DE2518209B2 - METHODS AND DEVICES FOR THE PHOTOELECTRIC DETERMINATION OF THE POSITION OF AT LEAST ONE PLANE OF FOCUS OF AN IMAGE - Google Patents

METHODS AND DEVICES FOR THE PHOTOELECTRIC DETERMINATION OF THE POSITION OF AT LEAST ONE PLANE OF FOCUS OF AN IMAGE

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DE2518209B2 DE19752518209 DE2518209A DE2518209B2 DE 2518209 B2 DE2518209 B2 DE 2518209B2 DE 19752518209 DE19752518209 DE 19752518209 DE 2518209 A DE2518209 A DE 2518209A DE 2518209 B2 DE2518209 B2 DE 2518209B2
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    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only

Description

2. einrichtung zur Durchführung u..» Verfahrens zur Fntiernungsmessung mit einem mindestens eine Abbildungsoptik, mindestens eine optisch wirksame Rasterstruktur sowie ein dieser zugeordnetes fotoelektrisches Empfängersystem aufweisenden optischen Uorrelatorcystem, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Strahlenführungs- und Empfärsgersysteme mit unterschiedlichen Strahlen führungselementen vorgesehen sind, welche je ein2. device for carrying out u .. »method for Fntiernungsmessungen with at least one imaging optics, at least one optically effective grid structure and one of these associated photoelectric receiver system having optical Uorrelator c ystem, characterized in that at least two radiation guidance and receiver systems with different radiation guide elements provided are which ever a

ve der Relativlage zwischen Objekt und optischem Korrelatorsystem periodisch abhängiges Ausgangs-ve the relative position between the object and the optical correlator system periodically dependent output

Signalperiode und ar.ialer Relativlage für die Sirahlenführungssystei·. e vorzugsweise zueinander nicht 'lar-nonisch untt.ichiedlich ist, und daß den den Stri-iilenfOhrungssystem zugeordneten fotoelektrisch.-Empfängersystemen eine Vergleichsschaltung {6b, 66) nachgeschaltet ist, welche durch Vergleich der aus den unterschiedlichen Strahienför jngssysifrnen gewonnenen elektrischen Signale selbst über mthrere Perioden eindeutige ortsbestimmende elekt-i«. '-<· Ausgangssignale liefertSignal period and arial relative position for the Sirahlenführungsystei ·. e are preferably not different from one another, and that the photoelectric receiver systems assigned to the line guidance system are followed by a comparison circuit {6b, 66) which itself overcomes by comparing the electrical signals obtained from the different radiation signals Periods unambiguous, position-determining electri «. '- <· supplies output signals

3. Einrichtunfa nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnt da Λ zwecks Abtrennung der keine MeQin.jnna> in beinhaltenden Signalanteile jedem Strahlenführ ngssystem eine Schaltung (60—63) nachgeordne; ist, die aus zwei Ausgangssignalen des3. ESTABLISHMENT fa according to claim 2, characterized gekennzeichnt as Λ for the purpose of separation of the no MeQin.jnna> in-containing signal components of each beam guiding YSTEM a circuit (60-63) nachgeordne; is made up of two output signals of the

er prechenden Empflngersystems (2C -17) ein drittes, gereinigtes Signal bildet, welches als Eingangssignal de ι Vr'-e'leichsschaltung (bä, 6«) lugeführt wird he prechenden Empflngersystems (2C -17) forms a third, purified signal which is as an input de-ι Vr e'leichsschaltung (Bae, 6 ") luge case brings

4. Einrichtung nach Anspn.ci« 2 oder 3, dadurch4. Arrangement according to Anspn.ci «2 or 3, thereby

Rasterstruktur eine Gitteranordnung (10', /5, 100) mit nach . ier Richtungen aufspaltenden Markierungen vorgesehen ist und daß im abbildenden System optisch wirksame Mittel (43) zur Erzeugung mindestens zweier, den Meßkoordinaten der Gitteranordnung entsprechender, unterschiedlichen Azimutwinkeln zugeordneter parallaktischen Meßwinkel vorgesehen sind.Grid structure a grid arrangement (10 ', / 5, 100) with after. Marks splitting in four directions is provided and that in the imaging system optically effective means (43) for generating at least two different azimuth angles corresponding to the measurement coordinates of the grid arrangement associated parallactic measuring angle are provided.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als optisch wirksame Rasterstruktur eine Gitteranordnung (110) mit nach vier Richtungen aufspaltenden Markierungen vorgesehen ist and daß die zugeordneten fotodektrischen Empfängersysteme (32,32', 33, 33') derart angeordnet sind, daß die durch die L^ge ihrer Empfänger definierten parallaktischen Winkel von Empfängersystem zu Empfängersystem unterschiedlich sind.7. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that as optically effective Grid structure, a grid arrangement (110) is provided with markings which split in four directions is and that the associated photo-electric receiver systems (32, 32 ', 33, 33') are arranged in such a way are that by the lie of their recipients defined parallactic angle are different from receiver system to receiver system.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem abbildenden optischen System (11) mindestens eine Blende (40,43) zugeordnet ist, deren Aussparung (41) bzw. Aussparungen (44—47) vier Pupillenbereiche bzw. Pupillen definieren, deren Schwerpunkte (Px, Py) paarweise zur optischen Achse des Systems (11) vorzugsweise gleiche Abstände aufweisen, wobei die Abstände zweier Pupillenpaare bzw. Pupillenbereichspaare ungleich sind (ungleiche Parallaxe).8. Device according to claim 6, characterized in that the imaging optical system (11) is assigned at least one diaphragm (40, 43), the recess (41) or recesses (44-47) define four pupil areas or pupils Focal points (P x , P y ) in pairs have preferably the same distances from the optical axis of the system (11), the distances between two pairs of pupils or pairs of pupil areas being unequal (unequal parallax).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch geker zeichnet, daß die Markierungen der Rasterstrjktur (100) in mindestens einer Richtung dreieckförmigen Quersrhnitt aufweisen.9. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the markings of the Grid structure (100) have triangular cross-section in at least one direction.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen der Rasterstruktur in mindestens einer Richtung trapezförrrigen Querschnitt aufweiser (F i g 2a).10. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the markings of the grid structure are trapezoidal in at least one direction Cross-section indicator (F i g 2a).

11. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch aaV--<inn^aiQhriet Haft /Jig Ractprginiktiir 11. Device according to claim 4, characterized in that aaV - <inn ^ aiQhriet Haft / Jig Ractprginiktiir

zwei entsprechend den gewünschten Koordinatenrichtunp-T orientierte, einkoordinatige Gitter ent hält(F.g.2c). *two corresponding to the desired coordinate direction contains oriented, one-coordinate grids (Fig. 2c). *

12. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen der Rasterstruktur unterschiedliche Flankenwinkel aufweisen (F ig. 2b).12. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the markings of the grid structure have different flank angles (F ig. 2b).

13. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeicl net, daß die Rasterstruktur zwischen ihren Markierungen unterschiedliche Rillentiefen aufweisi (F i g. 2b).13. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the grid structure between their markings have different groove depths (FIG. 2b).

!4. Verwendung einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 13 in Kombination mit einer mindestens eine Rasterstniktur auf das anzumessende Objekt entwerfenden Projektionseinrichtung. ! 4. Use of a device according to one of the preceding claims 2 to 13 in combination with a projection device that projects at least one grid structure onto the object to be measured.

6060

itruk jr eine Gitteranordnung (W, 75 — Fig.2a, 2c) m 11 in zwei Azimuten unterschiedlichen Teilung,*, Perioden vorgesehen ist.itruk jr a grid arrangement (W, 75 - Fig.2a, 2c) m 11 in two azimuths with different pitches, *, Periods is provided.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet dsB g'ss optisch v/irkssms Rasterstrufctü' eins Gitteranordnung (I^T, fäffl·» ißt, I©2) vorgesehen ist, die in einem Asimui miiidesiens zwei unterschiedliche Teuiingspsrioden aufweist. 5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that dsB g'ss optically v / irkssms Rasterstrufctü 'one grid arrangement (I ^ T, fäffl · »iß, I © 2) is provided, which has two different Teuiingspsrioden in an Asimui miiidesiens.

β. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dsdu.-ch ggkesnssicängt, d§0 gis optisch wlrksaras Bestimmung der Lage mindestens einer Schärfenebene eines Bildes innerhalb eines optischen Gerätes mit Abbildung mindestens eines ObjeVtes auf mindestens ein Ortsfrequenzfflter eines optischen Bildkorrefaiors und Messung und/oder Anzeige der d?s Qrisfre· quensfiher veriassendea LichtHüsse sowie Είπποδΐοη* gen zur Durchführung dieses Verfahrens.β. Device according to one of Claims 2 to 4, dsdu.-ch ggkesnssicendet, d§0 gis optically wlrksaras Determination of the position of at least one focal plane of an image within an optical device with mapping of at least one object to at least a spatial frequency filter of an optical image corrector and measurement and / or display of the d? s Qrisfre · quensfiher left a LichtHusses and Είπποδΐοη * gen to perform this procedure.

Ein sofches Verfahren ist iß dem DT-Patent 23 30 94ö beschrieben, bei dem untarschiedüehe Pupüienbereiche dar aMtlidendsfä Optik dyrchlaufeade iichtflüsse ga-A similar method is described in the DT patent 23 30 94ö, in which different pupil areas of the eyelid - end optics dyrchlaufead i light fluxes.

meinsam durch das Ortsfrequenzfilter moduliert und entsprechend den Pupillenbereichen geometrisch oder physikalisch oder durch eine zusätzliche Modulation aufgespalten und dann aufeinanderfolgend oder gleichzeitig einem gemeinsamen fotoelektrischen Empfänger s oder getrennten fotoeiektrischen Empfängern zugeführt werden, deren Ausgangssignale zum Zwecke der Steuerung einer Anzeige- und/oder Nachführeinrichtung weiterverarbeitet werden. Dabei können zusätzlich zum Zwecke der vorzeichenrichtigen Steuerung einer |O Anzeige- und/oder Steuereinrichtung die Größe und/oder bei einer Relativbewegung zwischen OrtsfrequenzFüter und Bild die Phasenlage und/oder die Frequenzen der anfallenden elektrischen Signale relativ zueinander ermittelt werden. Auch können bei Verwendung einer Gegentaktlichtflüsse erzeugenden Ortsfrequenzfilteranord"ung die unterschiedliche Pupillenbereiche der Optik durchatmenden Lichtflüsse nach ihrer Aufspaltung H j*" eir -n Gegentakt befindliches Paar aufeinanderfolgend cJtr gleichzeitig einem gemeinsamen fotoeleftHschen Empfängerpaar zugeführt werden, dessen . -sgangssignaie für jedes einem Pupillenbereich zugeordnete Empfängerpaar in bekannter Weise je : ;em Gegentaktverstärker zugeführt wurden, wobei die Ausgangssignale dieser Verstärker anschließend zum Zwecke der vorzei.henrichtigen Steuerung einer Anzeige- und/oder Nachführeinrichtung bezüglich Größe und/oder — bei einer Relativbewegung zwischen Ortsfrequenzfilter und Bild — gegenseitige! Phasenlage oder Frequenz miteinander verglichen werden.jointly modulated by the spatial frequency filter and split geometrically or physically or by an additional modulation according to the pupil areas and then fed successively or simultaneously to a common photoelectric receiver s or separate photoelectric receivers, the output signals of which are further processed for the purpose of controlling a display and / or tracking device . In addition, for the purpose of controlling with the correct sign, a | O display and / or control device that determines the size and / or, in the case of a relative movement between spatial frequency feeder and image, the phase position and / or the frequencies of the electrical signals generated relative to one another. Also, when using a spatial frequency filter arrangement that generates push-pull light fluxes, the light fluxes breathing through the different pupil areas of the optics can be fed to a common photoelectric receiver pair after their splitting H j * "a push-pull pair. -sgangssignaie for each pair of receivers assigned to a pupil area in a known manner:; em push-pull amplifiers were supplied, the output signals of these amplifiers then for the purpose of correct control of a display and / or tracking device with regard to size and / or - in the case of a relative movement between spatial frequency filters and picture - mutual! Phase position or frequency can be compared with each other.

Wie sich gezeigt hat, sind die nach dem Verfahren erhaltenen Signale gut zur Messung der Entfernung und als Steuersignale für eine abgleichende Einrichtung geeignet. Es hat sich aber auch gezeigt, daß dieses Verfahren nur innerhalb eines begrenzten Bereiches die Lage der Bildebene oder die Abstandslage eindeutig vermittelt Es zeigt sich nämlich, daß in den Auswertesignalen eine Periodizität auftritt, die zu Mehrdeutigkeiten Anlaß gibt. Bewegt man sich mit der Bildebene innerhalb eine? Lagebereiches, welcher einer halben Signalperiode entspricht, so tritt beim Durchlaufen die' is Bereiches nur ein Signalmaximums in Erscheinung, die Lage der Bildebene läßt sich eindeutig ermitteln. Ordnet nun einem Raster zwei fotoelektrische Empfänger zu und durchfährt man mit diesem Raster den Abbildungsbereich der Optik, so haben dieAs has been shown, the signals obtained by the method are good for measuring the distance and suitable as control signals for an adjusting device. But it has also been shown that this Only move the position of the image plane or the distance position clearly within a limited area mediated It is shown that there is a periodicity in the evaluation signals that leads to ambiguities Cause. Does one move with the image plane within one? Location area, which is a half Corresponds to the signal period, only one signal maximum appears when passing through the range, the position of the image plane can be clearly determined. Now assign two photoelectric ones to a grid To the receiver and drive through the imaging area of the optics with this grid, they have

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der Schärferiehene nicht nur mavjmale Amplitude, sondern sie s:nd «.u'ch phasengleich; je nach Auswanderungrncl tung des Rasters aus dieser Ebene längs der optischen Achse läuft die Phase des einen oder des anderen Signais vor. Es ist nun möglich, da3 sich im Bndfeid das anzumessende Objekt und mit einer abweichenden Entfernung ein anderes Objekt befinden, wobei letzteres aufgrund seiner Str Ellung (z. B. Rücklicht eines Kraftwagens) eine höhere Sigi.alampüfude liefert als das Meßnhiekt und damit pin« Fehlinterpretation und damit eine Fehlmessung bewirkt Die vorbescrr ebenen Effekte sind um so n. anteiliger, je größer der Be'-ich ist, den man erfassen möchte, un 1 je mehr man vom Fernbereich in den Nabberexhthe sharpness Riehene not only mavjmale amplitude but it s: nd ".u'ch phase; the phase of one or the other signal precedes the phase of one or the other of the signals, depending on the direction of migration of the grid out of this plane along the optical axis. It is now possible that the object to be measured is in the area and another object is located at a different distance, the latter providing a higher signal level than the measuring area due to its power (e.g. the rear light of a motor vehicle) than the measuring area and thus pin " Misinterpretation and thus a wrong measurement causes The above-mentioned flat effects are all the more proportionate, the larger the Be'-I is that one would like to capture, and the more one moves from the far range to the nabberexh

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches sich dadurch auszeich net, daß zum Zwecke der eindeutigen Entfernungsbestimmung durch optisch-geometrische Maßnahmen im Bildraum und/oder im Fourier-Raum unterschiedliche Strahlenführungssysteme erzeugt werden, so daß bc, einer axialen Relativbewegung eines Objektbildes relativ zur Rasterstruktur an jedem einer Strahlführung zugeordneten fotoelektrischen Empfängersystem cm Ausgangssignal entsteht, das sich von dem aus einer anderen Strahlführung gewonnenen Ausgangssignal stets bezüglich seiner Frequenz rad damit seiner Phase unterschiedet, und daß diese beiden Ausgangssignale dann miteinander verglichen und aus dem Vergleichser gebnis die geometrische Bildlage des Hauptrnaximums gegenüber der geometrischen Lage der Nebenmaxima bestimmt wird.The invention relates to a method of the type mentioned at the outset, which is characterized by this net that for the purpose of the clear determination of distance by optical-geometric measures in the Image space and / or different in Fourier space Beam guidance systems are generated so that bc, an axial relative movement of an object image relative to the grid structure on each of a beam guide associated photoelectric receiver system cm output signal arises from the one other beam guidance obtained output signal always with respect to its frequency rad thus its phase distinguished, and that these two output signals are then compared with each other and from the comparator Result is the geometrical position of the main maximum compared to the geometrical position of the secondary maxima is determined.

Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem mindestens eine Abbildungsoptik, mindestens eine optisch wirksame Rasterstruktur sowie em dieser zugeordnetes fotoelektrisches Empfängersystem aufweisenden K'jrrelatcrsvstem zeichnet sich dadurch aus= daß mindestens zwei Sirahlenführungs- und Empfänger systeme rr.it unterschiedlichen Strahlenführungselementen vorgeser 1 sind, welche je ein von der Relaivlage zwischen Objek: und optischem Korrelatorsystem periodisch abhängiges Ausgangssignal liefert, wobei die Abhängigkeit zwischen Signalperiode und axialer Relativlage für die Strahlenführungssysteme vorzugsweise zueinander nicht harmoi '-■ unterschiedlich ist und wooei den den Strahlenführungssystemen zugeordneten fotoelektrischen Empfängersystemen eine Vergleichsschaltung nachgeschaltet ist, welche durch Vergleich der aus den unterschiedlichen Strahlenführungssystemen gewonnenen elektrischen Signale selbst iiher rnehrerp pprirvlen e!ndSüt!c£ ord A device for carrying out this method with at least one imaging optics, at least one optically effective raster structure as well as a K'jrrelatcrsvstem assigned to this associated photoelectric receiver system is characterized = that at least two Sirahlenführung- and receiver systems are provided with different beam guidance elements 1, which each delivers an output signal periodically dependent on the relative position between the object and the optical correlator system, the dependency between the signal period and the axial relative position for the beam guidance systems preferably not being mutually harmonic and where the photoelectric receiver systems assigned to the beam guidance systems are followed by a comparison circuit, which by comparing the electrical signals obtained from the different radiation guidance systems themselves c £ ord

ährens-zu elektrische Ausgangssignale liefertProvides ear-to-electrical output signals

Dabei kann zwecks Abtrennung der kei ie Meßinformation beinhaltende Signalanfvle jedem Strahlenführungssystem eine Schaltung nachgeordnet seir., die aus zwei \u3gangss>gnalen des entsprechenden Empfängersystems ein drittes, gereinigtes Signal bildet, welches als Eingangssignal der V :rgleichsschaltung zugeführt wird. Als optisch wirksame Rasterstruktur kann eine Gitteranordnung mit in zwei Azimuten unterschiedlichen Teilungsperioden üder e;ie Gitteranordnung welche in tifiCm AZilTiüi minucStcnS iwci ünicfsChicdüCiic aci-Iungspenoden aufweist, oder eine Gitteranordnung mit nach vier Richtungen aufspaltenden Markierungen und zugeordnet im abbildenden System optisch wirksame Mittel zur Erzeugung mind*.r»ens zweier, den Meßkoordinaten der Gitteranordnui.g entsprechende.', unterschiedlichen Azimutwmkein zugeordneter paraüaktischer Meßwinkel oder eine Gitteranordnung mit nach vbr Richtungen aufspaltenden Markierungen und derart abgeordneten fotoe'ekirischen Empfängersystemen Haß Hip diicph Λιο { αβ» ih»>o- Pmr.fänooi· definierten parallaktischen Winkel von Empfängersystem zu Empfängersystem unterschiedlich sind, vorgesehen sein.For the purpose of separating the signal requests which do not contain any measurement information, a circuit can be arranged downstream of each beam guidance system, which forms a third, purified signal from two output signals of the corresponding receiver system, which is fed as an input signal to the comparison circuit. As the optically effective structure is a grid lattice arrangement can with different azimuths in two division periods UEDE r e; The grid arrangement which has in tifiCm AZilTiüi minucStcnS iwci ünicfsChicdüCiic aci- Iungspenoden, or a grid arrangement with markings splitting in four directions and assigned optically effective means in the imaging system for generating at least two corresponding to the measurement coordinates of the grid arrangement. ' be different Azimutwmkein associated paraüaktischer measurement angle, or a lattice arrangement with splitting by vbr directions marks and so seconded fotoe'ekirischen receiver systems hatred Hip diicph Λιο {αβ "ih"> o- Pmr.fänooi · defined parallactic angle of the receiver system to the receiver system are different, provided .

Ls kann auch den* abbildentsn optischen System mindestens eine Blende zugeordnet S£in^ deren Aüsspa-Ls can also map the optical system at least one diaphragm assigned to S £ in ^ whose outer pa-

Pupillehdefiriiertir., deren Schwerpunkte paarweise zur optischen A"chse des Systems vörajgsweise= gleiche Abstände aufweisen, wobei; die Abstände = zweier BipiKenpaare bzm PfeAttJiereishspaare ungleich sind (ungleiche Papailaxe^ Die Markierungen der Raster-Pupillehdefiriiertir., Whose focal points in pairs for optical axis of the system usually = same Have distances, wherein; the distances = two BipiKenpaare or PfeAttJiereishspaare are not equal (unequal papailaxe ^ the markings of the raster

struktur können in mindestens einer Richtung dreieckförmigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Sie können auch unterschiedliche Flankenwinkel aufweisen. structure can be triangular in at least one direction or trapezoidal cross-section. They can also have different flank angles.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention is described below with the aid of schematically illustrated exemplary embodiments.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Darstellung zur Erklärung des Zustandekommens der Signalmaxima,Fig. 1 is an illustration for explaining how it came about the signal maxima,

ρ i g. 2 einfiHEinrichtung mit nach zwei Koordinatenrichtungen unterschiedliche ireilungsperioden äufweisenders taster bzw. Güter.ρ i g. 2 entry device with two coordinate directions having different grace periods buttons or goods.

Fig. 2a —2c Ausführungsformen für das Rastet bzw Gitter. 2a-2c embodiments for the detent or grid.

Fig. 3 —3b Ausführungsformen mit nach einer Koordinatennchtung orientierten Rastern bzw. Gittern,3 - 3b embodiments with after one Coordinate oriented grids or grids,

p,g.4—4b Beisoiele mit unterschiedlichen Pupillenschwerpunkten, p, g.4-4b examples with different pupillary centroids,

F ι g 5. 5a eine Ausführungsform in Verbindung mit einer Kamera.F ι g 5. 5a an embodiment in connection with a camera.

F ι g. *) 6a eine Ausführungsfurm in Verbindung mit einem ProjektorFig. *) 6a an execution form in connection with a projector

In F ι g. 1 bildet ein Objektiv Il ein Objekt 12 in ε-.ne Ebene ab, in der ein Amplitudengitter 10 bewegbar gelagert ist und von einem Generator 14 in oszillatorische Bewegung parallel zur Zeichenebene und 'senkrecht zur optischen Achse versetzt wird. Dem Gitter nachgeordnet sina zwei fotoelektrische Empfänger 8,9, welche aufgrund ihrer räumlichen Lage unterschiedlichen Pupillenbereichen des Objektivs zugeordnet sind.In FIG. 1, an objective II forms an object 12 in ε-.ne Level in which an amplitude grating 10 is movably mounted and from a generator 14 in oscillatory Movement parallel to the plane of the drawing and 'is offset perpendicular to the optical axis. The grid downstream there are two photoelectric receivers 8,9, which, due to their spatial position, are assigned to different pupil areas of the lens.

Für die gezeigte Lage des Rasters liefern beide Empfänger Wechselsignale maximaler Amplitude und gleicher Phasenlage. Ändert man nun den Abstand zwischen Objektiv und Raster, so nehmen die Signalamplituden kontinuierlich ab, gleichzeitig tritt Phasenverschiebung der Ausgangssignale der Empfänger 8, 9 auf. wobei die Bewegungsrichtung der Schärfenebene bestimmt, welche Signale vorlaufen. Die Phasenverschiebung kann grundsätzlich auch mehrere Signalperioden durchlaufen. In jedem Fall ist die Frequenz der Signale durch die Gitterkonstante und Geschwindigkeit der Gitterbewegung bestimmtBoth deliver for the shown position of the grid Receiver alternating signals of maximum amplitude and the same phase position. If you now change the distance between lens and grid, the signal amplitudes decrease continuously, occurs simultaneously Phase shift of the output signals of the receivers 8, 9. where the direction of movement is the The focal plane determines which signals precede. The phase shift can in principle also be several Cycle through signal periods. In each case the frequency of the signals is given by the lattice constant and Determines the speed of the grid movement

Der Erfindung lag der Gedanke zugrunde, daß man bei der Entfernungsmessung mit den nach einer Koordinatennchtung des Gesichtsfeldes gewonnenen Signalen dann auskommt, wenn die Enifernungsar.derung des Objektes zur Verlagerung der SchärfenebeneThe invention was based on the idea that when measuring the distance with the after a The signals obtained from the coordinates of the field of view are sufficient if the change in distance of the object to shift the plane of focus

im Bereich einer Signalphasenänderung von + y bis - ^ führt. Darüber hinaus treten Doppeldeutigkeitenleads in the range of a signal phase change from + y to - ^. In addition, there are ambiguities

auf, die es zu eliminieren giltto be eliminated

Nur kann man aber, da nur eine Koordinatenrichtung des Gesichtsfeldes zur Meßsignalgewinnung verwendet wird, eine andere Koordinatennchtung des Gesichtsfeldes zur Gewinnung von definierenden Hilfssignalen verwenden. Dies gelingt insbesondere dann, wenn man den beiden Koordinatenrichtungen Raster mit voneinander abweichenden Teilungsperioden zuweist. In diesem Fall sind die Ausgangssignale von den unterschiedlichen Koordinatenrichtungen zugeordneten fotoelektrischen Empfängern in ihrer Frequenz gegeneinander unterschiedlich, und es läßt sich aus der Phasenlage der gegeneinander unterschiedlichen Signale die Lage der Schärfenebene, welche durch maximale Ausgangssignale der Empfänger der Meß-Koordinatennthl«ng definiert ist mit Sicherheit bestimmen. Benutzt man"be1spielsweise Raster, deren Teüungsperioden im Verhältnis 1 :10 sind, so tritt, von Maximummeßsignalen ausgehend, dieses in der gleichen Phasenrelation zum Hüfssignal erst nach zehn Perioden des Hilfssignals wieder auf. Man hat es also durch die geeignete Wahl der Raster in der Hand, den Eindeutigkeitsbereich der Meßanordnung zu vergrößern und damit den Entfernungsmeßbereich der Meßanordnung zu erweitern.But one can only use one coordinate direction of the field of view to obtain the measurement signal is another coordinate system of the field of view for obtaining defining auxiliary signals use. This is particularly successful if the two coordinate directions are rastered from one another assigns different division periods. In this case the output signals are from the photoelectric receivers assigned to different coordinate directions in their frequency different from each other, and it can be seen from the phase position of the mutually different signals the position of the focal plane, which is determined by the maximum output signals from the receivers of the measuring coordinates defined is to be determined with certainty. If one uses, for example, grids whose division periods are in Ratio 1: 10 are, so occurs, of maximum measurement signals starting, this in the same phase relation to the auxiliary signal only after ten periods of the auxiliary signal back on. So you have it in hand through the appropriate choice of the grid, the uniqueness of the To enlarge the measuring arrangement and thus the distance measuring range to expand the measuring arrangement.

Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in F i g. 2 gezeigt. Das nicht mit dargestellte Objekt wird vonA corresponding embodiment is shown in FIG. 2 shown. The object not shown is used by

ίο einem Objektiv U auf ein Raster 10' mit Marken dreieckförmigen Querschnittes abgebidet, welches nach zwei zueinander senkrechten koordinatennchtungen x, y geleih ist und für diese Koordinatennchtungen unterschiedliche Teüungsperioden aufweist. Diesesίο a lens U mapped onto a grid 10 'with marks of triangular cross-section, which is borrowed according to two mutually perpendicular coordinate directions x, y and has different pitch periods for these coordinate directions. This

■ 5 Raster ist mittels zweier, an ihm diagonal angebrachter Biegeschwinger 13 gelagert und kann durch Ansteuerung dieser Biegeschwinger mittels eine«; Generato· s 14 in Richtung schräg zu den beiden Kuordinatenrichtungen κ. y oszillierend bewegt werden. Dem Rasier 10' ist eine Feldlinse 15 nachgerMnet welche die Eintrittspupille des Objektivs 11 in Ebene 16 abbildet. In dieser Ebene sind vier \ aare fotoelektrischer Empfänger 20 bis 27 gelac Oa das Raster die Eintritispupille in vier Austrug, ilen aufspaltet, beaufschlagen deren Bilder■ 5 grid is mounted by means of two flexural oscillators 13 attached to it diagonally and can be controlled by controlling these flexural oscillators by means of a «; Generato · s 14 in the direction oblique to the two coordinate directions κ. y can be moved in an oscillating manner. A field lens 15 follows the razor 10 'and images the entrance pupil of the objective 11 in plane 16. At this level four \ aare photoelectric receivers are 20 to 27 gelac Oa the grid splits the Eintritispupille in four austrug ilen, act on their images

2s jeweils ein Empfängerpaar. Entsprechend dem obengenannten Patent sind die Empfänger so geformt und gelagert, daß jeweih zwei von ihnen Licht aus unterschiedlichen parallaktischen Winkeln vom Objekt erhalten, ^sprechend einem rechten und einem linken2s each with a pair of receivers. According to the above Patent, the receivers are shaped and mounted in such a way that two of them emit light different parallactic angles obtained from the object, ^ speaking a right and a left

ίο oder einem oberen und einem unteren Anteil der Eintrittspupille. Die Signale der Empfänger 20, 22 bzw. 21, 23 bzw. 24, 26 bzw. 25, 27 sind zueinander im Gegentakt. Sie werden entsprechend Gegentaktverstärkern 60, 61, 62, 63 zugeführt, welche ihre Eingangssignale summieren und gleichzeitig die Gleichtaktanteile sowie Störanteile eliminieren. Die so gewonnenen Ausgangssignale werden nun paarweise entsprechend der ihnen zugeordneten Koordinatenrichtung einer Phasenvergleichsstufe 65 bzw 65 zugeführt, deren Ausgangssignale von der jeweiligen Phasendifferenz der Eingangssignal abhängig und dieser direkt oder einer dieser entsprechenden Winkelfunktion proportional ist. Bei Änderung des Objektabstandes ergibt sich im zweiten Fall für Koordinatenrichtung ein Ausgangssignal mit periodischem Verlauf, aber in den beiden Koordinatenrichtungen mit unterschiedlicher Beziehung zwischen Entfernungsänderung und Periodenlänge. Die beiden Signale werden einem Verhältnisbildner 67 zugeführt welcher die jeweiligen Momentanwerte vergleicht und dessen Ausgangssignale als Kennung der Periode des oben beschriebenen Abstandssignals verwendet wird. Zusätzlich wird das Signal mindestens einer Koordinate zur Messung innerhalb der Periode verwendet, und zwar unter Ausnutzung seiner Phasenlage. Außerdem kann durch Hinzuziehung eines von der Schwingbewegung des Rasters abgeleiteten Referenzsignals mittels mindestens eines gestrichelt dargestellten phasenempfindlichen Gleichrichters 68 aus den ursprünglichen Ausgangssignalen der Gegentaktverstärker 60 bis 63 ein Signal abgeleitet werden, das der Objektverlagerung senkrecht zur optischen Achse in bis zu 2 Koordinaten proportional ist (Anzeige 69). Auch können unter Verwendung des Referenzsignals aus der Abtastbewegung durch Vergleich mit mindestens einem der Ausgangssignale der Verstärker 60 bis 63 Ausgangssignale gewonnen werden, die der Lageänderung des Objektes senkrecht zur optischen Achse entsprechen. ίο or an upper and a lower part of the entrance pupil. The signals of the receivers 20, 22 or 21, 23 or 24, 26 or 25, 27 are in push-pull to each other. They are fed to push-pull amplifiers 60, 61, 62, 63, which sum their input signals and at the same time eliminate common-mode components and interference components. The output signals obtained in this way are now fed in pairs according to the coordinate direction assigned to them to a phase comparison stage 65 or 65, the output signals of which are dependent on the respective phase difference of the input signal and which is directly proportional or proportional to an angle function corresponding thereto. When the object distance changes, in the second case an output signal with a periodic profile results for the coordinate direction, but in the two coordinate directions with a different relationship between the change in distance and the period length. The two signals are fed to a ratio generator 67 which compares the respective instantaneous values and whose output signals are used to identify the period of the above-described distance signal. In addition, the signal of at least one coordinate is used for measurement within the period, using its phase position. In addition, by using a reference signal derived from the oscillating movement of the grid by means of at least one phase-sensitive rectifier 68 shown in dashed lines, a signal can be derived from the original output signals of push-pull amplifiers 60 to 63 which is proportional to the object displacement perpendicular to the optical axis in up to 2 coordinates (display 69). Using the reference signal from the scanning movement by comparison with at least one of the output signals of the amplifiers 60 to 63, output signals can also be obtained which correspond to the change in position of the object perpendicular to the optical axis.

2§ 18 2092 § 18 209

Raster IC läßt sich auf unterschiedliche Weise realisieren. Einmal ist es möglich, die den beiden Koordinatenrichtungen zugeordneten unterschiedlichen Teilungsperioden dadurch'ZU erzielen, daß man-ein walmdachartiges oder walmdachstümpfartiges-Rasier mit nicht quadratischen Marken;Basen erzeugt.'1 Ein Beispiel ist h Fig.2a gezeigt, wobei die1 gestrichelten Linien die äußere Fiäche Öes Rasters bei Ausführung als walmdachstumpfar'tiges Raster difinieren. F ig. 2b zeigt eine 'Ausführungsform, -bei welcher die 'durch die H^flren gebildeten Täler ob .der Talsache/daß die 'MarJc'en mit quadratischer1 Grundfläche in den Beiden ' Kobrdinat^nrtchtiiTigen 'Unterschiedliche1 Flankenneifungen aufweisen, ensprecnend den /oordinaienricbtungen ur'erschisdlich tief smd. F ig. 2~ zeigt ein Raster welches aus zwei jinkoordinatigen Prismeiirastem unterschiedlicher Teilungsperiode zusammengesetzt wobei diese beiden Prismenraster um 90° mit ihren Teilungsrichtunpen gegeneinander ·. erdrehl aneinan derliegenRaster IC can be implemented in different ways. On the one hand, it is possible to achieve the different graduation periods assigned to the two coordinate directions by using a hipped roof-like or hipped roof-like razor with non-square marks ; Bases generated. ' 1 An example is shown in Fig.2a, where the 1 dashed lines define the outer surface of the grid when designed as a hipped roof-like grid. Fig. 2b shows an 'embodiment, -in which the' flren by H ^ valleys formed if .the Talsache / that the 'MarJc'en with square base 1 in the two' Kobrdinat ^ nrtchtiiTigen 'Different having 1 Flankenneifungen, the ensprecnend / oordinaienricbtungen ur'erschisdlich deep smd. Fig. 2 shows a grid which is composed of two jin-coordinate prism grids of different graduation periods, these two prism grids being at 90 ° with their graduation directions against each other. twist against each other

Beim bisher Beschr, ebener werden nach zwei unterschiedlichen Koordinatenrichtungen unterschiedliche Teilungsperioden aufweisende Raster verwendet Es ist aber einzusehen, dall :ich die zur l-apedefmition erforderlichen Signale unterschiedlicher F-req^-.z auch dadurch gewinnen lassen, daß man Objekt 12* auf zwei der gleichen Koordinatenrichtung zugeordnete, unter schiedliche Teilungsperioden aufweisende Raster gleichzeitig abbildet, wobei diesv Kaster dicht nebeneinanderliegen und ihr Licht Ober eine gemeinsame Optik erhalten können.With the previous description, be level after two different coordinate directions used grids having different graduation periods But it can be seen that: I am the apedefmition required signals of different F-req ^ -. z also by splitting object 12 * on two assigned to the same coordinate direction, under simultaneously depicts grids with different graduation periods, whereby these frames are close to each other and their light has a common optic can get.

Auch ist es möglich, das dem Objektiv nachgeordneie Raster einkoordinatig auszubilden um über ein zweites Objektiv das Objekt auf ein Hilfsraster abzubilden, wobei Meßraster und Hilfsraster die obengenannten Bedingungen erfüllen und entsprechend der durch ihre Marken bestimmten Richtungen unterschiedlichen oder »gar der gleichen Koordinatenrichtung zugeordnet «nd. Ein Beispiel dazu zeigt Fig.3. Das Objektiv !3 büdet das nicht mit dargestellte Objekt auf ein Prismenraster 100 ab. welchem Ober sammelnde linsen 30,3t fotoelektrische Empfänger 32,33 nachgeschaltet sind, deren Ausgangssignale aufgrund der Geometrie des Rasters 100 zueinander im Gegentakt sind. Eine entsprechende Anordnung von Bauelementen ist darübe rliegend dargestellt, wobei ihre Bauteile jeweils mit einem zugesetzten Stich bezeichnet sind Für sie gilt bezüglich der Ausgangssignale das gleiche wie für die untere Anordnung. Die beiden Objektive 11, 11 liegen möglichst nah beieinander und sind miteinander gekoppelt, so daß eventuelle räumliche Verlagerungen geme'msan. .oiJföhrt werden. Die beiden Raster 100 und iOO' haben voneinander unterschiedliche Teilungsperiodea, so daß die AusgsngssignaSs der fotoelektrisch^;; Empfänger 32, 33 eine andere Frequenz haben als die der Empfänger 32*. 33'. Nicht mit dargestellt sind Antriebsmittel, weiche die Raster in synchrone oszillatorische Bewegung versetzen entsprechend dem Doppelpfeil 35. Sie werden vorzugsweise von einem Generator 36 gespeist Die Auswertung der Signale erfolgt in der oben beschriebenen Weise.It is also possible to design the raster after the objective to be one-coordinate in order to map the object onto an auxiliary raster via a second objective, whereby the measuring raster and auxiliary raster meet the above-mentioned conditions and, according to the directions determined by their markers, are assigned different or "even assigned to the same coordinate direction" . An example of this is shown in Fig. 3. The lens! 3 images the object (not shown) onto a prism grid 100. which upper collecting lenses 30,3t are followed by photoelectric receivers 32,33 whose output signals are in push-pull due to the geometry of the grid 100. A corresponding arrangement of components is shown above, with their components each marked with an added stitch. For them, the same applies to the output signals as for the lower arrangement. The two lenses 11, 11 are as close to one another as possible and are coupled to one another, so that any spatial shifts can be made. .oiJföhrt. The two grids 100 and 100 'have different graduation periodsa from one another, so that the output signals of the photoelectrically ^ ;; Receivers 32, 33 have a different frequency than that of the receiver 32 *. 33 '. Not shown are drive means which set the grid in synchronous oscillatory movement according to the double arrow 35. They are preferably fed by a generator 36. The signals are evaluated in the manner described above.

Variationen dieser Anordnung sind möglich. So kann, wenn genügend Licht vorhanden ist, das Objektiv 11 «uch zur Abbildung auf beide Raster 100 und IOC verwendet werden, indem man zwischen Objektiv und Plaster 100 einen entsprechenden geometrischen oder physikalischen Strahlenteiler anbringt Dabei können die den Rastern zugeordneten Anteile des LichtflussesVariations on this arrangement are possible. So can, if there is enough light, the lens 11 “Can also be used for imaging on both Raster 100 and IOC by placing between lens and Plaster 100 attaches a corresponding geometric or physical beam splitter the proportions of the light flux assigned to the grids durchaus ungleich sein, da es bei den mittels des Hüfsrasters ICS' erzeugten Signalen jm wesentlicnsn auf ihre Phasenlage ankommt,'die5zur Definition der Lage der Bildebene herangezogen wird. Ein Beispiel ■> hierzu ist in F ΐ g. 3a gezeigt-Wie ersichtlich, ist hier dem Objektiv 11 ein geometrischer''Strahlenteiler' ICä nachgeordnet, welcher die einer Pupillertfiälfie des Objektivs 11 entsprechenden'Lichtflüsse auf das' Raster lOO^leiteV während *der"· Lichtfluß''aus~ der'anderenbe quite unequal, since it in by means of the Hüfsrasters ICS 'wesentlicnsn jm generated signals arrives at their phase position,' which is 5 used to define the position of the image plane. An example ■> this is in g F ΐ. 3a-As can be seen, a geometrical "beam splitter" ICä is arranged downstream of the objective 11, which guides the light fluxes corresponding to a pupillary field of the objective 11 onto the grid 100 while the "light flux" is directed from the others

ίο Pupillenhälfte zum Raster 400 gelängt *i'" ' ■' i v Beide Rasier sind wiederum mechanisch miteinander starr gekoppelt: Sie weisen'in ihren'Perioden gleiche, aber in :t>ren Flankenwink**ln ■!«»«•rschie'toe'ie Prisrnei* auf und werden unter Steuerung durch den Generatorίο the pupil half lengthened to the grid 400 * i '"' ■ ' i v Both razors are in turn mechanically rigidly coupled to one another: They show the same in their periods, but in : t> ren flank angles ** ln ■!« »« • rschie 'toe'ie Prisrnei * on and are under control by the generator

is 14 in zw Zeichen bene senkrechter Richtung r ;wegt. An dit Stelle des Teilers 108 \ ann auch, wie gestrichelt angedeutet ist. ein physik? oher Strahlenteiler 107 treten. Auch ist es möglich, den beiden Rastern unterschied!)14 is surrounded in a direction perpendicular zw mark r; moved. Ann to dit point of the divider 108 \ also, as indicated by dashed lines. a physics? Step over beam splitter 107. It is also possible to distinguish between the two grids!) ehe Pnnillenbereiche zuzuordnen, wie dies beim ir> Fig io gezeigtjn Be'spiel der Fall isi. Das Objekt Yl wird über das Objektiv ft mit vorgeschal·· ;em Bi Keil 11' abgebildet, und die beiden Raster «<M und 102. welche gegeneinander un v.hiedliche Tt jungspenobefore Pnnillenbereiche to you, as> the ir Fig io gezeigtjn Be'spiel the case isi. The object is YI ft above the lens with pre scarf ·; 11 displayed 'em Bi wedge, and the two grid'<M and 102 facing each other un v.hiedliche Tt jungspeno den aufweisen, sind unterschiedlichen P'piilenhälften des Objektivs 11 zugeordnet. Sie sind mι einander starr gekoppelt und werden unter Steuerung von einem Generator i in zur Zeichenebc.-.e senkrechter Richtung bewegt. Die nachgeschaltcten fotnc'ektrischenwhich have, are assigned to different P'piilenhälften the objective 11. They are mι rigidly coupled to one another and are moved under the control of a generator i in the direction perpendicular to the characters bc .-. E. The downstream photnc'electric Empfänger 103 bzw. 1G4 liefern im Zusammenwirken mit den durch Feldlinsen 15 sie erreichenden Lichtflüssen Ausgangssignale, welche sich in ihrer Frequenz entsprechend der Ausbildung der Raster unterscheiden Die Verarbeitung dieser Signale erfoSgt analog zumReceivers 103 and 1G4, in cooperation with the light fluxes reaching them through field lenses 15, supply output signals which vary in frequency differentiate according to the formation of the grid These signals are processed in the same way as oben Beschriebenen.described above.

Will man aber auf die Gewinnung der Signale, nämlich der Meßsignale und der diese definierenden Kilfssignale, aus zwei Koordinatenrichtungen nicht verzichten, so kann man solches auch mit einem nachBut if you want to get the signals, namely the measurement signals and those defining them Kilfssignals, from two coordinate directions, cannot be dispensed with, so one can also use one afterwards zwei Koordinatenrichtungen gleiche Teilungsperioden aufweisenden Raster erreichen, wenn man drfur Sorge trägt daß den Koordinatenrichtungen Pupillenbereiche mit unterschiedlichen Abständen ihrer Schwerpunkte zugeordnet sind Solches läßt sich beispielsweise durchgrids with the same division periods in two coordinate directions can be achieved if one cares about it carries that the coordinate directions pupil areas with different distances between their centers of gravity are assigned This can be, for example, through

Verwendung eines Objektivs elliptischer öffnung oder dadurch erreichen, daß man dem Objektiv eine entsprechende Blende zuordnet Beispiele für solche Blenden sind in den F i g. 4a und 4b dargestellt während F i g. 4 den grundsätzlichen Aufbau der GesamtanordUse a lens with an elliptical aperture or achieve this by assigning an appropriate aperture to the lens. Examples of such Apertures are shown in FIGS. 4a and 4b shown while FIG. 4 the basic structure of the overall arrangement nung zeigt In Fig.4a ist dem Objektiv 11 eine Blende 40 mit einer ovalen Aussparung 41 zugeordnet welche durch ihre Formgebung die Lage der Pupi/lenschwerpunkte Px und Pp bestimmt Beim Beispiel nach F i g. 4b webt dis Blende 43 vier Aussparungen 4& bis 47 rundenIn FIG. 4a, the objective 11 is assigned a diaphragm 40 with an oval recess 41 which, through its shape, determines the position of the pupil centers of gravity Px and Pp. In the example according to FIG. 4b weaves the panel 43 four recesses 4 & round to 47 Querschnitts auf, deren Zentren mit den Pupillenschwerpunkten Px bzw. Py zusammenfallen. Wie ersichtlich, weisen die Pupillenschwerpunkte Px zueinander bzw. die Pupiüenschwerpuakte Py zueinander unterschiedliche Abstände auf, ihnen sind unterschiedliCross-section, the centers of which coincide with the pupillary centroids Px and Py . As can be seen, the pupil centers of gravity Px to one another or the pupil centers of gravity Py to one another have different distances, they are different ehe Parallaxwinkel zugeordnet woraus im Zusammen wirken mit einem Raster HO, welches für beide Koordinatenrichtungen gleiche Teilungsperioden aufweist, in ihrer Frequenz unterschiedliche elektrische Abtastsignale resultieren, wobei dem kürzeren Pupillen-before parallax angle assigned from what together act with a grid HO, which has the same graduation periods for both coordinate directions, with different electrical frequencies Scanning signals result, with the shorter pupillary

schwerpunktabstand die höherfrequenten Signale entsprechen. Dabei ist es nicht unbedingt notwendig, daß die Pupillenschwerpunkte einer Koordinatenrichtung zur optischen Achse des Systems gleichen AbstandThe center of gravity corresponds to the higher-frequency signals. It is not absolutely necessary that the center of gravity of the pupils in a coordinate direction is the same distance from the optical axis of the system

709 538/405709 538/405

2δ 18 2Θ92δ 18 2Θ9

•ufv/eisen.• ufv / iron.

'Auf die Bbnde 43 kann verzichtet werden, wenn man dafür sorgt, d<sß 'die fotoelektrischen Empfänger so ausgestaltet und angeordnet sind, daß sie von Pupjiienbereichc? mit unterschiedlichen Abständet? ihrer fjchwerpunkte durchtaufen habenden Strahlungsanteilen getroffen, werden. Ein Ausführungsbeispiel für eine solche Empfäsigeranordnung ist in F ig.5, ihre spezielle .yirwondung in eineßKainera in F i g.,5a gezeigt. Die in F i fr. 5 gestrichelt dargestellten Felder entsprechen den ^Stnu'iHjngsanteüen, die ^um Sucher Weitergeleitet .iwe.rdea und somit für die Messung nicht mehr zur Verfügung stehen. ■'Volume 43 can be dispensed with if one ensures that the photoelectric receivers do so designed and arranged that they are of Pupillary area? with different distances? of their The radiation components which have been given focal points to be hit. An embodiment for a Such a receiver arrangement is shown in Fig. 5, its special .yirwondung in aßKainera shown in Fig. 5a. In the F i fr. 5 fields shown in dashed lines correspond to the ^ Stnu'iHjngsanteüen, the ^ forwarded to viewfinder .iwe.rdea and therefore no longer used for the measurement To be available. ■

in F1 g. 5a ist zwischen die Glieder des Kamerbiobjektivs Sf ein Teiler oder Klappspiegel 59 gesollt, der mindestens einen Teil des einfallenden Lichtflusser, seitlich in einen Sucher-Strahlengang ablenkt. Die optischen Glieder 53,55 in Verbindung mit einer Blende 54 sind so ausgeführt, daß Objekt auf einen Ringspiegel 50 abgebildet wird, durch dessen öffnung einmal der Strahlungsanteil für den Sucher mit seinem Okular 53 hindurchfällt Die den Ringspiegel 50 treffenden Strahlungsanteile werden auf einen Hohlspiegel 50' geworfen, welcher sie durcK das Loch des Ringspiegels 50 einer optischen Einrichtung 57 zuführt, welche entsprechend d«*r.i oben Gesagten aufgebaut ist Die Figur zeigt, daß sich die neue Einrichtung ohne viel Platzbedarf auch in einer Kamera anwenden läßtin F1 g. 5a, a splitter or folding mirror 59 is intended between the members of the camera lens Sf, which diverts at least part of the incident light flux laterally into a viewfinder beam path. The optical elements 53, 55 in connection with a diaphragm 54 are designed in such a way that the object is imaged on an annular mirror 50, through the opening of which the radiation component for the viewfinder with his eyepiece 53 passes 'thrown, which makes them By J K 50 of an optical device 57 supplies the hole of the annular mirror, which in accordance with d "* ri above, is constructed the figure shows that the new device is applicable also in a camera without a lot of space

Bisher wurde davon ausgegangen, daß das anzumessende Objekt selbst genügend Strukturen aufweist. welche ausreichende Meßsignale sichersteilen. Nun gibt es aber Fälle, in denen dies nicht gegeben ist Dazu wurde bereits vorgeschlagen, auf'das anzumessende Objekt eine Struktur zu projizieren, weiche bezüglich des Bilde· ihrer Teilungsperiode in der Ebene des Rasters mit der Teilungsperiode des letzteren übereinstimmt (vgl. Patentanmeldung P 24 03 5185). Dieses Verfahren läßt sich auch im Rahmen vorliegender Erfindung anwenden, wenn man das die projizierte Struktur liefernde Raster als Kreuzraster mit in zwei Koordinatenrichtungen der Bildebene unterschiedlichen Teiiungsperioden ausbilde* und als Sensorraster, vorzugsweise "in Pyramidenraster, vorsieht, das mit seinen unterschiedlichen Teilungsperioden dem Bild der unterschiedliche Teilungsperioden aufweisenden Struktür entspricht. Diefss Raster wiro, wie oben erwähnt quer zu den Koordinatennchtungen in oszillierende Bewegungen versetzt und dann das Licht aus dem Bildraum für die beiden Koordinatenrichtungen auf je e'i Empfängerpaar geleitet Dabei «wiitehe»; im Objektraum sich mehrfach kreuzende rhombische Strahlengeometrisn, die aus der projizieren Struktur und dem virtuellen Bild des Rasters hervorgehen. Um t^isnuf elf τ gegebf neripjrallafctischewJBasis -τ an sich sind aucSl Anordnungen mit zwei Basen z. B. in Höfoen- und Seitenrichtung möglich — mit einfachen Mitteln auszukommen, werdenbeide Kreuzraster unter z. B.45" zur Basis in dem Bildebenen verdreht angeordnet, wodurch Tür beide Kaoräiftatenrichtungeneine Komponente der Basis und der Schwingbewegung des Rasters zur Wirkung kommtSo far it has been assumed that the to be measured Object itself has enough structures. which ensure sufficient measurement signals. Well there But there are cases in which this is not the case Object to project a structure, soft in relation to the image · its period of division in the plane of the Grid coincides with the division period of the latter (see patent application P 24 03 5185). This The method can also be used in the context of the present invention if the projected one is used Structure-providing grids as cross grids with different in two coordinate directions of the image plane Training periods * and as a sensor grid, preferably "in a pyramid grid, provides that with its different periods of division the image of the structure door having different periods of division is equivalent to. The grid is as mentioned above across the coordinate directions in oscillating Moves offset and then the light from the image space for the two coordinate directions on each e'i recipient pair directed where «wiitehe»; in the Object space multiple intersecting rhombic ray geometries that result from the projected structure and emerge from the virtual image of the grid. Around t ^ isnuf eleven τ given neripjrallafctischewJBasis -τ per se are also arrangements with two bases z. B. in Höfoen- and side direction possible - with simple means get along, both cross grids under z. B. 45 " arranged rotated to the base in the image plane, whereby the door both Kaoräiftatenrichtungen one component the base and the oscillating movement of the grid comes into effect

Bei einer solchen Anordnur? kann für die Projektionseinrichtung ur 1 den Sensor ein gemeinsames Objektiv Verwendung finden, wobei vorzugsweise durch eine geometrische Strahlenteilung in der Nähe der Eintrittspupille getrennte Pupillen- und Parallanep-Schwerpunkte für die Rasterpiojektion und den .«or entstehen. Ein Beispiel für eine derartige Anordnung ist in den F i g. 6 und 6a gezeigt Ein gemeinsames Objektiv 7© ist sowohl der au·* einer Lichtquelle 71, einem Kondensor 72. einem die projizierte Struktur liefernden Raster 73 sowie einem Umlenkspiegel 74 bestehenden Projektionseinrichtung als auch dem aus einem (durch Pfeile angedeuteten) schwingenden Raster 75, ein<=r Feldlinse 76 sowohl einem fotoelektnschen Empfängersystem 77 bestehenden Sensor zugeordnet, wobei jeweils nur eine Objektivhälfte benutzt wird Sowohl das Raster des Sensors (F i g. 6a) als auch das Raster der Projektionseinrichtung s.ad so angeordnet, daß die von ihnen definierten Koordinatenrichtungen schräg zur Schwingungsrichtung des Rasters 75 stehen. Die parallaktische Basis ist mit ο bezeichne.With such an arrangement? can for the projection device Only 1 the sensor can be used with a common lens, preferably by means of a geometric beam splitting in the vicinity The pupil and parallanep centers of gravity separated from the entrance pupil for the raster piojection and the. «or arise. An example of such an arrangement is in fig. 6 and 6a shown. A common lens 7 © is both the au · * a light source 71, a Condenser 72, a grid 73 which supplies the projected structure, and a deflecting mirror 74 Projection device as well as the oscillating grid 75 (indicated by arrows), a <= r Field lens 76 assigned to both a photoelectnschen receiver system 77 existing sensor, wherein only one lens half is used in each case. Both the grid of the sensor (FIG. 6a) and the grid of the Projection device s.ad arranged so that the coordinate directions defined by them are oblique to the The direction of oscillation of the grid 75 is available. The equatorial base is denoted by ο.

Es ist leicht einzusehen, daß die in den einzelnen Beispielen verwendeten Raster bei entsprechender Anpassung durch Raster anderer Art ersetzt werden können.It is easy to see that in the individual Examples used grids can be replaced by grids of a different type if adapted accordingly can.

Auch bleibt zu erwähne „ daß das oben beschriebene Verfahren bzw. die Einrichtungen zu seiner Durchführung auch in der Augsnrefraktomie verwendet werden kann.It also remains to be mentioned “that what is described above The procedure and the facilities for its implementation can also be used in eye refractomy can.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen . Λ,For this purpose 5 sheets of drawings . Λ,

Claims (1)

L.MaA JaQ al« *»■»». πL.MaA JaQ al «*» ■ »». π IOIO Patentansprüche:Patent claims: I. Verfahren zur Entfernungsmessung miri eines mindestens eine Abbüdungsoptik, mindestens eine optisch wirksame Rasterstruktur sowie ein dieser zugeordnetes fotoelektrisches Empfängersy-'item aufweisenden optischen !Correlators, da-.tfiirch gekennzeichnet, daß zum Zwecke Üer eindeutigen Entfernungsbestimmung durch optisch-geometrische Maßnahmen im Bildraum •nd/oder im Fourier-Raum unterschiedliche Strahlenführungssysteme erzeugt werden, so daß bei einer axialen Relativbewegung eines Objektbildes rel itiv xur Rasterstruktur an jedem einer Strahlenführung xugeordneten fotoelektrischen Empfängersystem tin Ausgangssignal entsteht, das sich von dem aus einer anderen Strahlführung gewonnenen Aus-I. Distance measurement method miri at least one optical system, at least one optically effective grid structure and a this associated photoelectric receiver system having optical! Correlators, da-.tfiirch characterized that for the purpose of clear distance determination by optical-geometric measures in the image space • and / or different beam guidance systems in the Fourier space are generated, so that with an axial relative movement of an object image rel itively xur raster structure on each photoelectric receiver system arranged in a beam guide tin output signal is generated that differs from the output obtained from another beam guidance iangssignal stets bezüglich seiner Frequenz und amit seiner Phase unterscheidet, und di.3 diese beiden Ausgangssignale dann miteinander verglichen und aus dem Vergleichsergebnis die geometrische Bildlage des HsuptmasimuniE gegenüber der. geometrischen Lagen der Nebenmaxima bestimmtinput signal always with regard to its frequency and am with its phase differs, and di.3 this the two output signals are then compared with one another and the geometrical one from the comparison result Image position of the main masimuniE opposite the. geometric positions of the secondary maxima determined
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