DE2314364C3 - Automatically adjustable focusing system - Google Patents

Automatically adjustable focusing system

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DE2314364C3
DE2314364C3 DE19732314364 DE2314364A DE2314364C3 DE 2314364 C3 DE2314364 C3 DE 2314364C3 DE 19732314364 DE19732314364 DE 19732314364 DE 2314364 A DE2314364 A DE 2314364A DE 2314364 C3 DE2314364 C3 DE 2314364C3
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Kazuya Machida; Matsumoto Seiichi; Tokio Hosoe (Japan)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätig ein stellbares Fokussiersystem gemäß dem Oberbegrif des Patentanspruchs 1.The invention relates to an automatically adjustable focusing system according to the preamble of claim 1.

In der DT-OS 2126178 ist ein derartiges selbsttätij einstellbares Fokussiersystem für Kameras beschrie ben. Bei diesem bekannten Fokussiersystem gibt di< Strahlungsquelle einen Lichtstrahl ab, der nach de Reflexion von dem aufzunehmenden Objekt durch du um eine bestimmte Basislänge entfernt angeordnet« Lichtempfangseinrichtung aufgefangen wird. Dabe wird der Lichtstrahl zu einem flachen Lichtbünde verformt, das unter Einstellung des Einfallwinkels unc zugleich des Objektscharfpunkts entweder gleichzei tig in zwei Lichtempfangselementen oder unter me chanischer Zerhackung abwechselnd nacheinander it einem Lichtelement in zwei Signale umgewandel wird, von denen das eine die Lichtintensität für einer Winkel darstellt, der größer als der eingestellte Ein fallwinkel ist, während das andere die Lichtintensitä für einen Winkel darstellt, der kleiner als der einge stellte Einfallwinkel ist, so daß also die Signale die Schärfebereiche vor und hinter dem eingestellten Objektscharfpunkt repräsentieren. Der Größenunterschied dieser beiden Signale wird zur Steuerung dei Einstellung des Einfallswinkels und zugleich der Ob jektiv-Fokussierung miteinander so lange verglichen bis beide Signale gleich sind und damit eine optimale Schärfe eingestellt ist. Dieses bekannte Fokussiersystem weist jedoch den Nachteil auf, daß infolge winziger mechanischer Abweichungen und elektrischer Störgrößen ein Ungenauigkeitsbereich auftritt, dei insbesondere dann groß ist, wenn das aufgenommene Meßlicht sehr schwach ist oder von einem Störlicht gleicher Art überlagert ist.In DT-OS 2126178 such a self-adjusting focusing system for cameras is described ben. In this known focusing system, the radiation source emits a light beam which, after being reflected from the object to be recorded, is picked up by the light receiving device arranged a certain base length away. The light beam is then deformed into a flat bundle of light, which, while adjusting the angle of incidence and at the same time the focus of the object, is converted into two signals either simultaneously in two light receiving elements or with mechanical chopping alternately one after the other with one light element, one of which is the light intensity for one angle represents that is greater than the set angle of incidence, while the other represents the light intensity for an angle that is smaller than the set angle of incidence, so that the signals represent the focus areas in front of and behind the set object focus. The difference in size between these two signals is compared to control the setting of the angle of incidence and at the same time the ob jective focusing until both signals are the same and thus an optimal focus is set. This known focusing system, however, has the disadvantage that, as a result of tiny mechanical deviations and electrical disturbances, an inaccuracy range occurs which is particularly large when the measuring light recorded is very weak or is overlaid by an interfering light of the same type.

In der US-PS 2 339780 ist ebenfalls ein selbsttätig einstellbares Fokussiersystem nach dem Oberbegrifl des Patentanspruchs 1 beschrieben, das ähnlich wie das erste bekannte Fokussiersystem die Schärfeeinstellung mittels des Vergleichs zweier abwechselnd aufeinanderfolgenden Signale eine Scharfstellung des Kameraobjektivs bewirkt, wobei sich die gleichen Nachteile ergeben wie bei dem ersten bekannten Fokussiersystem. In US Pat. No. 2,339,780 there is also an automatically adjustable focusing system according to the preamble of claim 1 describes the focus adjustment similar to the first known focusing system by comparing two alternately successive signals, a focusing of the Caused camera lens, the same disadvantages result as in the first known focusing system.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein selbsttätig einstellbares Fokussiersystem gemäß dem Oberbegrifl des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem eine genaue Scharfeinstellung des Objektivs von Störungen gar nicht oder wenig beeinflußt wird.The object of the invention is to provide an automatically adjustable focusing system according to the preamble of claim 1 to provide, in which an accurate focus of the lens of interference is not at all or little influenced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genann-U: η Maßnahmen gelöst.According to the invention, this object is achieved with the features mentioned in the characterizing part of claim 1: η measures solved.

Bei dem so ausgestatteten Fokussiersystem erzeugt erfindungsgemäß die Lichtempfangseinrichtung unter periodischer Veränderung des Einfallstrahls ein elektrisches Signal, dessen zeitliches Auftreten gegenüber einem Bezugssigna] von dem Einte üswinkel des empfangenen Lichtstrahls abhängig ist, so daß der Zeitabstand zwischen dem Bezugssignal und dem Empfangssignal den Maßstab für den Einfallswinkel und damit für die Entfernung des aufzunehmenden Objekts bildet. Das Empfangssignal wird dabei lediglich durch sein Auftreten erfaßt, wobei eine sehr störungsanfällige Amplitudenermittlung entfällt. Auf diese Weise werden aus dem Empfangssignal und dem Bezugssignal digitale Signale gewonnen, aus denen auf einfache Weise durch Zeirvergleich eine Einstellgröße für die Scharfeinstellung abgeleitet werden kann, die von Störungen wie unterschiedlichen Reflexionseigenschaften, Rauschen oder mechanischen Änderungen unabhängig und sehr genau ist.Generated in the focusing system equipped in this way according to the invention, the light receiving device is an electrical one with periodic change of the incident beam Signal, its temporal occurrence compared to a reference signal from the angle of intensity of the received Light beam is dependent, so that the time interval between the reference signal and the received signal is the yardstick for the angle of incidence and thus for the distance of the object to be recorded. The received signal is only transmitted through its occurrence is recorded, whereby an amplitude determination, which is very susceptible to interference, is omitted. In this way digital signals are obtained from the received signal and the reference signal, from which simple Way, a setting variable for the focusing can be derived by time comparison, which can be derived from Disturbances such as different reflection properties, noise or mechanical changes is independent and very accurate.

Vorteilhaft wird das Bezugssignal und das Empfangssignal einer Komparatorschaltung zum Vergleichen zugeführt, die ein der Zeitdifferenz zwischen diesen beiden Signalen entsprechendes Signal liefert, das einer Steuereinrichtung für die Entfernungseinstellung zugeführt werden kann. Diese Steuereinrichtung ist vorzugsweise mechanisch mit der Bildscharfstelleinrichtung des optischen Systems gekoppelt.The reference signal and the received signal of a comparator circuit for comparison are advantageous which supplies a signal corresponding to the time difference between these two signals, which can be fed to a control device for the distance adjustment. This control device is preferably mechanically coupled to the image focusing device of the optical system.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, das Bezugssignal über die Ablenkeinrichtung in einer Momentar.stellung derselben zu erzeugen, die einem festgelegten Ablenkwinkel entspricht. Auf gleiche Weise kann das Bezugssignal über eine mit der Lichtempfangseinrichtung verbundene Schaltereinrichtung erzeugt werden. In beiden Fällen steuert die Ablenkeinrichtung das Bezugssignal auf, so daß der für die Messung und die Fokussiereinstellung maßgebende Zeitabstand zwischen dem Bezugssignal und dem Empfangssignal nicht von außen auf die Ablenkeinrichtung einwirkenden oder an dieser eingestellten Grundwerten abhängig ist.Another embodiment of the invention consists in the reference signal via the deflection device in a momentary representation of the same to generate the corresponds to a specified deflection angle. In the same way, the reference signal can be sent via a the light receiving device connected switch device are generated. In both cases controls the deflection device on the reference signal, so that the measurement and focus adjustment decisive time interval between the reference signal and the received signal does not affect the deflection device from the outside acting or is dependent on this set basic values.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Further developments of the invention are listed in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is described below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels; Fig. 1 shows a sectional view of an embodiment;

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Schaltung für die Signalverarbeitung nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;Fig. 2 shows a block diagram of the circuit for signal processing according to the embodiment according to FIG. 1;

Fig. 3 zeigt eine Schnittzeichnung eines zweiten Ausführungsbeispiels;Fig. 3 shows a sectional drawing of a second embodiment;

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Eigenschaften des Bezugssignals in Abhängigkeit von der Stellung des photographischen Aufnahmeobjekts verändert werden;Fig. 4 shows an embodiment in which the properties of the reference signal as a function of the posture of the photographic subject can be changed;

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild für das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel;Figure 5 is a block diagram for the embodiment shown in Figure 4;

Fig. 6 sind Ansichten von Arten polygonaler Prismen für den intermittierenden Strahlungsfluß der durch das Objekt reflektierten Strahlen in den photoelektrischen Wandler;Fig. 6 are views of types of polygonal prisms for intermittent radiation flux of Figs rays reflected by the object into the photoelectric converter;

Fig. 7 ist eine Ausführungsform des selbsttätig einstellbaren Fokussiersystems, die in eine Kamera eingebaut ist.Fig. 7 is an embodiment of the self-adjusting focus system built into a camera is.

In Fig. 1 ist eine Strahlungsquelle 1 für die Erzeugung einer Markierung an dem Objekt gezeigt. Diese Strahlungsquelle umfaßt ein lichterzeugendes Festkörperelement wie z. B. eine Wolframlampe, eine Xenonlampe oder eine Leuchtdiode od. dgl. Da die Strahlungsquelle in dem Brennpunkt eines sphärischen Spiegels 2 sitzt, wird die von der Strahlungsquelle 1 ausgestrahlte Strahlung von dem Spiegel 2 in Form eines parallelen Strahlenflusses reflektiert und durch ein Filter 3 geworfen, um so an dessen Vorderseite Strahlen in einem gewünschten Wellenlängenbereich zu erhalten. Ein Spiegelzylinder für die Halterung der vorgenannten Elemente ist mit 4 bezeichnet. Die Strahlungsquelle 1, der sphärische Spiegel 2, das Filter 3 und der Spiegeizylinder 4 werden nachfolgend zusammen als Reflektor bezeichnet.1 shows a radiation source 1 for generating a marking on the object. This Radiation source comprises a solid-state light-generating element such as B. a tungsten lamp, a xenon lamp or a light emitting diode. Like. Since the Radiation source sits in the focal point of a spherical mirror 2, is that of the radiation source 1 reflected radiation emitted by the mirror 2 in the form of a parallel beam flow and Thrown through a filter 3 so as to have rays in a desired wavelength range on its front side to obtain. A mirror cylinder for holding the aforementioned elements is denoted by 4. The radiation source 1, the spherical mirror 2, the filter 3 and the mirror cylinder 4 are subsequently collectively referred to as the reflector.

Eine Lichtempfangseinrichtung ist auf einer Basislinie in einem festen Abstand zu einer optischen Achse 5 dieses Reflektors angeordnet. Die Lichtempfangseinrichtung ist an einer optischen Achse 6 ausgefluchtet. Der von dem Objekt reflektierte Strahl wird von einem optischen System 7 aufgenommen und im wesentlichen unter einem rechten Winkel von einem drehbaren Prisma 8 reflektiert, das mit einem Motor 9 verbunden ist und sich mit konstanter Drehzahl dreht. Der Strahl wird durch die Drehung des Prismas intermittierend wie beispielsweise in der Zeichnung nach links abgelenkt und durch ein Filter 10 geworfen, dessen Eigenschaften ähnlich denen des Abstrahl-Filters 3 sind. In einem Teil eines Spiegelzylinders 12 ist zu einem photoelektrischen Wandler 11 hin ein Spalt 13 ausgebildet. Andererseits wird zur Erzeugung eines Entfernungsmeß-Bezugssignals ein Strahl von der Strahlungsquelle 1 durch einen Lichtleiter 14 eingeführt, dessen eines Ende in eine kleine Öffnung 2' eingesetzt ist, die im Mittelteil des sphärischen Spiegels 2 vorgesehen ist, während das andere entgegengesetzte Ende vor dem drehbaren Prisma 8 so angeordnet ist, daß der Strahl das Prisma durchdringt und über ein innerhalb eines Spiegelzylinders 18 angebrachtes optisches System 15 und durch einen Spalt 16 auf einen ein Bezugssignal erzeugenden photoelektrischen Wandler 17 gelangt.A light receiving device is arranged on a base line at a fixed distance from an optical axis 5 of this reflector. The light receiving device is aligned on an optical axis 6. The beam reflected from the object is picked up by an optical system 7 and reflected substantially at a right angle by a rotatable prism 8 which is connected to a motor 9 and rotates at a constant speed. As a result of the rotation of the prism, the beam is intermittently deflected to the left, for example in the drawing, and thrown through a filter 10, the properties of which are similar to those of the radiation filter 3. A gap 13 is formed in a part of a mirror cylinder 12 toward a photoelectric converter 11. On the other hand, to generate a distance measuring reference signal, a beam is introduced from the radiation source 1 through a light guide 14, one end of which is inserted into a small opening 2 'provided in the central part of the spherical mirror 2, while the other opposite end is in front of the rotatable one Prism 8 is arranged so that the beam penetrates the prism and passes through an optical system 15 mounted inside a mirror cylinder 18 and through a gap 16 to a photoelectric converter 17 generating a reference signal.

Die Arbeitsweise eines derartig ausgebildeten Geräts ist wie folgt:The mode of operation of such a device is as follows:

Die von der Strahlungsquelle 1 abgestrahlte Strahlung wird durch einen Impulsgenerator od. dgl. mit einer konstanten Frequenz wie beispielsweise 20 Hz od. dgl. amplitudenmoduliert, um sie von Außenlicht unterscheidbar zu machen. Die Strahlen werden zu einem im wesentlichen parallelen Strahlenbündel geformt, wobei nur der Teil der Strahlen in dem gewünschten Wellenlängenbereich durch das Filter lauf das Objekt geworfen wird. Der von dem getroffenen Objekt reflektierte Strahl tritt in das optische System der Lichtempfangseinrichtung unter einem konstanten Abstand zu dem Reflektor auf der Basislinie und unter einem Winkei ein, der der Entfernung des Objekts entspricht.The radiation emitted by the radiation source 1 is transmitted by a pulse generator or the like a constant frequency such as 20 Hz or the like. Amplitude modulated to protect them from outside light to make distinguishable. The rays are formed into an essentially parallel bundle of rays, only the part of the rays in the desired wavelength range passing through the filter the object is thrown. The beam reflected from the hit object enters the optical system the light receiving device at a constant distance from the reflector on the baseline and at an angle that corresponds to the distance of the object.

Das drehbare Prisma 8 ist in einer geeigneten WeiseThe rotatable prism 8 is in a suitable manner

so angeordnet, daß der durch das optische System ein-arranged in such a way that the

• dringende Strahl von einer Fläche des Prismas reflektiert und auf den photoelektrischen Wandler 11 geworfen wird. Sobald eine Fläche des Prismas einen Winkel von 45° zur optischen Achse 6 einnimmt, fällt der Strahl von einem unendlich weiten Ort genau durch den Spalt 13 und gelangt auf den photoelektrisehen Wandler 11. Zugleich gelangt der andere Strahl durch den Lichtleiter 14, dringt durch zwei parallele Flächen des Prismas 8 und trifft auf den das Bezugssignal erzeugenden photoelektrischen Wandler 17. Das• urgent beam reflected from a surface of the prism and thrown onto the photoelectric converter 11 will. As soon as a surface of the prism assumes an angle of 45 ° to the optical axis 6, falls the beam from an infinitely wide place exactly through the gap 13 and arrives at the photoelectric Converter 11. At the same time, the other beam passes through the light guide 14, penetrates through two parallel ones Surfaces of the prism 8 and hits the photoelectric converter 17 generating the reference signal

heißt, ein Bezugssignal wird als Ausgangsgröße des piezoelektrischen Wandlers 17 nur in dem Moment erzeugt, wenn eine Fläche des drehbaren Prismas 8 einen Winkel von 45° zur optischen Achse 6 einnimmt. Falls das Objekt in endlichem Abstand liegt, gelangt der reflektierte Strahl zu dem optischen System 7 mit einer Neigung, die der Entfernung entspricht, so daß der Strahl nach dem Reflektieren durch das Prisma in dem Moment auf den photoelektrischen Wandler 11 geworfen wird, in dem eine Fläche des Prismas von der Stellung 45° zur optischen Achse 6 um einen kleinen Winkel verschoben ist, der der Neigung entspricht. Deshalb ändert sich die Zeitdifferenz zwischen der Erzeugung des Ausgangssignals von dem photoelektrischen Wandler 11 und der Erzeugung des Bezugssignals mit der Entfernung des Objekts. Wenn das Verhältnis zwischen der Entfernung des Objekts und der Zeitdifferenz der beiden Signale bestimmt ist, ist es möglich, die Entfernung oder den Abstand zum Objekt über die Zeitdifferenz zu ermitteln.That is, a reference signal is generated as an output variable of the piezoelectric transducer 17 only at the moment when a surface of the rotatable prism 8 assumes an angle of 45 ° to the optical axis 6. If the object is at a finite distance, the reflected beam arrives at the optical system 7 with an inclination which corresponds to the distance, so that the beam, after being reflected by the prism, is thrown onto the photoelectric converter 11 at the moment in which one Surface of the prism is shifted from the position 45 ° to the optical axis 6 by a small angle which corresponds to the inclination. Therefore, the time difference between the generation of the output signal from the photoelectric converter 11 and the generation of the reference signal changes with the distance of the object. When the relationship between the distance to the object and the time difference between the two signals is determined, it is possible to determine the distance or the distance to the object from the time difference.

Das drehbare Prisma kann dabei wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt aufgebaut sein. Nach Fig. 6a wird das Bezugssignal nicht optisch, sondern mit Hilfe von elektrischen Kontakten erzeugt. In Fig. 6a trägt eine Welle 19 ein Vielflächen-Reflexionsprisma 20. Mit der Bezugszahl 21 ist ein Kontakt bezeichnet, der bei der Drehung des Prismas 20 ein Bezugssignal erzeugt. Ein Kontakt 21a bleibt immer mit einem Kontakt 22a in Berührung, während mit 21b ein Kontaktstück bezeichnet ist, das sich über die Stelle erstreckt, die der jeweiligen Fläche des Prismas 20 entspricht. Ein Kontakt 22 b und ein jeweiliges der Prismenfläche entsprechendes Kontaktstück 21 b machen nur in dem Moment Kontakt, wenn sie in eine bestimmte feste Winkelstellung gebracht sind. Wenn eine geeignete Spannung an die Kontakte 22a und 22b gelegt ist, wird impulsweise ein Bezugssignal erzeugt, wenn das Prisma 20 die bestimmte Stellung einnimmt.The rotatable prism can be constructed as shown in FIG. 6, for example. According to FIG. 6a, the reference signal is not generated optically but with the aid of electrical contacts. In Fig. 6a a shaft 19 carries a multi-faceted reflection prism 20. Reference number 21 denotes a contact which generates a reference signal when the prism 20 is rotated. A contact 21a always remains in contact with a contact 22a , while 21b denotes a contact piece which extends over the point which corresponds to the respective surface of the prism 20. A contact 22 b and a respective contact piece 21 b corresponding to the prism surface only make contact at the moment when they are brought into a certain fixed angular position. When a suitable voltage is applied to the contacts 22a and 22b , a reference signal is generated in pulses when the prism 20 assumes the particular position.

Fig. 6b zeigt eine Ausführungsform, die bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel verwendbar ist. Mit der Bezugszah! 23 ist eine Welle bezeichnet, die ein drehbares Vielflächen-Prisma 24 trägt, dessen beide Enden von Haltern 25a und ISb erfaßt sind und das in zwei Teile geteilt ist. An dem einen Teil 26a ist die Oberfläche transparent, während der andere Teil 26b mit einem Reflexionsfilm versehen ist. Dabei durchdringt der Strahl für das Bezugssignal den Teil 26a, während der vom Objekt reflektierte Strahl an dem Teil 266 reflektiert wird.FIG. 6b shows an embodiment which can be used in the example shown in FIG. 1. With the reference number! 23 denotes a shaft which carries a rotatable multi-faceted prism 24, both ends of which are gripped by holders 25a and ISb and which is divided into two parts. The surface of one part 26a is transparent, while the other part 26b is provided with a reflective film. The beam for the reference signal penetrates part 26a, while the beam reflected by the object is reflected on part 266 .

Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild für eine elektrische Schaltung dar, die für eine Vorrichtung zur Entfernungsbestimmung geeignet ist. Von einem Impulsgenerator Gl werden Impulse von konstanter Frequenz erzeugt und mit Hilfe einer Versorgungsschaltung S von einem Reflektor L in Form von Strahlung abgestrahlt. Der vom Objekt reflektierte Strahl wird von einem photoelektrischen Wandler Dl erfaßt, der ein nur äußerst schwaches Ausgangssignal liefert. Des halb wird dieses Signal mit Hilfe eines Verstärkers Al verstärkt und gelangt in ein Störschutzfilter Fl, das unterschiedliche Störungen aussiebt. Das Ausgangssigna] des Störschutzfilters Fl ist in einen Impuls umgeformt, der annähernd mit der Veränderung der von dem Reflektor L ausgestrahlten Strahlung übereinstimmt und zu der nachfolgenden Flipflopschaltung FF gelangt, die dadurch eingeschaltet wird. Andererseits ist das Ausgangssignal eines ein Bezugssignal erzeugenden photoelektrischen Wandlers Dl nicht groß genug für die nachfolgende Signalverarbeitung, so daß es mit Hilfe eines Verstärkers Al verstärkt wird und, nötigenfalls über ein dem Störschutzfilter Fl ähnliches Störschutzfilter F2, an der Flipflopschaltung FF anliegt, um diese abzuschalten.FIG. 2 shows a block diagram for an electrical circuit which is suitable for a device for determining distance. A pulse generator Gl generates pulses of constant frequency and emits them with the aid of a supply circuit S from a reflector L in the form of radiation . The beam reflected from the object is detected by a photoelectric converter Dl, which delivers an extremely weak output signal. The half of this signal is amplified by an amplifier Al and reaches a noise filter Fl, screens out the different disorders. The output signal of the interference suppression filter Fl is converted into a pulse which approximately corresponds to the change in the radiation emitted by the reflector L and reaches the subsequent flip-flop circuit FF , which is switched on as a result. On the other hand, the output signal of a reference signal generating photoelectric converter Dl, so that it is not large enough for the subsequent signal processing amplified by an amplifier Al and, applied if necessary, a similar to the noise filter Fl noise filter F2, to the flip-flop FF to this disable .

Wie vorstehend beschrieben, besteht eine der Entfernung des Objekts entsprechende Zeitdifferenz zwischen den Signalen, die von den photoelektrischen Wandlern Ol und Dl erzeugt werden, so daß sich die Impulsbreite des Ausgangssignals der Flipflopschaltung FF in Übereinstimmung mit der Entfernung des Objekts einstellt. Dieses Ausgangssignal wird danach mit Hilfe eines Tiefpaßfilters LFl geglättet und gelangt zu einem Differenzverstärker DA. Ein photographisches Aufnahmesystem O ist mit einem nicht dargestellten Potentiometer od. dgl. versehen, mit dem eine Zeitkonstanteneinstellschaltung T zur Steuerung der Impulsbreite bei einem nachfolgenden Impulsgenerator Gl gebildet ist. Da der Impulsgenerator Gl durch das Ausgangssignal des Störschutzfilters Fl ausgelöst wird, wird ein Impuls in dem Moment erzeugt, in dem der vom Objekt reflektierte Strahl von dem photoelektrischen Wandler Dl erfaßt wird. Die Impulsbreite wird von der Zeitkonstanteneinstellschaltung Γ gesteuert, so daß daher die Breite des Ausgangsimpulses vom Impulsgenerator Gl zu einem Signal, wird, das die Augenblicksstellung des photographischen optischen Systems darstellt. Dieses Signal wird gleichfalls von einem Tiefpaßfilter LFl geglättet und gelangt zu dem Differenzverstärker DA. Dieser Differenzverstärker DA empfängt somit die vorstehend genannten zwei Eingangsimpulse, so daß er als Ausgangssignal ein Signal erzeugt, das der Differenz zwischen der erforderlichen Entfernung für das photographische optische System und der tatsächlichen Entfernung des Objekts sowie der Richtung dieser Differenz entspricht. Dieses Signal wird zum Antrieb dem Servomotor M zugeführt, der schließlich bewirkt, daß das photographische optische System verstellt wird, bis die Schärfe bezüglich des Objekts richtig eingestellt ist. Damit ist ein selbsttätig einstellbares Fokussiersystem geschaffen, das eine Entfernungsmeßvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der das Bezugssignal vom Impulsgenerator Gl anstatt über ein optisches Verfahren der Flipflopschaltung FF direkt zugeführt wird, was durch die gestrichelte Linie dargestellt ist.As described above, there is a time difference corresponding to the distance of the object between the signals generated by the photoelectric converters O1 and Dl , so that the pulse width of the output signal of the flip-flop circuit FF is set in accordance with the distance of the object. This output signal is then smoothed with the aid of a low-pass filter LFl and reaches a differential amplifier DA. A photographic recording system O is provided with a potentiometer or the like, not shown, with which a time constant setting circuit T for controlling the pulse width in a subsequent pulse generator Gl is formed. Since the pulse generator Gl is triggered by the output signal of the noise protection filter Fl , a pulse is generated at the moment in which the beam reflected from the object is detected by the photoelectric converter Dl. The pulse width is controlled by the time constant setting circuit Γ, so that therefore the width of the output pulse from the pulse generator G1 becomes a signal representing the instantaneous position of the photographic optical system. This signal is also smoothed by a low-pass filter LFl and reaches the differential amplifier DA. This differential amplifier DA thus receives the above-mentioned two input pulses, so that it generates as an output signal a signal which corresponds to the difference between the required distance for the photographic optical system and the actual distance of the object and the direction of this difference. This signal is fed to drive the servo motor M which ultimately causes the photographic optical system to be adjusted until the focus is properly adjusted with respect to the object. This creates an automatically adjustable focusing system which uses a distance measuring device according to the invention. The drawing shows an embodiment in which the reference signal from the pulse generator Gl is fed directly to the flip-flop circuit FF instead of via an optical method, which is shown by the dashed line.

Fig. 3 stellt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Entfernungsmessen dar. Mit 27 ist eine Strahlungsquelle bezeichnet, die dazu dient, auf dem Objekt eine Entfernungsmeßmarkierung abzubilden, wobei die Strahlungsquelle ähnlich wie die in Fig. 1 gezeigte Strahlungsquelle 1 ein Festkörperiichterzeugungselement wie beispielsweise eine Wolframlampe oder eine Leuchtdiode sein kann. Die von der Strahlungsquelle 27 abgestrahlte Strahlung bildet über das optische System 28 ein konjugiertes Bud. In der Post tion des konjugierten Abbilds ist ein Schwingglied 30 angeordnet, das mit einer Schwingvorrichtung 29 wie beispielsweise einem Tauchkolben verbunden und so ausgebildet ist, daß es mit einer konstanten Frequenz in der Pfeilrichtung schwingt. In einem Teil des Schwingglieds 30 ist eine kleine Öffnung 31 vorgesehen, durch die das vom optischen System 28 erzeugte konjugierte Abbild der Strahlungsquelle 27 mit Hflfe eines optischen Systems 33 als paralleles Strahlenbündel auf das Objekt projiziert wird. Ein Filter 32 grenzt Fig. 3 shows another embodiment of the device for distance measuring. Denoted by 27 is a radiation source which is used to image a distance measuring mark on the object, the radiation source similar to the radiation source 1 shown in Fig. 1 being a solid-state light-generating element such as a tungsten lamp or a light emitting diode. The radiation emitted by the radiation source 27 forms a conjugate bud via the optical system 28. In the post tion of the conjugate image, a vibrating member 30 is arranged, which is connected to a vibrating device 29 such as a plunger and is formed so that it vibrates at a constant frequency in the direction of the arrow. In a part of the oscillating member 30 a small opening 31 is provided through which the conjugate image of the radiation source 27 generated by the optical system 28 is projected as a parallel beam onto the object with the aid of an optical system 33. A filter 32 is adjacent

den gewünschten Wellenlängenbereich der Strahlen ein, so daß der aus dem optischen System 33 heraustretende Strahl die gewünschte Wellenlänge hat und mit einer konstanten Frequenz amplitudenmoduliert ist. Der vom Objekt reflektierte Strahl wird mit Hilfe eines optischen Systems 34 gesammelt, das unter Abstand zu dem optischen System 33 auf der Basislinie angeordnet ist. In dem Brennpunkt des optischen Systems 34 ist ein Schwingglied 35 angeordnet, das von der Schwingvorrichtung 29 in Schwingung gebracht wird und das eine kleine Öffnung 36 aufweist. Die kleine Öffnung 36 ist mit einem Filter 37 versehen, dessen Durchlässigkeitseigenschaften ähnlich denen des Filters 32 sind.the desired wavelength range of the rays, so that the one emerging from the optical system 33 Beam has the desired wavelength and is amplitude modulated with a constant frequency is. The beam reflected from the object is collected with the aid of an optical system 34, which is at a distance to the optical system 33 is arranged on the baseline. In the focal point of the optical system 34, a vibrating member 35 is arranged, which is caused to vibrate by the vibrating device 29 and which has a small opening 36. The small opening 36 is provided with a filter 37, the permeability properties of which are similar to those of filter 32.

Wenn die kleine Öffnung 36 in dem Schwingglied 35 in einer Stellung angeordnet ist, in der ein Abbild der reflektierten Strahlen vom optischen System 34 in dem Moment abgebildet wird, in dem die kleine Öffnung 31 in dem Schwingglied 30 durch die Position des konjugierten Bilds geht, tritl der vom optischen Lichtempfangssystem aufgefangene reflektierte Strahl nur dann in das optische Aufnahmeteil ein, wenn der Meßstrahl auf das Objekt geworfen wird, so daß dadurch ein sehr hoher Störabstand erzielt wird. In diesem Falle sollte die Weite der kleinen Öffnung 36 relativ größer gemacht werden als die Weite der kleinen Öffnung 31, so daß sie nicht Bildbewegungen abschirmt, die durch Veränderungen des Einfallswinkels des reflektierten Strahls verursacht werden. Danach wird der einfallende Strahl mit Hilfe eines optischen Systems 38 wieder umgeformt und mittels eines mit einem Motor 46 gekoppelten und mit konstanter Drehzahl drehenden drehbaren Prismas 39 periodisch durch einen Spalt 40 auf einen photoelektrischen Wandler 41 geworfen. Gleichzeitig werden die von der Strahlungsquelle 27 kommenden Strahlen zur Erzeugung eines Bezugssignals mit Hilfe eines Glasfaserlichtleiters 42 zu dem drehbare η Prisma 39 geleitet, durchdringen das Prisma nur dann, wenn zwei seiner Flächen eine (dargestellte) bestimmte Stellung einnehmen, und werden dabei durch ein optisches System 43 und einen Spalt 44 zur Erzeugung eines Bezugssignals auf einen photoelektrischen Wandler 45 projiziert. Die Ausgangssignale der photoelektrischen Wandler 41 und 45 haben in Übereinstimmung mit dem bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschriebenen Prinzip eine Zeitdifferenz, die dem Abstand des Objekts entspricht, so daß offensichtlich die Signalverarbeitung für das selbsttätig einstellbare Fokussiersystem mit den vorstehend genannten zwei Ausgangssignalen wie die Signalverarbeitung nach Fig. 2 durchgeführt werden kann.When the small opening 36 is arranged in the vibrating member 35 in a position in which an image of the reflected rays from the optical system 34 is imaged at the moment in which the small Opening 31 in the vibrating member 30 goes through the position of the conjugate image, tritl that of the optical The reflected beam captured by the light receiving system only enters the optical receiving part when the Measuring beam is thrown onto the object, so that a very high signal-to-noise ratio is achieved. In this Trap, the width of the small opening 36 should be made relatively larger than the width of the small one Opening 31 so that it does not block out image movements caused by changes in the angle of incidence of the reflected beam. After that, the incident beam is made using an optical System 38 reformed again and by means of a coupled to a motor 46 and with constant Speed rotating rotatable prism 39 periodically through a gap 40 on a photoelectric Thrown converter 41. At the same time, the rays coming from the radiation source 27 are generated a reference signal passed to the rotatable η prism 39 with the aid of a glass fiber light guide 42, penetrate the prism only when two of its surfaces assume a certain position (shown), and are thereby through an optical system 43 and a slit 44 for generating a reference signal projected onto a photoelectric converter 45. The output signals of the photoelectric Converters 41 and 45 have in accordance with that described in the embodiment of FIG Principle a time difference that corresponds to the distance of the object, so that obviously the Signal processing for the auto-adjustable focusing system with the above two Output signals such as the signal processing according to FIG. 2 can be carried out.

Ein für die Anwendung bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 geeignetes drehbares Prisma 39 ist vorzugsweise gemäß der Darstellung in Fig. 6b ausgebildet. A rotatable prism 39 suitable for use in the embodiment according to FIG. 3 is preferably designed as shown in FIG. 6b.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der sich die Charakteristik bzw. die Kenneigenschaft des Bezugssignals mit der Stellung des photographischen Aufnahmeobjektivs verändert. Das aus dem Reflektor mit einer Strahlungsquelle 47, einem sphärischen Spiegel 48, einem Filter 49 und einem Spiegelzylinder 50 abgestrahlte parallele Strahlenbündel ist mit einer konstanten Frequenz amplitudenmoduliert und erreicht das Objekt entlang der optischen Achse 51. Der vom Objekt reflektierte Strahl gelangt zu der Lichtempfangseinrichtung, die ein optisches System 53 enthält, das auf der Basislinie in einem bestimmten AbIn Fig. 4 an embodiment is shown in which the characteristic or the characteristic property of the Reference signal changed with the position of the photographic taking lens. That from the reflector with a radiation source 47, a spherical mirror 48, a filter 49 and a mirror cylinder 50 emitted parallel beam is amplitude-modulated with a constant frequency and achieved the object along the optical axis 51. The beam reflected by the object reaches the light receiving device, which includes an optical system 53 that is based on the baseline in a particular Ab

stand zur optischen Achse 51 angeordnet ist. Ein drehbares Prisma 55 wird mit Hilfe eines Motors 54 mit konstanter Drehzahl gedreht, so daß die Strahlen durch einen Spalt 57 intermittierend bzw. periodisch auf einen photoelektrischen Wandler 58 geworfen werden. Andererseits werden von der Strahlungsquelle 47 Strahlen über einen Lichtleiter (SO zu einem Umlenkspiegel 61 geleitet, der entsprechend der Stellung des photographischen Objektivs 69 um einen festen Stift 62 mit Hilfe eines Hebels 63 schwenkt, welcher über einen Stift 64 mit einem Teil eines Spiegelzylinders 65 zusammenwirkt, der ein photographisches Objektiv 69 trägt. Die Strahlen werden über das optische System 66, das an einem Teil eines die Lichtempfangseinrichtung tragenden Spiegelzylinders 59 befestigt ist, durch das drehbare Prisma 55 reflektiert und dann intermittierend durch einen Spalt 67 auf einen photoelektrischen Wandler 68 projiziert. Das photographische Objektiv wird durch das Kämmen einer an einem Teil des Spiegelzylinders 65 befestigten Zahnstange 70 mit einem an einem Servomotor 72 befestigten Ritzel 71 verschoben, wenn der Servomotor 72 läuft.stood to the optical axis 51 is arranged. A rotatable prism 55 is driven with the aid of a motor 54 rotated at constant speed so that the beams through a gap 57 intermittently or periodically be thrown onto a photoelectric converter 58. On the other hand, from the radiation source 47 rays are guided via a light guide (SO to a deflecting mirror 61, which corresponds to the position of the photographic lens 69 pivots about a fixed pin 62 by means of a lever 63 which cooperates via a pin 64 with part of a mirror cylinder 65, which is a photographic Lens 69 carries. The rays are transmitted through the optical system 66 attached to part of a the mirror cylinder 59 supporting the light receiving device is fixed by the rotatable prism 55 and then intermittently projected onto a photoelectric converter 68 through a gap 67. The photographic lens is attached to a part of the mirror cylinder 65 by combing one Rack 70 displaced with a pinion 71 attached to a servomotor 72 when the Servomotor 72 is running.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist die folgende: Der intermittierend bzw. periodisch auf den photoelektrischen Wandler 58 geworfene Strahl tritt in das Lichtempfangssystem mit einer Neigung, die der Entfernung des Objekts entspricht. Andererseits wird der Strahl für das Bezugssignal auf den Umlenkspiegel 61 geworfen und von diesem in einem Winkel abgelenkt, der der Stellung des photographischen Objektivs 69 entspricht. Dabei ist das Verhältnis zwischen der Stellung des photographischen Objektivs 69 und der Stellung des Schwenkwinkels des Umlenkspiegeis 61 so bestimmt, daß die Differenz der Einfallzeiten der Strahlen auf die photoelektrischen Wandler 58 und 68 zu Null wird, wenn durch das photographische Objektiv das Objekt genau scharf eingestellt ist, so daß auf diese Weise die Schärfe des photographisehen Objektivs selbsttätig einstellbar ist.The operation of this device is as follows: The beam intermittently thrown on the photoelectric converter 58 occurs into the light receiving system with an inclination corresponding to the distance of the object. on the other hand the beam for the reference signal is thrown onto the deflecting mirror 61 and from there at an angle deflected, which corresponds to the position of the photographic lens 69. Here is the relationship between the position of the photographic lens 69 and the position of the swivel angle of the deflecting mirror 61 is determined so that the difference in the times of incidence of the rays on the photoelectric converters 58 and 68 become zero when the object is precisely focused through the photographic lens, so that in this way the sharpness of the photographic lens can be adjusted automatically.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung, die für die Anwendung in der Vorrichtung nach Fig. 4 geeignet ist. Der Impulsgenerator Gl erzeugt Impulse konstanter Frequenz, und die Strahlung wird über die Versorgungsschaltung S mittels des Reflektors L ausgesendet. Der vom Objekt reflektierte Strahl wird vom photoelektrischen Wandler Dl empfangen, der nur ein sehr schwaches Ausgangssignal abgibt, das daher von dem Verstärker Al verstärktFIG. 5 is a block diagram of an electrical circuit suitable for use in the apparatus of FIG. The pulse generator Gl generates pulses of constant frequency, and the radiation is emitted via the supply circuit S by means of the reflector L. The beam reflected by the object is received by the photoelectric converter Dl , which emits only a very weak output signal, which is therefore amplified by the amplifier A1

J0 wird und zu einem Störschutzfilter F gelangt, das unterschiedliche Störungen aussiebt. Das Ausgangssignal des Störschutzfilters F gelangt zu einem Phasendetektor PC. Der über einen mit dem photographischen Objektiv zur Ablenkung eines Strahls für ein Bezugssignal zusammenwirkende Ablenker M2 zu dem photoelektrischen Wandler Ό2 geleitete Strahl erzeugt andererseits ein Ausgangssignal, das durch den Verstärker A2 verstärkt zu dem Phasendetektor PC gelangt. Nach dem Vergleich der zwei Signale mit Hilfe des Phasendetektors in ihrer Phase werden sie entsprechend ihrer Phasendifferenz und Verschiebungsrichtung in ein Ausgangssignal gewandelt, das mit einem Tiefpaßfilter LF geglättet, mit einem Verstärker /43 verstärkt und einem Servomotor Ml zugeführt wird. Weil das photographische Objektiv 69 und der Ablenker M2 so lange verstellt werden, bis der Servomotor Ml entsprechend dem Ausgangssignal in die richtige und die umgekehrte RichtungJ 0 becomes and arrives at an interference filter F , which filters out different interferences. The output signal of the interference protection filter F reaches a phase detector PC. On the other hand, the beam directed to the photoelectric converter Ό2 via a deflector M2 cooperating with the photographic lens to deflect a beam for a reference signal generates an output signal which is amplified by the amplifier A2 and reaches the phase detector PC. After comparing the phase of the two signals with the aid of the phase detector, they are converted into an output signal according to their phase difference and shift direction, which is smoothed with a low-pass filter LF , amplified with an amplifier / 43 and fed to a servomotor M1. Because the photographic lens 69 and the deflector M2 are adjusted until the servo motor Ml in the correct and the opposite direction according to the output signal

609 653/266609 653/266

25 14 364 25 14 364

gedreht hat und die Phasen der zwei Signale übereinstimmen, wird das photographische Objektiv immer auf genaue Schärfe in bezug auf das Objekt eingestellt.has rotated and the phases of the two signals match, the photographic lens is always focused on the object set.

Fig. 7 ist eine Ansicht einer Ausfiihrungsform, bei der das selbsttätig einstellbare Fokussiersystem in eine Kamera eingebaut ist. Mit 73 ist ein Kamerakörper bezeichnet, der ein herkömmliches optisches System, einen Griff 81 und einen Auslöser 82 besitzt. Das optische System dieser Kamera enthält eine Gruppe von Linsen mit einer Scharfstellinse 74, einer Vergrößerungsverstellinse 75 und einer Ausgleichslinse 76, ein halbdurchlässiges Prisma 77, das das einfallende Licht teilt und in ein optisches Suchersystem reflektiert, eine Zwischenlinse 78 und das optische Suchersystem 79. Mit 80 ist ein Film bezeichnet. Die Scharfstellinse 74 ist in einem Spiegelzylinder 90 gehalten, der längs Wellen 88 und 89 verschiebbar ist. Die Wellen sind in Lagern 84, 85, 86 und 87 gehalten, die an einem Teil eines Gehäuses 83 so ausgebildet sind, daß der Spiegelzylinder 90 längs der optischen Achse 91 verschiebbar ist. An einem Teil der äußeren zylindrischen Fläche des Spiegelzylinders 90 ist eine Zahnstange 92 befestigt, die mit einem Ritzel 93 und einem Schnekkenrad 94 kämmt, so daß der Spiegelzylinder 90 über eine Welle 95 in Übereinstimmung mit der Drehung eines in beiden Richtungen drehbaren Servomotors 96 längs der optischen Achse 91 in beiden Richtungen verschiebbar ist. Vor der Scharfstellinse 74 ist ein lichtdurchlässiger Spiegel 97 mit einer Neigung von 45° zu der optischen Achse 91 des Objektivs befestigt. Der lichtdurchlässige Spiegel 97 ist hinsichtlich seiner Durchlaß- und Reflexionseigenschaften so ausgelegt, daß die Durchlaßfähigkeit für sichtbares Licht und der Reflexionsfaktor nahe dem Infrarot-Strahlungsbereich hoch sind. Eine Leuchtdiode 99 mit einer Strahlungswellenlänge nahe dem Infrarotbereich ist in dem Brennpunkt einer Linse 98 angeordnet. Deshalb wird das in der Leuchtdiode 99 erzeugte Licht nahe dem Infrarotbereich durch die Linse 98 in paralleles Licht geformt, an der Oberfläche des lichtdurchlässigen Spiegels 97 unter Umlenken der Stahlrichtung um 90° reflektiert und auf das Objekt projiziert. Das derart abgestrahlte Licht ist auf geeignete Weise so moduliert, daß es sich von störendem Außenlicht unterscheidet. Ferner ist eine Strahlungsplatte 100 für die Leuchtdiode 99 dargestellt. Auf diese Weise ist der auf das Objekt projizierte Lichtstrom so ausgebildet, als ob er von dem Zentrum des photographischen Objektivs ausginge. Deshalb kann ein Photograph bei einer mit einem vorstehend beschriebenen TTL-Suchersystem ausgerüsteten Kamera durch Ausrichten einer im Zentrum des Suchers angezeigten Entfernungsineßmarke auf das zu photographierende Objekt mit dem Projektionslicht eine genaue Lichtmarke bilden. Gemäß der vorstehenden Ausführung weist diese sogenannte aktive selbsttätig einstellbare Fokussieriiinrichtung nach der Erfindung den beachtlichen Vorteil auf, daß das Projektionslicht mit dem photographischen Objektiv bezüglich eines Objekts scharf eingestellt ist, so daß ein Entfernungsmeßfehler vollständig vermieden wird, der auf der Parallaxe durch unterschiedliche optische Achsen des optischen Ablenksystems und des photographischen ObjektivsFig. 7 is a view of an embodiment in which the automatically adjustable focusing system in a Camera is built in. Denoted at 73 is a camera body which is a conventional optical system, a handle 81 and a trigger 82 has. The optical system of this camera contains a group of Lenses with a focusing lens 74, a magnification adjustment lens 75 and a compensating lens 76 semitransparent prism 77 that splits incident light and reflects it into a viewfinder optical system, a Intermediate lens 78 and the finder optical system 79. Denoted at 80 is a film. The focusing lens 74 is held in a mirror cylinder 90 which is displaceable along shafts 88 and 89. The waves are held in bearings 84, 85, 86 and 87 which are formed on part of a housing 83 so that the Mirror cylinder 90 is displaceable along the optical axis 91. On part of the outer cylindrical Surface of the mirror cylinder 90 is attached to a rack 92 with a pinion 93 and a worm wheel 94 meshes so that the mirror cylinder 90 via a shaft 95 in accordance with the rotation a bidirectionally rotatable servomotor 96 along the optical axis 91 in both directions is movable. In front of the focusing lens 74 is a translucent mirror 97 with an inclination of 45 ° attached to the optical axis 91 of the lens. The translucent mirror 97 is in terms of its Transmission and reflection properties designed so that the transmission of visible light and the Reflection factor near the infrared radiation range are high. A light emitting diode 99 with a radiation wavelength a lens 98 is positioned at the focal point near the infrared region. Therefore will the light generated in the light emitting diode 99 near the infrared range through the lens 98 into parallel light formed on the surface of the translucent mirror 97 while deflecting the steel direction by 90 ° reflected and projected onto the object. The light emitted in this way is suitably modulated in such a way that that it differs from annoying outside light. Furthermore, a radiation plate 100 is for the LED 99 shown. In this way, the luminous flux projected onto the object is designed in such a way that as if it were starting from the center of the photographic lens. Therefore, a photographer can work with a camera equipped with a TTL viewfinder system described above by aligning it a distance measuring mark displayed in the center of the viewfinder on the object to be photographed Form an exact light mark with the projection light. According to the above, has this so-called active, automatically adjustable focusing device according to the invention has the considerable advantage that the projection light with the photographic lens is focused with respect to an object, so that a distance measurement error it is completely avoided that on the parallax due to different optical axes of the optical Deflection system and the photographic lens

ίο beruht.ίο is based.

Das vom Objekt reflektierte Licht wird durch ein Außenfilter 104 von dem sichtbaren Außenlicht abgesondert, geht durch eine Lichtempfangslinse 105, wird von einem drehbaren Prisma 106 in seiner Richtung um etwa 90° umgelenkt und wieder von einem Umlenkspiegel 108 reflektiert, wonach es dann zu dem Lichtempfangselement 109 gelangt. Mit 111 ist ein Spalt bezeichnet. Das drehbare Prisma 106 ist gemäß der Darstellung in Fig. 6a aufgebaut und direkt mit einem Motor 107 verbunden, so daß es mit konstanter Geschwindigkeit in der Pfeilrichtung dreht. Wie vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 im einzelnen beschrieben wurde, wird das Licht unter zeitlicher Beziehung zu der Entfernung des Objekts periodisch auf das Lichtempfangselement 109 gestrahlt, wobei eine Entstehungszeitdifferenz gegenüber einem von der Bezugssignal-Erzeugungseinrichtung (21a, 21b, 22a und 22b in Fig. 6a) an einem Teil des drehbaren Prismas erzeugten Bezugssignals in einer Steuerschaltung 110 in einen Impuls umgeformt wird, der der Entfernung des Objekts entspricht. Die Steuerschaltung 110 wie auch eine andere SteuerschaltungThe light reflected from the object is separated from the visible external light by an external filter 104, passes through a light receiving lens 105, is deflected by a rotatable prism 106 in its direction by about 90 ° and reflected again by a deflecting mirror 108, after which it is then sent to the light receiving element 109 arrives. With 111 a gap is designated. The rotatable prism 106 is constructed as shown in FIG. 6a and is directly connected to a motor 107 so that it rotates at a constant speed in the direction of the arrow. As described above in connection with Fig. 1 in detail, the light is irradiated with timed relation to the distance of the object periodically to the light receiving element 109, wherein an origination time difference against a from the reference signal generating means (21a, 21b, 22a and 22 b in FIG. 6a) the reference signal generated on a part of the rotatable prism is converted in a control circuit 110 into a pulse which corresponds to the distance of the object. The control circuit 110 as well as another control circuit

101 mit der mit dem Antrieb des Servomotors 96 verbundenen Funktion der Steuerung der Leuchtdiode 99 haben den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie die Schaltung nach Fig. 2, wobei der photoempfindliche Wandler D2 für das Bezugssignal durch einen Impulsausgang von der an dem drehbaren Prisma 106 befestigten Bezugssignalerzeugungseinrichtung ersetzt ist. Gleichzeitig wird die Drehung des Servomotors 96 mittels des Schneckenrads 94 und einer Schneckenradwelle 103 auf ein Potentiometer 102 übertragen. Das Ausgangssignal des Potentiometers101 with the connected to the drive of the servo motor 96 function of controlling the light-emitting diode 99 have the same structure and the same function as the circuit of Fig. 2, wherein the photosensitive transducer D2 for the reference signal by a pulse output from the rotatable on the prism 106 attached reference signal generating device is replaced. At the same time, the rotation of the servo motor 96 is transmitted to a potentiometer 102 by means of the worm wheel 94 and a worm wheel shaft 103. The output signal of the potentiometer

102 gelangt zur Einstellung der Schärfe zur Steuerschaltung in der Form eines Signals, das der Stellung der Scharfstellinse entspricht.102 reaches the control circuit in the form of a signal indicating the position to adjust the sharpness corresponds to the focusing lens.

Wird, wie vorstehend beschrieben, die gemäß der Darstellung mit einem selbsttätig einstellbaren Fokussiersystem ausgestattete Kamera auf das zu photographierende Objekt gerichtet, so wird das Objektiv mittels der Übertragung des Lichts und der Verarbeitung der elektrischen Signale in der vorstehend in Verbindung mit den Fig. 1, 2 und 3 im einzelnen beschriebenen Wirkungsweise selbsttätig bezüglich des Objekts eingestellt.If, as described above, according to the illustration with an automatically adjustable focusing system If the equipped camera is pointed at the object to be photographed, the lens by means of the transmission of the light and the processing of the electrical signals in the above in Connection with FIGS. 1, 2 and 3 described in detail automatically with respect to the Object set.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Selbsttätig einstellbares Fokussiersystem für Kameras, bei dem eine Strahlungsquelle und eine Lichtempfangseinrichtung, die einen von der Strahlungsquelle abgegebenen Lichtstrahl nach Reflexion an dem zu photographierenden Objekt empfängt, in einem konstanten Abstandsverhältnis auf einer Basislinie angeordnet sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Lichtempfangseinrichtung (7 bis 18; 34 bis 46; 52 bis 68; 104 bis 109) eine Einrichtung (8; 39; 55; 106) zur Ablenkung des vom Objekt reflektierten Einfallstrahls (6; 52) und zur periodischen Änderung des Ablenkwinkels aufweist, und daß der über die Ablenkeinrichtung periodisch veränderte Einfallscrahl intermittierend auf ein photoelektrisches Wandlerelement (11; 41; 58; 109) gelangt, das entsprechend dem auftreffenden Empfangslichtstrahl ein elektrisches Signal erzeugt, das zeitlich gegen ein Bezugssignal vergleichbar ist, so daß die Entfernung des Objekts aus der ermittelten Zeitdifferenz bestimmbar ist.1. Automatically adjustable focusing system for cameras, in which a radiation source and a light receiving device, which receives a light beam emitted by the radiation source after reflection on the object to be photographed, are arranged at a constant distance ratio on a base line, characterized in that the light receiving device (7 to 18; 34 to 46; 52 to 68; 104 to 109) has a device (8; 39; 55; 106) for deflecting the incident beam (6; 52) reflected by the object and for periodically changing the deflection angle, and that the above the deflecting device, periodically changed incident beam intermittently reaches a photoelectric transducer element (11; 41; 58; 109) which generates an electrical signal corresponding to the incident light beam, which is temporally comparable with a reference signal, so that the distance of the object can be determined from the determined time difference is. 2. Fokussiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signale in einer Komparatorschaltung vergleichbar sind, die ein der Zeitdifferenz zwischen beiden Signalen entsprechendes Signal liefert, das einer Steuereinrichtung (M) zur Abstandsnachstellung zuführbar ist.2. Focusing system according to claim 1, characterized in that the two signals are comparable in a comparator circuit which supplies a signal corresponding to the time difference between the two signals and which can be fed to a control device (M) for distance adjustment. 3. Fokussiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (M) mechanisch mit der Bildscharfstelteinrichtung des optischen Systems (69; 74) gekoppelt ist.3. Focusing system according to claim 2, characterized in that the control device (M) is mechanically coupled to the focus device of the optical system (69; 74). 4. Fokussiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal über die Ablenkeinrichtung in einer Momentanstellung dieser Ablenkeinrichtung erzeugbar ist, die einem festgelegten Ablenkwinkel entspricht.4. Focusing system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reference signal Can be generated via the deflection device in a momentary position of this deflection device which corresponds to a specified deflection angle. 5. Fokussiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal durch ein Bezugssignal-Wandlerelemcnt (17; 45; 68) erzeugbar ist, das durch einen direkt von der Strahlungsquelle (1 bis 4; 27 bis 33; 47 bis 50) stammenden und in die Lichtempfangseinrichtung geleiteten Lichtstrahl beaufschlagt ist.5. Focusing system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reference signal by a reference signal converter element (17; 45; 68) can be generated by a originating directly from the radiation source (1 to 4; 27 to 33; 47 to 50) and into the light receiving device guided light beam is applied. 6. Fokussiersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der direkte Lichtstrahl über ein Lichtleitelement (14; 42; 60) in die Lichtempfangseinrichtung und auf das Bezugssignal-Wandlerelement leitbar ist.6. Focusing system according to claim 5, characterized in that the direct light beam can be guided via a light guide element (14; 42; 60) into the light receiving device and onto the reference signal converter element. 7. Fokussiersystem nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal über eine mit der Lichtempfangseinrichtung verbundene Schaltereinrichtung (21a, 2Ii), 22«, 226) erzeugbar ist.7. Focusing system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reference signal can be generated via a switch device (21a, 2Ii), 22 ', 226) connected to the light receiving device. 8. Fdkussiersystem nach einem der vorangehendcn Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine Einrichtung aufweist, die einen mit konstanter Frequenz amplitudenmodulierten Ausfallstrahl abgibt.8. Fdkussiersystem according to one of the precedingcn Claims, characterized in that the radiation source has a device which emits an outgoing beam that is amplitude-modulated at a constant frequency. 9. Fokussiersystem nach Anspruch 8, dadurch 6 = gekennzeichnet. (JaB die Einrichtung zur Strahlamplitudenmodulation ein über ein mechanisches Verbindungsglied mit einem Schwingungserzeuger (29) verbundenes Schwingglied (30) aufweis das zwischen der Strahlungsquelle (27) und der zu photographierenden Objekt angeordnet ist.9. Focusing system according to claim 8, characterized in 6 = marked. (JaB the device for beam amplitude modulation one via a mechanical link with a vibrator (29) connected oscillating member (30) has that between the radiation source (27) and the object to be photographed is arranged. 10. Fokussiersystem nach einem der vorange henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da die Ablenkeinrichtung ein drehbares Oktagonal prisma (20; 24) enthält.10. Focusing system according to one of the preceding claims, characterized in that the deflector includes a rotatable octagonal prism (20; 24). 11. Fokussiersystem nach einem der vorange henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal die Strahlungsquelle mit einer Einrichtung (3; 49 zur Parallelführung des Ausfallstrahls in bezug au eine optische Achse (5; 51) ausgerüstet ist.11. Focusing system according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation source with a device (3; 49 for parallel guidance of the outgoing beam with respect to au an optical axis (5; 51) is equipped.
DE19732314364 1972-03-22 1973-03-22 Automatically adjustable focusing system Expired DE2314364C3 (en)

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DE2314364A1 DE2314364A1 (en) 1973-10-04
DE2314364B2 DE2314364B2 (en) 1976-04-29
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