DE1942199C3

DE1942199C3 - Binocular range finder

Info

Publication number: DE1942199C3
Application number: DE19691942199
Authority: DE
Inventors: Edwin Herbert Cambridge Mass. Land (V.St.A.)
Original assignee: Polaroid Corp, Cambridge, Mass. (V.St.A.)
Filing date: 1969-08-19
Publication date: 1977-07-28

Description

Scheitelpunkt des Augenkonvergenzwinkels befindet. Dieser Zustand, bei dem eine scheinbare Koinzidenz der Wienkreuzbilder erreicht ist, wird nachfolgend als der Zustand bezeichnet, bei welchem die Augen des Benutzers auf die Fadenkreuzbilder konvergieren. s Vertex of the eye convergence angle is located. This state in which an apparent coincidence of the Vienna cross images is reached is hereinafter referred to as the state in which the user's eyes converge on the cross hair images. s

Derartige Entfernungsmesser arbeiten daher zufriedenstellend nur, falls der Benutzer während des Entfernungsmeßyorga.ngs seine Augen konstant auf das Objekt der Gegenstandswelt, dessen Entfernung bestimmt werden soll, fixiert zu halten vermag. Es hat sich 'edoch für den Benutzer derartiger Entfernungsmesser als schwierig erwiesen, dem unwillkürlichen.ungewollten Drang zu widerstehen, seine Augen zur Konvergenz auf die Fadenkreuzbilder statt auf das Objekt der Gegenstandswelt, dessen Entfernung bestimmt werden ij soll zu bringen. In diesem Falle entspricht selbstverständlich der Konvergenzwinkel der Augen nicht mehr dem Objekt, dessen Entfernung bestimmt werden soll, und das Gerät wird zur Entfernungsbestimmung untauglich.Such rangefinders therefore only work satisfactorily if the user is able to keep his eyes constantly fixed on the object of the world of objects, the distance of which is to be determined, during the distance measuring organization. However, it has proven difficult for the user of such rangefinders to resist the involuntary, unwanted urge to bring his eyes to convergence on the crosshair images rather than on the object of the world of objects whose distance is to be determined. In this case, of course, the angle of convergence of the eyes no longer corresponds to the object whose distance is to be determined, and the device becomes unsuitable for determining the distance.

Die Erfindung betrifft somit einen Binokular-Entfernungsmesser der eingangs erwähnten Art, d.h. zur Bestimmung der Entfernung eines Objekts einer Szene, auf das die Gesichts- bzw. Visierlinien der Augen des Benutzers konvergieren, mit einer eine Fadenkreuzan-Ordnung aufweisenden optischen Vorrichtung, mittels welcher ein ausschließlich mit dem einen Auge wahrnehmbares erstes Fadenkreuzbild und ein ausschließlich mit dem anderen Auge wahrnehmbares zweites Fadenkreuzbild einem für beide Augen gemeinsamen Gesichtsfeld überlagert bzw. eingespiegelt werden, derart, daß der scheinbare Abstand zwischen den beiden Fadenkreuzbildern eine Funktion des Augenkonvergenzwinkels ist, sowie mit einer Vorrichtung zur Entfernungsbestimmung, die mit der optischen Vorrichtung gekuppelt ist und mittels welcher der scheinbare Abstand zwischen den Fadenkreuzbildern veränderbar ist, derart, daß für jeden gegebenen Konvergenzwinkel der Augen entsprechend einer bestimmten Objektentfernung der scheinbare Abstand zwischen den Fadenkreuzbildern als Entfemungsmeßkriverium auf Null verringert werden kann.The invention thus relates to a binocular range finder of the type mentioned at the beginning, i.e. to determine the distance of an object in a scene, on which the lines of sight or sight lines of the user's eyes converge, with a crosshair order having optical device, by means of which one can only use one eye first perceptible crosshair image and one that can only be perceived with the other eye Second crosshair image superimposed or reflected in a field of view common to both eyes in such a way that the apparent distance between the two crosshair images is a function of the eye convergence angle is, as well as with a device for determining the distance, which with the optical device is coupled and by means of which the apparent distance between the crosshair images is changeable in such a way that for each given angle of convergence of the eyes there is correspondingly one determined object distance the apparent distance between the crosshair images as a distance measuring criterion can be reduced to zero.

Deranige Entfernungsmesser beruhen in ihrer Wirkungsweise somit auf der Zweiäugigkeit des Sehens des Gerätebenutzers. Es ist bekannt, daß die Konvergenz der Gesichts- bzw. Visierlinien der Augen auf em bestimmtes Objekt der Gegenstandswelt einen Konvergenzwinkel zwischen den Gesichts- bzw. Visierlinien des linken und des rechten Auges bestimmt, der für das jeweils anvisierte Objekt eindeutig ist. Derartige Binokular-Entfernungsmesser, bei welchen der Konvergenzwinkel der Augen für Entfernungsmeßzwecke ausgenutzt wird, sind bekannt, vgl. beispielsweise die US Patentschriften 23 97 273; 23 97 274; 24 04 302 und 24 07 306 der gleichen Anmelderin. Diese Patentschnften betreffen allgemein einen Binokular-Entfernungsmesser mit optischen Mitteln zur Erzeugung gleichartiger Fadenkreuzbilder für das linke und das rechte Auge, und mit Vorrichtungen zur Entfernungsbestimmung durch Änderung der tatsächlichen und scheinbaren Versetzung (d. h. des seitlichen Abstands) der Bilder. Unter Ausnutzung des Umstands, daß die scheinbare Versetzung der Fadenkreuzbilder eine Funktion des Konvergenzwinkels der Augen ist, wird in den genannten Patentschriften gezeigt, daß mittels der Vorrichtungen zur Entfernungsbestimmung die Fadenkreuzbilder des linken und des rechten Auges scheinbar 7iir Koinzidenz bzw. Deckung gebracht werden können, derart, daß die Einstellung der Entfernungsbestim- mungsvorrichtungen im Zustand dieser scheinbaren Koinzidenz der Bilder eine Anzeige für die Entfernung des jeweiligen Gegenstandes liefert, auf welchen die Auge»! des Betrachters während des Entfernungsmeßvorgangs fixiert waren. Such rangefinders are therefore based in their mode of operation on the two-eyed vision of the device user. It is known that the convergence of the lines of sight or sight lines of the eyes on a certain object of the world of objects determines an angle of convergence between the lines of sight or sight lines of the left and right eyes, which is unique for the object being sighted. Such binocular rangefinders, in which the angle of convergence of the eyes is used for distance measurement purposes, are known, see for example US Patents 23 97 273; 23 97 274; 24 04 302 and 24 07 306 of the same applicant. These patents generally relate to a binocular range finder with optical means for generating similar crosshair images for the left and right eyes, and with devices for determining distances by changing the actual and apparent offset (ie, lateral spacing) of the images. Taking advantage of the fact that the apparent offset of the crosshair images is a function of the angle of convergence of the eyes, it is shown in the patents mentioned that the crosshair images of the left and right eye can apparently be brought into coincidence or congruence by means of the devices for determining the distance, in such a way that the setting of the distance- determining devices in the state of this apparent coincidence of the images provides an indication of the distance of the respective object to which the eye »! of the viewer were fixed during the distance measurement process.

Bei der Verwendung derartiger Binokular-Entfernungsmesser hat sich, wie bereits eingangs erwähnt, ergeben, daß es für den Benutzer schwierig sein kann, einer unwillkürlichen Tendenz zu widerstehen, seine visuelle Aufmerksamkeit von dem zu messenden Objekt abzuwenden und seine Augen auf die Fadenkreuzbilder zu konvergieren zu versuchen. Auf diese Weise kann die praktische Tauglichkeit derartiger Entfernungsmesser durch dar. Unvermögen eines Benutzers eingeschränkt werden, dieser Tendenz, seine Augen während eines Entfernungsmeßvorgangs auf die Fadenkreuzbilder zu konvergieren, zu widerstehen. When using such binocular rangefinder, as mentioned at the beginning, revealed that it may be difficult for the user to resist an involuntary tendency to turn his visual attention from the object to be measured and to converge his eyes on the crosshair images has grown to to attempt. In this way, the practicality of such range finders can be limited by the inability of a user to resist this tendency to converge their eyes on the crosshair images during a range finding operation.

Durch die Erfindung soll bei einem derartigen Entfernungsmesser durch positive Maßnahmen die erwähnte störende unwillkürliche Tendenz auf Seiten des Benutzers, seine Augen zur Konvergenz auf die Fadenkreuzbilder (statt auf das zu messende Szenenobjekt) zu bringen, unterbunden werden. Der Entfernungsmesser sol! eine äußerst genaue, von der erwähnten Störung befreite Entfernungsmessung ermöglichen; die Wirkungsweise des Entfernungsmessers soll schnell und seine Handhabung einfach sein. Der erfindungsgemaße Entfernungsmesser soll sich weiter insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem photographischen Sucher eignen, wobei die »Fadenkreuze-Bilder des Entfernungsmessers solche Form besitzen und so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen rechteckige Bereiche in dem Suchergesichtsfeld begrenzen und, nachdem sie zur Koinzidenz bzw. Deckung gebracht sind, zur Einrahmung des Aufnahmebereichs innerhalb des Gesichtsfeldes dienen.The invention is intended to take positive measures in such a rangefinder mentioned disturbing involuntary tendency on the part of the user to have his eyes converging on the Bringing crosshair images (instead of the scene object to be measured) can be prevented. The range finder Sol! enable extremely precise distance measurement free from the disturbance mentioned; the The operation of the rangefinder should be quick and its handling should be easy. The inventive Rangefinder is also intended to be particularly suitable for use in connection with a photographic Finders are suitable, where the »crosshair images of the rangefinder have such a shape and such are arranged so that they delimit substantially rectangular areas in the viewfinder field of view and, after they are brought to coincidence, to frame the recording area within serve the field of vision.

Zu diesem Zweck ist bei einem Entfernungsmesser der genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß eine Vorrichtung zur aufeinanderfolgend abwechselnden Sichtbarmachung der Fadenkreuzbilder vorge-For this purpose, it is provided in a range finder of the type mentioned according to the invention, that a device for successively alternating visualization of the crosshair images is provided

^Se Dun* diese nach dem Grundgedanken der Erfindung vorgesehene alternierende Sichtbarmachung der Bilder wird die Ansprechverzögerung des Nervensystems und des Augenbewegungssystems auf plötzliche Verschiebungen an der betrachteten Stelle ausgenutzt. Diese Ansprechverzögerung kann den Masseträgheitseffekten in physikalischen Systemen verglichen werden und mag sogar bis zu einem gewissen Grade infolge der Masse der Augenkugeln und der Organe zu ihrer Bewegung auf derartigen Masseträgheitseffekten beruhen Die Geschwindigkeit, mit welcher die Sichtbdi keitsintervalle der beiden Fadenkreuzbilder miteinander abwechseln, soll vorzugsweise genügend groß gewählt werden, derart, daß die erwähnten Tragneits- und Ansprechverzögerungseffekte die Neigung des Betrachters, seine Augen auf die Fadenkreuzbilder ^statt auf den anzuvisierenden Gegenstand) zur Konvergenz 7U bringen, unterbunden wird. ^Se * Dun those provided by the principles of the invention alternating visualization of images is used, the response delay of the nervous system and the eye movement system to sudden displacements at the point considered. This response delay can be compared to the mass inertia effects in physical systems and may even be based to a certain extent on such mass inertia effects as a result of the mass of the eye balls and the organs for their movement can be chosen large, such that the mentioned wear time and response delay effects the tendency of the viewer to bring his eyes to the crosshair images (instead of the object to be targeted) to convergence 7U is suppressed.

Nach vorteilhaften, zweckmäßigen Ausgestaltungen der Erfindung kann der Entfernungsmesser optische Vorrichtungen mit »Fadenkreuze-Anordnungen autweisen, mittels welcher einem für beide Augen des Benutzers gemeinsamen Gesichtsfeld ein erstes, nur mit dem einen Auge wahrnehmbares »Fadenkreuz«-Bild und ein zweites, nur mit dem anderen Auge wahrnehmbares »Fadenkreuz«-Bild überlagert bzw. eingespiegelt According to advantageous, expedient refinements of the invention, the range finder can be optical Devices with »crosshair arrangements aut haben, by means of which one for both eyes of the The user's common field of vision is a first "crosshair" image that can only be seen with one eye and a second "crosshair" image that can only be seen with the other eye is superimposed or reflected

wird, wobei der scheinbare Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Fadenkreuzbild eine Funktion des Konvergenzwinkels der Augen darstellt. Durch die nach dem Grundgedanken der Erfindung vorgesehene Umschalt- bzw. Wechselvorrichtung werden die »Fadenkreuz«-Bilder aufeinanderfolgend abwechselnd mit solcher Wechseigeschwindigkeit sichtbar gemacht, daß jede unwillkürliche Tendenz der erwähnten Art auf Seiten des Benutzers, seine Augen ungewollt zur Konvergenz auf die Fadenkreuzbilder statt auf das Objekt», dessen Entfernung bestimmt werden soll, im Gesichtsfeld zu bringen, wirksam unterbunden wird. Mittels der Entfernungsbestimmungsvorrichtungen kann der scheinbare Abstand zwischen den »Fadenkreuz«-Bildern verändert werden, derart, daß jeweils für verschiedene Konvergenzwinkel der Augen entsprechend bestimmten vorgegebenen Entfernungen der scheinbare Abstand zwischen den Fadenkreuzbildern als Entfernungsmeßkriterium auf Null gebracht werden kann.where the apparent distance between the first and second crosshair images is a function of the convergence angle of the eyes. By the provided according to the basic idea of the invention The “crosshair” images alternate with one another and alternate with the switching device such rate of change made visible that any involuntary tendency of the kind mentioned Side of the user, his eyes inadvertently converging on the crosshair images instead of the Object », the distance of which is to be determined, is effectively prevented from being brought into the field of view. The distance determination devices can be used to determine the apparent distance between the "crosshair" images are changed in such a way that in each case for different angles of convergence of the eyes accordingly certain predetermined distances the apparent distance between the crosshair images can be brought to zero as a distance measurement criterion.

Im folgenden werden die Erfindung erläuternde Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:In the following the invention explanatory embodiments are described with reference to the drawing; in this shows:

Fig. 1 in teilweise geschnittener schematischer Vorderansicht einen Binokular-Entfernungsmesser gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 in partially sectioned schematic Front view of a binocular rangefinder according to an embodiment of the invention,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Entfernungsmesser gemäß Fig. 1,F i g. 2 shows a plan view of the range finder according to FIG. 1,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Entfernungsmessers aus den F i g. 1 und 2,F i g. 3 is a side view of the range finder from FIG the F i g. 1 and 2,

F i g. 4 ein Zeitdiagramm der Erregung der Lampen L\ und L₂ in dem Entfernungsmesser aus den F i g. 1 bis 3, zur Veranschaulichung der Phasenbeziehnung zwischen der Erregung der Lampen, die.F i g. 4 is a timing diagram of energization of the lamps L \ and _L2 in the distance meter from the F i g. 1 to 3, to illustrate the phase relationship between the excitation of the lamps that.

F i g. 5(a) und 5(b) Beispiele für die Fadenkreuzbilder für das rechte bzw. linke Auge, wie sie bei der praktischen Durchführung der Erfindung Anwendung finden können, wobei die voll ausgezogen dargestellten Bilder den Zustand scheinbarer Koinzidenz der gestrichelt dargestellten Bilder im rechten und linken Auge, wie sie sich dem Benutzer des Entfernungsmessers darbieten, wiedergeben.F i g. 5 (a) and 5 (b) are examples of the crosshair images for the right and left eyes, respectively, as shown in FIG practical implementation of the invention can be used, with those shown in full Images the state of apparent coincidence of the dashed images in the right and left Eye as seen by the rangefinder user perform, reproduce.

In den Fig. I bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt; sie weist eine erste optische Vorrichtung 10 mit einer »Fadenkrcuz«-Anorclnung 12 zur Überlagerung eines ersten »Fadcnkrcu/.«-Bilds im Gesichtsfeld des einen Auges sowie eine zweite optische Vorrichtung 14 mit einer »Fadcnkrcii/.«-Anordnung 16 zur Überlagerung eines zweiten »Fadenkreuz«·Bilds in dem dem anderen Auge dargebotenen Gesichtsfeld auf. In Figs. I to 3, a preferred embodiment of the invention is shown schematically; it has a first optical device 10 with a "thread circle" arrangement 12 for superimposing a first "thread circle" image in the field of view of one eye, and a second optical device 14 with a "thread circle" arrangement 16 for superimposing one second "crosshair" · image in the field of view presented to the other eye.

Für die weitere Beschreibung sei angenommen, daß die erste optische Vorrichtung 10 ein Fndcnki'euzbild für das linke Auge des Benutzers, und entsprechend die zweite optische Vorrichtung 14 ein Fadenkreuzbild zur Betrachtung Tür das rechte Auge des Benutzers erzeugen. Die optischen Vorrichtungen 10, 14 liefern Fadenkreuzbilder, die In einem dem linken und rechten Auge gemeinsamen Gesichtsfeld sichtbar sind- Die Bilder für das linke bzw. das rechte Auge werden dabei so dargeboten, daß sie jeweils ausschließlich nur durch das linke bzw. das rechte Auge des Benutzers wahrgenommen werden können, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.For the further description it is assumed that the first optical device 10 is a Fndcnki'euzbild for the left eye of the user, and correspondingly the second optical device 14 for a crosshair image Viewing door generate the right eye of the user. The optical devices 10, 14 provide Crosshair images that are visible in a visual field common to the left and right eyes - The Images for the left and the right eye are presented in such a way that they only go through the left or the right eye of the user can be perceived, as follows is described in more detail.

Es lassen sich zahlreiche optische Vorrichtungen angeben, mittels welcher die »Fadenkrouzw-Anordnungen 12, 16 für den Benutzer des Entfernungsmessers sichtbar gemacht werden können. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform können die erste und die zweite optische Vorrichtung jeweils eine Lampe L\ bzw. La zur Beleuchtung der »Fadenkreuzw-Anordnungen 12 bzw. 16 durch Zerstreuungsmittel 18 bzw. 19 aufweisen. Zur Fokussierung des Auges auf die Fadenkreuzanordnung 12 bzw. 16 können kurzbrennweitige Linsen 20 und 21 vorgesehen sein. Die Überlagerung bzw. Einspiegelung der Bilder 26, 27 der Fadenkreuzanordnungen 12 bzw. 16 in das Gesichtsfeld des Benutzers ίο kann mit Hilfe eines durchsichtigen, jedoch teilweise reflektierenden ebenen flachen Teils 22 erfolgen. Dieses durchlässige Teil 22 kann eine glatte, teilreflektierende Oberfläche 24 aufweisen, die in einem Winkel bezüglich der zur Gegenstandswelt verlaufenden optischen Achse A-A (F i g. 3) wie auch bezüglich der optischen Bildachse B-B geneigt angeordnet ist, derart, daß von den Fadenkreuzanordnungen 12, 16 entlang der Achse B-B ausgehendes Licht entlang der Achse A-A in das Auge des Benutzers reflektiert wird. Numerous optical devices can be specified by means of which the "thread crouzw arrangements 12, 16" can be made visible to the rangefinder user. In the preferred embodiment shown, the first and the second optical device can each have a lamp L 1 and La for illuminating the crosshair arrangements 12 and 16 by means of diffusion means 18 and 19, respectively. Short focal length lenses 20 and 21 can be provided to focus the eye on the crosshair arrangement 12 or 16. The superimposition or reflection of the images 26, 27 of the crosshair arrangements 12 and 16 in the field of view of the user ίο can take place with the aid of a transparent, but partially reflective, flat part 22. This permeable portion 22 may have a smooth, partially reflective surface 24 have the (g F i. 3) at an angle with respect to the running to the object world optical axis AA, as well as the optical image axis BB is inclined relative to such that the reticle assemblies 12 , 16 outgoing light along the axis BB is reflected along the axis AA into the eye of the user.

Der scheinbare Abstand bzw. die scheinbare seitliche Versetzung zwischen den Fadenkreuzbildern 26, 27 ist eine Funktion der Relativlage der Fadenkreuzbilder 26, 27 innerhalb der Netzhautbilder im linken und rechten Auge, die ihrerseits wiederum von der Relativlage der ij Fadenkreuzbilder 26, 27 bezüglich der Gesichts- bzw. Visierlinien 28, 30 für das linke bzw. rechte Auge abhängt. In Fig.2 liegen die Fadenkreuzbilder 26, 27 zentrisch auf den entsprechenden Gesichts- bzw. Visierlinien 28 bzw. 30 und fallen daher scheinbar zusammen.The apparent distance or the apparent lateral The offset between the crosshair images 26, 27 is a function of the relative position of the crosshair images 26, 27 within the retinal images in the left and right eyes, which in turn depend on the relative position of the ij crosshair images 26, 27 with respect to the face resp. Sight lines 28, 30 for the left and right eye depends. The crosshair images 26, 27 are located in FIG centered on the corresponding face or sight lines 28 and 30 and therefore apparently fall together.

Es ist offensichtlich, daß der Zustand scheinbarer Koinzidenz der Fadenkreuzbilder 26,27 auch hervorgebracht werden kann, falls die Bilder 26, 27 von den betreffenden Gesichts- bzw. Visierlinien 28, 30 um einander entsprechende Entfernungen und in der gleichen Richtung versetzt sind. Die Wirkungsweise des beschriebenen Entfernungsmessers unterliegt daher keiner Beschränkung im Hinblick darauf, wo die Fadenkreuzbilder 26, 27 innerhalb des Gesichtsfeldes zur scheinbaren Koinzidenz bzw. Deckung gebracht werden können.It is evident that the state of apparent coincidence of the crosshair images 26, 27 also brought about can be if the images 26, 27 of the relevant face or sight lines 28, 30 .mu.m corresponding distances and offset in the same direction. How the The range finder described is therefore not subject to any restriction as to where the Crosshair images 26, 27 brought to apparent coincidence or congruence within the field of view can be.

Bei dem gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dem Zustand scheinbarer Koinzidenz der Fadenkreuzbilder 26, 27 für einen bestimmten gegebenen wahren oder tatsächlichen Abstand (d) der Bilder 26,27 auf dem durchsichtigen Teil 22 ein bestimmter Augen-Konvergcnzwinkel »a« in eindeutiger Weise zugeordnet. Falls die Augen unter einem anderen Winkel konvergieren, erscheinen die Fadenkreuzbilder 26,27 mit seitlichem Abstand. Oder anders ausgedrückt; Es gibt nur einen Augenkonvergenzwinkel, welcher der jeweiligen Entfernung vom Entfernungsmesser zu einem bestimmten Objekt der Gegenstandswelt, dessen Entfernung gemessen werden soll, entspricht. Oder SS auch: für einen gegebenen Augenkonvergenzwinkel gibt es nur einen Wert des tatsächlichen wahren Abstands »</« gemäß der Darstellung des Ausführungsbeispiels,, für welchen die Fadenkreuzbilder 26, 27 In Koinzidenz bzw. Deckung erscheinen. Mit geeigneter Eichung kann daher bei einem derartigen System der tatsachliche oder wahre Bildabstand »d« als Anzeige der Entfernung des Objekts dienen, auf welches die Gesichts· bzw. Visierlinien 28, 30 der Augen des Betrachters konvergieren. In the preferred embodiment shown, the state of apparent coincidence of the crosshair images 26, 27 for a certain given true or actual distance (d) of the images 26, 27 on the transparent part 22 is assigned a certain eye convergence angle "a" in a unique manner. If the eyes converge at a different angle, the crosshair images 26, 27 appear with a lateral distance. Or in other words; There is only one angle of convergence of the eyes, which corresponds to the respective distance from the range finder to a certain object in the world of objects, the distance of which is to be measured. Or SS also: for a given eye convergence angle there is only one value of the actual true distance "</" according to the illustration of the exemplary embodiment, for which the crosshair images 26, 27 appear in coincidence or congruence. With a suitable calibration, the actual or true image distance "d" can therefore serve as an indication of the distance of the object on which the lines of sight or sight lines 28, 30 of the viewer's eyes converge.

6s Zum Zweck der Entfernungsbestimmung kann die erfindungsgemöße Apparatur Vorrichtungen aufweisen, mittels welcher der tatsächliche oder wahre Abstand »rf« und damit die scheinbare Versetzung zwischen den6s For the purpose of determining the distance, the apparatus according to the invention have devices, by means of which the actual or true distance "rf" and thus the apparent offset between the

Fadenkreuzbildern 26, 27 verändert werden kann. Zur Relativverschiebung der Fadenkreuzbilder 26, 27 gegeneinander kann entweder eine Verstellbarkeit der Lage des einen oder des anderen Bildes oder beider Bilder 26, 27 vorgesehen sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste optische Vorrichtung 10 fest bezüglich der zweiten optischen Vorrichtung 14 angeordnet, und diese zweite optische Vorrichtung 14 relativ zur ersten verstellbar.Crosshair images 26, 27 can be changed. For the relative displacement of the crosshair images 26, 27 either an adjustability of the position of one or the other picture or of both can be made relative to one another Images 26, 27 may be provided. In the embodiment shown is the first optical device 10 fixedly arranged with respect to the second optical device 14, and this second optical device 14 adjustable relative to the first.

Zur Halterung der Lampe L\, des Diffusorteils 18, der »Fadenkreuz«-Anordnung 12 und der Linse 20 in einer festen Lage und zur optischen Trennung der ersten und der zweiten optischen Vorrichtung 10 bzw. 14 kann ein tubusförmiges Gehäuse 32 für die erste optische Vorrichtung 10 vorgesehen sein. ·5To hold the lamp L \, the diffuser part 18, the "crosshair" arrangement 12 and the lens 20 in a fixed position and for the optical separation of the first and second optical devices 10 and 14, a tubular housing 32 can be used for the first optical device Device 10 may be provided. · 5

Die zweite optische Vorrichtung 14 kann dadurch verstellbar sein, daß man die Lampe L₂, die »Fadenkreuz«-Anordnung 16, das Diffusorteil 19 und das Okular 21 in einem als Ganzes um einen Zapfen 36 schwenkbar gelagerten tubusförmigen Gehäuse 34 anordnet.The second optical device 14 can be adjusted by arranging the lamp L ₂ , the "crosshair" arrangement 16, the diffuser part 19 and the eyepiece 21 in a tubular housing 34 pivoted as a whole about a pin 36.

Zur Übersetzung der Änderung des Abstands zwischen den Fadenkreuzbildcrn 16, 17 in die gewünschten Entfernungsangaben ist eine Entfernungsbestimmungsvorrichtung 37 vorgesehen. Die Entfcrnungsbestimnuingsvorrichtung37 kann ein Einstellglicd, beispielsweise eine Schraube 38, zur Verstellung des freien Endes des Gehäuses 34 gegen die Vorspannwirkung einer an einer diametral gegenüberliegenden Stelle des Gehäuses 34 angreifenden Blattfeder 40 dienen.To translate the change in the distance between the crosshair images 16, 17 into the desired distance information is a distance determination device 37 provided. The Distance Determining Device37 An adjustment device, for example a screw 38, can be used to adjust the free end of the housing 34 against the pretensioning effect a leaf spring 40 engaging at a diametrically opposite point on the housing 34 serve.

Die Schraube 38 kann mit einem radialen Zeiger 42 verschen sein, der mit der Teilung 46 einer Entfernungsskala 44 zusammenwirkt.The screw 38 can be given away with a radial pointer 42 with the division 46 of a distance scale 44 cooperates.

Wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben, kann man bei geeigneter Eichung der Schraube 38 und der anderen maßgeblichen Parameter der Vorrichtung die Entfernung direkt an der Skala 44 ablesen. .Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Entfernungsmesser in eine photographischc Kamera cingebaut sein, wobei in diesem Falle Verstellungen der Lage der Fadcnkrcuzbilder 26,27 vorzugsweise direkt mit der l'okussierungseinstellung des Kameraobjektiv koordiniert werden können.As will be described in detail further below, with suitable calibration of the screw 38 and of the other relevant parameters of the device, read the distance directly on the scale 44. Of course, the range finder according to the invention can be built into a photographic camera be, in this case, adjustments of the position of the thread circle images 26,27 preferably directly with the The focus setting of the camera lens can be coordinated.

Die gemiill dem Grundgedanken der Erfindung vorgesehene abwechselnde Sichtbarmachung der Fudenkreuzbiklcr 26,27 läßt sich mit vielen verschiedenartigen Anordnungen erreichen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Lampen /.; und Lj »us einer Stromquelle 48 abwechselnd mittels einer Umschnltvorrichtung 50 mil Strom erregt, Die Um· schaltvorrichtung 50 kttnn in mannigfuchcr Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kunn sie ein von Hund drehbares Schallcrieil aufweisen, mittels welchem abwechselnd die Lumpen Li bzw, U mit der Stromquelle 5* 48 verbunden werden. Das Schullerteil knnn dabei In Form eines Schwungrads ausgebildet sein, das vor einem Entfernungsmeßvorgang durch einen handbetätigten Antriebsmechanismus in Bewegung gesetzt wird. Gcmltß einer anderen Ausführung kunn der Umschalter <"> 50 in Form einer bistubilen Flip-Flop-Schultung ausgebildet sein.The alternating visualization of the crossbones 26, 27 provided according to the basic idea of the invention can be achieved with many different arrangements. In the embodiment shown, the lamps / .; and Lj 'us a current source 48 alternately energized by a 50 mil Umschnltvorrichtung current, the switching device 50 · To kttnn be formed in mannigfuchcr manner. For example, they can have a sound ring that can be rotated by a dog, by means of which the rags Li and U are alternately connected to the power source 5 * 48. The Schuller part Knnn be designed in the form of a flywheel which is set in motion in front of a distance measuring operation by a hand-operated drive mechanism. According to another embodiment, the changeover switch <"> 50 can be designed in the form of a bistable flip-flop configuration.

Dus Zcitdlngramm in Fig,4 veranschaulicht ein Beispiel für eine Phuscnbezlcluing, welche der Umschalter 50 zwischen der Erregung der Lumpe Li und der ^M Lumpe Li herstellen kann. Bei dem in dem Diagramm zugrunde gelegten Beispiel werden die Lumpen Li und Lj periodisch abwechselnd erregt, und zwar ohne Unterbrechung zwischen dem Ende der Erregung der einen Lampe und dem Beginn der Erregung der anderen Lampe. Es sei jedoch betont, daß für die Erfindung wesentlich nur die abwechselnde Sichtbarkeit der Fadenkreuzbilder 26, 27 ist, und daß die Sichtbarkeitsintervalle der Bilder 26,27 weder periodisch-regelmäßig noch unterbrechungsfrei aufeinander zu folgen brauchen. Dus Zcitdlngramm in Fig, 4 illustrates an example of a Phuscnbezlcluing which of the switch can create between the excitation of the Lumpe Li and Li ^M Lumpe 50th In the example on which the diagram is based, the rags Li and Lj are periodically excited alternately, without interruption between the end of the excitation of one lamp and the start of the excitation of the other lamp. However, it should be emphasized that only the alternating visibility of the crosshair images 26, 27 is essential for the invention, and that the visibility intervals of the images 26, 27 need not follow one another either periodically or without interruption.

Im Betrieb braucht der Benutzer lediglich die Lampen L\ und L2 durch den Wechselumschalter 50 zu erregen und durch das durchsichtige Teil 22 hindurch auf das entfernte Objekt zu blicken. Die Gesichts- bzw. Visierlinien seiner Augen konvergieren dann auf das Objekt in der Szene, dessen Entfernung bestimmt werden soll. Normalerweise werden bei der anfänglichen Betrachtung des Objekts aus der Gegenstandswelt, dessen Entfernung bestimmt werden soll, die abwechselnd sichtbaren Fadenkreuzbilder 26, 27 mit Abstand voneinander erscheinen, was eine Anzeige dafür ist, daß die Entfernungsbestimmungsvorrichtung 37 nicht richtig zur genauen Bestimmung der Entfernung des betrachteten Objekts eingestellt ist. Der Benutzer verstellt dann die Entfernungsbestimmungsvorrichtung, im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Drehen der Schraube 38, derart, daß das Fadenkreuzbild 27 auf dem Teil 22 gegenüber dem Fadenkreuzbild 26 verschoben wird. Demgemäß wird auch die scheinbare Versetzung zwischen Fadenkreuzbildcrn 26, 27 verändert. Falls die Fadenkreuzbilder von gleicher Art sind, hat der Benutzer den Eindruck eines einzigen Fadenkrcuzbildes, das im Gesichtsfeld zwischen den Exircmlagcn der scheinbaren Versetzung zwischen den Bildern hin- und heroszillicrt.In operation, the user only needs to energize the lamps L1 and L2 by means of the changeover switch 50 and look through the transparent part 22 at the distant object. The lines of sight or sight lines of his eyes then converge on the object in the scene whose distance is to be determined. Normally, when initially viewing the object from the world of objects, the distance of which is to be determined, the alternately visible cross-hair images 26, 27 appear at a distance from one another, which is an indication that the distance determining device 37 is not being able to accurately determine the distance of the object being viewed is set. The user then adjusts the distance determining device, in the embodiment shown by turning the screw 38, in such a way that the crosshair image 27 is shifted on the part 22 with respect to the crosshair image 26. The apparent offset between crosshair images 26, 27 is also changed accordingly. If the crosshair images are of the same type, the user has the impression of a single crosshair image that oscillates back and forth between the images in the field of view between the instances of the apparent displacement.

Die obenerwähnten Triighcits- und Ansprcehverzögerungseffekte im Nerven- und Augensystem des Benutzers haben die Wirkung, daß hierdurch eine ungewollte, unwillkürliche Neigung mancher Personen, ihre Augen zur Konvergenz auf das scheinbar oszillierende Fadcnkreuzbild einzustellen, unterbunden wird. Vorzugsweise soll die Geschwindigkeit, mit welcher die Sichtbarkcitsintcrvallc der Fadcnkrcu/.bilder einander abwechseln, genügend groß gewählt werden, daß der Träghcits-Widerstand der Augenkugcln des Benutzers gegenüber einer Verstellung von Bedeutung wird. In der Praxis hat sich erwiesen, dall eine Wcchselgcschwindigkcit von nur zwei Wechseln pro Sekunde oder sogar noch weniger ausreicht.The aforementioned triighcits and response delay effects in the nervous and eye system of the user have the effect that this is a unwanted, involuntary inclination of some people, their eyes to converge on the apparently set oscillating cross-hairs is prevented. Preferably the speed should be with which the visibility of the thread images alternate, be chosen sufficiently large that the inertia resistance of the eye balls of the user in relation to an adjustment becomes important. In practice it has been found dall a change speed of only two changes per second or even less is sufficient.

Bei einer Ausführungsform der Entfernungsmessers für photographischc Zwecke kunn der Enifcrnungs-Mcßvorgang und die Gcsichtsfeldwuhl gleichzeitig erfolgen, falls für die »Fadenkreuze« 12, 16 eine Konfiguration gewühlt wird, welche im ganzen gesehen rechteckige Fadcnkreuzbildcr definiert, wie in den F i g, 5(a) bei 26', 27' gezeigt. Die Fadcnkreuzbilder 26', 27 haben vorzugsweise eine zur Abgrenzung des durch schnittlichen Gesichtsfeldteils, mit welchem das licht empfindliche Material in der Kamer« belichtet weroci kann, entsprechende Größe.In one embodiment of the rangefinder for photographic purposes, the distance measuring process can be performed and the field of vision at the same time take place if a configuration is selected for the "crosshairs" 12, 16 which is seen as a whole Rectangular crosshairs images are defined as shown in FIGS. 5 (a) shown at 26 ', 27'. The crosshairs images 26 ', 27 preferably have one to delimit the through Sectional part of the field of view with which the light-sensitive material in the camera is exposed can, appropriate size.

Bei einer photographlschcn Anwendung dieser Ar hut dann der Benutzer den Eindruck eines clnzigci hellen Rechtecks, dus rasch über dus Gesichtsfeld hin und herspringt. Der Benutzer dreht die Schraube 38 i der geeigneten Richtung bis die Fadenkreuzblldcr 26 27' zusammenfallen, d. h. bis der Benutzer den Eindruc gewinnt, daß die Oszillation des Fadenkreuzbildes Ii Gesichtsfeld aufgehört hat. Der Benutzer verwendi dünn dieses scheinbar stationäre rechteckige Fadet kreuzbild als Sucherbegrenzung zur Festlegung diWith a photographic application of this work, the user then has the impression of a tiny bright rectangle that quickly jumps back and forth across the field of view. The user turns the screw 38 i in the appropriate direction until the crosshair images 26 27 'collapse, ie until the user gains the impression that the oscillation of the crosshair image Ii field of view has ceased. The user uses this apparently stationary rectangular fade-cross image as a viewfinder delimitation for defining di

7OB 830/11!7OB 830/11!

aufzunehmenden Gesichtsfeldteils.field of view to be recorded.

Bei einer Phasenbeziehung der abwechselnden Erregung der Lampen, wie in dem Zeitdiagramm von Fig.4 angegeben, bei welcher also der Beginn des Sichtbarkeitsintervalls der einen Lampe zeitlich mit dem Ende des unmittelbar vorhergehenden Sichtbarkeitsintervalls der anderen Lampe zusammenfällt, vermitteln die abwechselnd sichtbaren Fadenkreuzbilder den Eindruck eines einzigen, unbeweglichen, im Gesichtsfeld kontinuierlich sichtbaren Bildes. In the case of a phase relationship of the alternating excitation of the lamps, as indicated in the time diagram of FIG single, immobile image continuously visible in the field of view.

Geeignete Kalibrierung der Schraube AS in Verbindung mit der Entfernungsskala 44 und den anderen Parametern der Vorrichtung vorausgesetzt, kann dann die Entfernung des Objekts, auf das die Augen des Benutzers während des Entfernungsmeßvorgangs konvergierten, direkt gemäß der Zeigerstellung 42 an der Entfernungsskala 44 abgelesen werden.Provided that the screw AS is suitably calibrated in conjunction with the distance scale 44 and the other parameters of the device, the distance of the object to which the user's eyes converged during the distance measurement process can then be read directly from the pointer position 42 on the distance scale 44.

Fig.5(b) veranschaulicht »Fadenkreuz«-Bilder, wie sie sich mit einer alternativen Fadenkreuz-Anordnung erzielen lassen. Bei Verwendung von »Fadenkreuz«-Anordnungen, welche die in F i g. 5(b) gezeigten ungleichen Fadenkreuzbilder ergeben, würde dem Benutzer die Bestimmung der richtigen Entfernung angezeigt, sobald er scheinbar das kreisförmige Fadenkreuzbild 26" in eine Lage um das x-förmige Bild 27" herum gebrach) hat.Fig. 5 (b) illustrates "crosshair" images as they appear with an alternative crosshair arrangement can be achieved. When using "crosshair" arrangements, which are the ones shown in FIG. 5 (b) shown unequal If crosshair images were found, the determination of the correct distance would be indicated to the user as soon as possible he apparently broke the circular crosshair image 26 "in a position around the x-shaped image 27") has.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So bieten sich dem Fachman andere konstruktive Lösungen für die Darbietung eines ersten Fadenkreuzbildes, das ausschließlich mit dem einen Auge, und eines zweiten Fadenkreuzbildes, das ausschließlich mit dem anderenThe exemplary embodiments described can be modified in many ways. So offer other constructive solutions for the presentation of a first crosshair image, the exclusively with one eye, and a second crosshair image, that exclusively with the other

ίο Auge beobachtet werden kann, an, und des weiteren auch anderweitige Vorrichtungen, um das erste und das zweite Fadenkreuzbild miteinander abwechselnd sichtbar zu machen.
Auch für die Relativverschiebung des einen oder des anderen oder beider Fadenkreuzbilder zum Zweck einer Änderung des scheinbaren Abstandes zwischer ihnen lassen sich anderweitige konstruktive Anordnungen finden. Auch die Entferriungs-Bestimmungsvorrichtung kann in anderer Weise ausgebildet sein. Daß sichίο the eye can be observed, and also other devices to alternately visualize the first and the second crosshair image.
Other constructive arrangements can also be found for the relative displacement of one or the other or both crosshair images for the purpose of changing the apparent distance between them. The distance determining device can also be designed in a different manner. That yourself

ao an Stelle der die Fadenkreuzbilder gemäß den F i g. 5(a| und 5(b) hervorbringenden Fadenkreuzanordnunger zahlreiche andere derartige Fadenkreuzanordnunger finden lassen, bedarf keiner näheren Darlegung.ao instead of the crosshair images according to FIGS. 5 (a | and Fig. 5 (b) spawning reticle assemblies numerous other such reticle assemblies can be found needs no further explanation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Binocular rangefinder for determining the distance of a lens of a scene to which the ', · .Face or sight lines of the eyes of the user converge, with a crosshair arrangement having optical device, by means of which one exclusively with the one First crosshair image that can be perceived by the eye and one that can only be perceived with the other eye Second crosshair image superimposed or reflected in a field of view common to both eyes in such a way that the apparent distance between the two crosshair images is a function of the eye convergence angle, as well as with a device for determining the distance that is coupled to the optical device and by means of which the apparent distance between the crosshair images is changeable in such a way that for any given angle of convergence of the eyes the apparent distance between the crosshair images corresponding to a certain object distance, can be reduced to zero as a distance measurement criterion, characterized in that that a device (48, 50) for successively alternating visualization the crosshair images (26,27) is provided.

2. Distance meter according to claim 1, characterized in that the change in visibility of the two crosshair images (26, 27) takes place at regular regular intervals.

3. Distance meter according to claim 1 or 2, characterized in that the beginning of a Visibility interval of a crosshair image essentially with the end of the immediate previous visibility interval of the other crosshair image coincides.

4. Distance meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that that with the crosshair arrangement (12,16) two crosshair images (26, 27) of the same configuration are producible.

5. Distance meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the two crosshair images (26, 27,

F i g. 1 and 2; 26 ', 27', Fig. 5a) delimit substantially rectangular areas in such a way that the Crosshair images after they have been adjusted by adjusting the distance determining device (37, 38) are brought into congruence, serve as a boundary for an area of the field of view.

6. Distance meter according to one or more of the preceding claims, characterized in that it has a first optical device (10) for generating the first crosshair image (26) and a second optical device (14) for generating the second crosshair image (27) that by the two optical devices at least a ^ ₀ a reticle array (12 or 16), a light source (Lt or

L ₂ ) to make the crosshair arrangement visible, has a short focal length lens (20 or 21) and a transparent optical part (22) through which a scene can be viewed along a first optical axis (AA, Fig. 3), the optical part (22) has a semi-reflective surface (24, Fig. 3) which at an angle with respect to the S optical axis (AA) and one of the MeXzanordntmg (12 or 16) to denropt., see part (22) leading second optical axis <RR \ is arranged inclined and by means of which a FFDS reticle assembly (12 or 16) are superimposed on the field or mirrored ■ ^ "'rangefinder according to claim 6, characterized in that the reticle assembly (16) and the short focal length lens (21) are arranged in a pivotable holder (34, 36) and that the distance determination device nt) has an adjustable actuator (38) acting on the holder (34), by means of which the direction of the second, optical axis (BB) is adjustable to bring about an actual and apparent displacement of the crosshair image (27) in question. '.,. ■. ,

8 rangefinder according to claim 7, characterized in that a hollow-cylindrical, tubular part (32 or 34) is provided as a holder, in which the lens (20 or 21), the reticle arrangement (12 or 16) and the light source (L, or L ₂ ) are arranged coaxially

9 rangefinder according to one or more of the claims 6 to 8, characterized in that an electrical switching device (50) for alternately applying current to the lamps (L or L ₂ ) is provided as a device for successively alternating visualization of the crosshair images.

The invention relates to range finders, and in particular to a binocular range finder for Determination of the distance of an object in a scene to which the facial or V1s.erl1n.en of the eyes of the device user converge.

Binocular rangefinders have already been provided, which optical devices for generating discrete "crosshair" images for the left and right eye as well as distance determination devices have, by means of which the apparent distance of the left and the right eye assigned Crosshair images with simultaneous focusing and Convergence setting of the eyes on an object in the field of view is changeable, so that with the Distance determining device the distance of the object can be determined after the images in Field of view are brought to the apparent coincidence or congruence. With such binocular rangefinders the "crosshair" image of the nervous system assigned to the left and right eye and visual sense of the device user as a pair of Steieobildes of an object in the world of objects interpreted. The natural reaction of the nervous system is to change the angle of convergence of the eyes, and thus the apparent distance between the crosshair images when looking for one Convergence angle for which the crosshair images seem to coincide. Once this apparent coincidence the crosshair images are reached, the nervous system of the device user is convinced that that both eyes converge on a scene object that has the shape of the crosshair images and is in the