers"orgungsanschluß für den Feldeffekttransistor 45.

Im Rahmen der vorstehenden Beschreibung sind

der photoelektrische Signalgenerator 13 und die Photo- ^: ausgangssignal-Steuerschaltung 14 als zwei getrennte Anordnungen beschrieben worden, wobei jedoch die Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14 unabhängig von dem

15 photoelektrischen Signalgenerätor 13_r d. h., als externe Schaltungsanordnung, nur im Falle eines MOS-Bildsensors oder einer Ladungsübertragungseinrichtung mit unabhängiger Steuerung vorgesehen ist. Im Falle einer sog. Spannungsausgabe-Ladungsübertragungseinrichtung kann die Photo-

ausgangssignal-Steuerschaltung jedoch gemeinsam mit dem photoelektrischen Signalgenerator 13 hergestellt werden bzw. die Photoausgangssignal-Steuerschaltung kann außer der Abtast/Speicherschaltung 47 in Verbindung mit dem photoelektrischen Steuersignalgenerator 13 als Einheit

25 ausgeführt sein. Hierdurch treten jedoch keine Unterschiede in bezug auf Arbeitsweise, grundsätzlichen Aufbau und Anordnung sowie die Verbindungsbeziehungen auf, so daß die vorstehend beschriebene Signalverarbeitung in allen Fällen die gleiche ist.

Die Videosignaländerungs-Detektorschaltung 16 ermittelt sodann die zeitabhängigen Änderungen der die Ausleuchtung bzw. Helligkeit auf den einzelnen photoelektrischen Wandlerelementen 30 repräsentierenden zeit-

35 lieh aufeinanderfolgenden Signale, d. h., die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz in Abhängigkeit von der Lage der

030048/0948

1- einzelnen optoelektronischen Wandlerelemente 30. Hierbei hat eine Abtast/Speicherschaltung 50 die Funktion, die Abgabe eines jeweils beim übergang eines an einem Anschluß 49 anstehenden Signals von einem niedrigen auf einen hohen Wert zu erneuernden Abtastsignals über seinen Ausgang

51 bis zum erneuten Anstehen eines hohen Signalwertes fortzusetzen, so daß das Ausgangssignal der Abtast/Speicherschaltung 50 auf dem gleichen Wert, wie das vorherige Ausgangssignal· der Abtast/Speicherschaltung 47 gehalten

10 wird.

. Hierdurch wird das Ausgangssignal der Abtast/

Speicherschaltung 47 zu einem bestimmten Zeitpunkt von der Abtast/Speicherschaltung 50 abgetastet und zwischengespeichert, woraufhin die nächste Änderung des Ausgangssignais der Abtast/Zwischenspeicherschaltung 47 sich zwischen den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers

52 auswirkt, dessen Ausgangssignal· dann der Differenz der Bildbel·euchtungΞstärke bzw. Biidhe^igkeit entspricht.

Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 52 wird über einen Anschluß 53 derart gesteuert, daß nur bei Anstehen eines hohen Signalwertes an dem Anschluß 53 die Abgabe des Ausgangssignals des Differenzverstärkers 5 2 möglich ist, während in allen anderen Fä^en eine Unterdrückung des Ausgangssignais auf Nu^Wert erfolgt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt,, daß der nachteilige Einfluß der durch die Abtast/Speicherschaltungen 47 und 50 sowie die anderen Schaltungsanordnungen entstehenden Einschwingvorgänge der Ausgangssignale bzw. die Übergangscharakteristik durch die

^ über den Anschiuß 5 3 erfol·gende zeitlich abgestimmte Austastung unterdrückt werden, wodurch ein stabilisiertes Signal am Ausgang des Differenzverstärkers 52 erhalten wird.

Die Signalhervorhebungsschaltung- 17 verarbeitet

030043/0948

das Ausgangssignal der Videosignaländerungs-Detektorschaltung 16 bzw. das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 52 durch Absolutwertbildung, Signalunterdrückung oder Signalhervorhebung und^ nimmt eine. Umsetzung in.eine Stromc Information vor, die sich für die nachstehend noch näher beschriebene Integration eignet. Die Bezugszahl 5 4 bezeichnet einen ein Differenzausgangssignal· abgebenden Operationsverstärker mit einem positiven bzw. nichtinvertierenden Ausgang 55, der mit dem invertierenden Eingang des Opera-IQ tionsverstärkers 5 4 verbunden ist, so daß das über den Ausgang 55 abgegebene Signal dem dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 54 zugeführten Ausgangssignal des Differenzverstärkers 52 entspricht, und mit einem negativen bzw. invertierenden Ausgang 56, der ein positiv-negativ-invertiertes Ausgangssignal auf das nichtinvertierte Eingangssignal· des Differenzverstärkers 52 hin abgibt. Mit 57 und 58 sind identische Kennwerte aufweisende Feideffekttransistoren bezeichnet, durch die die Spannungs-Strom-Umsetzung und SignaUnterdrückung bzw. Signaihervorhebung durchgeführt wird. Das heißt, wenn bei diesen Feideffekttransistoren das Gate-Potential· niedriger als das Source-Potential· + Vp (Vp = Pinch-off-Spannung) ist, fiießt kein oder nur ein geringer Drain-Strom. Liegt das Gate-Potential· über dem Source-Potential·, fließt ein Strom, dessen Intensität dem Quadrat der überschüssigen Potentialdifferenz proportional ist. Diese Eigenschaft von Feldeffekttransistoren wird hier ausgenutzt. Das heißt, wenn die Gate-Spannung die Pinch-off-Spannung Vp überschreitet, fließt gemäß Fig. 5, bei der über der Abszisse das Gate-Potential V„_o und über der Ordinate der Drain-• Strom I, aufgetragen sind, ein Drain-Strom mit einer dem Quadrat der Spannungsdifferenz zwischen der Gate-Spannung und der Pinch-off-Spannung proportionalen Stärke. Wenn über einen Knotenpunkt 59 die (nachstehend mit Vs bezeichnete) Source-Steuerspannung den Source-Elektroden der beiden Feideffekttransistoren 57 und 58 zugeführt wird und eines der beiden Gate-Potentiaie der Feldeffekttransistoren

030048/Q948

30 1930B DE 0442

1 57 und 58 den WertVs + Vp überschreitet, fließt

über die Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 57 bzw. 5.8 ein dem Quadrat der überschüssigen Potentialdifferenz proportionaler Drain-Strom. Da, wie vorstehend beschrieben, die Spannung des positiven bzw. nichtinvertierenden Ausgangs des Differenzverstärkers 54 gleich der (nachstehend .mit Vin bezeichneten) Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 52 und die Spannung des negativen bzw. invertieren-

- den Ausgangs 56 des Differenzverstärkers 54 gleich der 10 invertierten Ausgangsspannung Vin, d. h. - Vin, sind,

führt der Feldeffekttransistor 57 einen Strom, wenn die Aüsgangsspannung Vin den Wert Vs + Vp überschreitet, während der Feldeffekttrarisistor 58 Strom führt, wenn die invertierte Aüsgangsspannung - Vin unter den Wert Vs + Vp abfällt. Diese Erscheinung ist in Fig. 6 dargestellt, bei der über der Abszisse die Ausgangsspannung Vin und über der Ordinate die Summe der Drain-Ströme der beiden Feldeffekttransistoren 57 und 58 aufgetragen sind, wobei die rechte Kurve dem.Feldeffekttransistor 57 und die linke

20 Kurve dem Feldeffekttransistor 58 zugeordnet sind.

. Auf diese Weise führt die Signalhervorhebungs-. Schaltung 17 eine Spannungs-Strom-Umsetzung, Absolutwertbildung, .Störunterdrückung usw. durch Unterdrückung des unter dem Wert Vp + Vs liegenden unbedeutenden SignalanteiIs.und Verstärkung der Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz für die Scharf einstellungsermittlung.durch.Im übrigen ist eine Diode 60 zur Verhinderung einer fehlerhaften Arbeitsweise der nachstehend noch näher beschriebenen

-'ßP integrations schaltung aufgrund eines auf der Gegenspannung der: Feldeffekttransistoren 57, 58 oder dgl. beruhenden

: Gegenstromes vorgesehen. Da jedoch die Drain-Spannung der Feldeffekttransistoren 57, 58 im allgemeinen durch Verringerung des; Mittelpotentials der Schaltungsanordnung

- im Vergleich zum Massepotential GND der Integrationsschal-

030048/0948

⁵² DE 0442

] tung erhalten werden kann, entfällt die Diode 60 häufig. Anstelle der Feldeffekttransistoren 57, 58 können auch normale Transistoren oder dgl. zur Erzielung einer äquivalenten Hervorhebungscharakteristik Verwendung finden.

Die Hervorhebungscharakteristik-Steuerschaltung

18 hat die Funktion, die Steuerspannung für die Signalhervorhebungsschaltung 17, d. h. die Spannung Vs am Verbindungspunkt 59, zur Festlegung des Hervorhebungs-Einsetζ-

IQ wertes bzw. des Unterdrückungswertes zu steuern, so daß

die Hervorhebungscharakteristik variabel bzw. steuerbar ist. Hierzu wird ein nachstehend noch näher beschriebenes Digitalsignal einem Eingang 61 zugeführt und von einem Digital/Analog-Umsetzer 62 in ein über einen Ausgang 63 abgegebenes analoges Ausgangssignal umgesetzt, das sodann über eine aus einem Operationsverstärker 6 4 und Widerständen 65 und 66 bestehende Inverter-Pufferschaltung dem Verbindungspunkt 59 zugeführt wird. Der Digital/Analog-Umsetzer 62 benötigt nicht immer ein Quantisierungsvermö-

20 gen in Form einer großen Anzahl von Bitstellen und kann

ein Digital/Analog-Umsetzer in Form eines bekannten Leiternetzwerkes oder dgl. sein, wobei z. B. ein Digital/Analog-Umsetzer mit gutem Erfolg verwendet werden kann, wie er in Fig. 7 dargestellt ist.

Bei dem Digital/Analog-Umsetzer gemäß Fig. 7 wird von einer Konstantspannungsdiode 67 und einem Widerstand 68 zwischen einem Knotenpunkt 69 und einer Stromversorgungsleitung Vcc eine Konstantspannung gebildet, während von einem Widerstand 70 und einem Transistor 71 ein Konstantstram gebildet wird. Dieser Konstantstrom wird durch eine Anzahl gleicher Schaltungsabschnitte in eine Vielzahl quantisierter Strombeträge umgesetzt, zu deren jeweiliger Auswahl eine Vielzahl von entsprechend zugeordneten FeId-

35 effekt-Transistorschaltern 72 vorgesehen ist. Die Feld-

030048/0948

effekt-Transistorschalter 72 werden jeweils von einem binärgewichteten Digitalsignal über einen Steuereingang 73 durchgeschaltet und gesperrt, wobei der über den jeweiligen Feldeffekt-Transistorschalter 72 erhaltene Konstantstrom r einem einzelnen gemeinsamen Ausgang 74 zugeführt wird. Hierbei erfolgt durch einen Widerstand 75 eine Umsetzung dieser Ströme in Spannungswerte. Durch Einstellung der Beträge der einzelnen Konstäntströme auf diskrete Werte von z. B. 1 mA, 2 mA, 4 mA, ..., und gemeinsame Steuerung

IQ der Durchschaltung und Sperrung der einzelnen Feldeffekt-Transistorschalter 72 in Abhängigkeit von dem über dem Steuereingang 73 zugeführten binärgewichteten digitalen Eingangssignal wird somit ein Strom erhalten, der in eine über den Ausgang 7 4 abgegebene veränderliche Ausgangs-

15 spannung umgesetzt wird, so daß eine Digital/Analog-

Umsetzung des digitalen Eingangssignals in ein Spannungssignal erfolgt.

Eine solche Digital/Analog-Umsetzung kann auch einfachere Weise erzielt werden, indem z. B. unter Ausnutzung der Konstantstrom-Charakteristik von Feldeffekttransistoren ein Feldeffekttransistor mit der gleichen Charakteristik wie der Feldeffekt-Transistorschalter verwendet wird oder indem eine unterschiedliche Anzahl von Konstantstromquellen über einen einzigen Steuereingang in geeigneter Weise eingeschaltet werden.

Weiterhin ist in Fig, 4 ein Ausführungsbeispiel für die Zweirichtungs-Integrationsschaltung 19 in Form einer Schaltungsanordnung dargestellt, bei der eine Analog/Digital-Umsetzung des Integrationsergebnisses stattfindet, wobei ein Operationsverstärker 76 und ein Kondensator 77 den grundsätzlichen Bestandteil dieser Schaltungsanordnung bilden. Wenn ein Feldeffekt-Eingangs-

35 steuertransistor 78 durch Anlegen eines hohen Signalwertes an einen Steuereingang 79 durchgeschaltet wird,

030048/0948

kann die Eingabe des Integrationseingangssignals erfolgen. Bei Anliegen eines hohen Signalwertes an dem Steuereingang 79 erfolgt die Integration durch Durchschalten des FeIdeffekt-Eingangssteuertransistors 78 und Ableiten eines dem Ausgangssignal der Signalhervorhebungsschaltung 17 entsprechenden'Stromes über die Diode 60, wobei dieser Strom durch den Spannungsanstieg am Ausgang des Operationsverstärkers 76, d. h., durch das über den Kondensator 77 erhaltene Integrationsausgangssignal, gegeben ist, so daß eine Addition/Integration durch die an dem Kondensator 77- auftretende Spannung bewirkt wird. Dieser Vorgang stellt eine Integration in einer ersten Integrationsrichtung dar. Da das Signal der vorgeschalteten Stufe in Fom eines Stromes vorliegt, ist eine genaue Integration über einen

15 weiten Dynamikbereich gewährleistet.

Nachstehend sei näher auf die mit dieser Integration verbundene Analog/Digital-Umsetzung eingegangen. Zunächst wir d durch Anlegen eines hohen Signalwertes an einen Eingang 80 ein Feldeffekt-Transistorschalter 81 zur Entladung des Kondensators 77 durchgeschaltet, so daß unter Verwendung des Operationsverstärkers 76 als _-__ Pufferverstärker dessen Ausgangsspannung auf Nullwert gebracht wird. Dieser Zustand wird als Integrationsrückstellung bezeichnet. Sodann wird der Eingang 80 mit einem niedrigen Signalwert beaufschlagt, so daß der Feldeffekt-Transistorschalter 81 sperrt und der Kondensator 77 aufgeladen werden kann. Daraufhin wird der Eingang 79 zum Durchschalten des Feldeffekt-Eingangssteuertransistors 78 mit einem hohen Signalwert beaufschlagt. Ein über die Diode 60 abgeleiteter Strom lädt den Kondensator- 77 in der vorstehend beschriebenen Weise auf, wodurch die Ausgangsspannung (nachstehend mit Vo bezeichnet) des Operationsverstärkers 76 ansteigt.

030048/0948

pie Ausgangsspannung Vo läßt sich hierbei folgen

dermaßen wiedergeben:

/₀ - J U₁Zc) *+

wobei mit i- der vorstehend beschriebene Ableitstrom und mit G die Kapazität des Kondensators 77 bezeichnet sind. Dieser Vorgang entspricht der vorstehend beschriebenen Integration in der ersten Integrationsrichtung. Wenn sodann der Eingang 7 9 mit einem niedrigen Signalwert beaufschlagt wird, sperrt der Feldeffekt-Eingangssteuertransistor 78, womit die Integration in der ersten Integrationsrichtung abgeschlossen ist,

Wird sodann ein hoher Signalwert an einen Eingang 82 angelegt, so wird hierdurch ein Feldeffekt-Integrations- ; Steuertransistor 83 für die zweite Integrationsrichtung durchgeschaltet",- wodurch eine über einen Anschluß 8₄ und

20. einen Widerstand 85 zugeführte Konstantspannung oder ein über den Anschluß 8₄ zugeführter Konstantstrom zur Bildung eines in bezug auf die erste Integrationsrichtung in Gegenrichtung fließenden Stromes verwendet wird, so daß eine Rückwärtsintegration erfolgt. Dieser Vorgang wird als

25 integration in der zweiten Integrationsrichtung (oder Analog/Digital-Integrationsumsetzung). bezeichnet. Mit ±2 sei der in Gegenrichtung fließende Strom bezeichnet. Durch Messung einer Zeit t-, während der die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 76 auf Null abfällt

on .---■■-"■

■ (Ausgangsspannung zum Zeitpunkt der Rückstellung) wird dieAnalog/Digital-Umsetzung erreicht. Das heißt, wenn die Integration in der ersten Integrationsrichtung beendet ist, gilt Vo = J (i^/C) dt,während bei Beendigung

; der Integration in der zweiten Integrationsrichtung, - wenn die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 76

030048/0948

Nummer:
Int. CI.2:
Anmeldetag:
Offenlegungstag:

3019908 G 03 B 3/00

23. Mai 1980

27. November 1980

FIG.l

030048/0948

FIG.44

(429-FIG.32)-

521

F I G.45

(429-FIG.32)

777

525

522

■s-

524

524

Fi G-. 46

(17-FIG.4)

> 64

777

65 'Ά

D/A

526

-te

030048/0948

F I G.40

118

120

14(47)—γ-

117

119'

^509 363

^-17C54)

!,-510

(359Q- L'i.

IG.25)

FI G.41 349-ί>-Φο \ !(170-FIG.15)

(348-FIG.25)

14(47)

117

118'

120

•17(54)

119' FIG.42

FIG.43 14(47)

117

—C118", Πβ, 512,513)

520

/77

030048/0948

FIG.37 F I G.38

■ 213 (211-FIG.18

496 M179-FIG..15) 500

(179-FIG.15)

;i68-FIG.14) 269-FIG.20J

501

(193-FIG.15)

(230-FIG.19)

(221a~221c-FIG.18)

FIG.39

455/

ι r

459

JL·

458

503

i-

462

(431-FIG.33) (437-FIG.33) (430-FIG.33)

777-

467

507

⁵⁷

460 UW

463

461

502

505

464

-504

030048/0348

F I G.35

455

//57

AL·

462

473

472

(386-FIG.27)

476

481 (149-FIG.12M-

155-FIG.12>

474

148-FIG.12j-\

482

458

461

460'

UW

PH

S&H

t-477 464

F I G.36

(iJaximum
Referenzsignal)

(Minimum
Referenzsignal)

^483	Hffi 48β ,	404
rcf487		K490 491
		19 ψ
		0 »
	UV!
492

(Maximum Referenzsignal)

~- (Iiinimura Referenzsignal)

030048/0948

CO

co

co

co

co

/V

CO

LCD

CN , ,

co—oco-A

co-

CO OO CO

co co co

es ca co

I Il

ι— I— C3

co co co

F I G.33 (404-FIG.28)

(Maximum,Referenzsignal) ■

(VIDEO SIGNAL)

(Minimum Referenz-"' (.

signal)

(395-FIG.27) (324-FIG.24)

CO CD

CD <LO O OO

F I G.32

(421-FIG.3D-

422

(418-FIG.31)

413

(424-FIG.31F

.425

427

Integrationsdauer-Steuerschaltung 429.

428

Temneratur-

Kon^ensations-

scljaltung

-426

030048/0948

FIG.29

407

F I G.30

413	414	Γ	415
Photoelektrische umsetzung
	Abtasten*
Ausgabe

(VIDEO-SIGNAL)

F I G.31

CG	420	ADDITIONS
	Analog-	UMSETZUNG
	Schiebe- * register
4??'

Analog-Schiebere-

-416

Analog-
^, Schieberegister

423

ADDITIONSUMSETZUNG 419

ADDITIONSUMSETZUNG

424 425

/Maximum- ^Referenzsignal

CVIDEO-SIGMAO

Minimum - \ (Referenz- J ^signal '

030048/0348

FIG.28

/298-307 \ ν-fig.23'

BIT T

BIT 2

BIT 3

BIT 4

BIT 5

BIT 6

BIT 7 BIT

BIT 9

BIT 10

BIT 1 BIT 2 BIT 3 · BIT 4 BIT 5 ■ BIT 6-BIT 7 BIT 8 BIT 9 BIT 10

BIT 2 BIT 3 BIT 4 BIT 5 BIT 6 BIT 7 BIT 8 BIT 9 BIT 10-24(-FIGS. 4,12) 25(-FIGS. 4,12)

403

-160(-FIG.14)

405

188C-FiCIO)

030048/0948

FIG.27

/298-307 ν
V-FIG. 23 )

BIT1 BIT 2 BIT 3 BIT 4 BIT 5 BIT BIT 7 BIT BIT 9 BIT10

(340-FIG.24) (338-FIG.24)

/ 298-307 \ WIG. 23'

/ 298-306
WIG. 23

(17Q-FIG.15)4M

279Q- \Zweielemente FIG.20'Mdierbefehl

BIT1 BIT 2 BIT 3 BIT 4 BIT 5 BIT 6 BIT 7 BIT BIT 9 BIT 10 129C-FIG.12)

13K-FIG.12) 133C-FIG.12)

(36fl-FIG.25jnä6i

030048/0948

F I G.26

/298-306 γ j

^ -FIG.23 :r

ΒΙΤΊ BIT 2 BIT 3 BIT 4 BIT 5 BIT 6 BIT? BIT 8 BIT 9

C170-FIG,15) Φ5

(184-FIG.15)

/298-307 \,
V-FIG. 23 Π

BIT

BIT

BIT

BIT

BIT

BIT

BIT

BIT

BIT 9

BIT 10

364

(348-FIG.25)₇ 349

(360-FIG.25)

367

80(-FIG.4)

82 OR 86 (-FIG. 4)

208C-FIG.18)

030048/0948

FIG.25

279Q >Zweielemente_ Addierbefehl

(298-FIG.23)BIT1 (17Ο-Π6.15)Φο

/ 298-306
V-FIG.23

/298-306
t-FIG.23

/ 298-306
ν -FIG.23

BIT1

BIT 2

BIT 3

BIT 4

BIT 5

BIT 6

BIT 7 BIT

BIT 9

C323-FI6.24)

49(-FIM)

347

348

350

349

/366S-FIG.26\ V391-FIG.27 > -351

79C-FIG.4)

030048/0948

F I G.24

[02-

(170-FIG.15)

[ΦΪ.

319

320

321

-01H7-FIGS.12,4) ■02(-38-FIG8.12,4)

/298-307 γ
V-FIG.23 >

BIT 1 ■

BiT 2 -

BJT 3-BIT 4 -

BIT 5-

BIT 6 ■

BIT 7 -

BIT B-

BIT 9

BIT 10

(170-FIG.15) I

/ 279Q ^Zweielementer

HM

(298-FIG.23) BITl 01

323

324

(346-FIG.25)

■135 (-FIG.12)

(17O-FIG.15)04 (170-FIG.15) 06

SH(-35-FIGS.12,4)

44(-FIG.4)

48(-FIG.4) (380.385-FIG.27)

53(-FIG. 4) (337R.383R-FIG.27)

030048/0948

-JW9-

F I G.23

(Zähler J

(184-FIG.15) (■Takt \

	307	308	318
	306
	305	317
	304	316
	303
	302	315
	301
	300	314
	299	313
	298 R Λ	312
	ι 311
	310
	309
297

BIT 9 BIT8 BIT7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT2 BIT 1

030048/0 9 48

FI G.22

(185-9 BIT -FIG.15)=

284

Yübertragungs- Λ

295

"takt

/kiickstellsign^l

-FIG.17(p) J-

289

Vergleicher

A<B

286

-287

Vergleicher

A<B

-292

291

-293

290

CNT -DISENABLE

^ÜP/D0WN Zähler

L.A CARRY

CL

294

=Τ=*(6ΗΙβ.4) 296

030048/0948

FIG.21

geringe Helligkeit

starke Helligkeit

Jtazahl der addierten Wandlerelemente

030048/0948

Fl G.20

C157-FIG.14)

263-266

270

(168-FIG.

T
269

274>

UP DATA IN

Zähler

PRESET _up

CARRY

273 A<B A=B A>B

Vergleicher

DOWN

DATA OUT

DOWN GARRY

275

268

267

0 30048/0948

F I G.19

(213-FIG.18)

(184-FIG.15)

ÖIO-FIG.18)=^

i/252

(Takt )

030048/0940

/2.1ntegrationsrich-

,201

203

frakt

( Steuersignal \ ^. J'

208

(184-FIG.15}—

,206

(184-FIG.15)

jm

F I G. 18

205

(91-FIG.4)-i-^e-

204

Zähler

209

211

A>B

Vergleicher

207

'Zweirichtungszähler

ÜP 210

UjJ

212

-214

f t I

217

225b»

¹MiA-

mgh

f\

Qi Di

Swischen-

D2

speicher

Q2 Q3

D3

221c

-220^-219

226b

030048/09A8

FI G.17

Ο) (b) (C)

	(f)
	(9)
O
co O	(h)
O	(i)
OO
O	(j)
ca	(k)
co	(I)
	(m)

(η)

(O) IH)

$1 JI_J1_JLJLJLJ1_Il [L-ILJLJLJL"

$2 JLJLJLJLJLJLJL JL-ILJl—ILJI—" SH _Π

44 INJl—ILJLJl—ILJLJL J1_JLJ1_JLJLJL "

48IN__JT_JI_J1_JLJLJL _J1_J_J1_JL_ILJL 470UT 1__——-— ~~—L-

49 IN n_JLJLJl—Il_ -JL-Il-JLJLJI-"

51

(50 OUT) 52IN

53IN ο π π π π π _JLJ| η π π

7Q IU ι ^: 1 ι

ι !.Integrations- ! |1. IntegrationsT

! richtung Γ"^\ !richtung

760UT I. --—- -^ !^^,, ι— -τ— j

82 OR 86IN j * —ι j

-.... ~ !2. Integrations- ' j 2. Integrations-

oU IR I— !richtunjg 1 I— j richtung

QI IBlT . j ' ι , ; '

I 0 1 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 j 25412551256 [2571258 [259 j 1 509 1 510 15Π 1 512 1 513 f 514 1 1766176717681769177017711 |iO19|il

CD CO CD OO

eo

CO CSO

L :

■5

•Η Ο4

I-

TI

UT3 CD OM

«33 OS

CO

U T5 Φ H- Ö)

030048/0948

F I G.15

169

,170

Hauptoszillatoi

Haupttaktgenerator

Φ0-¹

185

übertragungssteuerschalturjg

Φ0Φ1 180

Φΐ

182

,183

FF

r187

Φ3-

FF

FF

(G)

179

lh

(168-FI6.14)

-184

(e)

197K-(33-FIG.14) ^199

198

Φο

186

Integra-

tionszeit-' zähler

189

196

> Zwischenn speicher

192-

190

: )aten-/ählglied

<14-F1G.14)

194

(167-FIG.14)

030048/0948

-yiuo-

F I G.13 /134

133,

,136

J/

138

137

(132-FIG.12)

(134-FIG.12)

(13Ö-FIG.12)

142

143

144

777

H46

777

H35

F I G.

147

030048/0948

/13a

O/-23
123aJ

O Ca> O

121

Eingabesteuerund—L

122a

-f—

r13c

,13b ,122b

Optoelektronischer Wandler

Ladungsverschiebung

±J_

Analog-Schieberegister

37

123c

Ladungsverschiebung

Aaalog-Schiebe-Si register

Optoelektronischer · Wandler

,33

F I G.12

,123b

Ladungsverschiebung

124a

124c

38

(Minimum Referenz signal)

(Spitzenwert)

(Maximum Referenzsignal)

35

FIG.9

89.

JL-

101

95

■9fr

97-

-&■

-VW-

106

CK.'

100

FIGlIO

.110

107

47 OR 50

112-

111-

115 108

Ϊ14

777

^109 (48 OR 49)

102

103

FI G.ll

14(47)

118

16

117

17(54)

030048/0948

FIG.7

73(=61)

F I G.8

777-

92

-ρ 94

105

777

-100

102 ^l103

030048/09

FIG.5

FIG.6

Ids

-(Vp₊Vs) 0

Vgs

030048/OdAd

Analog-Schieberegister

FIG.4

FI G. 3

Photcelektrische, Sxgnalerzeugung.

ο #*■ ca

14

Photosignal-Ausgabesteuerung '.. ,

Videosignaländerungser
fassung

Integrationsdauer steuerung

15

Signalhervorhebung

19

20

Analog-,

Digital-

ümsetzer

Hervorhebungscharakteristik steuerung

18

Anzeigesteueruit

Systemsteueruri

XjD CD

.CO 'CO O

-433-

L e e r s e i t e

- 132 - DE 0442

bzw. Helligkeitsdifferenzbeträge über die gesamte^ ^ Isi^UÖ Fläche des Bilderfassungsbereiches aufsummiert werden, wodurch ein Signal erhalten wird, das den Schärfegrad des Bildes auf der optoelektronischen Wandlerelementeanordnung repräsentiert. Das die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz in jedem einzelnen winzigen Abschnitt des Bildes repräsentierende Signal wird zumindest einer nichtlinearen Umsetzung durch Ausnutzung der nichtlinearen Eingangs/Ausgangscharakteristik eines Halbleiterelementes, wie eines Transistors, unterzogen, so daß ein den Schärfegrad des Bildes repräsentierendes Signal auf der Basis des nichtlinear umgesetzten Signals erhalten wird.

030048/0948

- 131 - DE0442

1 raturabhängigen Sperrfilters Verwendung findet,

derart, daß bei einem Temperaturanstieg die obere Frequenzgrenze verringert wird.

Im übrigen kann das vorstehend beschriebene Problem einer Temperaturkompensation auf einfache Weise auch z. B. durch entsprechende Änderung der Hervorhebungscharakteristik-Steuerschaltung 18 gemäß Fig. 4 dahingehend, daß temperaturabhängige Eigenschaften erzielt werden, gelöst werden.

In Fig. 46 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 46 wird das Potential an dem invertierenden Eingang eines eine Inverter-Pufferschaltung bildenden Operationsverstärkers (64) von einem als Temperaturmeßelement wirkenden Thermistor auf dem Wert -V

gehalten. Die anderen Schaltungsteile entsprechen

vollständig denjenigen !gemäß Fig. 4. Bei der Schaltungs-

anordnung gemäß Fig. 46 fällt mit einem Temperaturanstieg der Widerstandswert des Thermistors'526 ab, was einen Anstieg des Ausgangssignals des Operationsverstärkers 64 in positiver Richtung zur Folge hat, so daß

der Unterdrückungswert erhöht wird und die Störungen 25

aufgrund der bei dem Temperaturanstieg erfolgenden Signaländerungen unterdrückt werden.

Es wird somit ein Bildschärfe-Ermittlungssystem vorgeschlagen, bei dem ein von einem bilderzeugenden optischen System abgebildetes Bild auf eine Anordnung aus einer Vielzahl optoelektronischer Wandlerelemente fällt, wobei die Ausleuchtungs- bzw. Helligkeitsdifferenz in jedem einzelnen winzigen Abschnitt dieses Bildes auf der Basis des gleichzeitig erhaltenen Ausgangssignals eines zugehörigen optoelektronischen Wandlerelementes ermittelt wird und sämtliche Ausleuchtungs-

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einige Ausführungsbeispiele einer effektiven Schaltungsanordnung zur einfachen Erfüllung dieser Forderung eingegangen. .

^; In Fig. 44 ist ein Ausführungsbeispiel einer Zusatzschaltung veranschaulicht, die z. B. in Verbindung mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 32 Verwendung finden kann. Mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 429 gemäß Fig. 32 ist ein temperaturabhängiges, im oberen Frequenzbereich arbeitendes Sperrfilter (Tiefpaß) verbunden,das aus einem Widerstand 521, einem Kondensator

522 und einem Thermistor als Temperaturmeßelement besteht. Das Signal wird nach Hindurchtreten durch das Sperrfilter über einen Pufferverstärker 524 abgegeben.

15 Tm Falle eines Temperaturanstiegs fällt bei dieser

Schaltungsanordnung der Widerstandswert des Thermistors

523 ab, was eine Verringerung der Verstärkung im oberen Frequenzbereich des Sperrfilters zur Folge hat, so daß der Anstieg der höherfrequenten Störanteile aufgrund der Änderungen des Äusgangssignals des photoelektrischen Signal generatorabschnitts bei einem Temperaturanstieg unterdrückt wird.

Der vorstehend beschriebene Thermistor 532 kann auch durch eine Kombination aus einem Temperatur-Spannungs-Umsetzerelement, wie einer Diode, und einem Spannungs-Widerstands-Umsetzerelement, wie einem Feldeffekt-Transistor, ersetzt werden oder an seiner Stelle kann die temperaturabhängige Charakteristik einer Feldeffekt— 30."" Transistoreinheit ausgenutzt werden.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß in der in Fig. 45 dargestellten Weise z. B. eine Kombina- ; tion aus einem Bauelement 525, wie einem Widerstand, dessen Widerstandswert sich bei einem Temperaturanstieg erhöht, und einem Kondensator 522 zur Bildung des tempe-

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Lichtmessung geschlossen ist, wirddem Steuerein- ^{JU Igguo} gang 519 ein von dem Widerstandswert des Stellwiderstands 515 abhängiges Signal, d. h. ein Strom mit einer von der F-Zahl des verwendeten Objektivs abhängigen Intensität zugeführt, so daß in diesem Falle die Dif— ferenzierzeitkonstante des vorstehend beschriebenen RC-Differenziergliedes in Abhängigkeit von der F-Zahl des Objektivs verändert wird. Wenn die Arbeitsblenden-Lichtmessung vorgenommen wird, wird der Schalter 517 dagegen geöffnet, so daß am Steuereingang 519 ein dem Widerstandswert der beiden Widerstände 515 und 516 und damit der F-Zahl des Objektives und der Anzahl der Blenden-Schließstufen entsprechender Strom auftritt, so daß in diesem Falle die Differenzier-Zeitkonstante in Abhängigkeit von der F-Zahl des Objektivs und außerdem in Abhängigkeit von der Anzahl der vorgenommenen Blenden-Schließstufen verändert wird.

Die vorstehend beschriebene Motorsteuerschaltung weist z. B. einen Stellwiderstand auf, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Motors 520 eingestellt wird, wobei der über diesen Stellwiderstand erhaltene Strom und der über den Steuereingang zugeführte Strom zur Steuerung der Drehbewegung des Motors 520 miteinander verglichen werden. Die Motorsteuerschaltung kann z. B. in Form einer Servoschaltung aufgebaut sein, d. h., z. B. als automatische Servo-Belichtungssteuerschaltung, wie sie in großem Umfang z. B. für 8 mm—Filmkameras Verwendung findet. 30

Da die Verwendung einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung, wie einer CCD-Anordnung, einer BBD-Anordnung oder dgl., in dem photoelektrischen Signalgeneratorabschnitt zu der Notwendigkeit einer Temperäturkompensation führt, sei nachstehend schließlich noch auf

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Die vorstehend beschriebene Einstellung der Differenzierzeitkonstante kann mechanisch erfolgen, indem das Ausmaß des Herausragens eines im Objektivtubus vorgesehenen und von der F-Zahl des Objektivs abhängigen Stiftes sowie der Bewegungsbetrag eines Blendenwert-Übertragungshebels hierzu herangezogen werden, wobei '- jedoch auch die Möglichkeit besteht, eine Stelleinrichtung der in Fig. 43 dargestellten Art zu verwenden.

10 Die Stelleinrichtung gemäß Fig. 43 ist derart aufgebaut, daß ein elektrisch betriebener Motor M die vorstehend beschriebene Einstellung in Abhängigkeit von der F-Zahl und der Anzahl der vorgenommen Blenden-Schließstufen ausführt. Hierbei bezeichnen die Bezugs-

15 zahl 514 eine elektrische Stromquelle, die Bezugszahl 515 einen Stellwiderstand zur Einstellung der F-Zahl des Objektives, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von der F-Zahl des Objektives eingestellt ist (d. h., z. B. durch den vorstehend beschriebenen Betrag des

Herausragens eines an dem Objektiv angebrachten F-Zahlen-Stiftes), die Bezugszahl 516 einen Stellwiderstand zur Einstellung der Anzahl von Blenden-Schließstufen, dessen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Anzahl der geschlossenen Blendenstufen eingestellt wird (z.

B. durch die Bewegung des Blendenwert-Übertragungshebels), die Bezugszahl 517 einen Ruhekontaktschalter, der z. B. bei Betätigung eines Bedienelementes für die Arbeitsblenden-Lichtmessung geöffnet wird,und die Bezugszahl 518 eine Motorsteuerschaltüng, die auf einen ihrem mit der Widerstandsschaltung verbundenen Steuereingang 519 zugeführten Strom zur Festlegung des Drehwinkels des Motors 520 anspricht, wobei die Drehbewegung des Motors 520 zur Einstellung des verstellbaren Kondensators 118' und des Stellwiderstandes 119· gemäß Fig. 21 oder zur Umschaltung der Schalter 512 und 513 gemäß Fig. 42 verwendet wird. Das heißt, da der Schalter 517 mit Ausnahme der Durchführung der Arbeitsblenden-

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stellt werden, das die beste Beurteilung des Scharfeinstellzustandes des Bildes und eine einfache Signalverarbeitung gewährleistet. Im allgemeinen kann davon c ausgegangen werden, daß,je größer die F-Zahl des Objektives (d. h., je dunkler das Objektiv) ist, um so kleiner muß die Zeitkonstante des Differenziergliedes gehalten werden, um eine gute Meßleistung zu erzielen.

IQ Auch bei einer Kamera mit Arbeitsblenden-Lichtmessung ist es von Vorteil, die Kapazität des vorstehend beschriebenen Kondensators 118' und/oder den Widerstandswert des Stellwiderstandes 119' in Abhängigkeit von der F-Zahl des Objektivs und der Anzahl der geig schlossenen Blendenstufen in Abhängigkeit von dem Blendenwert einzustellen.

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, anstelle der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 41 eine in

2Q Fig. 42 veranschaulichte weitere Schaltung zu verwenden, die eine Anzahl von Kondensatoren 118" unterschiedlicher Kapazität mit einem gemeinsamen Schalter 512, über den jeweils einer der Kondensatoren auswählbar ist, sowie eine Anzahl von Widerständen 119" unterschiedlicher Widerstandswerte mit einem gemeinsamen Schalter 513, über den jeweils einer der Widerstände auswählbar ist, aufweist, wobei die Schalter 512 und 513 in Abhängigkeit von der F-Zahl des verwendeten . Objektivs und/oder der Anzahl der Blenden-Schließstufen

30 geschaltet werden können.

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Im übrigen kann statt dessen als Steuersignal für den Feldeffekt-Transistorschalter 508 auch eine Kombination aus dem Ausgangssignal 349 des UND-Gliedes 348 gemäß Fig. 25 und dem über den Hauptgenerator 170

.5 gemäß Fig. 15 erhaltenen Takt ψ „ verwendet werden, nachdem diese Signale über ein UND-Glied 511 und ein Pufferglied 510 geführt sind. Das Ausgangssignal des -Puffergliedes 510 wird dem Feldeffekt-Transistorschalter 508;zugeführt, so daß der Feldeffekt-Transistorschalter

508 in zeitlicher Abhängigkeit von dem Zyklus (2 - Φ '^) bei den unteren neun Bits des Ausgangssignals der Übertragungssteuerschaltung 185 gemäß Fig. 15 durchgeschaltet wird.

15 Wenn, das vorstehend beschriebene Bildschärfe—Ermittlungssystem bei einer mit Wechselobjektiven versehbaren einäugigen Spiegelreflexkamera in Form eines TTL-Scharfeinstellungsermittlungssystems (Messung durch das Objektiv) Verwendung findet, ändert sich die Bild-

20 schärfe auf dem Lichtempfangsabschnitt in hohem Maße in Abhängigkeit von der F-Zahl (relative Offenblende) des verwendeten Objektivs, so daß z. B. bei einer großen F-Zahl des Objektivs, d. h. aufgrund der dunklen Lichtverhältnisse, die Bildschärfe im Lichtempfangsabschnitt

erheblich abfällt, was das Erfassungsvermögen bzw. -.-"."" die Meßgenauigkeit beeinträchtigt. Zur Behebung dieses .Nachteils können z. B. gemäß Fig. 41 ein verstellbarer Kondensator 118' und ein Stellwiderstand 119' zur Bildung eines RC-Differenziergliedes Verwendung finden,

mit dessen Hilfe die vorstehend beschriebene Signaländerung festgestellt werden kann, wobei die Kapazität des verstellbaren Kondensators 118' und der Widerstandswert des Stellwiderstands 119' in Abhängigkeit von

der F-Zahl des verwendeten Objektivs zur genauen Aus-

wahl eines Freqüenzbandbereiches des Signals einge-

030GU/03U

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■ werden kann. Bei vergleichsweise begrenzten allgemeinen Arbeitsbedingungen können somit unter Verwendung einer äußerst einfach aufgebauten Analogschaltung sehr wirksame Maßnahmen gegen eine Signalsattigung oder dgl. zur Verhinderung einer fehlerhaften Arbeitsweise ergriffen werden.

Nachstehend wird näher auf weitere Ausgestaltungen der Hauptschaltungsanordnungen eingegangen. 10

Wenn z. B. bei Verwendung eines RC-Differenziergliedes, wie der in Fig. 11 dargestellten Schaltung) als Bildsignaländerungs-Detektorschaltung 16 die Zeitkonstante relativ groß ist, beeinträchtigt die Signal-

15 bildung die von dem Differenzierglied vorzunehmende

Signaländerung derart, daß mit hoher Wahrscheinlichkeit der Nachteil auftreten kann, daß z. B. bei einer späteren Integration des dem vorgegebenen effektiven Feldbereich des Bildfeldes entsprechenden Signals durch die

20 Zweirichtungs-Integrationsschaltung 19 ein dem Außenbereich des effektiven Bildfeldteils entsprechendes Signal als Störanteil in das zu integrierende Signal hineinwandert.

2^ Zur Behebung dieses Nachteils ist z. B. in der

in Fig. 40 dargestellten Weise ein Feldeffekt-Transistorschalter 508 in Parallelschaltung mit einem Widerstand 119 zur Rückstellung bzw. Löschung eines Kondensators 118 vorgesehen, was durch das Ausgangssignal

^OVJ eines Inverters 509 gesteuert wird,der das Q-Ausgangssignal 363 des RS-Flip-Flops 359 gemäß Fig. 25 invertiert, wodurch der Feldeffekt-Transistorschalter 508 mit Ausnahme der Eingabeperiode der Zweirichtungs-Integrationsschaltung 19 ständig durchgeschaltet ist und den Konden-

sator 118 und damit das Differenzierglied im Rückstellzustand hält.

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1 der in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß

Fig. 34 beschriebenen fehlerhaften Steuerung der Integrationsdäuer häufig zu einem übermäßigen Anstieg des von dem lichtabgesehirmten photoelektrischen Wandlerabschnitt 456 abgegebenen Signals im Vergleich zu dem Signal das bei der Leerauslesung erhalten wird, d. h., im Vergleich zu dem Minimum-Normalsignal. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird daher das Signal bei der Leerauslesung von der Abtast/Zwischenspeicherschaltung

10 461 abgetastet und zwischengespeichert, so daß beim

Auslesen des Signals aus dem lichtabgesehirmten photoelektrischen Wandlerabschnitt 456 ein Differenzverstärker 463 ein die Differenz zwischen dem Signal des lichtabgesehirmten photoelektrischen Wandlerabschnitts 456 und dem Ausgangssignal der Abtast/Speicherschaltung 461, d. h., dem Minimal-Normalsignal, repräsentierendes Ausgangssignal abgibt, das von einem Vergleicher 505 mit einer von einer elektrischen Stromquelle 504 abgegebenen Referenzspannung zur Überprüfung der Sättigung

20 verglichen wird. Wenn das Vorliegen einer Sättigung

ermittelt wird, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 505 einen hohen Wert an und wird von einem D-Flip-Flop 506 in Abhängigkeit von einem über einen Anschluß 462 zugeführten hohen Signalwert gespeichert, wenn das Signal aus dem lichtabgesehirmten photoelektrischen Wandlerabschnitt 456 ausgelesen wird. Das D-Flip-Flop 506 gibt dann über seinen Ausgang 507 ein Sättigungssignal ab, das z. B.- dem ODER-Glied 499 gemäß Fig. 38 über den Anschluß 500 zugeführt wird, wodurch in der in Verbindung mit Fig. 38 beschriebenen Weise die Integrationsdauer entsprechend dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 499 auf den Anfangswert eingestellt wird, wobei in Verbindung hiermit das Sättigungssignal auch z. B. dem ODER-Glied 494 gemäß Fig. 37 über dessen Eingang 495 zugeführt werden kann, wodurch die Anzeige in der in Verbindung mit Fig. 37 beschriebenen Weise gesperrt

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Da die Verwendung von längeren Integrationszeiten in der Praxis zu verschiedenen Schwierigkeiten führt, kann in vielen Situationen eine Beschränkung des unteren Helligkeitsgrenzwertes auf einen etwas höheren Wert von Vorteil sein. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des in einem solchen Falle verwendbaren photoelektrischen Signalgenerators unter Bezugnahme auf Fig. 39 näher beschrieben, in der eine weitere Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 34 darge— stellt ist. In Fig. 39 bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichenTeile, wie in Fig. 34.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 39 wird einem ODER-Glied 502 über einen Anschluß 503 ein Signal zugeführt, das vor dem Auslesen des photoelektrischen Umsetzungssignals, d. h., zur Zeit des Leerauslesens (z. B. beim 0-ten Zyklus des Auslesens) zusammen mit einem über einen Anschluß 462 zugeführten Signal einen hohen Wert aufweist. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 502 wird als Abtast/Speichersignal einer Abtast/Speicherschaltung 461 zugeführt, wodurch die Abtast/Speicherschaltung 461 das bei der Leerauslesung erhaltene Signal (das hier als Maximum-Normalwert Verwendung findet) und das von dem lichtabgeschirmten photoelekrischen Wandlerabschnitt 456 erhaltene Signal unabhängig voneinander abtastet und zwischenspeichert.

Andererseits werden auch bei diesem Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise, wie bei der Schaltungsan- Ordnung gemäß Fig. 34 das Bildsignal, das Minimum-Normalsignal und das Maximum-Normalsignal über die Anschlüsse 437, 431 und 430 gemäß Fig. 33 jeweiligen Eingängen 468, 466 bzw. 467 zur Steuerung der Integrationsdauer zugeführt. Wie vorstehend beschrieben, führt allgemein bei Auftreten einer Sättigung, d. h., wenn sich z. B. die Helligkeit bei Einstellung einer relativ langen Integrationsdauer schnell ändert, das Auftreten

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V" - 122 - - DE 0442

durchführbar ist.

Bei sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen findet eine allmähliche Einstellung der Integrationsdauer auf einen korrekten Wert statt, wenn Sättigung auftritt. Hierdurch entsteht jedoch insofern ein Problem als die Steuerung der Integrations- : dauer stufenweise bzw. schrittweise erfolgt und bei schnellen Änderungen der Helligkeit die Einstellung einer korrekten Integrationsdauer zu viel Zeit erfordert. ■

Zur Behebung dieses Nachteils kann die Haupt-Ablaufsteuerschaltung gemäß Fig. 15 mit einer Zusatzschaltung Versehen werden, auf die nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 38 näher eingegangen wird.

In Fig. 38 bezeichnet die Bezugszahl 499 ein ODER-".-"-. Glied, das als Eingangssignale das Q-Ausgangssignal 179 des RS-Flip-Flops gemäß Fig. 15 und das über einen Anschluß 500 zugeführte, über den Ausgang 493 abgegebene Ausgangssignal des Vergleichers 492 gemäß Fig. 36 erhält und ein Ausgangssignal abgibt, das über einen Ausgangsanschluß 501 dem Zweirichtungszähler 163 der Integra-■ tionsdauerSteuersohaltung gemäß Fig. 14 als Voreinstell-Eingangssignal 168 oder dem Zweirichtungszähler 267 der Integrationsdauer-Steuerschaltung gemäß Fig. 20 als Vo'reinstell-Eingangssignal 269 zugeführt wird, wodurch während des Änfangsausfallzeitintervalls oder

•Df) -."""■'

bei Auftreten einer Sättigung die Integrationsdauer sofort auf den Anfahgswert (167 gemäß Fig. 14, 270 gemäß Fig. 20) eingestellt wird, indem das Q-Ausgangssignal 179 (d. h., das Anfangsausfallsignal) des RS-Flip-Flops 178 gemäß Fig. 15 oder das Ausgangssignal des Mergleichers 292gemäß Fig. 36 (d. h., das Sättigungssignal) auf einen hohen Wert gebracht werden. Auf diese Weise läßt sich das vorstehend beschriebene Problem lösen. ■

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1 In Fig. 37 ist mit der Bezugszahl 494 ein ODER-Glied bezeichnet, dem über seine jeweiligen Eingänge 495 und 496 das über den Ausgang 493 abgegebene Ausgangssignal des Vergleichers 492 gemäß Fig. 36 und 5 das Q-Ausgangssignal 179 des RS-Flip-Flops 178 gemäß

Fig. 15 zugeführt werden. Die Bezugszahl 497 bezeichnet ein UND-Glied, das das invertierte Ausgangssignal des ODER-Gliedes 497 und das Ausgangssignal· 213 für A> B des Betragsvergleichers 211 gemäß Fig. 18 erhält und

10 ein Ausgangssignal abgibt, das den UND-Gliedern 221a

bis 221c gemäß Fig. 18 über jeweils einen ihrer Eingänge zugeführt wird. Das heißt, wenn bei dieser Zusatzschaltung das Ausgangssignal 179 des RS-Flip-Flops 178 gemäß Fig. 15 (d. h., das Anfangsausfallsignal) oder das Ausgangssignal des Vergleichers 492 gemäß Fig. 36 (d. h., das Sättigungssignal) einen hohen Wert aufweisen, nimmt das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 494 einen hohen Wert an. In diesen Fä^en geht daher das Ausgangssignal des UND-Gliedes .497 auf einen niedrigen Wert

20 über und sperrt die Anzeige.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 497 wird über den Ausgang 498 auch dem Eingang des D-Zwischenspeichers 231 gemäß Fig. 19 über den Anschluß 230 zugeführt, wodurch die Steuerung des Lautsprechers 249 in ähnlicher Weise, wie vorstehend beschrieben, eingestellt wird.

Es sei ferner erwähnt, daß eine derartige fehlerhafte Anzeige auch auf andere Weise mit einfachen Mit-

30 teln, z. B. durch Verwendung eines Betrags- bzw. Be-

reichsvergleichers, wie dem bei der Integrationsdauer-Steuerschaltung verwendeten Vergleicher, erfolgen kann, indem ein übermäßig großer oder übermäßig kleiner Bildsignalwert ermittelt wird, oder indem z. B. ein Ver-

^OJ gleicher zur Feststellung eines Sättigungszustandes

des Integrators eingesetzt wird, wodurch die Steuerung der Anzeige in ähnlicher Weise, wie vorstehend beschrie-

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Wenn dagegen das Signal gesättigt oder annähernd gesättigt ist, wird der vorstehend beschriebene Normalbereich fast zum Verschwinden gebracht oder sehr eng, so daß der über den Eingang 487 erhaltene Minimum-Normalwert über dem an dem Verbindungspunkt 486 anstehenden gewünschten Minimum-Normalwert liegt. Als über den Ausgang 491 abgegebener Minimüm-Normalwert tritt somit der gewünschte Minimum-Normalwert, d. h., der niedrigere Betrag des an dem Verbindungspunkt 486 anstehenden Minimum-Normalwertes, auf. Dies führt zu dem Zustand, daß das derzeitige Bildsignal einen zu hohen Betrag aufweist und damit zu einer Betätigung der Integrationsdauer-Steuerschaltung zur Verkürzung der Integrationsdauer. Auf diese Weise wird der vorstehend beschriebene

15 Nachteil behoben.

Mit der Bezugszahl 492 ist ein Vergleicher zur Unterscheidung des Sättigungszustandes bezeichnet. Von diesem Vergleicher·492 werden das dem Eingang 487 zugeführte Minimum-Normalsignal und das an dem Verbindungspunkt 486 anstehende gewünschte Minimum-Normalsignal miteinander verglichen und über seinen Ausgang 493 ein Sättigungssignal abgegeben, wenn das Bildsignal nicht in den vorstehend beschriebenen Spannungsbereich

25 fällt, d. h., gesättigt ist.

Zur Verhinderung einer fehlerhaften Anzeige aufgrund einer gestörten Arbeitsweise bei einem Sättigungszustand kann die Anzeigesteuerschaltung gemäß Fig. 18 mit einer Zusatzschaltung versehen werden, von der ein Ausführungsbeispiel in Fig. 37 dargestellt ist.

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näher beschrieben wird. Durch diese Schaltungsanordnung werden die z. B. über die Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 12, 31 und 35 erhaltenen Maximum und Minimum-Normalwerte einer geeigneten Verarbeitung unterzogen, bevor sie der Integrationsdauer-Steuerschaltung gemäß Fig. 14 oder 33 zugeführt werden. Gemäß Fig. 36 wird der einem Eingang 483 zugeführte Maximum-Normalwert ohne weitere Änderung weitergeleitet und tritt an einem Ausgang 484 auf, wobei hierbei eine elektrische Stromquelle 485 an einem Verbindungspunkt 486 einen gewünschten Minimum-Normalwert bildet, durch den das Bildsignal auf einen Wert gesteuert wird, der zumindest unterhalb des Sättigungswertes liegt. Der einem Eingang 487 zugeführte Minimum-Normalwert wird dagegen zusammen mit dem vorstehend beschriebenen, an dem Verbindungspunkt 486 anstehenden gewünschten Minimum-Normalwert einer aus Dioden 488, 489 und einem Widerstand 490 bestehenden Minimalwert-Wählschaltung zugeführt, wobei der jeweils untere Wert ausgewählt .und über einen Ausgang 491 als

20 der maßgebende Minimum-Normalwert abgegeben wird.

Durch eine Zusatzschaltung mit diesem Aufbau wird bewirkt, daß das Bildsignal im Normalzustand, d. h., im ungesättigten Zustand, innerhalb eines Bereiches zwischen dem Maximum-Normalwert und dem Minimum-Normalwert einen ausreichenden Wert ohne Vornahme einer Begrenzung aufweist und daß in diesem Falle aufgrund der Tatsache, daß der über den Eingang 487 eingegebene Minimum-Normalwert unter dem an dem Verbindungspunkt 486 anstehenden gewünschten Minimum-Normalwert liegt, der über den Eingang 487 eingegebene Minimum-Normalwert über den Ausgang 491 abgegeben wird. Auf diese Weise wird die Steuerung der Integrationsdauer durchgeführt.

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Wenn somit die Integrationsdauer-Steuerschaltung z. B. gemäß Fig. 14 über die Eingänge 155, 149 und 148 gemäß Fig. 14 mit den über die Anschlüsse 474, ""." 481 und 482 abgegebenen, jeweils den Spitzenwert, den - Maximum—Normalwert und den Minimum-Normalwert repräsentierenden Ausgangssignalen beaufschlagt wird, arbeitet sie in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, so daß eine Steuerung der Integrationsdauer, d. h., eine automatische Einstellung des Bildsignalwertes, erzielt wird. Das heißt, wenn bei dieser Schaltungsanordnung ein einwandfreier Signalwert im ungesättigten Zustand erhalten werden soll, wird der Signalwert in Abhängigkeit von der über die Stromquelle 477 erhältlichen maximalen Aüsgangsspannung eingestellt. Wenn Sättigung oder eine annähernd gleiche Erscheinung bei der Einstellung des Signalwertes auf den korrekten Betrag auftritt, wird die Minimalwert-Wählschaltung 478, 479, 480 betätigt, so daß eine automatische Einstellung .zur Bildung eines ungesättigten Signals er-

folgt. Auf diese Weise können die bei Einstellung einer relativ langen Integrationsdauer im Falle eines schnellen Anstiegs der Helligkeit auftretenden Nachteile vermieden werden.

.Obwohl die vorstehend getroffenen Maßnahmen zur

^Verhinderung eines Sättigung sehr wirksam sind, besteht ;im schlimmsten Falle immer noch die Möglichkeit, daß der Maximum-Normalwert und auch der Minimum-Normalwert in die Sättigung geraten, so daß eine Sättigung des Bildsignalwertes auftritt.

;■ ■ Zur Behebung dieses Nachteils läßt sich die Integrationsdauer-Steuerschaltung mit einer vorgeschalteten Zusatzschaltung versehen, von der ein Ausführungsbeispiel in Fig. 36 dargestellt ist und nachstehend

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gangssignal der Spitzenwert-Zwischenspeicherschaltung 471 wird über einen Ausgang 474 abgegeben. Die Bezugszahl 475 bezeichnet eine Abtast/Speicherschaltung zur Abtastung, und Zwischenspeicherung des über die Ausgangs schaltung 460 abgegebenen- Ausgangssignals in ähnlicher Weise, wie z. B. die Abtast/Speicherschaltung 132 gemäß Fig. 12. Die Abtast/Speicherschaltung 475 gibt z. B. in Abhängigkeit von dem ihrem Eingang 476 zugeführten Ausgangssignal 386 des UND-Gliedes 385 gemäß

10 Fig. 27 ein Ausgangssignal ab, das die mögliche Maximalspannung, d. h., den Sättigungswert, repräsentiert. Die Bezugszahl 477 bezeichnet eine elektrische Stromquelle zur Erzeugung der erforderlichen maximalen Ausgang sspannung. Die von der elektrischen Stromquelle

477 abgegebene maximale Ausgangsspannung, die dem Ausgangssignalwert der Abtast/Speicherschaltung 461 zur Bildung einer Spannung zugeführt wird (wenn diese Spannung kleiner als die Sättigungsspannung ist, wird sie derart gewählt, daß das gewünschte Bildsignal im ungesättigten Zustand erhalten wird), und der Ausgangssignalwert der Abtast/Speicherschaltung 475 werden einer aus Dioden 478 und 479 sowie einem Widerstand 480 beste henden Minimalwert-Wählschaltung zugeführt, wodurch ein unterer Signalwert ausgewählt wird. Der ausgewählte

25 Signalwert wird als Maximum-Normalsignal über einen Ausgang 481 abgegeben. Zur Bildung des Minimum-Normalsignals wird das über einen Ausgang 482 abgegebene Ausgangssignal der Abtast/Speicherschaltung 461

verwendet.
30

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- DE 0442. 3 Q 1 9 9 0

■j Wenn bei dieser Schaltungsanordnung z. B. aus

irgendeinem Grunde die Helligkeit bei Einstellung einer sehr langen Integrationsdauer rasch ansteigt, kann der Fall eintreten, daß das Signal des lichtabgeschirmc ten photoelektrischen Wandlerabschnitts 456 durch Lichteinfall, Streulicht oder dgl. ansteigt und sich dem Sättigungswert des Signalausleseabschnitts nähert, wobei auch das Signal des photoelektrischen Wandlerabschnitts 455 gesättigt ist. In einem solchen Falle -in wird der Ausgangssignalwert des Differenzverstärkers 463 sehr klein, wodurch die Integrationsdauer auf einen noch höheren Wert eingestellt wird. Auf diese Weise entwickelt sich die Einstellung der Steuerung in einer unvorteilhaften Richtung.

15 ■

Zur Verhinderung einer solchen Situation wird

eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, von der ein Ausführungsbeispiel in Fig. 35 dargestellt ist, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 34 bezeichnen.

Zunächst ist bei dieser Schaltungsanordnung der Serien-Eingang eines Analog-Schieberegisters 458 mit einer z. B. der Eingabesteuerschaltung 121 gemäß Fig.

12 ähnlichen Eingabesteuerschaltung 470 versehen. Mit der Bezugszahl 471 ist eine Spitzenwert-Zwischenspeicherschaltung bezeichnet, die den Spitzenwert des Ausgangssignals der Ausgangsschaltung 460· in ähnlicher Weise, wie z. B. die Spitzenwert-Zwischenspeicherschaltung 134 gemäß Fig. 12, festhält, wobei ihr Spitzenwert-Speichereingang 472 z. B. mit dem QAusgangssignal 395 des RS-Flip-Flops 394 gemäß Fig. 27 als Spitzenwert-Speichersignal und ihr RUckstelleingang 473 z. B. mit dem Ausgangssignal 324 des UND-Gliedes 323 gemäß Fig.

24 als Rlickstellsignal beaufschlagt werden. Das Aus-

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dem Signal des lichtabgeschirmten photoelektrischen Wandlerabschnitts 456 entspricht, wobei die Abtastung durch Anlegen eines hohen Signalwertes an einen Anschluß 462 erfolgt, während der abgetastete Wert bei Anliegen eines niedrigen Signalwertes zwischengespeichert wird. Der Übergang des an dem Anschluß 462 anstehenden Signals auf einen hohen Wert erfolgt in zeitlicher Abstimmung mit der Abgabe des dem Signal des lichtabgeschirmten photoelektrischen Wandlerabschnitts 456 entsprechenden Ausgangssignals über den Ausgang der Ausgabeschaltung 460. Die Bezugszahl 463 bezeichnet einen Differenzverstärker zur Bildung der Differenz zwischen dem Ausgangssignal· der Abtast/Speicherschaitung 461 und dem Aus— gangssignal der Ausgangsschaltung 460. Der Differenzver—

15 stärker 463 gibt daher über seinen Ausgang 464 ein auf dem photoelektrischen Signal des photoelektrischen Wandlerabschnitts 455 beruhendes Ausgangssignal als Bildsignal ab, bei dem die in dem photoelektrischen Wandlerabschnitt 455 und dem Analog-Schieberegister

20 458 erzeugte Dunkelstromkomponente gut unterdrückt ist, wodurch auch die auf Temperaturänderungen oder dgl. beruhenden Einflüsse automatisch unterdrückt sind.

Außerdem kann in diesem Falle auch die Pegelsteue-25 rung, d. h., die Steuerung der Integrationsdauer z.

B. unter Verwendung der Integrationsdauer-Steuerschaltung gemäß Fig. 33 durchgeführt werden, indem ein Anschluß 466 zur Bildung eines als Maximum-Normalwert dem Eingang 431 gemäß Fig. 33 zugeführten Signalwertes mit einer elektrischen Stromquelle 465 verbunden, ein Anschluß 467 zur Bildung eines als Minimum-Normalwert dem Eingang 430 gemäß Fig. 33 zugeführten Signalwertes an Masse gelegt und ein Anschluß 468 mit dem Ausgangssignal des Differenzverstärkers 463 beaufschlagt werden, "" d_as dem Eingang-437 gemäß Fig. 33 zugeführt wird.

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)■ Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beinhaltet die Steuerung der Integrationsdauer des photoeTektrischen Wandlerabschnitts im wesentlichen eine genaue Steuerung des Bildes auf einen in einem

5 möglichen begrenzten Dynamikbereich wiederzugebenden "Wert.

Demgegenüber ist z. B. unter der Voraussetzung, daß in einer nachgeschalteten Stufe eine Verstärkung

10 erfolgt, auch eine noch vorteilhaftere Einstellung

der Integrationsdauer, d. h., ein kleinerer Wert des photoelektrischen Ausgangssignals, möglich, wenn die nachgeschaltete Verstärkerstufe zur Einregelung eines konstanten Wertes des Bildsignals verwendet wird, ohne

15 daß eine Sättigung auftritt.

. -- Unter diesem Gesichtspunkt wird zunächst z. B. der Differenzverstärker 429 gemäß Fig. 32 herausgegriffen und das von ihm abgegebene Bildsignal auf einen erforderlichen Wert gesteuert.

Xn Fig. 34 ist, ein Ausführungsbeispiel für den in einem solchen Falle verwendeten photoelektrischen Signalgeneratorabschnitt 13 dargestellt. Gemäß Fig. ^ZD 34 ist außer dem üblichen photoelektrischen Wandlerabschnitt 455 ein ähnlicher (jedoch eine erheblich geringere Anzahl an Wandlerelementen aufweisender) weiterer photoelektrischer Wandlerabschnitt 456 vorgesehen,

der von einer Abschirmeinrichtung 457 in bezug auf on

einfallendes Licht abgeschirmt ist. Das von den photoelektrischen Wandlerabschnitten erhaltene Signal wird von einem Analog-Schieberegister 458, dessen Serien-Eingang 459 an Masse liegt, über eine Ausgangsschaltung 460 in zeitlich serieller Weise abgegeben. Die Bezugs-

35
■_ zahl 461 bezeichnet eine Abtast/Speicherschaltung zur Abtastung und Zwischenspeicherung desjenigen über die Ausgangsschaltung 460 abgegebenen Signalanteils, der

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Wenn somit der Fall eintritt, daß das Bildsignal den oberen Normalwert überschreitet, wird das RS-Flip-Flop 445 gesetzt, was die Bildung eines hohen Signalwertes an seinem Q-Ausgang 448 zur Folge hat. Wenn der untere Normalwert nicht' überschritten wird, wird das RS-Flip-Flop 446 nicht zurückgestellt, was die Bildung eines hohen Signalwertes an seinem Q-Ausgang 449 zur Folge hat.

Da der z. B. dem Ausgangssignal 404 des UND-Gliedes. 403 gemäß Fig. 28 entsprechende Taktimpuls einem Eingang 450 zugeführt wird, gibt bei Überschreiten des oberen Normalwertes somit ein UND-Glied 451 über seine Ausgangsleitung 452 einen Taktimpuls ab, während bei Nichtunterschreiten des unteren Normalwertes ein UND-Glied 453 über seine Ausgangsleitung 454 einen Taktimpuls abgibt.

Mit einer solchen Anordnung wird ohne die Spitzenwert-Zwischenspeicherschaltung ein Zweirichtungszähler 163 in ähnlicher Weise, wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 14, zur Aufwärtszählung, Zwischenspeicherung oder Abwärtszählung betrieben, wobei sein Ausgangssignal

25 164 die Integrationsdauer festlegt und dadurch ·.-eine Steuerung der Integrationsdauer erfolgt.

Nachstehend wird eine Anzahl von Ausführungsbeispielen für weitere Ausgestaltungen der Haup.tschaltungsanordnungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des Systems näher erläutert.

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' Verstärker 427 vorgenommen wird.

.In Fig. 33 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Ausgestaltung der Integrationsdauer-Steuerschaltung 5 15 gemäß Fig. 14 dargestellt, bei dem Spitzenwertspeicherung nicht erforderlich ist.

Das heißt, falls das Maximum-Normalsignal und das Minimum-Normalsignal vor der Bildung des Bildsignals entsprechend ihrer Festlegung erhalten werden, werden das einem Eingang 430 zugeführte Maximal-Normalsignal und das einem Eingang 431 zugeführte Minimum-Normalsignal von Widerständen 432, 433, 434 zur Bildung von Vergleichsnormalwerten an Verbindungspunkten 435 und

¹S 436 geteilt.

Um an einem Knotenpunkt 438 ein zeitabhängiges Signal zu erhalten, das dem effektiven Signalanteil des einem Eingang 437 zugeführten Bildsignals entspricht, wird ein Eingang 439 z. B. mit einem dem Q-Ausgangssignal 395 des RS-Flip-Flops 394 gemäß Fig. 27 entsprechenden Signal zur Steuerung eines Feldeffekttransistors 440 beaufschlagt. Wenn das an dem Eingang 437 anstehende Bildsignal den an dem Verbindungspunkt -.■' 435 erhaltenen oberen Vergleichsnormalwert überschreitet, gibt ein Vergleicher 443 über seine Ausgangsleitung 444 ein Signal hohen Wertes ab.

Ein RS-Speicher-Flip-Flop 445 für den Überschreien
^ow tungszustand und ein RS-Speicher-Flip-Flop 446 für den Unterschreitungszustand werden jeweils zurückgestellt und gesetzt, indem ein Signal auf einen hohen Wert gebracht wird, das z. B. dem einem Eingang 447

zugeführten Ausgangssignal 324 des UND-Gliedes 323

gemäß Fig. 24 entspricht.

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Eine solche parallele Anordnung gleicher bzw. ähnlicher Schaltungsanordnungen hat im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen zeitlich serie-llen Erzeugungsweise der Normalsignale den Vorteil, daß die Ab-

5 tast/Speicherschaltung entfallen kann, was insbesondere bei der allgemeinen Bildaufnahmetechnik begrüßt wird.

Fig. 32 stellt ein Ausführungsbeispiel· hierfür dar und veranschaulicht ein Blockschaltbild einer Schal -

tungsanordnung zur Gewinnung eines Videosignals aus dem vorstehend beschriebenen Maximum-Normalsignal 422, dem Minimum-Normalsignal 425 und dem Bildsignal 419. Das heißt, durch Vergleich dieser drei Signaie wird die Steuerung der Integrationsdauer in einer Integrationsdauer-Steuerschaltung 426 durchgeführt, die vorstehend beschriebene Beeinflussung des Übertragungsabschnitts in einem Differenzverstärker 427 unterdrückt und eine Temperaturkompensation eines Differenzverstärkers 429 über das Ausgangssignal einer Temperaturkompensationsschal·tung 428 der photoel·ektrischen Wandlerelemente zur Gewinnung eines Videosignals vorgenommen.

25 Hierbei ist zu beachten, daß die Temperaturkompensationsschaitung 428 der photoel·ektrischen Wandl·erel·emente von der Integrationsdauer abhängig ist, so daß, wenn die vorstehend beschriebene photoeiektrische Wandl·erel·ementeanordnung 416 gemäß Fig. 31 mit zumindest

30 einem vo^ständig iichtabgeschirmten photoeiektrischen Wandlerelement in einem Teil dieser Anordnung versehen ist, das Auslesen des Bildsignais erfolgen kann, während die Kompensation bezüglich der Temperatur oder dgl. der photoelektrischen Wandl·erel·emente und des Übertra-

gungsabschnitts durch Aniegen des dem lichtabgeschirmten Wandlerel·ement entsprechenden abgetasteten und zwischengespeicherten Bildpotentials an den Differenz-

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erweitert werden kann (und zwar insbesondere zur dunkleren Seite hin) . In diesem Falle führt eine durch Steuerung des Taktes der X-Y-Richtungsschieberegister und der Lese-Rückstellung z. B. vorgenommene Addition von

5 2x2 (Bildelement χ Abtastlinie) bereits auf einfache -.- Weise zur Bildung eines Signals, das den vierfachen Wert bzw. Betrag aufweist.

Nachstehend wird zur Erläuterung einer parallelen Normalsignal-Ausgabemethode näher auf Fig. 31 einge-.."-". gangen.

In Fig. 31 bezeichnet die Bezugszahl 416 eine große Anzahl von unabhängigen photoelektrischen Wandlerelementen zur Umsetzung der Helligkeitsinformation eines Bildes in elektrische Signale, die mittels eines Analog-Schieberegisters 417 abgetastet und übertragen werden, wobei je nach den Erfordernissen eine Addition von Wandlerelementen vorgenommen wird und in einem Addier- und Umsetzerabschnitt 418 eine Abtastung, Zwischenspeicherung und dgl. zur Bildung eines Videosignals bzw. Bildsignals an einer Ausgangsleitung 419 erfolgt. Die Bezugszahl 420 bezeichnet ein Analog-Schieberegister ähnlich dem Analog-Schieberegister 417, dessen Serien-Eingang

25 an Vc;c liegt. Mit der Bezugszahl 421 ist ein Addier-

Umsetzerabschnitt ähnlich dem Addier-Umsetzerabschnitt 418 bezeichnet, dessen Ausgangssignal 422 als Maximum-Normalsignal dient.

Mit der Bezugszahl 423 ist ein Analog-Schieberegister ähnlich den Analog-Schieberegistern 417, 420 bezeichnet, dessen Serien-Eingang an Masse liegt. Die Bezugszahl 424 bezeichnet einen Addier-Umsetzerabschnitt ähnlich den Addier-Urnsetzerabschnitten 418, 421, dessen

35 Ausgangssignal 425 als Minimum-Normalsignal dient.

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Somit werden bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen unter Berücksichtigung der Luminanz- bzw. Helligkeitscharakteristik und der Temperaturcharakteristik des Übertragungsabschnitts der Steuerung des Ausgabeabschnitts in bezug auf die Zwei-Elemente-Addition oder dgl. oder der charakteristischen signaländerung im Ausgabeabschnitt ein unteres und ein oberes Signal als Standardsignale bzw. Normalsignale zur Steuerung des Bildsignals erhalten. ·

Bei dem vorliegenden Ausführüngsbeispiel wird eine Kompensation der Temperaturcharakteristik der photoelektrischen Wandlerelemente aufgrund der großen Temperaturänderungen des Übertragungsabschnitts und des engen Dynamikbereiches nicht durchgeführt. Bei der hauptsäch- , liehen Bildsignalverarbeitung durch Differenzbildung oder Differenzierung des Bildsignals wird diese Unterdrückung bzw. Kompensation automatisch durchgeführt, so daß sie entfallen kann. Im Falle einer Verwendung zu Bildaufnahmezwecken wird die Differenz von dem unteren Standardpotential bzw. Normalpotential des vorstehend beschriebenen Dynamikbereiches gebildet, wobei außerdem Kompensations- bzw. Unterdrückungsmaßnahmen bekannter Art in bezug auf die Temperaturcharakteristik der photoelektrischen Wandlerelemente erforderlich sind.

Ferner ist auch hier durch eine Addition von Elementen eine Empfindlichkeitssteigerung wie bei der all-

gemeinen Phototechnik erzielbar, so daß diese Maßnahme auch bei einer Bildaufnahmeröhre praktisch verwendbar ist und eine Ausweitung bzw. Vergrößerung der Informationsbildelemente ermöglicht. Da ein höheres Ausgangssignal bei gleicher Integrationsdauer erhalten werden kann, ergibt sich insbesondere bei einem Fernsehbild oder dgl., bei dem die Bildintervallzeit (z. B. 1/30 Sekunden) feststeht bzw. festgelegt ist, der Vorteil, daß der Bildaufnahme-Helligkeitsbereich beträchtlich

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dem photoelektrischen Wandlerabschnitt 413 ab, da insbesondere der Abtastabschnitt 414 aufgrund seiner fehlenden

Beheizung nur geringen Temperaturänderungen unterworfen ist und da aufgrund des hohen Plattenpotentials

c davon ausgegangen werden kann, daß Beeinflussungen durch ein direktes Auftreffen von Photonen, Luminanz- bzw. Helligkeitsflimrnern oder dgl. selten sind.

Der Dynamikbereich des Signals ist durch den Be-IQ reich der photoelektrischen Wandlerplatte 408 derart beschränkt, daß die Kompensation von Temperatureinflüssen und dgl..auf das Signal ohne weiteres entfallen können, da die Kennwerte und Eigenschaften der photoelektrischen Wandlerplatte 408 bekannt sind und davon ausgegangen werden kann, daß sie fast ausschließlich von der Temperatur abhängen.

Aus diesem Grunde läßt sich das Signal auch leicht auf einen korrekten Wert steuern, indem ermittelt wird, ob die Signalbeqrenziang eingehalten■ wird , während das Spitzenpotential des Signals beobachtet wird. Falls jedoch wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Halbleiter-Analog-Schieberegister bzw. eine GCD-Anordnung als Abtastabschnitt verwendet wird, treten . im Abtastabschnitt große luminanz- bzw. helligkeitsabhängige Differenzen und temperaturabhängige Schwankungen auf, wobei auch der Dynamikbereich ziemlich eng ist.

' Aus diesem Grunde wird bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen dem gleichen Abtast- und Übertragungsabschnitt am Serieneingang das Normalpotential in zeitlich versetzter Weise zugeführt und das über den Serienausgang und den Ausgangsabschnitt geführte Signal als Referenzsignal für das Bildinfo.rmationssignal zur Durchführung der Signalpotentialsteuerung verwendet.

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gangssignal 404 beim 1022. Zyklus einen hohen Wert annimmt und als Steuersignal abgegeben wird.

Schließlich wird das Voraus-Übertragsignal 188 für die von der Übertragungssteuerschal·tung 185 gemäß Fig. 15 vorgenommene Hauptablaufsteuerung über ein UND-Glied 405 erhalten, dessen Ausgangssignal 406 beim 1023. Zyklus einen hohen Wert annimmt und zugeführt wird.

Im übrigen ist die erfindungsgemäße Steuerung der Integrationsdauer nicht auf eine Scharfeinstellungs-Ermittlungseinrichtung beschränkt, sondern allgemein bei einer Bildverarbeitung einsetzbar.

In Fig. 29 ist eine Bildaufnahmeröhre 407 schematisch dargestellt, bei der die Helligkeitsinformation des Bildes mittels einer photoelektrischen Wandlerplatte 408 in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, das durch Abtastung mittels eines von der Kathode 409 der Bildaufnahmeröhre 407 emittierten. Elektronenstrahls 410 in Form eines Stromsignals aus der Bildaufnahmeröhre 407 herausgeführt wird.

Der Elektronenstrahl 410 wird von einem Steuergitter 411 konvergiert und von dem Magnetfeld einer Ablenkspule 412 oder dem elektrischen Feld einer Ablenkplatte derart abgelenkt, daß er auf eine beliebige Stelle der photoelektrischen Wandlerplatte 408 trifft, woraufhin

der Helligkeitswert an dieser Stelle ausgelesen wird. Das heißt, das Signal wird in der in Fig. 30 schematisch dargestellten Weise über den photoelektrischen Wandlerabschnitt 413, einen Abtast- oder Selektionsabschnitt 414 und einen Ausgangsabschnitt 415 ausgelesen. Die

Temperatur- und Luminanz- bzw. Helligkeitscharakteristik des ausgelesenen Signals hängen im wesentlichen von

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'-. '■■"■' - 106 - DE 0442

von den Ausgangssignalen 390 und 392 gibt ein ODER-Glied

393 dann ein Ausgangssignal ab, das ein RS-Flip-Flop

394 zum Zeitpunkt (η -φ ,) bei jeweils 512 Zyklen zurückstellt. Das Ausgahgssignal 361 des UND-Gliedes

3.60 gemäß Fig. 25, d. h. , das bei dem 257. Zyklus von jeweils 512 Zyklen auf einen hohen Wert übergehende

"■"_■ Signal, wird dem Rückstelleingang des RS-Flip-Flops

394 zur Bildung dessen Q-Ausgangssignals 395 zugeführt, das bei jeweils 512 Zyklen zwischen dem Zeitpunkt

TO (n - ψ .) und dem Zeitpunkt (257 - S _Q) einen hohen

Wert annimmt. Dieses Ausgangssignal wird dem Anschluß 133 zugeführt.

Das den Eingängen 24 und 25 gemäß Fig. 12 bzw.

' 4 zur seriellen Eingabesteuerung der Analog-Schieberegister 124a bis 124c gemäß Fig. 12 bzw. des Analog-Schieberegisters 28 gemäß Fig. 4 zuzuführende Signal wird zunächst über ein UND-Glied 396 gemäß Fig. 28 erhalten, dessen Ausgangssignal 397 beim 50. Zyklus zum Setzen eines RS-Flip-Flops 398 einen hohen Wert annimmt. Über ein UND-Glied 399 wird ein Ausgangssignal 400 erhalten, das beim 100. Zyklus auf einen hohen Wert übergeht. In Abhängigkeit von diesen Signalen wird ein RS-Flip-Flop 398 zur Abgabe seines Q-Ausgangssignals 401 zurückgestellt, das vom 50. bis zum 100. Zyklus einen hohen Wert annimmt. Dieses Signal wird dem Eingang 24 zugeführt, während das Q-Ausgangssignal 402 des RS-Flip-Flops 398 , das während der gesamten Zeit mit Ausnahme der Zeitdauer vom 50. bis 100. Zyklus einen hohen Wert

30 annimmt, dem Eingang 25 zugeführt wird.

Das dem gemeinsamen Eingang 160 der UND-Glieder 161 und 165 gemäß Fig. 14 zur'Steuerung"der»Integrationsdauer zuzuführende Integratlonsdauer-Änderungssignal wird über ein UND-Glied 403 erhalten, dessen Aus-

0-3 0.04 8/0-94*

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] Das dem Anschluß 131 der Abtast/Speicherschaltung 132 gemäß Fig. 12 zuzuführende Signal wird zunächst über ein UND-Glied 381 erhalten, dessen Ausgangssignal . 382 bei dem 850. Zyklus von jeweils 124 Zyklen zum ς Setzen eines RS-Flip-Flops 383 einen hohen Wert annimmt. Das RS-Flip-Flop 383 wird durch den hohen Wert des Ausgangssignals 341 des UND-Gliedes 340 gemäß Fig. 24 zurückgestellt. Aus diesem Grunde bildet sein Q-Ausgangssignal 384 ein Signal, das vom 850. Zyklus bis IQ zum Übergang des Ausgangssignals 341 des UND-Gliedes 340 auf einen hohen Signalwert, d. h., zumindest bis zum Zeitpunkt (850 -φ _g), einen hohen Wert annimmt.. Über ein UND-Glied 385 wird ein Ausgangssignal 386 gebildet , das zwischen dem Zeitpunkt (850 -ψ ₀) und dem Zeitpunkt (850 - ψ _fi) beim Auftreten des Ausgangssignals 339 des UND-Gliedes 338 gemäß Fig. 24, d.-h., z. B. zum Zeitpunkt (850 - ψ -.), auf einen hohen Wert übergeht. Dieses Signal wird dem Anschluß 131 zugeführt.

Das dem Anschluß 133 der Spitzenwert-Zwischenspeicherschal· tung 134 gemäß Fig. 12 zur Spitzenwertspeicherung zuzuführende Signal wird über ein UND-Glied 387, dessen Ausgangssignal 388 beim ersten Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert aufweist, über ein auf das Ausgangssignal 388 ansprechendes UND-Glied 389, dessen Ausgangssignal 390 zum Zeitpunkt (1 - <f> .) bei jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 1 beträgt, und durch Anlegen des Ausgangssignals 349 des UND-Gliedes .348 gemäß Fig.

25, d. h., des bei dem zweiten Zyklus von jeweils 512 Zyklen auf einen hohen Wert übergehenden Signals,, an ein UND-Glied 391 erhalten, das dann ein Aüsgangssignal 392 abgibt, das zum Zeitpunkt (2 -φ ₄> bei jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert aufweist, wenn die Anzahl

35 der addierten Elemente 2 beträgt. In Abhängigkeit

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T bis (511 - φ q) bei jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt.

Das dem Eingang 208 des Zweirichtungszählers 207 zuzuführende Steuersignal für die Scharfeinstellungsberechnung und Unterscheidung^des ersten und zweiten Bildes wird durch Anlegen des Q-Ausgangssignals 184 des RS-Flip-Flops 181 gemäß Fig. 15 an den Setzeingang eines RS-Flip-Flops 371 zum Setzen des RS-Flip-Flops

10 371 zu Beginn der Zählung sowie durch ein UND-Glied

372 erhalten, dessen Ausgangssignal 373 beim 514. Zyklus von jeweils 1024 Zyklen zur Rückstellung des RS-Flip-Flops 371 einen hohen Wert annimmt, das daraufhin ein Q-Ausgangssignal 374 abgibt, welches bis zum 514. Zyklus

Ί5 einen hohen Wert aufweist und das Ausgangssignal bildet.

Das dem Anschluß 129 der Abtast/Speicherschaltung 130 gemäß Fig; 12' zuzuführena-e~"Signal"wird zunächst über ein UND-Glied 375.gemäß Fig. 27 erhalten, dessen Ausgangssignal 376 beim 800. Zyklus von jeweils 1024 Zyklen einen hohen Wert zum Setzen eines RS-Flip-Flops 377 aufweist, dessen Rückstellung durch den hohen Wert des Ausgangssignals 341 des UND-Gliedes 340 gemäß Fig. 24 erfolgt. Hierdurch nimmt das Q-Ausgangssignal 378 des RS-Flip-Flops 377 vom 800. Zyklus bis zum Übergang des Ausgangssignals 341 des UND-Gliedes 340 auf einen hohen Wert, d. h., zumindest bis zum Zeitpunkt (800 - φα) einen .hohen Wert an. Über ein UND-Glied 379 wird ein Ausgangssignal 380 abgegeben, das bei Anstehen des Ausgangssignals 339 des UND-Gliedes 338 gemäß Fig. 24 zwischen dem Zeitpunkt (800 -S-) und (800 - φ _), ζ. B. bei (800 - φ a)t auf einen hohen Wert übergeht. Dieses Signal wird dem Anschluß 129 zugeführt.

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gangssignal 363 ab, das in der Zeit von (2n - φ ~)

J * ο

bis (257 - ψ „) bei jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt und dem Eingang 79 zugeführt wird.

Das dem Rückstelleingang 80 der Zweirlchtungs-Integrationsschaltung 19 zur Integrationsrückstellung zuzuführende Rückstellsignal wird über ein UND-Glied

364 gemäß Fig. 26 erhalten, dessen Ausgarigssignal

365 bis zum 511. Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt und als Rückstellsignal für. ein RS-FlipFlop 366 dient. Das RS-Flip-Flop 366 wird von dem Signal des zweiten Zyklus von jeweils 512 Zyklen bzw. dem Ausgangssignal 349 des UND-Gliedes 248 gemäß Fig. 25 gesetzt, so daß sein dem Anschluß 80 zugeführtes Q-Ausgangssignal vom zweiten Zyklus bis zum 511. Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen niedrigen Wert und vom 511. Zyklus bis zum 514. Zyklus sowie vom 1023. Zyklus über die beiden nächsten Zyklen einen hohen Wert aufweist.

Das <1em Anschluß 86 oder 82 der Zweirichtungs-Integrationsschaltung 19 zur Rückwärtsintegration zuzuführende Signal, z.B. das in Fig. 17(o) dargestellte Signal, wird über das UND-Glied 364, dessen Ausgangssignal 365 beim 511. Zyklus von jeweils 512 Zyklen zur Rückstellung des RS-Flip-Flops 368 einen hohen Wert annimmt, durch das UND-Glied 360 gemäß Fig. 25, dessen Ausgangssignal 361 beim 256. Zyklus, von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert aufweist und einem UND-Glied 369 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal 370 zum Zeitpunkt (257 -ψ ₅) bei jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt, und über ein RS-Flip-Flop 368 erhalten, das auf das Ausgangssignal 370 zur Bildung eines dem Anschluß 82 oder 86 zugeführten Q-Ausgangssignals 369 anspricht, das ' für das Zeitintervall von (257 - φ _&)

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des beim (n+T)ten Zyklus beginnenden und aus η Zyklen bestehenden Intervalls einen hohen Wert annimmt.

Das dem Eingang 79 der Zweirichtungs—Integrationsschaltung 19 gemäß Fig. 4. zur Integration der Helligkeitsdifferenzen im Bildfeld zuzuführende Signal wird über ein UND-Glied 348, dessen Ausgangssignal 349 nur beim; zweiten Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen;Wert annimmt, und über ein UND-Glied 350 erhalten, das auf das Ausgangssignal· 349 zur Bildung eines Aüsgängssignals 351 anspricht, das beim zweiten Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 1 beträgt. Ferner gibt ein UND-Glied 352 ein Ausgangssignal 353 ab, das bis zum 4. Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen höhen Wert annimmt. In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal 353 gibt ein UND-Giied 354 ein Ausgangssignal 355 ab, das bis zum vierten Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 2 beträgt. In Abhängigkeit von

dem Ausgangssignal 355 gibt ein ODER-Glied 356 ein ; Aüsgangssignal 357 ab, das bei dem zweiten Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt. In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal 357 gibt ein UND-Glied 358 schließlich ein Ausgangssignal ab, durch das ein RS-Flip-Flop359 in zeitlicher Abhängigkeit von dem Takt φ _ des zweiten Zyklus von jeweils 512 Zyklen gesetzt wird. In ähnlicher Weise erzeugt ein UND-Glied 360 ein Ausgangssignal 361, das beim 257.

Zyklus von jeweils 512 Zyklen einen hohen Wert annimmt. In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal 261 gibt ein UND-Glied 362 ein Ausgangssignal ab, durch das das RS-Flip-Flop 359 in zeitlicher Abhängigkeit von (257 - φ _o) bei jeweils 512jZyklen zurückgestellt wird..Hierdurch gibt das RS-Flip-Flop 359 ein Q-Aus-

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bei den ungeradzahligen Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 2 beträgt, oder bei jedem Zyklus einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 1 beträgt, sowie über ein UND-Glied 338 erhalten, das auf das Ausgangssignal 337 zur Bildung eines Ausgangssignals 339 anspricht, das bei dem Takt ψ . des mit dem nten Zyklus beginnenden und aus η Zyklen bestehenden Intervalls einen hohen Wert aufweist.

Das dem Anschluß 53 des Differenzverstärkers 52 der Videosignaländerungs-Detektorschaltung 16 gemäß Fig. 4 zur Helligkeitsdifferenzermittlung zuzuführende Signal wird über ein UND-Glied 340 erhalten, dessen Ausgangssignal 341 zum Zeitpunkt des Taktes φ _g des beim η-ten Zyklus beginnenden und aus η-Zyklen bestehenden Intervalls aus dem Ausgangssignal 337 des ODER-Gliedes 336 erhalten.

Das dem Eingang 49 der Abtast/Speicherschaltung 50 der Videosignaländerungs-Detektorschaltung 16 für eine ähnliche Helligkeitsdifferenzermittlung zuzuführende Signal wird über ein UND-Glied 342 gemäß Fig. 25, dessen Ausgangssignal 343 bei den ungeradzahligen Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 2 beträgt, über ein ODER-Glied 344, das auf das Ausgangssignal 343 zur Bildung eines Ausgangssignals 345 anspricht, das bei den ungeradzahligen Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die

30 Anzahl der addierten Elemente 2 beträgt, und bei jedem Zyklus einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der
addierten Elemente 1 beträgt, sowie über ein UND-Glied 346 erhalten, das auf das Ausgangssignal 345 anspricht, das Ausgangssignal 324 des UND-Gliedes 323 gemäß Fig.

24 über einen ersten Eingang erhält und ein Ausgangssignal 347 abgibt, das zum Zeitpunkt des Taktes ψ _Q

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Der dem Gate-Anschluß 35 der Ladungsverschiebungsabschnitte 123a bis 123c gemäß Fig. 12 bzw. dem Feldeffekt-Verschiebungssteuertransistor 34 gemäß Fig. 4 zur Ladungsverschiebung zuzuführende Schiebeimpuls SH wird über ein UND-Glied 325 erhalten, dessen Ausgangssignal 326 während der Zeit zwischen dem Takt Φ λ und ψ in dem ersten Zählzyklus der 1024 Zählzyklen des Zählers 298 bis 307 auf einen hohen Signalwert übergeht. Das dem Rückstelleingang 44 der Photo- ausgangsslgnal-Steuerschaltung 14 gemäß Fig. 12 bzw. Fig. 4 zur Addition einer beliebigen Anzahl photoelektrischer Ausgangssignale zuzuführende Rückstellsignal wird über ein UND-Glied 327 mit einem Ausgangssignal 328, ein nachgeschaltetes ODER-Glied 329, dessen Ausgangssignal 330 bei ungeradzahligen Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 2 beträgt, und bei jedem Zyklus einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 1 beträgt, sowie über ein UND-Glied 331 erhalten, dessen Ausgangssignal 332 bei dem Takt φ . des mit dem ersten Zyklus beginnenden und aus η Zyklen bestehenden Intervalls einen hohen Wert annimmt. Das Zwei-Elemente-Additionsbefehlssignal wird über den Eingang 333 zugeführt und besteht aus dem Q-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 279 gemäß Fig. 20. Dies trifft auch auf die nachstehend beschriebenen Vorgänge zu.

Das dem Eingang 48 der Abtast/Speicherschaltung 47 der Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14 zur ^ou Additionsgleichrichtung zuzuführende Signal wird über ein-UND-Glied 334, dessen Ausgangssignal 335 bei den ungeradzahligen Zyklen einen hohen Wert annimmt, wenn die Anzahl der addierten Elemente 2 beträgt, über ein ODER-Glied 336, das auf das Ausgangssignal 335 zur Bildung eines Ausgangssignals 337 anspricht, das

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für den Eingangstakt 308 der Takt γ _g von dem Haupttaktgenerator 170 gemäß Fig. 15 angelegt wird, schreitet die Zählung mit einer von dessen abfallender Flanke abhängigen zeitlichen Steuerung fort, während bei AnIegen des Taktes ψ _n die Zählung in zeitlicher Abhängigkeit von der Anstiegsflanke des Taktes ψ fortschreitet.

Die Zähler 298 bis 307 geben Ausgangssignale der 10 Zählwerte über Ausgänge 309 bis 318 in Form von zweiwertigen Signalen ab (die nachstehend als Bit 1 bis Bit 10 bezeichnet sind).

In den Fig. 24 bis 28 sind Ausführungsbeispiele 15 für nachstehend jeweils näher beschriebene logische Schaltungsanordnungen zur Bildung der verschiedenen Ausgangssignale dargestellt.

Zunächst wird ein dem Anschluß 37 des Analog-Schie-

20 beregisters 124a bis 124c gemäß Fig. 12 bzw. dem

Analog-Schieberegister'28 gemäß Fig. 4 zuzuführender Eingabetaktimpuls ψ * erhalten, indem der Takt ψ ₂ über ein Pufferglied 319 geführt wird, das den Eingabetaktimpuls ό ₁ als Ausgangssignal über seine Ausgangsleitung 320 abgibt. Ferner wird ein dem Anschluß -38 des Analog-Schieberegisters -124 a bis 124c bzw. dem Analog-Schieberegister 28 gemäß Fig. 4 zuzuführender Ausgabetaktimpuls ψ „ erhalten, indem der Takt ψ ^ über ein Pufferglied 321 geführt wird, das den Ausgabetaktimpuls ψ » als Ausgangssignal über seine Ausgangsleitung 322 abgibt. Das dem Rückstelleingang 135 der Spitzenwert-Zwischenspeicherschalturig 134 gemäß Fig. 12 für die Spitzenwertspeicherung zuzuführende Rückstellsignal wird über ein UND-Glied 323 erhalten, des-

35 sen Ausgangssignal nur beim ersten Zählzyklus der 1024 Zählzyklen des Zählers 298 bis 307 einen hohen Wert annimmt.

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3018908

98 DE 0442

Auf diese Weise wird eine Ausblendfunktion zur Verringerung der Gewichtung der nahe der Randbereiche gelegenen Informationen und somit zur Unterdrückung von Randstörungen erhalten und gesteuert. .

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Analog-Schieberegister zur Durchführung der Parallel-Serien- ; Umsetzung der Ausgangssignale der einzelnen optoelektronischen Wandlerelemente und Gewinnung eines zeitlich .aufeinanderfolgenden Signals in Abhängigkeit von der '.-■-. Anordnung dieser'Wandlerelemente verwendet. Der Zweck

dieses Ausführungsbeispiels besteht jedoch in der Ver-. einfachung der Signalbildungsschaltung durch Verwendung des zeitlich aufeinanderfolgenden Signals. Anstelle der Verwendung des Analog-Schieberegisters ist daher auch die Möglichkeit gegeben, einen Analog-Multiplexer zur Verarbeitung des Zählwertes der Übertragungssteuersehaltung 185 vorzusehen, wodurch ein äquivalentes Ergebnis in bezug auf eine zeitliche Aufeinanderfolge photoelektrischer Ausgangssignale der einzelnen Wandlerelemente erzielbar ist.

Nachstehend wird näher auf Einzelheiten des Aufbaus der vorstehend beschriebenen Übertragungssteuerschaltung 185 eingegangen.

..-. Fig. 23 !zeigt einen Teil der Übertragungssteuerschaltung 185, die aus einem Zähler mit einem Rückstelleingang 297 besteht, dem das Q-Ausgangssignal 184 des RS-Flip-Flops 181 gemäß Fig. 15 zugeführt wird. Wenn der Rückstelleingang 297 mit einem hohen Signalwert beaufschlagt wird, erfolgt eine Rückstellung des Zählers. Der Zähler weist zehn binäre Zählstufen 298 bis 307 zur Zählung eines Eingangstaktes 308 auf. Wenn

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301

Wenn sodann der Zahlenwert des Übertragungszyklus am Eingang 284 den mit 286 bezeichneten Sollwert überschreitet, beginnt sich der Ausblendbereich zu öffnen. In diesem Falle gibt der Vergleicher 285 ein Signal niedrigen Wertes ab, das über das ODER-Glied 288 dem Zweirichtungszähler 290 zugeführt wird, so daß.solange das Voraus-Übertragsignal 294 einen niedrigen Wert aufweist, d. h., bis der Zweirichtungszähler 290 überläuft, das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 288 auf einem niedrigen Wert verbleibt, so daß der Übertragungstakt gezählt werden kann. Auf diese Weise zählt der Zweirichtungszähler 290 aufwärts. Dieser Zählwert wird als Ausblendbereichs-Steuersignal über einen Ausgang 296 dem Eingang 61 gemäß Fig. 4 zugeführt, wodurch die Bezugswerte für die Signalhervorhebung und Signalunterdrückung zur Steuerung der Ausblendfunktion geändert werden. Danach gibt der Zweirichtungszähler 290 ein Voraus-Übertragsignal 294 beim Maximalwert kurz vor dem Überlaufen ab und hindert sich über das ODER-Glied 288 selbst an einer Weiterzählung. Wenn danach der an dem Eingang 284 anstehende Zahlenwert des Übertragungszyklus den mit 291 bezeichneten Sollwert überschreitet, nimmt das Ausgangssignal 293 des Betragsvergleichers 292 einen niedrigen Wert an, wodurch der Aufwärtszählbetrieb des Zweirichtungszählers 290 auf Abwärtszählbetrieb umgeschaltet wird. Diese Betriebsart wird fortgesetzt, bis das Voraus-Übertragsignal· 294 gebildet wird, d. h., bis ein Unterlauf auftritt, wodurch die Ausblendfunktion beendet wird. Wenn der Zählwert des Zweirichtungszählers 290 Null wird, wird die Zählung durch das Übertragsignal 294 beendet.

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Hilfe der von den Randbereichen des Bildfeldes stammende Informationsanteil im Vergleich zu dem aus dem . Mittelabschnitt des Bildfeldes erhaltenen Informationsanteil unterbewertet wird. Das beißt, die unteren neun Bits des Zählausgangssignals der Übertragungssteuersehaltung 185 gemäß Fig. 15 werden zur Feststellung der Positionen (2 bis 256 Zyklen) verwendet, von denen die Informationen bezüglich der einzelnen optoelektronischen Wandlerelemente in der in Fig. 17 dargestellten Weise erhalten werden können, wobei hiermit der

dem Eingang 61 gemäß Fig. 4 zugeführte Digitalwert gesteuert wird und dadurch eine Ausblendfunktion erreicht wird.

15 In Fig. 22 ist ein .Ausführungsbeispiel für eine entsprechende Schaltungsanordnung dargestellt. Einem Eingang 284 wird die aus den unteren neun Bits des zehn Bits umfassenden Zählausgangssignals der Übertragungssteuerschaltung 185 bestehende

Information zugeführt und von einem Betragsvergleicher 285 mit einem Adressierfeldsignal 286 zur Einleitung der Öffnung eines Ausblendbereiches verglichen. Vor Beginn dieses Vorgangs wird über eine Ausgangsleitung 287 ein hoher Signalwert abgegeben und einem

25 ODER-Glied 288 zugeführt, dessen Ausgangssignal

die Zählung sperrt, während ein in Fig. 17(p) dargestelltes Rückstellsignal einem Eingang 289 zugeführt - wird, wodurch der Inhalt eines Zweirichtungszählers 290 für die Ausblendfunktion auf Null gehalten wird.

Zunächst liegt der Zahlenwert des Übertragungszyklus am Eingang 284 unter dem Adressierfeldsignal zum Beginn des Schließens des Ausblendbereiches, so daß der Zweirichtungszähler 290 durch das Ausgangssignal 293 hohen Wertes des Betragsvergleichers 292 auf Aufwärtszählung

35 eingestellt wird.

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tionsperiodenbereiches manuell von der Bedienungsperson oder automatisch in Abhängigkeit von z. B. der Objektivleistung eingestellt bzw. gesteuert werden, da z. B. bei einem Objektiv mit geringem Bildauflösungsvermögen durch eine Vergrößerung der Anzahl, der addierten Wandlerelemente keine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit erreicht werden kann, während dagegen ein Teleobjektiv eine unruhige Handhaltung bedingt und eine Vergrößerung der Anzahl von addierten Wandlerelementen zur Verringerung der Integrationsdauer erfordert. Insbesondere die Möglichkeit einer von der Bedienungsperson zutreffenden Auswahl bietet den Vorteil, daß wahlweise von dem Erfordernis einer Verringerung des Einflusses einer unruhigen Handhaltung oder der Verwendung

15 eines die Kamera fixierenden Stativs oder dgl. die

keinerlei Begrenzung der Integrationsdauer erfordert, ausgegangen werden kann.

Da die beiden Bildsensorabschnitte jeweils im Abstand zu der vorgegebenen Brennebene des Objektivs zur Aufnahme von Teilen des gemeinsamen Bildfeldes angeordnet sind, ist - wie vorstehend bereits beschrieben nicht stets gewährleistet, daß die auf den beiden Bildsensorabschnitten abgebildeten Bilder genau das gleiche Objekt betreffen und sich lediglich in ihrer Schärfe voneinander unterscheiden. Wenn z. B. ein Objektbild mit starkem Kontrast direkt neben dem Bereich eines der Bildsensorabschnitte liegt, erscheint sein Bild in unscharfer bzw. verwischter Form auf dem anderen Bildsensorabschnitt und-vermittelt dadurch überschüssige bzw. störende Informationen.

Um solche Erscheinungen bzw. sog. Randstörüngen auf ein Minimum zu verringern, wird erfindungsgemäß eine "Ausblendfunktion" in Betracht gezogen, mit deren

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nicht länger als der Wert T ist, so daß eine kürzere Integrationsdauer vorliegt, und wenn gleichzeitig das derzeitige Signal zu.klein ist, geht das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 280 aufgrund des Ausgangssignals A^ B des Betragsvergleichers 276 auf einen hohen Wert über, wodurch der Zweirichtungszähler 267 über das Ausgangssignal des UND-Gliedes 272 auf Aufwärtszählung eingestellt wird. Wenn jedoch die derzeitige Integrationsdauer den Wert T überschreitet, so daß eine längere Integrationsdauer vorliegt, und wenn gleichzeitig der derzeitige Signalwert zu groß ist, geht das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 283 aufgrund des Ausgangssignals A^ B des Betragsvergleichers 276 auf ,einen hohen Wert über, was zur Folge'hat, daß der'Zweirichturigszähler 267 durch das Ausgangssignal des

15 UND-Gliedes 27 4 auf Abwärtszählung eingestellt wird.

Diese Maßnahmen gewährleisten in Verbindung mit einer Einrichtung zur Addition einer willkürlichen Anzahl von AusgangsSignalen der optoelektronischen Wandlerelemente 30, daß die Arbeitsweise des Systems übereinen vergrößerten Helligkeitsbereich stabil aufrechterhalten werden kann, wobei die Genauigkeit der Scharfeinstellungsermittlung nur geringfügig verkleinert wird.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 20 ist die Verwendung des Zweirichtungszählers 267 zur Ausführung einer solchen Additionsänderung veranschaulicht. Das Additionsergebnis und das Zählergebnis des Zweirich-' tungszählers werden jedoch von einem Addierer errechnet, der dann ein Ausgangssignal abgibt, das zur Steuerung der Integrationsdauer verwendet werden kann. Auch kann das System derart ausgestaltet werden, daß mehr als zwei Wandlerelemente addiert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß die Anzahl der addierten

35 Wandlerelemente und der obere Grenzwert des Integra-

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] 277 aufgrund des Ausgangssignals A^ B des Betragsvergleichers 276 auf einen hohen Wert über. Hierdurch leitet ein UND-Glied 278 das Signal 263 des UND-Gliedes 261,

d. h., das eine Erhöhung der Integrationsdauer erfordernde

g Signal, zum Setzen eines RS-Flip-Flops 279 weiter, wodurch die Ausgangssignale der optoelektronischen Wandlerelemente 30 für jeweils zwei Wandlerelemente addiert werden.

Falls auch diese jeweils zwei. Wandlerelemente IQ umfassende Addition noch zu dunkle Signalwerte ergibt, wird über das Q-Ausgangssignal des RS-Flip-Flops 279 ein Übergang des Ausgangssignals eines ODER-Gliedes 280 auf einen hohen Signalwert bewirkt, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal· des UND-Gliedes 272 den Zweirichtungszähler 267 zum-Hochzählen und damit zur Verlängerung der Integrationsdauer veranlaßt.

Wenn die derzeitige Integrationsdauer unter dem Wert T liegt, d. h., eine kurze Integrationsdauer

20 ist, und der derzeitige Signalwert zu groß, d. h.,

zu hell, ist, erfolgt in ähnlicher Weise durch ein Ausgangssignal· A<B des Betragsvergleichers 276 ein übergang des Ausgangssignals eines ODER-Gliedes 281 auf einen hohen Wert, wodurch ein UND-Glied 282 das Ausgangssignal 266 des UND-Gliedes 265, d. h., ein eine Verringerung der Integrationsdauer erforderndes Signal, zur Rückstel^ng des RS-F^p-Fiops 27 9 weiterieitet. Fa^s trotz dieser Einste^ung immer noch zu helle Werte voriiegen, da das Ausgangssignal· eines ODER-Gliedes 283 aufgrund des Q-Ausgangssignals des RS-Flip-Fiops 279 einen hohen Wert aufweist, bewirkt ein über ein UND-Giied 274 abgegebenes Ausgangssignal·, daß der Zweirichtungsζähier 267 zur Verkürzung der Integrationsdauer abwärtszähit.

Wenn dagegen die derzeitige Integrationsdauer

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vorher einem Dateneingang 270 des ZweirichtungsZählers 267 zugef.ührte und durch das Dateneingangs signal 167 des Zählers 163 gemäß Fig. 14 bezeichnete Anfangseinstellwert in dem Zweirichtungszähler 267 voreingestellt, wodurch das gleichzeitige Ausgangssignal 268 den Anfangswert darstellt.

■;■"_■ Ein Inverter 271, der kurz vor einem überlauf

des Zweirichtungszählers 267 auf den Signalübergang des Voraus-Übertragsignals von einem hohen auf einen niedrigen Wert anspricht, sperrt hierdurch ein UND-Glied 272, so daß ein überlauf verhindert wird.

in ähnlicher Weise sperrt ein Inverter 273, . 15 der kurz vor einem Unterlauf (Bereichsunterschreitungy - des Zweirichtungszählers 267 auf den Signalübergang eines Voraus-EntnahmesignaIs von einem hohen auf einen niedrigen Wert anspricht, ein UND-Glied 274, wodurch ein Unterlauf · bzw. eine Zählbereichsunterschreitung verhindert wird. 20

Hierdurch wird bewirkt, daß die Anzahl der aufaddierten Waridlerelemente bei einem bestimmten Sollwert Ί? in der in Fig. 21 dargestellten Weise sukzessiv umgeschaltet wird bzw. daß eine sukzessive Umschaltung der Integrationsdauer erfolgt.

Zur Feststellung dieses Wendepunktes werden der vorstehend beschriebene Sollwert T (der in Fig. 20 mit der Bezugszahl 275 bezeichnet ist) sowie der in Form des Ausgangssignals 268 des Zweirichtungszählers 267.

gegebene erforderliche Wert der Integrationsdauer einem'. Betragsvergleicher 276 zugeführt.

Wenn z. B»bei der Darstellung gemäß Fig. 21 die derzeitige Integrationsdauer länger als der Wert T und der derzeitige Signalwert zu klein, d. h., noch zu dunkel, sind, geht das Ausgangssignal· eines ODER-Gliedes

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⁹¹ 3010808 ^DEO442

1 unteren neun Bits der Übertragungssteuerschaltung 185 entsprechend dem addierten und gleichgerichteten Signal der jeweiligen optoelektronischen Wandlerelemente einen hohen Wert annimmt.

In Fig. 20 ist ein Ausführungsbeispiel für eine

Integrationsdauer-Steuerschaltung dieser Art dargestellt, durch die ein Signal über eine kürzere Integrationsdauer aufgrund einer additiven Zusammenfassung von opto-IQ elektronischen Wandlerelementen gebildet werden kann.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 20 entspricht grundsätzlich der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 14. Wenn der Spitzenwert des Signals zu niedrig ist, wird das Aus-

■jg gangssignal 159 des Vergleichers 158 gemäß Fig. 14 zugeführt und beaufschlagt einen Anschluß 260 mit einem hohen Signalwert. Dies hat zur Folge, daß ein auf den über einen Eingang 262 zugeführten Takt ansprechendes und zum Beispiel mit dem 1022. Taktzyklus synchronisiertes UND-Glied

20 261 über einen Ausgang 263 ein Taktsignal zur Erhöhung der Integrationsdauer abgibt.

Wenn dagegen der Signalspitzenwert zu hoch ist, wird das Ausgangssignal 157 des Vergleichers 156 gemäß Fig. 14 zugeführt und beaufschlagt einen Eingang 264 mit einem hohen Signalwert. Dies hat zur Folge, daß ein UND-Glied 265 über einen Ausgang 266 ein Taktsignal zur Verringerung der Integrationsdauer abgibt. Die Integrationsdauer in Form des einen Zählwert beinhaltenden Ausgangs- signals 268 eines Zweirichtungszähler 267 wird als erforderlicher Wert der von dem Ausgangssignal 164 des Zählers 163 gemäß Fig. 14 bezeichneten Integrationsdauer festgelegt. Beim Einschalten der elektrischen Stromversorgung wird durch Anlegen des durch das Voreinstellungssteuersignal 168 des Zählers 163 gemäß Fig. 14 bezeichneten Stromversorgungs-Einschaltsignals an den Voreinstell-Steuereingang 269 des Zweirichtungszähler 267 der

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⁹⁰ 3013908 ^DE °⁴⁴²

] . Nachstehend sei näher auf die Bildung eines Referenzsignals zur Umschaltung der Integrationsdauer eingegangen, das über einen Eingang 29 dem Analog-Schieberegister 28 gemäß Fig. 4 nach Beginn der von der g Ubertragungssteuerschaltung 185 vorgenommenen Signalübertragung zwischen dem 50. und 100. Taktzyklus zugeführt wird. Das heißt, während der Zeit von (50 - ψ _Q) bis (99 - ψ g) wird der Eingang 24 gemäß Fig. 24 mit einem hohen Signalwert beaufschlagt, während der Eingang 25 gemaß Fig. 4 mit einem niedrigen Signalwert beaufschlagt wird, so daß dem Analog-Schieberegister 28 eine der Spannung an dem Eingang 25 gemäß Fig. 4 annähernd gleiche Eingangsspannung zur Bildung eines Referenzsignals für den Maximalwert zugeführt wird. Dieses Signal wird von dem Analog-Schieberegister 28 mit einer Verzögerung von 768 Taktzyklen (256 χ 3) abgegeben und tritt daher an dem Ausgang 39 gemäß Fig. 4 in einem Zeitraum von (818 - φ ₃) bis (868 - ψ ~) auf. Dem Anschluß 129 gemäß Fig. 12 wird daherein Taktsignal zugeführt, das beim 800.

Taktzyklus einen hohen Wert annimmt und entsprechend einer bestimmten Spannung additiv zwischengespeichert wird, wenn der Anschluß 29 gemäß Fig. 4 mit einem niedrigen Sighalwert beaufschlagt wird. Dem Anschluß 131 gemäß Fig. 12 wird ein Taktsignal zugeführt, das beim 850. Taktzyklus einen hohen Wert annimmt und entsprechend einer bestimmten Spannung additiv zwischengespeichert wird, wenn der Anschluß 29 gemäß Fig. 4 mit einem hohen Signalwert beaufschlagt wird. Auf diese Weise werden die Referenzspannungen für den Maximalwert und den Minimal-

30 wert zwischengespeichert. In ähnlicher Weise wird das

Signal an dem Anschluß 135 gemäß Fig. 12 taktsynchron mit dem beim ersten Taktzyklus nach Beginn der Übertragung einen hohen Wert annehmenden Takt zurückgestellt, während dem Anschluß 133 gemäß Fig. 12 ein Signal zugeführt wird, d_as während der Zeit von (n - ψ ,) bis (256 - S „) für die

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⁸⁹ 3019308 ^DEO442

] Sodann wird das dem Steuereingang 49 der Video-

signaländerungs-Detektorschaltung 16 gemäß Fig. 4 zugeführte Signal gemäß Fig. 17(b) in zeitlicher Abhängigkeit von dem Auftreten des Taktes ψ _Q in einem aus η Takt-

c zyklen bestehenden und mit dem (n+1)-ten Taktzyklus beginnenden Intervall angelegt.

Daraufhin wird das dem Eingang 53 gemäß Fig. 4 zugeführte und in Fig. 17(k) dargestellte Signal in

IQ zeitlicher Abhängigkeit von dem Auftreten des Taktes d g in.einem aus η Taktzyklen bestehenden und mit dem n-ten oder dem 2n-ten Taktzyklus beginnenden Intervall angelegt. Hierdurch tritt der effektive Teil des in Fig. 17(1) dargestellten Signals in zeitlicher Abhängigkeit von dem Takt ψ g in einem aus η Taktzyklen bestehenden und mit dem 2n-ten Taktzyklus beginnenden Intervall auf.

Es sei erwähnt, daß der effektive Teil des Signals in der differenzierten Form gemäß Fig. 11 ge-

bildet wird, wenn sich das Signal gemäß Fig. 17(g) ändert, d. h., in zeitlicher Abhängigkeit von dem Takt φ ₃ eines aus η Taktzyklen bestehenden und mit dem 2n-ten Taktzyklus beginnenden Intervalls. Aus diesem Grund muß das in Fig. 17(m) dargestellte Signal für die erste

25 Integrations richtung, d. h., das Bildfeldsignal, vom Zeitpunkt (2n - φ ₃) bis (257 - φ ₂) auftreten.

Da durch die Addition von jeweils η photoelektrischen AusgangsSignalen trotz eines gewissen Auflösungsverlustes die Signalverarbeitung mit einer kürzeren Integrationsdauer insbesondere bei einem dunkleren Objekt erfolgen kann, wird der Vorteil erzielt, daß nachteilige Einflüsse aufgrund einer unruhigen Handhaltung der Kamera oder dgl. in der Integrationsdauer minimal gehalten wer-

35 den können.

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nauigkeit der "Bxldscharfeermittlung erreicht wird. Z. B. werden jeweils η photoelektrische Ausgangssignale zur Bildung eines einzigen Photosignals aufaddiert, das völlig frei von Beeinflussungen durch unruhige Handbewegungen oder • 5 dgl. ist, da die Integrationsdauer kürzer gehalten werden kann (wobei η eine natürliche Zahl mit Ausnahme von Eins ist) .

Zu diesem Zweck wird das dem Rückstelleingang 44 der Phötoausgangssignal-Steuerschaltung 14 gemäß Fig. 4 bzw. 12 zugeführte Rückstellsignal in zeitlicher Abhängigkeit von dem Auftreten des Taktes Φ * in einem aus η Taktzyklen bestehenden und mit dem ersten Zyklus der unteren neun Bits des Ausgangssignals der übertragungssteuerschaltung 185 beginnenden Intervall angelegt. Hierdurchwird das Signal gemäß Fig. 17(e) von dem Takt S , in einem aus η Taktzyklen bestehenden Intervall gebildet, das mit dem η-ten Taktzyklus beginnt und bis zu dem Takt ψ - des nächsten Taktzyklus reicht.

Sodann wird das dem Steuereingang 48 gemäß Fig. 4 bzw. 12 zugeführte Signal, d. h., das in Fig. 17(f) dargestellte Signal, in zeitlicher Abhängigkeit von dem Auf tristen des Taktes ώ '. in einem aus η Taktzyklen bestehenden und mit dem η-ten Taktzyklus beginnenden Intervall angelegt, wodurch das Ausgangssignal der Photoausgangssignal-Steuerschaltung 14, d. h., das Signal gemäß Fig.. 17 (g) , durch den Takt ^₄ in einem aus η Taktzyklen bestehenden Intervall gebildet wird,das mit dem η-ten Takt-Zyklus beginnt; und bis zu dem nächsten Takt ώ ₃ reicht.

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⁸⁷ 3013SO8 ^DE °⁴⁴²

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die prinzipielle Signalverarbeitungstechnik für die Ermittlung des Scharfeinstellzustandes des Bildes sowie auf die hierfür erforderliche Ablaufsteuerung. Nachstehend wird näher auf ein Verfahren zur weiteren Verbesserung des Erfassungsvermögens des Scharfeinstellzustandes eingegangen. Bisher ist die Eigenschaft einer CCD-Ariordnung oder eines anderen Bildsensors, Videosignale für eine gewünschte Zeit speichern zu können, zur Steuerung der Integrationsdauer in Abhängigkeit von der Objekthelligkeit ausgenutzt worden. Wenn jedoch die Objekthelligkeit extrem niedrig ist, wird die Integrationsdauer derart lang, daß das Auftreten von Kamerabewegungen bzw. Vibrationen während der Ladungsspeicherung die Bildschärfe stören und dadurch die Scharfeinstellungsmeßleistung auf nicht mehr akzeptable Werte herabsetzen kann. Aufgrund dieser Tatsache wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine bestimmte Anzahl von Ausgangssignalen der optoelektronischen Wandlerelemente aufzuaddieren, so daß das System mit einer relativ.· ·

20 kurzen Integrationsdauer arbeiten kann, bei der der

negative Einfluß der vorstehend beschriebenen Wackelbewegungen bzw. Vibrationen unerheblich ist. Obwohl in diesem Falle der effektive Bereich des einzelnen optoelektronischen Wandlerelementes scheinbar vergrößert wird und dadurch eine gewisse Verringerung der Bildauflösung auftritt, spricht das Gesamtsystem auch bei einer niedrigen Objekthelligkeit auf den Scharfeinstellzustand an.

In der praktischen Ausführung wird ein Teil

^ou der der vorstehend beschriebenen Ubertragungssteuerschaltung 185 nachgeschalteten Steuerung derart verändert, daß die Photosignale der optoelektronischen Wandlerelemente in Gruppen von mehreren Einheiten aufaddiert werden, wodurch eine Steigerung des Signalpegels für eine äquivalente Integrationsdauer bei einer äquivalenten Helligkeit erzielt und damit eine einfache schnelle Signalverarbeitung unter geringen Opfern in bezug auf die Ge-

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Tastverhältnisses von Tonsignalen mit zwei verschiedenen Frequenzen angezeigt wird.

Die Steuerung des Tastverhältnisses erfolgt derart, daß ein Aufwärtszähler 250 und ein Zähler251 (T-Flip-Flop) über einen Takteingang 252 zugeführte Taktsignale hochzählen, wobei der Zählwert 253 und das vorstehend beschriebene Ausgangssignal 254 des Zwischen Speichers 229 von einem Betragsvergleicher 255 verglichen werden, der bei Koinzidenz über einen Ausgang 256 einen hohen Signalwert abgibt, durch den das RS-Flip-Flop gesetzt wird. Wenn der Zählwert des Zählers 251 (Vorzeichen-Bitzähler) ansteigt, d. h., wenn ein übergang von einem positiven auf ein negatives Vorzeichen auftritt, wird sein Ausgangssignal 257 einem Eingang B einer monostabilen Kippstufe 258 zugeführt, wodurch gleichzeitig dessen Q-Ausgangssignal 259 die Form eines Anstiegsimpulses einer bestimmten konstanten Impulsdauer annimmt, durch den das RS-Flip-Flop 242 zurückgestellt wird.

Das heißt, da die Zähler 250 und 251 Zählbereiche von acht Werten aufweisen, beginnt eine Schleifenzählung bei "00" und wird bis zu "07" fortgeführt, erreicht sodann ¹Mo!-¹ und kehrt danach von "17" wieder zu "00",zurück.

Der Übergang von "07" zu "10" führt daher zu einer Rückstellung des RS-Flip-Flops 242, während ein Setzen bei Koinzidenz des Zählwertes mit dem Ausgangssignal 25 4 des Zwischenspeichers 229 erfolgt, so daß in Abhängigkeit von dem Wert des Vergleichssignals von "07" über "00"

30 zu "10" eine Änderung des Tastverhältnisses auf z. B.

14:2 für ein beträchtlich nach einer Seite verstelltes unscharfes Bild bei "06", auf 8 : 8 für die Scharfeinstellung bei "00" oder auf 7 : 9 für eine geringe Verschiebung in Gegenrichtung bei "17(-1)" vorgenommen wird.

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Claims (1)

1. -Sys-teifl zur EiTflittlung der Schärfe eines son einer optischen ßilrjerzeugurigseinri.chtüng abg-et>il.deten üildes, g

a) erne Bildsensoreinrichtung (13) zur Erfassung . des von -der optischen .BilderZeugungseinrichtung (6)

abgebildeten Bilde-s mit einer .Anordnung {122a, 122b) ^; aus einer Vielzahl von strahlung-serapfindlichen Elemen-2<5 ten (3G)₁ die jeweils einzeln elektrische Signale entsprechend der auf sie fallenden Strahlungsmenge abgeben, wobe'i die Bildsensoreinrichtung -die elektrischen Signale "■"■■der jeweiligen strahlungsempfindlichen Elemente in zeitlich serieller Weise al-s Äusgangssignal abgibt, 25

b) eine Ifelligkeitsdiffereaz-Ermittlungseinrichtung (14, 16) zur Bildung elektrischer Signale, die die Ausleuchtungs- oder Jlclligkeitsdifferenz zwischen den einzelnen" winzigen Abschnitten des Bildes auf der Basis

3-0 des Ausgangssignals der Bildsensoreinrichtung repräsentieren,

c) eine Signalumsetzereinrichtung (17), die eine nichtlineare Umsetzung und eine Absolutwert-Transformation der von dc;r Hell igkeitsdiff erenz-Ermittlungseinrich-

X/rs

Deutsche Bank (München) KIo. 51/61070

030048/0948

Dresdnnr Bank (München) KIb. 3939844

Posischeck (München) KIo. 670-43-804

- 2 - .--."■ DE 0442

1 tung abgegebenen elektrischen Signale durchführt und zumindest einHalbleiterelement ΐ~57', 5S) mit einer nicht linearen Signal-Transformatlojiseharakteristiic ".· aufweist, wodurch die elektrischenι Signale mittels "5 des Halbleiterelementes zumindest niehtlinear umgesetzt werden, und ; · . -; ..-..;

'■'-.-. -d). eine SIldsehärfe-Ausgängsslgnal/generatorein-' ri-ehtung (2Qf, die-ein 4ie "Schärfe des' Bildes auf . der Cildsensoreinriclitung repräsentierendes Ausgangs-

signal auf xier Basis der von der Sign alums etz er einrichtung nichtlinear umgesetzten und einer Absolutwert— Transformation unterzogenen elektrischen "Signale bil— - tiet.^: - ■-"/-' _\" _ ; '_■._.'■■./- - '-■"■■

2. Bildsctiärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

1, dadurch -gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement der Signalumsetzereinrichtung ein Transistor Ist.

3. Bildsehärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor ein Feldeffektr-Transistor ist.

4^ Bildschärfe-Ermittlungssystein nach Anspruch 25 . 3, dadurch .gekennzeichnet, daß der Feldeffekt-Transistor eine quadratische 5igna^:l-Transformationscharakteristik aufweist und in der Signalumsetzereinrichtung zur nichtlinearen Umsetzung und Absolutwert-Transformation des von der Helligkeitsdifferenz-Ermittlungsein-30 richtung abgegebenen elektrischen Signals dient,

5. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekt-Transistor einen Metalloxid-Halbleiteraufbau aufweist. 35

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..-■-Ο

ΐ &. Bildi-schä^fe-Ermittluhgssystem nach .einem der Ansprüche 1 bis 5., gekennzeichnet durch eine Umsetzungsstauereinri'dhtung ■"("!&, 22) zur Steuerung der ■ von der SignalumsetzereiRriehtung vorgenommenen Signai-5^: umsetzung, .-die den 'Signalurasetzungsvorgang der Signalumsetzereinrichtung derart steuert, daß eine unter^- schiedliche Umsetzung zwischen denjenigen elektrischen Signalen der\~Helligkeitsdifferenz-Ermittlungseinrichtung, die eineni,vorgegebenen Meßbereich der Bildflache IQ entsprechen, und "den jenigen elektrischen Signalen,, die der außerhalb "des vorgegebenen Meßbereiches liegenden Bildfläche entsprechen! durchgeführt wird. ■

7. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinrichtdhg den von der Signalumsetzereinrichtung vorgenomroenen Signalumsetzungsvorgang derart steuert, daß das Ausgangssignal der Signalumsetzereinrichtung für die der auße-rhalb des vorgegebenen Meßbereiches liegenden Bildflache entsprechenden Signale annähernd Null wird. ·■..... .·.-._

S. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinrichtung den nichtl'inea'ren Si gh alum Setzungsvorgang

; in der Signalumsetzereinricntung zur weiteren Dif- - ferenzierüniT der nichtlinearen Umsetzung der dem •vorge gebenen Meßbereich entsprechenden Signale in Abhängigkeit von verschiedenen Positionen der einzelnen winzi- ^ gen Biidabschnitte innerhalb des vorgegebenen Meßbe-. reiches steuert.

9. BildscTiärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuerein ^ richtung den nichtlinearen Umsetzüngsvorgang der

. ' ■' . - 4 - BE 0442

SignalumsetzereinFichtung derart steuert, daß eine stärkere Hervorhebung der einem Mittelabschnitt des vorgegebenen Meßbereiches entsprechenden Signale gegenüber den dem Randabschnitt des vorgegeben.en Meßberei-

5 ches entsprechenden Signalen erz-ielt wird.

. 10. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß " die Umsetzungssteuereinrichtung ein auf Änderungen

10 der Umgebungstemperatur ansprechendes temperatür-

empfindliches Element aufweist und den nichtlinearen Signalumsetzungsvorgang in der Signalumsetzereinrichtung für die zumindest dem vorgegebenen Meßbereich entsprechenden Signale zur Kompensation der Umgebungstemperatureinflüsse auf der Basis des Ausgangssignals des temperaturempfindlichen Elementes steuert.

11. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinrichtung den nichtlinearen Signalumsetzungsvorgang in der Signalumsetzereinrichtung zur weiteren Differenzierung der nichtlinearen Umsetzung der dem vorgegebenen Meßbereich entsprechenden Signale in Abhängigkeit von verschiedenen Positionen der einzelnen winzi-

25 gen Bildabschnitte innerhalb des vorgegebenen Meßbereiches steuert.

12. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinrichtung den nichtlinearen Umsetzungsvorgang der Signalumsetzereinrichtung derart steuert _t daß eine stärkere Hervorhebung der einem Mittelabschnitt des vorgegebenen Meßbereiches entsprechenden Signale gegenüber den dem Randabschnitt des vorgegebenen Meßberei-

^ ches entsprechenden Signalen erzielt wird.

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Π - 13. Bilüscharf-e-Ermiistlung-ssystem nach Anspruch. 12-, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinrdchtung -ein auf Änderungen der Umgebungstemperatur ansprechendes tejuperaturefiipf indliches Element aufweist und den nichtlinearen "Signal umset-zungsvorgang in der S"ign.alums-etzereinrieht-ung fur die -zumindest dem vorgegebenen ί'ϊ-eßbere.ich entsprechenden Signale zur Kompensation der Ilragebungstemperturelnfl-üsse auf der "Basis des Ausgangssignals -des temperaturempiindlichen EIe- YQ mentes steuerte

14. Bildsetiärfe-ErmittlungssysteTii naeh Anspruch 11 ,dadurch gekennzeichnet, daß die Umset^zungssteuerernrictitung eto auf Änderungen der UmgebungstempeTafcur ansprechendes temperaturempfindliches Element aufweist und den nichtlinearen S-ignalumset-zungsVorgang in der Signalumsetzereinriehtung für die zumindest dem vorgegeisen-en -Heß"bereich entsprechenden Signale zur Kompensation der Umgebungstemperatureinfiüsse auf der Basis

20 dea Ausgangssignals des temperaturempfindlichen Elementes ^steuert.

15. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 1 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

25 die Umsetzungssteuereinrichtung ein auf Änderungen der Umgebungstemperatur ansprechendes temperaturempfindliches Element aufweist und den nichtlinearen Signalumsetzungsvorgang in der Signalumsetzereinriehtung für die zumindest dem vorgegebenen Meßbereich

entsprechenden Signale zur Kompensation der Umgebungstemperatureinflüsse auf der Basis des Ausgangssignals des temperaturempfindlichen Elementes steuert.

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. 1-6- Bildschärfe-Ermittl-ungssysteTO nach einem der Ansprüche 1 bis 5., gekennzeichnet -durch sine Umsetzungssteuereinrichtung (18) zur Steuerung =der in der .Signalumsetzereinrichtung erfolgenden SignaLum-Setzung, die den ,nichtlinearen Signalumsetzungsv-organg in der Si-gnal^umsetzejreinrichtung derart steuert, daß eine differenzierte nichtlineare Umsetzung demjenigen Signale der Helligkeitsdifferenz-JErmittlungseinrich- -tung, die einem vorher eingestellten vorgegebenen 3-0 Meßbereich des Bildes entsprechen, in bezug auf die unterschiedlichen Rosltionen der einzelnen winzigen Bildabschnitte innerhalb dieses vorgegebenen Meßbereiches erfolgt-.

17. Bildschärf e-Er-mittlungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinriehtung den nichtlinearen Um se tzungsVorgang der Signalumsetzereinrichtung derart steuert, daß eine stärkere Hervorhebung der einem Mittelabschnitt des

20 vorgegebenen Meßbereiches entsprechenden Signale gegenüber den dem Randabschnitt· des vorgegebenen Meßbereiches entsprechenden -Signalen erzielt wird..

L8. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 25 17j dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungssteuereinrichtung ein auf Änderungen der Umgebungstemperatur ansprechendes temperaturempfindliches Element aufweist und den nichtlinearen Signalumsetzungsvorgang in der Signalumsetzereinrichtung für die zumindest dem v-orge-30 gebenen Meßbereich entsprechenden Signale zur Kompensation der Umgebungstemperatureinflüsse auf der Basis des Ausgangssignals des temperaturempfindlichen Elementes steuert.

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V .. . ig _ Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,daß die Umsetzungssteuer-' einrichtung ein auf Änderungen der Umgebungstemperatur ansprechendes temperaturempfindliches Element aufweist und den nichtlinearen Signslumsetzungsvorgang. in der Signalumsetzereinrichtung für- die zumindest dem vorge-

.-"■ gebenen Meßbereich entsprechenden Signale zur Kompensation: der Umgebungstemperatureinflüsse»auf der Basis' des Ausg,angssignals: des temperaturempfindlichen Elemen-

10 tes steuert. .,

20. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach einem - der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Umsetzungssteuereinrichtung (18) zur Steuerung der in der Signalumsetzereinrichtung erfolgenden Signalumsetzung., die eine auf Umgebungstemperaturänderungen ansprechende temperaturempfindliche Einrichtung aufweist- und die nichtlineare Signalumsetzung des von der Helligkeitsdifferenz-ErmittlungEeinrichtung abgegebenen elektrischen Signals in der Signalumsetzerein-. _: richtung zur Kompensation der Umgebungstemperatureinflüsse auf der Basis des Ausgangssignals der te'mperaturempfindllchen Einrichtung steuert.

21. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitsdifferenz-Ermittlungseinrichtung (Fig. 11) als Differenzierglied ausgebildet ist, das einen Kondensator (118)

und einen Widerstand (119) aufweist. 30 ,.."■■'." " " .

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22. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Differentiationssteuereinrichtung zur Steuerung des in dem Differenzierglied erfolgenden Signaldifferenziervorgangs, die das Differenzierglied nur dann in Betrieb nimmt, wenn die einem vorher eingestellten vorgegebenen Meßbereich des Bildes entsprechenden Ausgangssignale der Bildsensoreinrichtung an dem Differenzierglied anliegen, und in der übrigen Zeit das Differenzierglied im wesentlichen außer Betrieb hält.

23. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzierglied in bezug auf seine Differenzierkonstante

beliebig einstellbar ist und daß eine Differenzierkonstanten-Einstelleinrichtung zur Einstellung der Differenzierkonstante des Differenziergliedes in Abhängigkeit von verschiedenen optischen Faktoren der optischen Bilderzeugungseinrichtung vorgesehen ist.

24. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzierkonstanten-Einstelleinrichtung zur Einstellung der Differenzierkonstante des Differenziergliedes in Abhän-

gigkeit von dem Öffnungsverhältnis der optischen Bilderzeugungseinrichtung mit der optischen Bilderzeugungseinrichtung in Wirkverbindung steht.

25. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

24, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Bilderzeugungseinrichtung eine Blendenanordnung mit beliebig einstellbarer Öffnung aufweist, und daß die Differenzierkonstanten-Einstelleinrichtuhg zur Einstellung der Differenzierkonstanten des Differenziergliedes

35 in Abhängigkeit von dem Blendenöffnungswert mit der

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1 Blendenaordnung in Wirkverbindung steht.

26. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Bilderzeu-

5 gungseinrichtung eine Blendenanordnung mit beliebig

einstellbarer Öffnung aufweist, und daß die Differenzierkonstanten-Einstelleinrichtung zur Einstellung der Differenzierkonstanten des Differenziergliedes in Abhängigkeit von dem Blendenöffnungswert mit der Blendenanordnung in Wirkverbindung steht.

27. Bildschärfe-Errnittlungssystem nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Bildsensoreinrichtung und die Helligkeitsdifferenz-Detektoreinrichtung eine Bildsignalwert-Einstelleinrichtung (15) zur Einstellung des Betrages des der Helligkeitsdifferenz-Ermittlungseinrichtung zuzuführenden Bildsignals geschaltet ist, die dem Ausgangssignal der Bildsensoreinrichtung für jede gewünschte Anzahl von aufeinanderfolgenden Elementen der Anordnung aus strahlungsempfindlichen Elementen elektrische Signale zur Bildung von Äusgangssignalen für die Helligkeitsdifferenz-Ermittlungseinrichtung hinzuaddiert, wodurch der Wert des der Helligkeitsdifferenz-Ermittlungseinrichtung

25 zuzuführenden Bildsignals gesteuert wird.

28. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Additionssteuereinrichtung, die die Αηζειΐιΐ der strahlungsempfindlichen EIe-

mente, deren elektrische Ausgangssignale in der Bildsignalwert-Einstelleinrichtung aufaddiert werden, in Abhängigkeit von dem Wert des Ausgangssignals der Bildsensoreinrichtung steuert.

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BAD ORIGiNAL.

1 29. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfindlichen Elemente der Bildsensoreinrichtung signalintegrierende und signalspeichernde strahlungsempfindliche 5 Elemente sind und daß eine Integrationszeit-Steuereinrichtung (15) zur Steuerung der Signalintegrationszeit der strahlungsempfindlichen Elemente auf der Basis der Helligkeit des Bildes auf der Bildsensoreinrichtung vorgesehen ist.
10

30. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

29, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationszeit-Steuereinrichtung die Signalintegrationszeit auf der Basis des Ausgangssignalwertes der Bildsensoreinrichtung steuert.

31. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

30, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationszeit-Steuereinrichtung die Signalintegrationszeit auf der Basis eines Vergleichs des Ausgangssignalwertes der
Bildsensoreinrichtung mit einem vorgegebenen Normalwert steuert.

32. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 25 3I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoreinrichtung eine Signalausgabeeinrichtung zur schrittweisen Ausgabe der elektrischen Signale der jeweiligen strahlungsempfindlichen Elemente in zeitlich serieller Form· aufweist, daß eine Normalwert—Einstelleinrichtung

zur Bildung des vorgegebenen Normalwertes über

das zeitlich serielle Ausgangssignal der Bildsensoreinrichtung vorgesehen ist und daß die Integrationszeit-Steuereinrichtung die Integrationszeit auf der
Basis eines Vergleichs des Ausgangssignalwertes der

35 Bildsensoreinrichtung mit dem über das serielle Ausgangssignal der Bildsensoreinrichtung durch die Normal-

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V wert-Einstelleinrichtung erhaltenen vorgegebenen Normalwert steuert.

33". Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 31, dadurchgekennzeichnet, daß die Integrationszeit-Steuereinrichtung eine Spitzenwert-Detektoreinrichtung zur Feststellung des Spitzenwertes des Ausgangssignals

----- der Birdsensoreinrichtung, eine Vergleichseinrichtung zum:Vergleich des von der Spitzenwert-Detektoreinrichtung ermittelten Spitzenwertes mit einem vorgegebenen Norifla.1v/.ert und eine Integrationszeit-Einstelleinrichtung zur Einstellung- der Signalintegrationszeit auf der Basis des über die Vergleichseinrichtung erhaltenen Vergleichsergebnisses aufweist.

15 ■ ■-.. ".-■--.'■■

-.- 34. Bildscharfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 33,dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoreinrichtung eine Signalausgabeeinrichtung zur schrittweisen Ausgabe der elektrischen Signale der jeweiligen strah-

2Q-- lungsempfindlicherL Elemente in zeitlich serieller

Form aufweist, daß eine Normalwert-Einstelleinrichtung zur Bildung des vorgegebenen Normalwertes über die Signalausgabeeinrichtung der Bildsensoreinrichtung vorgesehen ist und daß die Vergleichseinrichtung der

Integrationszeit-Steuereinrichtung den von der Spitzenwert-Detektöreinrichtung ermittelten Spitzenwert mit dem über die Signalausgabeeinrichtung der Bildsensoreinrichtung von der Normalwert-Einstelleinrichtung erhaltenen vorgegebenen Normalwert vergleicht.

35. Bildschärfe-Ermittlungssystein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschärfe-Ausgängssignalgeneratoreinrichtung eine Signal-Integriereinrichtung (19) zur Integration derjenigen von der Signalumsetzereinriehtung nichtlinear umgesetzten und. einer Absolutwertbildung unterzogenen Signale,

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die einem vorher an dem Bild eingestellten vorgegebenen Meßbereich entsprechen, aufweist und das die Schärfe des Bildes auf de.r Bildsensoreinrichtung repräsentierende Ausgangssignal auf der Basis des von der Signal-

5 Integriereinrichtung abgegebenen Integrationssignals erzeugt.

36. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

35, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschärfe-Ausgangssignalgeneratoreinr-ichtung eine Integrationssteuereinrichtung zur Dämpfung des Integrationssignals der Signal-IntegratlQnseinrichtung mit einem vorgegebenen zeitabhängigen Dämpfungsmaß aufweist und das die Schärfe des Bildes auf der Bildsensoreinrichtung

15 repräsentierende Ausgangssignal auf der Basis der vom Beginn der Dämpfung des Integrationssignals der Signal-Integrationseinrichtung gemessenen und. bis zum Erreichen eines vorgegebenen Wertes des Integrationssignals erforderlichen Zeit erzeugt.

37._o Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch

36, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrätionssteuereinrichtung das Integrationssignal der Signal-Integrationseinrichtung exponentiell dämpft.

38. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschärfe-Ausgangssignalgeneratoreinrichtung eine Digitalisiereinrichtung zur Umsetzung der vom Beginn der

Dämpfung des Integrationssignals der Signalintegrationseinrichtung gemessenen und bis zum Erreichen · eines vorgegebenen Wertes des Integrationssignals erforderlichen Zeitdauer in eine entsprechende Anzahl von Impulsen aufweist und das die Schärfe des Bildes

35 auf der Bildsensoreinrichtung repräsentierende Aus-

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1 gangssignal auf der Basis des Ausgangssignals der

Digitalisiereinrichtung in Form eines digitalen Wortes erzeugt.

39. Bildschärfe-Ermittlungssystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Integrationseinrichtung (19) eine Zweirichtungs-Integrationseinrichtung ist, die mit einer ersten und einer zweiten Integrationsrichtung arbeitet, v/obei in der ersten Integrationsrichtung das dem vorgegebenen Meßbereich entsprechende Signal integriert wird, während in der zweiten Integrationsrichtung eine Rückwärtsintegration des Integrationssignals bei Dämpfung mit dem vorgegebenen zeltabhängigen Dämpfungsmaß erfolgt.

40. Bildschärfe-Ermittlungssystern nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Integrationseinrichtung (19) eine Zweirichtungs-Integrationseinrichtung ist, die mit einer ersten und einer zweiten

20 Integrationsrichtung arbeitet, wobei in der ersten Integrationsrichtung das dem vorgegebenen Meßbereich entsprechende Signal integriert wird, während in der zweiten Integrationsrichtung eine Rückwärtsintegration des Integrationssignals bei Dämpfung mit

25 dem vorgegebenen zeitabhängigen Dämpfungsmaß erfolgt.

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