DE1974276U - Vorrichtung zur selbsttaetigen entfernungsmessung eines mittels eines suchers anvisierten objekts. - Google Patents

Description

1Q.W.S1

"5. Okt. 1967

Zeiss Ikon AG. Stuttgart, den

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"Vorrichtung jsur selbsttätigen !Entfernungsmessung eines mittels eines Suchers anvisierten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Entfernungameasung eines mittels einea Suchers anvisierten Objekts bzw. zur Einstellung einea Gerätes auf die Jeweilige Objektentfernung.

Ein bekannter Vorschlag zur automatischen Fokussierung einea Kameraobjektivs sieht vor, beiderseits der Schärfeneban© einea Hilfsobjektivs Kammraster zu bewegen, die daa Licht modulieren und in einer Photozelle ait SekundäremissioneverStärkung einen Photowechselstrom hervorrufen (Elektronik 1957, Nr. 1). Nach Verstärkung und Gleichrichtung wird eise Steuerspannung gewonnen, die einen Servomotor betätigt und das Objektiv auf eine solche Bildebene einstellt, daß die von den beiden Kaauorastern erzeugten Photowechselströme gleich groß sind.

Dieses Verfahren spricht bevorzugt auf den Detailkontrast dea Meßobjekts an und hat deswegen eine gewisse Verwandtschaft mit dem subjektiven Fokuasierungaverfahren mit Hilfe einer Mattscheibe. Aus der Analogie folgt, daß es bei Objekten, die gegen ihre Umgebung kontrastieren, im übrigen aber strukturlos sind, nicht mehr einwandfrei anspricht, überdies hat es den !lachteil beschränkter Genauigkeit, da die Basis der Entfernungs-

messung bei diesem Verfahren kleiner ale der Objektivdurcbmesser ist.

Die gleichen Überlegungen gelten für eine ebenfalls bekannte Fokuseiereinrichtung in Seatalt einer Kombination einer Feraeehaufnahmeröhre mit zwei Hilfaobjektiven, von denen daa eine eine größere, daa andere eine kleinere Brennweite als das zu fokussierende Objektiv besitzt (DEP. 942 246). Liefern die beiden Objektive ein gleich gro&es Bildsignal, so befindet sieb das zu fokussierende Objektiv in der Schärfenebene, anderenfalls wird ea durch einen Servomotor in die Schärfenebene gesteuert.

Ebenfalls bekannt sind Photametrier@inrichtung®n mit geteilten Meßfeläern_t auch solche, bei denen je zwei Meßfelder einander paarweise zugeordnet sind, die zur objektiven Ausrichtung, beispielsweise einer Ziellinie geodätischer Winkelmeßinstruaente auf ©in bestimmtes Objekt, benutzt werden (DAS 1 10? 417). Die Entfernung dee Objekts ist dabei nur mit zusätzlichem Aufwand zu ermitteln.

Sine weitere, bekanntgewordene Vorrichtung zur. Steuerung photographischer, kinematographiacher oder Fernseh-Karaeras betrifft eine sogenannt© Verfolgungseinrichtung. Diese Vorrichtung arbeitet mit zwei auf einem gemeinsamen Träger gelagerten Meßeinrichtungen. Aufgabe dieser Vorrichtung ist es, einen charakteristischen Helligkeitssprung des zu verfolgenden Objekts stets im Bildwinkel einer Kamera zu h&lten, vorzugsweise mit unveränderter Relativlage zum Bildwinkel.

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In einer Grundstellung müssen diese erwähnten Meßeinrichtungen, von denen eine der Kamera zugeordnet ist, beide auf den gleichen Punkt des Objekts ausgerichtet und die Entfernungseinstellung an der Kamera, die Blendenöffnung und die Belichtungszeit auf den dieser Grundeinstellung zugeordneten Wert eingestellt werden. Jede Bewegung des anvisierten Körpers vor der Kamera wird durch diese bekannte Vorrichtung dann dadurch überwacht, daß beide auf den Punkt mit charakteristischem Helligkeitssprung gerichtete Meßstrahlen diesen Punkt durch Schwenken der gemeinsamen Basis und Schwenken der Kamera relativ zu dieser gemeinsamen Basis verfolgen. Die Folgebewegung bzw. die durch diese Bewegung hervorgerufene Winkel— änderung kann auf die Verstelleinrichtungen für Entfernung, Blende und Zeit dabei derart übertragen werden, daß sich jeweils die richtigen Werte einstellen (DAS 1 062 543).

Diese beschriebene, bekannte Vorrichtung ist wohl geeignet, ein einmal !angemessenes Objekt auch in Bezug auf seine Entfernung zu verfolgen, nicht aber die Entfernung eines belTebigen Objekts, auf das einer der Meßstrahlen gerichtet wird, selbsttätig zu ermitteln.

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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, unter Verwendung des Prinzips des Basisentfernungsmessers mit seiner hohen Meßgenauigkeit eine Einrichtung zu schaffen, die die aufge-

zeigten Mangel beseitigt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei aus verschiedenen, eine veränderbare Parallaxe aufweisenden Strahlengängenstammende Bilder des anvisierten Objekts, dessen Umgebung gegebenenfalls einge-

schlossen, photoelektrischen Empfängern gleichzeitig oder zeitlich nacheinander ausgesetzt werden, deren Differenz— spannung - bei nicht gleichzeitig erfolgter Belichtung unter Verwendung einer im gleichen Wechsel modulierten Hilfsapannung - bis zum durchgeführten Spannungsabgleich Mittel zum" Einstellen der dem anvisierten Objekt zugeordneten Parallaxe steuert.

Zweckmäßig wird die Lage des Meßfeldes im Sucherbild tor. dem Meßvorgang der Lage des Objekts im gewählten Ausschnitt angepaßt und die Größe des Meßfeldes während des Meßvorgangs vorzugsweise selbsttätig von größeren nach kleineren Bildwinkeln stetig verändert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Meßfeld optisch oder mechanisch in zwei Hälften unterteilt, deren Licht je einem photoelektrischen Empfänger, etwa einem Photowiderstand zugeführt wird. Die vier Empfänger bilden eine Brückenschaltung mit der Eigenschaft, daß sieh die Photoströme bei richtig eingestellter Entfernung vollständig kompensieren, bei unrichtig eingestellter Entfernung jedoch einen Steuerstrom erzeugen, der mittelbar über ein Relais, oder nach Verstärkung direkt auf den Servomotor wirkt, der die der Objektentfernung entsprechende Abgleichsstellung herbeiführt.

Die Ausführungsform mit geteiltem Meßfeld hat gegenüber der mit ungeteiltem Feld mehrere Vorteile; und zwar wirkt sich eine Helligkeitsverteilung innerhalb des Objekts stärker als bei ungeteiltem Feld aus. Auch sehr schlanke, die Breite des

Meßfeldes wesentlich unterschreitende Objekte sind der Messung zugänglich, wenn das Objekt in der Weise anvisiert wird, daß die Teilungslinie des Meßfeldes das Objekt schneidet. Ausserdem ist der Absolutwert der Beleuchtungsstärke in den beiden Meßfeldern ohne Belang, da es für den Abgleich nur auf das Verhältnis der integralen Beleuchtungsstärken in den beiden Teilfeldern des bzw. der Meßfelder ankommt.

Um bei der praktischen Handhabung eines automatischen Entfernungsmessers nach der Erfindung zu brauchbaren Meßergebnissen zu kommen, müssen gewisse Vorsichtsmaßregeln angewendet werden, die bei entsprechender Ausbildung des Entfernungsmessers die Handhabung aber nicht erschweren. Zu Beginn der Messung ist im allgemeinen damit zu rechnen, daß der Entfernungsmesser stark verstellt ist. Besonders dann, wenn sehr kleine Objekte angemessen werden sollen, oder wenn der Entfernungsmesser eine sehr grole Basis besitzt, ist es zweckmäßig, zu Beginn der Messung außer dem anvisierten Objekt noch Teile des Umfeldes in das bzw. die Meßfelder abzubilden. Während der Messung werden dann Meßfeld und Objekt mehr und mehr im Bezug auf ihre Größe aneinander angeglichen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß der Abbildungsmaßstab bei konstanter Meßfeldgröße oder das Meßfeld bei konstantem Abbildungsmaßstab allmählich oder in Stufen, und zwar motorisch automatisch oder von HaHi verändert. Es ist sogar möglich, dabei so zu verfahren, daß das Meßfeld während der Messung völlig zusammenschrumpft. Eine Fehleinstellung ist dabei nicht zu erwarten, da der Entfernungsmesser auf diese Weise immer unempfindlicher wird und praktisch den bei optimaler

Meßfeldgröße gewonnen Einstellwert beibehält. Sofern das Objekt gegen strukturlosen Hintergrund, z.B. gegen den Himmel anvisiert wird, ist diese Arbeitsweise nicht notwendig, da ein im Meßfeld zur Wirkung kommender Anteil des Hintergrundes dann die Messung nicht fälscht. Das gleiche ist der Pail, wenn beabsichtigt ist, den Entfernungsmesser automatisch auf eine mittlere Entfernung von im Meßfeld befindlichen Objekten einzustellen.

Unter diesen Bedingungen stellt sich der Entfernungsmesser richtig ein, und das Kameraobjektiv erzeugt in der Auffangfläche ein scharfes Objektbild. Das früher übliche subjektive Einstellprinzip nach dem Schnittbild- bzw. Mischbildverfahren wird also durch ein automatisch arbeitendes objektives ersetzt. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren für Kino- und Fernsehkameras, bei denen häufig der Wunsch_besteht, das Objektiv laufend auf ein sich näherndes oder entfernendes .QJbjekt scharf einzustellen.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von vier Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens. ·*

Fig. 1 stellt eine Schemazeichnung für ein vereinfachtθβ Funktionsmuster eingeschränkter Verwendbarkeit dar, das aber sinnfällig den Grundgedanken de9 erfindungsgemäßen Verfahrene mim Ausdruck bringt.

Die Darstellung zeigt die beiden Meßstrahlengang© mit den Objektivlinsen 1 und 2, den Rechteckblenden 3, 4 und den Phoiowiderständen 5, 6, die Licht von den Objekibildern 7, 8 empfangen. Zum Zweck© des Parallaxenausgleiche kann die Objektivlinse 2 mittels der an der Fassung 9 befestigten Zahnstange 10, dem Zahnrad 11, dem Schneckenrad 12 und der durch den Motor 14 angetriebenen Schnecke 13 parallel aur Rechteckblende 4 verschoben werden. Jeder Stellung der Linse 2 entspricht eine bestimmte Objektentfernung, die an der Skala 15 aus der Stellung des Zeigers 16 abgelesen werden kann.

Der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Sucher ist im Beispiel als Newtonsucher mit den beiden Negativlinsen 17, 18 und dem Okular 19 dargestellt. Die Negativlinae 18 ist in bekannter Weise randverspiegelt, um die Meßfeidbegrenzungamaske 20, die der Rechteckblende 3 entspricht, in den Sucherstrahlengang nach dem Prinzip des Albadasuchers einzuapiegeln.

Die elektrische Schaltung umfaßt zunächst eine Brückenanordnung, in deren einem Zweig sich di© Photowiderstände 5, 6 und in deren anderem Zweig sich der einstellbare Widerstand 21 und der Festwiderstand 22 befinden. Sie wird durch die Batterie 23 mit Strom versorgt. Die in den Verzweigungspunkten sswischen

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den Photowiderständen 5» 6 und de« Widerstand 21 und dea Festwiderstand 22 auftretende Diagonalspannung w^rkt auf di@ komplementären Schalttransistoren 24 und 25, die je nach der Polarität der Diagonalspannung über die Emitter-Kollektorstrecke den Motor 14 entweder mit der Batterie 26 oder der Batterie 27 verbinden und Recht s~ oder Linkslauf dea Motors bewirken.

Der automatiache Sinstellvorgang wird an Hand der Fign*. 2a und 2b erläutert.

Fig. 2a zeigt das Sucherbild mit dem Meßfeld 7', das durch die Blende 3 rechteckig begrenzt wird.

Fig» 2b zeigt das im allgemeinen parallaktisch abweichend© Bild des zweiten Meßstrahlengangeβ mit eingetragener Umrandung des Meßfeldes 8¹ . Ehrend dea Meßvorganges verstellt sich 8' so lange, bia es in die gleich© Lage wie 7' kofflmt. Mit Hilf© der Photowiderstände 5, 6 werden die Objektbilder 7,8 photometriert. Weist das anvisierte Objekt, in diesem Fall di© Hauskante, einen deutlichen Hell-Dunkelsprung auf, so ist der Unterschied in der Integralhelligkeit der beiden Öbjektbilder 7, 8 eindeutig parallaxenabhängig. Die Brücke nanordmaag 5* 6, 21, 22 wird mit dem Widerstand 21 derart justiert, daß aie sich bei annähernd gleicher integraler Beleuchtungsstärke auf den Photowiderständen 5, 6 im Gleichgewicht befindet, bei abweichender Beleuchtungsstärke jedoch eine als Steuerspannung für den Motor 14 wirkende Diagonalspannung liefert, ffi© ber&its beschrieben, wirkt sie auf die Schalttransistoren 24, in der Weise, daß der Motor 14 die Abgleichstellung herbei-

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führt. Ala Ergebnis dieses EinstellVorganges kann die Entfernung des Objekts, in diesem Fall der Hauskante, mit dem Zeiger 16 an der Skala 15 abgelesen werden.

Offensichtlich versagt das Funktionsmuster nach Fig. 1 bei Objekten, deren Ausdehnung die der öffnung der Rechteekblende wesentlich unterschreitet. Solche Verhältnisse liegen insbesondere vor, wenn, wie in Fig. 3a und 3b dargestellt, auf die Entfernung eines schlanken Objektes, etwa eines Baumstammes, eingestellt werden soll. Die Breite dieses Stammea ' sei wesentlich kleiner als die Breitenausdehnung der MeSfelder 7' bzw. 8' . Um die Meßgenauigkeit zu erhöhen, ist es zweckmäßig, die Öffnung der Rechteekblende in der durch die gestrichenen Linien 7a bzw. 7b angedeuteten Weise einzuschränken«

Ein weiteres' Merkmal der Erfindung besteht darin, die Öffnungen der Rechteckblenden 3» 4 durch Trennlinien 28, 29 in zwei Hälften zu teilen, die getrennt durch insgesamt 4 Empfänger photometriert werden. In diesem Fall ist lediglich darauf au achten, daß die Trennlinie 28 das Meßobjekt, d.h. den Baumstamm, durchsetzt.

Eine für geteilte Meßfelder nach dem erf indungsgemäßen Verfahren anwendbare Vorrichtung zur automatischen Entfernungsmessung bzw. -einstellung ist im Prinzip in Fig. 4 dargestellt. Die beiden Meßstrahlengänge umfassen wieder die Objektivlinsen 1, 2 und die Rechteckblenden 3, 4, in denen die reellen Ob-

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jektbilder 7, 8 erscheinen. Zur Bildteilung sind die Prismen 30, 31 vorgesehen, die iss Yerein Bit den Linsen 32₁ 33 und 34, 35 auf zweigeteilten Photowiderstanden 5a, 6a je zwei benachbarte Bilder 36, 37 bzw. 38, 39 der Eintrittspupille, d.h. der öffnungen von 1 bzw. 2_f entwerfen. Mit der dargestellten optischen Anordnung ist es möglieh, die Breite der Meßfelder ohn© Beeinflussung der Aualeuehtung der Photowiderstände 5, 6 zu variieren. Für diesen Zweck ist der Hebelmeehanianoxs 40, 41 bestimmt, der durch den Triebknopf 42 und das Zahnrad 43 betätigt werden kann» Durch Drehung von 42 werden nicht nur die durch die Rechteckblenden 3 und 4 begrenzten MeSfelder in der Breite variiert, sondern auch die Markierung 44 dea Meßfeldee im Sucher. Bei diese» Auaflihrungsbeiapiel ist der Sucher ale Fernrohr sue her mit reellem Zwlechenbild 45 dargestellt und, umfaßt außer dem Objektiv 46 noch die Linsen 47 bis 51 zur Zwischenabbildung bzw. Bildaufrichtung, an die sich das Okular 52 anschließt.

Für den Abgleich ist bei diesem Ausführungsbeispiel in an sich bekannter Weis© das Drehkeilpaar 53, 54 vorgesehen, dessen Fassungsteile 55, 56 für den Antrieb schrägverzahnt sind und gemeinsam über das Kegelrad 57 und das Schneckengetriebe 58,

59 durch den Motor 14 angetrieben werden. Die je mit drei Stroraanschlüasen versehenen Photowiderstände 5a und 6a bilden die beiden Zweige einer von den Batterien 26, 27 gespeisten Brücke, in deren Diagonalzweig sich das polarisierte Relais

60 befindet. Je nach der Stromrichtung im Relais verbindet es den Schalthebel 61 mit den Kontakten 62 oder 63 und bewirkt so Rechts- oder Linkslauf des Motors.

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Sinzelheiten der Elektrodenanordnung der Photowiderstände 5a und 6a ergeben sich aue Fig. 5· Erkennbar sind drei kammartig ineinandergreifende metallische Elektrodenraster 64 bis 66, die eine auf einer Crlaaunt erläge befindliche Photowiderstandaschicht, z.B. aus Cadmiumselenid, bedecken. Mit Hilfe der Elektrodenraster 65 und 66 kann jeder Hälfte des Photowiderstandes getrennt Photoatrom entnommen werden* der über den äußeren Stromkreis in das gemeinsame Kanmraster zurückfließt.

An Hand der Fign. 3a und 3b wird die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 erläutert.

Da das Objektbild 7 auf den einen Brückenzweig, daa Objektbild 8 auf den anderen Brückenzweig der von den Photowiderständen 5a und 6a gebildeten Brücke wirkt, ist für den Brückenabgleich das Verhältnis der mittleren Beleuchtungsstärken links und rechts der durch die Prismenkanten von 31, 32 gebildeten Trennlinien 28 bzw. 29 maßgebend. Durch die Brücke wird über dae polarisierte Relais 60 der Motor 14 in Tätigkeit gesetzt, wenn das Verhältnis der mittleren Beleuchtungsstärken und folglich auch der Hellwiderst^.nde bei den beiden Photowiderstanden voneinander abweicht, bis der Abgleich vollzogen ist. Die Abgleichsstellung kann wiederum dazu benutzt werden, die Objektentfernung an einer nicht gezeichneten Skala abzulesen oder ein Objektiv auf die Entfernung einzustellen. Der Vorzug Der Vorrichtung nach Fig. 4 besteht darin, daß ea möglich ist, beliebige, auch schlanke Objekte so anzuvisieren,

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daß sie in der Mitte des Meßfeldes erscheinen, und daß iie MeSfeldausdehnung der Objektgröße angepaßt' werden

Fig. 6 veranschaulicht ein weiteres Auaführungsbeispiel, das sich von den bisher beschriebenen dadurch unterscheidet, daß die von den den parallaktischen Winkel einschließenden Strahlengängen erzeugten Objektbilder zwei Photoeellen in. zeitlicher Aufeinanderfolge dargeboten werden. Die optische Anordnung umfaßt einen Basisentfemungamesaer mit getrennt©« Fernrohrsucher. Der Entfernungsmesser besteht wie übliche Miachbildentfernungsmesser aus dem Lichtteilungawürfel 67 und dem Schwenkspiegel 68, der zur Herateilung des Abgleiche über das Zahnsegment 69 und die Schnecke TO vom Motor 14 angetrieben wird. In Einfallsrichtung des Strahlenbüschels 75 folgen auf die Teilungswürfel 67 daa Objektiv 71 und die Kondensorlinse 72. Zusätzlich ist der Motor 73 vorgesehen, der die Kegelblende 74 bewegt, die abwechselnd die Lichtstrahlen 75 und der beiden MeßStrahlengänge des Entfernungsmessers abdeckt. Diese beiden Strahlengang© erzeugen in der Ebene der Irisblende 77 abwechselnd die beiden Objektbilder 7 bzw. 8. Durch die Kante des Spiegelprismas 78 ist das kreisrunde Meßfeld der Irisblende 77 mittengeteilt. Auf diese Weise entstehen zwei Bildhälften, deren Licht über die Spiegel 79, 80 den Photozellen bzw. Photowiderständen 5, 6 zugeführt wird. Der Fernrohrsucher ist dureh die Linsen 81, 82 und den ühibus 83 angedeutet. Er ist um eine im Spiegel 84 liegende Achse 85 senkrecht zur Zeichenebene drehbar. Zu diesem Zweck ist der Sucher und der Spiegel 84 auf der Platte 86 montiert. Durch

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Drehung des Spiegels 84 mit dem Handgriff 37 kann erreicht werden, daß das Meßfeld relativ zum Gesichtsfeld des Suchers in horizontaler Richtung frei Verschiebbar ist. Ub die Lag© dieses Meßfeldes im Sucher erkennen zu können, ist der halbdurchlässige Spiegel &% zur Einspiegelung der Öffnung der Irisblende in den Sucherstrahlengang vorgesehen.

Die Photozellen bzw. Photowiderstände 5, 6 erhalten ihre Vorspannung aus der Batterie 88, die ihnen über Arbeitswiderstände 39, 90 zugeführt wird. Das Kutzsignal wird den Photozellen über Widerstände 91, 92 entnommen und über den Kondensator 93 dem Wechselspannungsverstärker 94 zugeführt. Ausgabeseitig ist an den Verstärker der Ringdeiaodulator 95 angeschlossen, der über die Widerstände 96 bis 99 des Motor 14 mit Gleichspannung versorgt. Damit diese Spannung bein Durchgang durch die Abgleichsstellung ihr Vorzeichen wechselt, wird dem Ringdemodulator 95 in bekannter Weise eine zweite konstante Wechselspannung zugeleitet, die in gleicher Weis© wie die liutzspannung im Rhythmus der Verdunkelungsfreqαβηΐδ der Kegelblende 74 ihr Vorzeichen wechselt. Sie entsteht durch Induktion in der Spule 100 unter der Wirkung des auf der Achse der Kegelblende 74 rotierenden Permanentmagneten 100a. Diese Hilfsspannung wird im Verstärker 101 so weit verstärkt, daß sie die ITutzspannung übersteigt. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungabeispiel erhält die Verstärkeranordnung dadurch die Eigenschaft, in eine solche Stellung zu steuern, daß das Verhältnis der mittleren Beleuchtungsstarke der linken zur rechten

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Bildhälfte beim Objektbild 7 und 8 gleich groß ist, d.h. daß die Objektbilder 7 und 8 praktisch übereinstiamen. Wieder kann aus dieser Einstellung dann ein Meßwert für die Objektentfernung abgelesen werden, oder sie kann dazu benutzt werden, ein Gerät oder das Objektiv einer Kamera auf die Objektentfernung einzustellen.

Die zu dieseia Ausführung ab eispial gehörenden Gesichtsfelder im Sucherbild mit den Meßfeldern 7', 3' bei geöffneter und bei halbgeschlossener Irisblende 77 sind in den Fign. 7a und 7b dargestellt. Bei geöffneter Blende kann nun der Fall eintreten, daß sich außer dem anvisierten Objekt, im Beispiel einer Person, noch weitere Gegenstände, z.B. ein Baum, im Meßfeld befinden. Die Automatik zeigt dann einen Mittelwert der Entfernung von denjenigen im Meßfeld befindlichen Objekten an, die sich in ihrer Helligkeit vom Hintergrund abheben. Andererseits ist es unzweckmäßig, das Meßfeld von vornherein auf das anvisierte Objekt zu beschränken, da der Entfernungsmesser anfänglich stark verstellt sein kann, so daß Fehleinstellungen möglich sind. Ua diese Möglichkeit auszuschalten, wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Größe des Meßfeldes während der Messung von einem Größtwert beginnend allmählich zu verkleinern. Fir diesen Zweck ist der Motor 102 vorgesehen, auf dessen Achse sich das Zahnrad 103 befindet, das die Fassung der Irisblende 77 über eine außen angebrachte Zahnteilung verstellt. Die Verkleinerung der Irisblende 77 kann so weit getrieben werden, daß das Meßfeld die Objektgröße unterschreitet

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oder in der Grenze sogar Null wird. Die Automatik wird bei abnehmender Meßfeldgröße iaaer unempfindlicher and bleibt schließlich auf einer bei einer mittleren iäeßfeldgröie gewonnenen Einstellung stehen. Bei dieser Einstellmethode wird immer eine dem Objekt optimal angepaßte Meßfeldgröie durchlaufen, wodurch eine groß© Einstellgenauigkeit erreicht wird« Durch weitere, nicht dargestellte Mittel wird nach beendeter Einstellung die Irisblende 77 wieder für die nächste Messusg geöffnet. An Stelle der Photozellen bjsw. Photo widerstände 5, können mit Vorteil auch -Sekundäremiaalonsphotoeellen Anwendung finden. Beide Empfangerarten haben den Torteil der ??ragh®italosigkeit und gewährleisten deshalb eine hohe Sinstellgeschwindigkeit.

Das in Fig. 8 dargestellt© vierte Aueführungabeiapiel dea erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet das in Kameras oft benutzte Einstellprinssip des Schärfenindikatore. Bei diese» Prinzip bedient man sich ablenkender Keile in der Einstellebene und beobachtet ihre Wirkung auf die auf die Keilflächen ent-

fallenden Bildteile. Keine Bildablenkung tritt ein, wenn die Symmetrie eben© der Keile mit der Einatellebene zusammenfällt. In Anwendung dieses Prinzips weist der automatische Entfernungsmesser nach Fig. 8 ein in axialer Richtung verachieblicbes Objektiv 104 auf, in deaaen Schärfenebene sieh zwei auf der Blattfeder 105 befestigte Ablenkkeile 106 und 107 befinden. Durch die Linsen 108 bis 111 wird die Symmetrieeböne der Ablenkkeile 106, 107 auf den Photowiderstand 5a abgebildet, für

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den Fall, daß die auf die Keilflachen entfallenden Bildteile nicht mit der Symmetrieebene zusammenfallen, erzeugen die Linsen auf dem Photowiderstand 5a parallaktisch gegeneinander versetzte Objektbilder 7, 8. Dadurch, daß die Ablenkkeile 106,

an der Blattfeder 105 befestigt sind, kb'&neii sie in der durch den Pfeil 112 angedeuteten Richtung parallel zur Schärfenebene schwingen. Die Objektbilder 7, 8 werden infolgedessen dem Pho* towiderstand 5a in zeitlicher Aufeinanderfolge dargeboten. Wie in Fig· 5 dargestellt, hat der Photowiderstand 5s die drei Stromanschlilsse zu den Elektrodenrastern 64 bis 66« An 65 und 66 ist die Batterie 23 angeschlossen. Bei der Benutzung des Entfernungsmessers kann dann bei 64 über den Kondensator 93 immer dann eine Wechselspannung entnommen werden, wenn die 3ehärfenebene des Objektivs 104 nicht mit der Symmetrieeben© der Ablenkkeile 106, 107 zusammenfällt. Wie bei dem Beispiel nach Fig. 6 wird die bei ständiger Schwingung der Ablenkkeile 106, 107 auftretende Wechselspannung im Wechselspannungsverstärker 94 so weit verstärkt, daß sie nach Gleichrichtung im Ringdemodulator 95 den Motor 14 steuern kann, dem sie über die Widerstände 96 bis 99 zugeführt wird. Damit die dem Motor 14 zugeführte Gleichspannung beim Durchgang der Schärfenebene durch die Keilebene ihre Polarität wechselt, wird wieder eine konstante Hilfsspaimung gleicher Frequenz benötigt, die dem Oscillator 113 entnommen und dem Ringdemodulator 95 gleichfalls zugeleitet wird. Ebenfalls aus dem Oszillator 113 wird der Elektromagnet 114 mit der Wicklung 115 gespeist, so daß die Blattfeder 105 im Rhythmus der Oszillatorfrequenz schwingt.

Würde das Bild, das am Ort des Photowiderstandes 5a entsteht,

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auf einer Mattscheibe aufgefangen» so würden au verschiedenen Zeitpunkten die in den Fign. 9a und 9b dargestelltem Bewegungszustände sichtbar werden. Di© beiden Abbildungen nsachen deutlich, daß sich bei dem anvisierten Objekt durch die Wirkung der Ablenkkeile 106, 107 zu Jedem Zeitpunkt ein anderes Helligkeit sverhält nie der linkem eur rechten Bildhälfte innerhalb der Begrenzung von ?' einstellt. Bieaer ständige feeheel der Helligkeltsverteilwng iat die Ursache für das Entstehen der Photowechselspannung» «it deren Hilfe nach der Ejtfindiißg daa Objektiv 104 fokussiert werden kann· Der für die Einstellung auf daa Objekt weiterhin benötigte Sucher iat bei diesem Beispiel nicht mit dargestellt» da mögliche Bauforaea bereits bei den vorhergehenden Beispielen besprochen sind» In bekannter Weise kann der Sucher- und MeSstrahlengang auch aus dem Aufnahmestrahlengang auagespiegelt sein. Das Aufnahme®bjektiv übernimmt dann die Funktion dee Objektivs 104·

Neuere Bauformen von Kameras aind gelegentlich mit 2instellscheiben versehen, die teilweise mattiert, teilweise mit eines Schärfenindikator versehen sind. Ea werden also awei Prinzipien der Scharfeinstellung bzw. Entfernungameasung gleichzeitig angewandt. Diese Kombination beruht auf der Erfahrung, da£ es Objekte geringen Kontrastes mit deutlicher Feinstruktur gibt, die sich bequemer mit Mattscheibe einstellen lassen, während strukturlose Objekte, die sich deutlich von der Umgebung abheben, besser mit eine» nach., dem Schnittbild- oder Mischbildprinzip arbeitenden Entfernungsmesser eingestellt werden· In Anwendung dieser Erkenntnis wird vorgeachlagea, das er-

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findungsgemäße Verfahren mit anderen automatischen oder nichtautomatischen Verfahren der Entfernungsmessung zu kombinieren. Man kann z.B. bei dem Außführungsbeispiel nach Fig. 6 den aus dem Schwenkspiegel 68 und den Lichttellungawürfel 6? bestehenden Mischbild-Entfermmgsfflesser mit Hilf© teildurchlässiger Spiegel gleichzeitig oder mit einschwenkbaren Spiegeln vor oder nach der automatischen Einstellung für eine subjektive Kontrollßiessung benutzen. Ss sind aber auch Kombinationen verschiedener automatischer Entfernungsmesser denkbar, bei denen die benutzten Bauteile für zwei verschiedene Einstellprinzipien angewandt werden können.

Fig. 10 zeigt in Sonderheit, wie der aus den Ablenkkeilen 106 und 107 bestehende Sefaärfenindikator dies AuafUhrungsbeispiels nach Fig. 8 abgeändert werden kann, um neben der erfindungagemäßen Wirkungsweise gleichzeitig ala bewegtes Kaajuraster nach dem eingangs zitierten bekannten Einsteilverfahre» au wirken. liach Fig. 10 werden die Ablenkkeile 106 und 107 $e in zwei giieich stark wirkende Keile 106a und 106b sowie 107a und 107b aufgespalten. Diese Keile sind auf eine durchsichtig© Scheibe 116 aufgekittet, die beiderseita die gegeneinander versetzten, undurchsichtigen, als Kammraster 117, 118 wirkenden Streifen trägt. Wird diese Einstellscheibe an der Blattfeder 105 befestigt und in dem in Fig. 8 durch dam Pfeil 112 angedeuteten Sinne hin und her bewegt, so modulieren die Kaoaraster 117 und 113 zusätzlich das Licht beiderseits der ochärfenebene und geben so Anlaß zu einer weiteren Wechselstromkomponente, di© auch bei ausgedehnten Objekten mit sehr feiner Struktur eine automatische Entfernungsmessung ermöglicht.

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Claims (18)

- 19 S C tiuitanaprüche

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Entfernungsmessung eines mittels eines Suchers anvisierten Objekts, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aus verschiedenen, eine veränderbare Parallaxe aufweisenden Strahlengängen stammende Bilder des anvisierten Objekts, dessen Umgebung gegebenenfalls eingeschlossen, photoelektriscnen Empfängern gleichzeitig oder zeitlich nacheinander ausgesetzt werden, deren Differenzspannung - bei nicht gleichzeitig erfolgter Belichtung unter Verwendung einer im gleichen Wechsel modulierten Hilfsspannung - bis zum durchgeführten Spa&nungsabgleich Mittel zum Einstellen der dem anvisierten Objekt zugeordneten Parallaxe steuert.

" 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Meßfeldes im Sucherbild vor dem Meßvorgang der Lage des Objekts im gewählten Ausschnitt anpaßbar, und die Größe des Meßfeldes während des Meßvorgangs vorzugsweise selbsttätig von grösseren nach kleineren Bildwinkeln stetig veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Parallaxe beeinflussenden Teile in Wirkverbindung mit einem Servomotor stehen, der mit Hilfe einer aus der Differenz der Messungen beider verschiedenen Strahlengänge entstehenden Spannung gesteuert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Meßfeldern zur Wirkung kommenden Objektbilder und gegebenenfalls auch das Sucherbild bei konstanter Meßfeldgröße

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mit motorisch oder von Hand verstellbaren Objektiven veränderbarer Brennweite gewonnen sind, um die Größe des Objektbildes der Meßfeldgröße anzupassen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeldgröße bei konstantem Abbildungsmaßstab oder der Abbildungsmaßstab bei konstanter Meßfeldgröße motorischautomatisch oder von Hand kontinuierlich oder in Stufen derart veränderbar ist, daß die Meßfeldgröße zu Beginn der Messung
die Größe des Bildes des anvisierten Objekts übersteigt, also außer dem Objekt noch einen Teil des Umfeldes einschließt, am Schluß der Messung jedoch gleich oder vorzugsweise kleiner

als das Objektbild ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesichtsfeld des Suchers das bzw. die Meßfelder an Ausdehnung übertrifft, und daß die Umrandung und gegebenenfalls auch der Mittelpunkt des bzw. der Meßfelder im Gesichtsfeld des Suchers erkennbar, und daß die ihnen zugeordneten
Markierungen bödarfsweise vorwiegend in horizontaler Richtung verschiebbar sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Meßfelder die Gestalt von Rechtecken
besitzen, deren Randbegrenzungen gemeinsam oder mindestens
paarweise zu einer im Sucher erkennbaren Visiermarke symmetrisch motorisch-automatisch oder von Hand verschiebbar sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Meßfelder Rotationssymmetrie besitzen

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und vorwiegend als Irisblenden ausgeführt sind, die motorischautomatisch oder von Hand einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die benutzten photoelektrischen Empfänger, mindestens aber die einem Meßfeld zugeordneten Empfänger, annähernd die gleiche photoelektrische Empfindlichkeit besitzen und vorzugsweise eine im gleichen Arbeitsprozeß hergestellte Baueinheit bilden.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als photoelektrische Empfänger bevorzugt Photowiderstände, Photodioden, Phototransistoren oder Photozellen mit oder ohne Sekundäremissionsverstärkung Anwendung finden, die auf UV-, sichtbares oder Infrarotlicht ansprechen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Photowiderständen oder Photodioden die ihnen zugeordnete Schaltung als gleichstromgespeiste Brükkenschaltung ausgeführt ist, deren Diagonalzweig die Steuerspannung liefert, die über ein Relais, eine pnp - npn - Transistoranordnung oder einen Gleichstromverstärker den Stellmotor für den Parallaxenausgleich in Tätigkeit setzt.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßlicht durch eine Lichtsirene, Schwingblende oder dergleichen in der Weise periodisch unterbrochen wird, daß abwechselnd Licht aus den beiden, den Parallaxwinkel einschließenden Strahlengängen in die photoelektrischen Empfänger gelangt, die so geschaltet sind, daß sie bei ver-

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stimmtem Parallaxenausgleich eine Wechselspannung liefern, die nach Verstärkung einem im Rhythmus der Unterbrecherfrequenz gesteuertem Ringdemodulator zugeführt und auf diese Weise in eine beim Durchgang durch die Abgleichsstellung ihre Polarität wechselnde Gleichspannung zum Betrieb des Motors für den Entfernungsmesser umgeformt wird.

13· Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Meßfeldern und den photoelektrischen Empfängern Optikteile wie Linsen, Prismen oder Spiegel angeordnet sind, die in an sich bekannter Weise dafür sorgen, daß die Empfänger unabhängig von der Meßfeldgröße voll ausgeleuchtet werden.

14-. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Entfernungsmesser zugleich als optischer Entfernungsmesser ausgeführt ist, oder daß außer dem automatischen Entfernungsmesser noch ein optischer Entfernungsmesser zur Überwachung und eventuell Korrektur der automatischen Entfernungsmesser-Einstellung vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sucher als Meßsucher ausgeführt ist, wobei vorwiegend der dem Entfernungsmesser zugeordnete Strahlengang zur automatischen Entfernungseinstellung herangezogen wird.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Entfernungsmesser als Mischbild-Entfernungsmesser ausgeführt ist, dessen beide den Parallax-

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winkel einschließenden Strahlengänge unter der Wirkung einer rotierenden Blende in einem einzigen Meßfeld abwechselnd zur Wirkung kommen.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 "bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Entfernungsmesser als ein in der Schärfenebene eines Objektivs parallel zur Bildebene schwingender, vorzugsweise aus zwei um 180 gegeneinander versetzten Keilen bestehender Schärfenindikator ausgeführt ist, der auf eine einzige Meßfeldblende abgebildet wird und so dimensioniert ist, daß die dem Schärfenindikator zugeordneten, den Parallaxwinkel einschließenden Strahlengänge in einem einzigen Meßfeld abwechselnd zur Wirkung kommen.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schärfenindikator aus yier paarweise gegeneinander versetzten Ablenkkeilen verwendet ist, die beiderseits einer mit zwei gegeneinander versetzten Kammrastern versehenen Einstellscheibe angeordnet und mit dieser fest verbunden in der Bähe der Schärfenebene eines Objektivs Schwingungen in einer zur Bildebene parallelen Ebene ausführen_o

19· Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer Kamera ist, deren Objektiv derart mit dem automatisch sich einstellenden Entfernungsmesser gekuppelt ist, daß es mit Hilfe des automatischen Entfernungsmessers stets auf die Entfernung des anvisierten Objekts eingestellt wird.