DE2853003C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Fokussiervor­ richtung für eine Kamera mit einem Lichtsender, einem ersten optischen Element, um das Licht vom Lichtsender gegen ein Zielobjektiv zu leiten, mit einem zweiten opti­ schen Element zur Aufnahme des vom Zielobjekt reflektier­ ten Lichts, und mit mehreren Fotoelementen, die hinter dem zweiten optischen Element angeordnet sind, um das vom zweiten optischen Element empfangene Licht aufzunehmen, und die derart nebeneinander liegen, daß das vom Licht­ sender ausgestrahlte und vom Zielobjekt reflektierte Licht derart auf die Fotoelemente auftrifft, daß das Ausgangs­ signal des Lichtempfängers eine, die Entfernung der Kamera zum Objekt angebende Entfernungszone aus einer Anzahl derartiger Zonen auswählt, in der sich das Zielobjekt be­ findet.

Es ist ein mit Zonenüberwachung arbeitender selbsttätiger Entfernungsmesser für eine Kamera bekannt, der einen Lichtsender zur Erzeugung und Projektion eines gepulsten Lichtstrahls durch eine Sammellinse zwecks Beleuchtung eines Zielobjekts aufweist, das innerhalb einer Mehrzahl von Entfernungszonen gegenüber der Kamera angordnet ist, sowie einen Lichtempfänger mit Fotoelementen enthält, deren Anzahl im wesentlichen der Anzahl der Entfernungs­ zonen entspricht, um den das Zielobjekt beleuchtenden Licht­ strahl durch eine andere Sammellinse zu ermitteln, wobei die Fotoelemente derart angeordnet sind, daß sie die jeweiligen Entfernungszonen überwachen und jedes Fotoelement einen Para­ meter hat, dessen Größe als Funktion der Intensität des vom Fotoelement empfangenen gepulsten Lichtstrahles schwankt, und ferner eine mit dem Lichtempfänger gekoppelte Einrichtung aufweist, die auf eine Änderung in der Größe des Parameters eines jeden der Fotoelemente anspricht, um den vom Zielobjekt eingenommenen Entfernungsbereich anzuzeigen, d. h. in welcher der genannten Anzahl von Zonen sich das Zielobjekt befindet.

Beispiele von mit Zonenüberwachung arbeitenden automatischen Entfernungsmessern sind beispielsweise in der US-PS Re 27 461 angegeben und in der US-PS 37 23 003.

Das Konzept eines derartigen, mit Zonenüberwachung arbeitenden Entfernungsmessers basiert im wesentlichen auf dem Prinzip der Triangulation und besteht darin, daß ein von einem Licht­ sender durch eine Sammellinse projizierter Lichtstrahl, der anschließend von einem Zielobjekt reflektiert wird, durch eine andere Sammellinse auf ein Fotoelement einer Anzahl von foto­ elektrischen Elementen eines Lichtempfängers fokussiert wird, die in vorgegebener Stellung seitlich gegenüber dem Lichtsender versetzt angeordnet sind, um die Höhe des durch den Lichtsender, das Zielobjekt und den Lichtempfänger gebildeten Dreiecks als Funktion des Einfallswinkels des reflektierten Lichts auf die andere Sammellinse zu ermitteln, wobei diese Höhe ein Maß für die Entfernung zwischen dem Lichtsender und dem Zielobjekt dar­ stellt.

Bei diesem bekannten Entfernungsmesser der vorausgehend ge­ nannten Bauart werden der Lichtsender und der Lichtempfänger getrennt eingesetzt und angeordnet, beispielsweise jeweils an einer Seite einer Objektivlinsenanordnung der Kamera, so daß deshalb eine verhältnismäßig große Basislänge, d. h. eine verhältnismäßig große Entfernung zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger erforderlich ist, damit der Entfernungs­ messer mit einer verhältnismäßig hohen Auflösung arbeiten kann. Im allgemeinen ist die Auflösung des Entfernungsmessers umso höher je größer die Basislänge ist.

Wird jedoch der begrenzte, in einer Kamera zur Unterbringung des Entfernungsmessers verfügbare Raum berücksichtigt, so steht eine vergrößerte Basislänge nicht im Einklang mit dem Trend der fotografischen Industrie, Kameras so kompakt und mit so geringem Gewicht wie möglich zu produzieren und ist damit nicht realisierbar. Dies wird anschließend in Verbindung mit einem bekannten Entfernungsmesser erläutert, der durch die JA-OS 49-49 625 angegeben wird und in Fig. 1 dargestellt ist.

Gemäß Fig. 1 enthält der in der JA-OS 49-49 625 angegebene Entfernungsmesser einen Lichtsender 10, der ein Blitzlicht synchron mit der Verschlußauslösung in der Kamera 11 erzeugen kann, um ein Zielobjekt T zu be­ leuchten, eine Abbildungslinse 12, die an einer Seite der Objektiv­ linsenanordnung 11 a der Kamera 11 vom Lichtsender 10 ent­ fernt angeordnet ist, sowie einen Lichtempfänger 13, der hinter der Abbildungslinse 12 bei Blickrichtung gegen das Zielobjekt T liegt. Der Lichtempfänger 13 besteht aus einer Anzahl von Fotoelementen 14, wie beispielsweise Fotodioden oder Fotowider­ ständen, die nebeneinander auf einer Halterung 13 a angeordnet sind und zur Überwachung jeweiliger, auf die Kamera 11 be­ zogener Entfernungszonen dienen. Die Abbildungslinse 12 ist zur Erzeugung eines Bildes des anvisierten Zielobjekts T vorgesehen. Dieses wird durch das Blitzlicht des Lichtsenders 10 beleuchtet und auf einem der Fotoelemente 14 abgebildet, abhängig von der Entfernungszone, in welcher sich das Zielobjekt T be­ findet.

Bei dem bekannten Entfernungsmesser, entsprechend einer Bauart nach Fig. 1, ist die Basislänge, d. h. die Entfernung zwischen dem Lichtsender 10 und dem Lichtempfänger 13 verhältnismäßig groß und erheblich größer als der maximale Außendurchmesser der in der Kamera 11 verwendeten Objektivlinsenanordnung 11 a. Der Grund für die Verwendung einer größeren Basislänge für die Entfernungsmessung wird anschließend beschrieben. Die vorausgehend genannte Veröffentlichung zeigt ferner die Ver­ wendung einer elektromechanischen Anordnung zur Erzielung einer Fokussierung der Objektivlinsenanordnung 11 a, abhängig von der Messung der Höhe des Dreiecks, das durch den Licht­ sender 10, das Zielobjekt und den Lichtempfänger 13 gebildet wird. Insbesondere besteht die zum Antrieb einer innerhalb der Objektivlinsenanordnung 11 a angeordneten fokussierenden Linsen­ gruppe erforderliche Anordnung aus einer Rückholfeder, die eine Kraft auf die fokussierende Linsengruppe ausübt, die ein­ stückig mit einer Sperre gekoppelt oder verbunden ist, so daß sich die fokussierende Linsengruppe linear von einer Unendlich- Einstellung gegen eine Naheinstellung bewegen kann, sowie aus einem Elektromagneten, der selektiv eine schwenkbar angeordnete Klinke von der Sperre löst bzw. mit dieser in Eingriff bringt. Diese Sperrklinkenanordnung ist ebenfalls in der vorausgehend erwähnten US-PS Re 27 461 beschrieben, wobei ein Unterschied dahingehend vorhanden ist, daß die verwendete Sperre als gezahnte Scheibe ausgebildet ist, so daß die fokussierende Linsengruppe axial bewegt werden kann, während sie sich um die optische Achse der fokussierenden Linsen­ gruppe dreht.

Unter Weiterführung der obigen Erörterungen hängt die Auf­ lösung des Entfernungsmessers in erster Linie sowohl von der Basislänge zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger ab, als auch von dem Ausmaß, in welchem ein begrenztes, vom Licht­ sender 10 projiziertes Lichtbündel sich verbreitert, während es sich einen merklichen Betrag von der Lage des Lichtsenders entfernt, wobei diese Größen miteinander gekoppelt sind. Ist beispielsweise die Basislänge verhältnismäßig groß, so kann eine verhältnismäßig hohe Auflösung des Entfernungsmessers für eine gegebene Verbreiterung des Strahlenbündels des vom Licht­ sender abgegebenen Lichts erwartet werden, da keine bedeutsame Möglichkeit besteht, daß das vom Lichtempfänger 13 durch die Abbildungslinse 12 ermittelte Licht auf die benachbarten zwei oder mehr Fotoelemente fällt, d. h. gleichzeitig von diesen er­ mittelt wird. Anders ausgedrückt, eine im wesentlichen gleiche Auflösung kann in dem Entfernungssystem erhalten werden, in welchem eine verhältnismäßig große Basislänge in Verbindung mit einer verhältnismäßig großen Verbreiterung des vom Licht­ emitter abgegebenen Lichtstrahlenbündels verwendet wird, sowie in dem Entfernungssystem, in welchem eine verhältnismäßig kleine Basislänge in Verbindung mit einer verhältnismäßig kleinen Ver­ breiterung des vom Lichtsender abgegebenen Lichtstrahlenbündels verwendet wird.

Berücksichtigt man den begrenzten Raum, der in einer in letzter Zeit entwickelten Kamera zur Aufnahme des Entfernungsmessers zur Verfügung steht, so erscheint die Verwendung einer ver­ hältnismäßig kleinen Basislänge von beispielsweise 20 mm ge­ eignet. Somit bringt die Verwendung einer verhältnismäßig kleinen Basislänge bei Aufrechterhaltung einer verhältnismäßig hohen Auflösung zwei Schwierigkeiten. Die eine liegt darin, die Quer­ schnittsfläche des vom Lichtsender kommenden Lichtbündels so klein wie möglich zu halten, d. h. die lichtabgebende Fläche des Senders so gering wie möglich zu halten, und die andere liegt darin, die Größe eines jeden Fotoelements so klein wie möglich zu machen.

Andererseits ist es wahrscheinlich, daß die möglichst kleine Bemessung der lichtabgebenden Fläche des Lichtsenders und die möglichst geringe Größe der Fotoelemente wahrscheinlich die verfügbaren Lichtenergien in solchem Umfang verringern, daß der Entfernungsmesser nicht mehr ordnungsgemäß und zufrieden­ stellend arbeitet. Dabei erfordert die Verwendung einer ver­ hältnismäßig kleinen Basislänge eine Präzisionseinstellung des Lichtsenders und Lichtempfängers relativ zueinander.

Dies wird anschließend anhand eines Beispiels erläutert. Das gegen einen Objektraum über eine erste Sammellinse projizierte Lichtbündel weist eine Verbreiterung auf, die durch die Brenn­ weite, die f-Zahl und die optische Abweichung der ersten Sammel­ linse und der Größe der lichtabgebenden Fläche des Lichtsenders bestimmt wird. Wird angenommen, daß die Größe des Lichtsenders 100 µm ist, und die Brennweite und f-Zahl der ersten Sammel­ linse 20 mm bzw. 1.8 sind, und daß ein Bild der Lichtabgabe­ fläche des Lichtsenders in einem Abstand von 3 m von der Kamera erzeugt wrd, so ist die Verbreiterung des vom Lichtsender ab­ gegebenen Lichtbündels 24 mm in einer Entfernung von 1 m von der Kamera und 36 mm in einer Entfernung von 3 m von der Kamera.

Unter Berücksichtigung des Umstands, daß dieses Lichtbündel durch das Zielobjekt total reflektiert wird, wobei das Bild der Lichtabgabefäche des Lichtsenders an dem durch die zweite Sammellinse erhaltenen Licht gebildet wird, so ist die Größe des auf diese Weise am Lichtempfänger erhaltenen Bildes 240 µm in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Sammellinse, falls die Entfernung zwischen der ersten und zweiten Sammel­ linse 20 mm beträgt. Die Brennweite und die f-Zahl der zweiten Sammellinse sind 20 mm bzw. 1.8 und der Abstand zwischen der Fotokamera und dem Zielobjekt beträgt 1 m.

Wird angenommen, daß die Zonen A, B, C, D und ∞, gemäß Fig. 2 im wesentlichen innerhalb eines Bereiches von 0,8-(0,9)- 1 m, 1-(1,2)-1,5 m, 1,5-(2)-2,5 m, 2,5-(3,5)-5 m und weiter als 5 m liegen, so ist das Bild des Zielobjekts, das in der Zone B liegt, welches durch die zweite Sammellinse am Bildempfänger entsteht, 130 µm gemessen in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der zweiten Sammellinse, was kleiner als das vorausgehend beschriebene reflektierte Bild ist. So ist es klar, daß das reflektierte Bild unter Über­ lappung der benachbarten beiden Zonen entsteht.

Daher ist es nicht möglich, festzustellen, in welcher der Zonen sich das Zielobjekt tatsächlich befindet, indem lediglich ein Ausgangssignal ermittelt wird, das von einem der Fotoelemente am Lichtempfänger erzeugt wird, womit der erforderliche Detektor­ kreis zu einem komplizierten Aufbau tendiert und daher leicht fehlerhaft arbeitet.

Der vorausgehend beschriebene Nachteil kann beseitigt werden, wenn die Verbreiterung des Lichtstrahlenbündels so gering wie möglich gehalten wird, was sich erzielen läßt, wenn ein Licht­ sender mit einer verhältnismäßig kleinen Lichtabgabefläche und ein zur Verwendung mit einem derartigen Lichtsender geeignetes optisches System vorgesehen werden. Darüber hinaus geht die Bedeutung der Position des Lichtempfängers aus obiger Erörterung hervor.

Im Hinblick auf obigen Sachverhalt wurde eine Kamera mit einem derartigen eingebauten Entfernungsmesser noch nicht ver­ wirklicht, da ein Lichsender mit verhältnismäßig kleiner Licht­ abgabefläche, der jedoch ein Licht hoher Intensität liefert und der in dem begrenzten, in einer Kamera verfügbaren Raum untergebracht werden kann und ein optisches System zum Projizieren des vom Lichtsender kommenden Lichts in Form eines feinen Lichtbündels nicht zu relativ günstigen Kosten zur Verfügung stehen. Es ist ferner schwierig, die Stellung und den Winkel des Lichtempfängers mit Präzision (innerhalb einer Toleranz von ± einigen Zehntel Mikrometern) relativ zur optischen Achse der zweiten Sammellinse einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Fokussiervorrichtung für eine Kamera der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei verhältnismäßig kleiner Basislänge zwischen dem Lichtsender und den optischen Elementen des Lichtempfängers eine präzise Entfernungsmessung mit guter Auflösung erzielt werden kann, wobei die vom Lichtsender abgestrahlte Lichteniergie genügend hoch sein soll, des­ gleichen das vom Lichtempfänger empfangene vom Objekt reflektierte Signal.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Fotoelemente des Lichtempfängers eine längliche Form aufweisen und seitlich nebeneinander angeordnet sind, und daß der Lichtsender ein lichtemittierendes Halbleiter­ element aufweist, das eine Verbindungsstelle besitzt, die durch Verbinden eines Paars von lichtemittierenden Halb­ leiterschichten zwecks Erzeugung einer Lichtstrahlung her­ gestellt ist, wobei ein länglicher, Strahlung abgebender Abschnitt an einer Seite des lichtabgebenden Halbleiterelements erhalten wird und das lichtabgebende Halbleiterelement derart angeordnet ist, daß die Längsrichtung des strahlungsabgebenden Abschnitts optisch der Längsrichtung der Fotoelemente entspricht.

Gemäß der Erfindung kann die Auflösung des Entfernungsmes­ sers verbessert werden, da der Lichtempfänger aus läng­ lichen Fotoelementen besteht, die parallel nebeneinander liegen und das Lichtsenderelement eine entsprechende läng­ liche Lichtabgabefläche aufweist, die durch die Verbindung zwischen den lichtemittierenden, miteinander vereinigten Halbleitern gebildet wird, und da ferner der Licht­ empfänger und der Lichtsender derart angeordnet sind, daß die Längsrichtung eines jeden länglichen Fotoelements des Lichtempfängers parallel zur Längsrichtung der länglichen Lichtabgabefläche des Lichtsenders angeordnet ist, so daß eine genaue und präzise Entfernungsmessung möglich wird.

Eine Vereinfachung der Entfernungsmeßvorrichtung der auto­ matischen Fokussiervorrichtung zwecks Erzielung einer kom­ pakten Anordnung kann erreicht werden, indem der Licht­ sender und der Lichtempfänger auf einer gemeinsamen Hal­ terung befestigt werden. Dies gestattet die Verwendung einer minimalen Basislänge zwischen dem ersten und zweiten optischen Element und somit dem Lichtsender und dem Licht­ empfänger, ohne daß die Leistungsfähigkeit der Ent­ fernungsmeßvorrichtung merklich beeinträchtigt wird.

Darüber hinaus können der Lichtsender, der Lichtempfänger und das erste und das zweite optische Element in einem einzigen Ent­ fernungsmeß-Baustein angeordnet sein, wodurch eine verein­ fachte Entfernungsmeßvorrichtung erhalten werden kann.

Bei der Ausführung der Erfindung muß, wie dem Fachmann bekannt ist, darauf geachtet werden, zu vermeiden, daß die den Lichtempfänger bildenden Fotoelemente nicht nur auf die das Zielobjekt beleuchtenden Lichtstrahlen ansprechen, sondern auch auf unerwünschtes Umgebungslicht. In diesem Zusammenhang sind verschiedene Verfahren bekannt, die auch bei der Erfindung verwendet werden können. Jedoch ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die den Lichtempfänger bildenden Fotoelemente eine spektrale Auflösung haben, die auf die des Lichtsenders abgestellt ist, dieser Lichtsender zur Aussendung von Licht im Infrarotbereich ge­ eignet.

Ferner kann die Lichtabgabefläche des Lichtsenders eine läng­ liche Form aufweisen, wobei die Breite der Lichtabgabefläche klein ausgeführt ist, während die Länge des Lichtsenders, ge­ messen in einer Richtung senkrecht zur Breite, derart ist, daß der Lichtsender einen Lichtstrahl verhältnismäßig hoher Energie abgeben kann, was es wiederum dem Lichtempfänger ermöglicht, ein einfallendes Licht hoher Intensität festzustellen.

Die kombinierte Verwendung des ersten und des zweiten optischen Elements, wovon jedes eine rechteckige Form aufweist, mit ent­ sprechenden rechteckförmigen Fotoelementen für den Lichtempfänger und den Lichtsender mit länglichen Lichtabgabebereichen, ist zweckmäßig bei der Herstellung der Entfernungsmeßvorrichtung in kompakter Abmessung, ohne Beeinträchtigung der Leistungsfähig­ keit.

Weitere Ausgestaltungen finden sich in den Unteran­ sprüchen. Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Fig. 1 bis 15 dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine bekannte Kamera mit eingebautem bekannten Entfernungsmesser,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines optischen Entfernungsmeßsystems, das zur Verdeutlichung des Prinzips der vorliegenden Erfindung verwendet wird,

Fig. 3 eine perspektivische schematische Darstellung des Systems nach Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des im Entfernungs­ messer nach Fig. 2 verwendeten Lichtsenders,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines im Ent­ fernungsmesser nach Fig. 2 verwendeten Lichtempfängers,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Lichtsenders und des Lichtempfängers, die beide auf einer gemeinsamen Halteplatte angeordnet sind,

Fig. 7 ein Schaltschema, das den Leistungsversorgungskreis für den Lichtsender darstellt,

Fig. 8 ein Schaltschema, welches die Einrichtung zur Ver­ wendung der vom Lichtempfänger kommenden Signale angibt,

Fig. 9 eine schematische Vorderansicht einer zur Fokussierung dienenden Linsenhalterung, die mit Elektromagneten in Wirkungsverbindung steht, wovon jeder durch die in Fig. 8 dargestellte Einrichtung zur Er­ zielung einer Fokussierung eingeschaltet werden kann,

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Entfernungsmeß-Baustein, entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11A und 11B eine Draufsicht und eine auseinandergezogene Dar­ stellung eines Entfernungsmeß-Bausteins gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine schematische Darstellung, ähnlich der Fig. 10, die einen Entfernungsmeß-Baustein gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angibt,

Fig. 13 eine auseinandergezogene Darstellung eines Ent­ fernungsmeß-Bausteins gemäß einer weiteren Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht in größerer Darstellung eines Teils des Entfernungsmeß-Bausteins gemäß Fig. 13, und

Fig. 15 eine der Fig. 13 ähnliche Ansicht, die eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.

In den Figuren werden gleiche Teile durch gleiche Bezugs­ ziffern angegeben.

Das Prinzip des bei der Ausführung der Erfindung verwendeten Ent­ fernungsmessers wird zunächst in Verbindung mit den Fig. 2 bis 5 beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß, obgleich in den Fig. 2 bis 5 der Lichtsender und der Lichtempfänger ge­ trennt befestigt sind oder durch getrennte Elemente gebildet werden, der getrennte Einsatz oder die getrennte Halterung dieser Elemente nicht zur Erfindung gehören.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 weist der zur Ver­ deutlichung des erfindungsgemäßen Prinzipes dargestellte Ent­ fernungsmesser eine erste und eine zweite Sammellinse 15, 16 auf, die nebeneinander liegen, wobei sich ihre optischen Achsen parallel erstrecken, und die um eine vorgegebene Basis­ länge L voneinander entfernt sind. Ein Lichtsender 17 ist hinter der ersten Sammellinse 15 fluchtend zur optischen Achse dieser Linse 15 angeordnet, bezogen auf die Richtung, in welche der Entfernungsmesser auf ein Zielobjekt gerichtet ist, das sich in irgendeiner der Entfernungszonen A, B, C und D befinden kann, wobei der Lichtsender 17 in einer Stellung neben dem zweiten Brennpunkt der Sammellinse 15 liegt.

Ein Lichtempfänger 18, der eine Anzahl, beispielsweise vier, Fotoelemente 18 a, 18 b, 18 c und 18 d auf einer Halterung 19 neben­ einander aufweist, ist hinter der zweiten Sammellinse angeordnet, bezogen auf die Richtung, in welcher der Entfernungsmesser auf das Zielobjekt gerichtet ist. Wie am besten aus Fig. 2 hervor­ geht, ist der Lichtempfänger 18 derart angeordnet und in einem vorgegebenen Winkel relativ zur optischen Achse der Sammellinse 16 geneigt, daß die Fotoelemente 18 a bis 18 d jeweils eine paar­ weise Beziehung zu den Entfernungszonen A bis D gegenüber der zweiten Sammellinse 16 aufweisen. Insbesondere liegen die Foto­ elemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 derart gegenüber der Sammellinse 16, daß das Bild des Zielobjekts auf dem Foto­ element 18 a fokussiert werden kann, wenn sich das Zielobjekt innerhalb der Entfernungszone A befindet, und entsprechend auf dem Fotoelement 18 b, falls das Zielobjekt innerhalb der Ent­ fernungszone B ist, bzw. auf dem Fotoelement 18 c, falls das Ziel­ objekt innerhalb der Entfernungszone C liegt und auf dem Foto­ element 18 d, falls das Zielobjekt innerhalb der Entfernungszone D angeordnet ist.

Jedoch kann der Lichtempfänger, wie gestrichelt bei 18′ dar­ gestellt, derart angeordnet sein, daß er die optische Achse der zweiten Sammellinse 16 im rechten Winkel schneidet, wobei die Fotoelemente in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der zweiten Sammellinse 16 verteilt sind.

In dem in Fig. 2 dargestellten System ist der Lichtsender 17 elektrisch mit dem in Fig. 7 dargestellten Stromversorgungs­ kreis verbunden, der einen Umschalter S mit einem beweglichen Kontakt C 1 aufweist, der über einen Ladekondensator C an Masse liegt, und ein Paar stationärer Kontakte C 2 und C 3, die jeweils mit dem Lichtsender 17 und einer Gleichstromquelle P verbunden sind. Es ist leicht ersichtlich, daß der Kondensator C Spannungs­ mäßig aufgeladen wird, wenn der bewegliche Kontakt C 1 mit dem stationären Kontakt C 3 verbunden wird. Die gespeicherte Spannung wird anschließend zur Stromversorgung des Lichtsenders 17 entladen, wenn der bewegliche Kontakt C 1 mit dem stationären Kontakt C 2 unter Erzeugung eines einzelnen Lichtimpulses ver­ bunden wird. Durch die wiederholte Bewegung des beweglichen Kontaktes C 1 in abwechselnde Anlage an den stationären Kontakten C 2 und C 3 kann der Lichtsender 17 einen pulsierten Lichtstrahl mit einer Frequenz entsprechend der wiederholten Bewegung des beweglichen Kontaktes C 1 erzeugen.

Dieser einzelne, vom Lichtsender 17 erzeugte Lichtimpuls tritt durch die erste Sammellinse 15 hindurch und tritt gegen den Objekt­ raum zu aus dem Entfernungsmesser aus. Wird angenommen, daß sich das Zielobjekt T in vorgegebener Stellung innerhalb des Objekt­ raums befindet, und daß der Lichtimpuls von der Lichtquelle 17 auf das Fotoelement 18 c des Lichtempfängers 18 über die Linse 16 auftrifft, so ändert sich die Größe eines Parameters, bei­ spielsweise einer elektromotorischen Kraft oder eines Widerstands des Fotoelementes 18 c, als Funktion der Intensität des einfallenden Lichts, wodurch angezeigt wird, daß die vorgegebene Stellung des Zielobjekts T innerhalb der Entfernungszone C liegt.

In der Praxis wird jedoch ein Ausgangssignal von jedem der Fotoelemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18, welches ein Maß für die Änderung der zugehörigen Parameter anzeigt, durch Verwendung eines Prozessors gemäß Fig. 8 verarbeitet.

Der in Fig. 8 dargestellte Prozessor enthält Serienkreise, deren Anzahl der Zahl der Fotoelemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 und der Lichtmeßkreise LMCa, LMCb, LMCc und LMCd sowie der Steuerkreise CCa, CCb, CCc und CCd entpricht, wobei jeder dieser Serienkreise elektrisch zwischen den entsprechenden Fotoelementen 18 a, 18 b, 18 c oder 18 d und einem entsprechenden Elektromagnet EMa, EMb, EMc oder EMd liegt. Falls der vom Licht­ sender 17 abgegebene Lichtstrahl als Einzellichtimpuls ver­ wendet wird, so enthält jeder der Lichtmeßkreise LMCa bis LMCd ein Speicherelement.

Im obigen Beispiel, d. h. in einem Fall, in welchem das Foto­ element 18 c das Ausgangssignal erzeugt, wird letzteres dem Steuerkreis CCc durch den Lichtmeßkreis LMCc zur Einschaltung des Elektromagneten EMc zugeführt.

Jeder der Elektromagnete EMa bis EMd wird zur Steuerung der Stellung einer Fokussierungslinsengruppe verwendet, die einen Teil einer, nicht dargestellten, Objektivlinsenanordnung einer Kamera bildet, und die nun in Verbindung mit Fig. 9 be­ schrieben wird.

In Fig. 9 ist ein Fokussierungsring 20 dargestellt, der starr mit einer Linsenhalterung zur Halterung der nicht dargestellten, Fokussierungs-Linsengruppe der Objektivlinsenanordnung der Kamera dient. Dieser Fokussierungsring ist um die optische Achse der Objektivlinsenanordnung der Kamera drehbar, um sich axial zwischen einer ∞-Stellung, in der die Objektivlinsenanordnung der Kamera auf ein Zielobjekt fokussiert ist, das sich im Abstand ∞ von der Kamera befindet, und einer Nah-Stellung beweglich, in der die Objektivlinsenanordnung der gleichen Kamera auf ein Zielobjekt fokussiert ist, das den kleinst­ möglichen Abstand zur Kamera aufweist. Dieser Fokussierungs­ ring 20 wird normalerweise durch eine Feder 21 in die Stellung ∞ gebracht, wobei die Feder zwischen einem stationären Ab­ schnitt der Objektivlinsenanordnung und einem Arm 22 angeordnet ist, der sich vom Fokussierungsring 20 radial nach außen er­ streckt, und der in diesem Falle in Anlage an einem Arretierungs­ stift 23 steht.

Der Fokussierungsring 20 weist ferner einen radial nach außen vorstehenden Arm 24 auf, der zum Eingriff mit einem Ende eines schwenkbar gelagerten Anschlaghebels 25 gelangen kann, wie dies aus Fig. 9 ersichtlich ist, wenn der Fokussierungsring 20 im Gegenzeigersinn gegen die Wirkung der Feder 21 in die Nahstellung gedreht wird. Die im Gegenzeigersinn erfolgende Drehung des Fokussierungsrings 20 erfolgt mittels eines Spannhebels 26, der in Eingriff mit dem Arm 22 gebracht werden kann, um den Fokussier­ ungsring 20 aus der ∞-Stellung gegen die Wirkung der Feder 21, wie dargestellt, in die Nah-Stellung zu bringen. Dieser Spannhebel 26 steht in Wirkungsverbindung mit einer bekannten, nicht dargestellten Verschlußspannvorrichtung der Kamera, so daß beim Spannen des Verschlusses, beispielsweise durch Be­ wegung eines Filmaufspulhebels, durch welchen die Verschluß­ vorrichtung in Aufnahmebereitschaft gebracht wird, der Fokussier­ ungsring gleichzeitig gegen die Wirkung der Feder 21 in die Nah-Stellung gedreht wird.

Die Drehung des Fokussierungsrings 20, der in die Nah-Stellung in der vorausgehend beschriebenen Weise gebracht wurde, erfolgt im Uhr­ zeigersinn zurück zur ∞-Stellung durch die Wirkung der Feder 21, wenn eine äußere Druckkraft auf das andere Ende des Anschlaghebels 25 ausgeübt wird, wie dies durch den Pfeil 27 angedeutet ist, um das erstgenannte Ende des Anschlaghebels 25 vom Arm 24 zu lösen. Die äußere Druckkraft 27 kann auf den Anschlaghebel 25 mittels eines nicht dargestellten, bekannten Verschlußauslösers ausgeübt werden, kurz bevor letzterer vollständig niedergedrückt wird.

Der Fokussierungsring 20 hat einen Außenumfang, in dem eine einen Eingriff ermöglichende Ausnehmung 20 a vorhanden ist, deren Funktion anschließend beschrieben wird.

Die Elektromagnete EMa bis EMd liegen außerhalb der Bewegungs­ bahn der Ausnehmung 20 a, die eine Winkelbewegung ausführt, wenn der Fokussierungsring 20 zwischen der Nahstellung und der ∞-Stellung gedreht wird. Mit den Elektromagneten EMa bis EMd stehen schwenkbar gelagerte Klinken 28 a, 28 b, 28 c und 28 d in Wirkungsverbindung, wovon jede zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung verschwenkbar ist, wobei in der Arbeits­ stellung die Klinke 28 a, 28 b, 28 c oder 28 d in Eingriff mit der Ausnehmung 20 a gebracht werden kann, wenn die letztere während der Drehung des Fokussierungsrings 20 von der Nahstellung zurück zur ∞-Stellung in Fluchtung mit der Klinke gebracht wird, während die Klinke in der Ruhestellung im Abstand vom Außenum­ fang des Fokussierungsrings liegt. Diese Klinken 28 a bis 28 d werden normalerweise in ihrer jeweiligen Ruhestellung belassen, bis die zugeordneten Elektromagneten EMa bis EMd in einer an­ schließend beschriebenen Weise eingeschaltet werden.

Aus obigem ist ersichtlich, daß, falls der Elektromagnet EMc durch ein ihm über den Lichtmeßkreis LMCc und anschließend über den Steuerkreis CCc zugeführtes Ausgangssignal eingeschaltet wird, wobei der Fokussierungsring gemäß Fig. 9 in die Nah-Stellung gedreht wurde, die entsprechende Klinke 28 c in die Arbeitsstellung ge­ bracht wird und die äußere Umfangskante des Fokussierungsrings 20 erfaßt. Ein anschließendes Lösen des Arms 24 vom Anschlag­ hebel 25 veranlaßt eine Drehung des Fokussierungsrings 20 im Uhrzeigersinn zurück in die ∞-Stellung unter der Wirkung der Feder 21. Während dieser Drehung des Fokussierungsrings 20 zurück zur ∞-Stellung führt die Klinke 28 c in der Arbeits­ stellung eine relative Gleitbewegung über den Außenumfang des Fokussierungsrings 20 aus und fällt anschließend in die Aus­ nehmung 20 a. Sobald die Klinke 28 c auf diese Weise in die Ausnehmung 20 a eingedrungen ist, ist die Objektivlinsenanordnung auf das Zielobjekt T fokussiert, das sich innerhalb der Ent­ fernungszone C befindet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Falls sich das Zielobjekt jenseits der größten Entfernungszone entsprechend ∞ befindet, erzeugt keines der Fotoelemente 18 a bis 18 d ein Ausgangssignal und somit wird keiner der Elektro­ magneten EMa bis EMd eingeschaltet. In diesem Falle wird der Fokussierungsring 20 beim Lösen des Arms 24 vom Anschlaghebel 25 zurück in die ∞-Stellung gedreht, wodurch die Objektiv­ linsenanordnung der Fotokamera auf das Zielobjekt fokussiert wird, das sich in der Entfernung ∞ von der Kamera befindet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 werden im Einklang mit der Erfindung sowohl die erste als auch die zweite Sammellinse in einer Form verwendet, die aus einer Toroid-Sammellinse im wesentlichen als Rechteckkörper geschnitten ist, wobei die Krümmung der Ring­ fläche in Längsrichtung gegenüber der Breitenrichtung unter­ schiedlich und insbesondere kleiner ist. Gemäß einer alternativen Ausführung kann jede erste und zweite Sammellinse 15, 16 als zylindrische Sammellinse verwendet werden, die in einer im we­ sentlichen rechteckförmigen Form geschnitten ist. In beiden Fällen sind diese Sammellinsen 15 und 16 im wesentlichen recht­ eckförmig ausgebildet und derart angeordnet, daß ihre Längs­ richtungen parallel zur Längsrichtung der Lichtabgabefläche 17 a des Lichtsenders 17 und zur Längsrichtung eines jeden der Foto­ elemente 18 a bis 18 d verlaufen. Auf diese Weise wird ein im wesentlichen lineares oder bandförmiges, vom Lichtsender 17 abgegebenes Lichtstrahlenbündel bei seinem Durchtritt durch die erste rechteckförmige Sammellinse 15 gesammelt, um ein im wesentlichen spaltförmiges Lichtstrahlenbündel zur Beleuchtung des Zielobjekts zu liefern. Andererseits wird ein Bild des spaltförmigen, vom Lichtsender 17 gegen das Zielobjekt ge­ richteten Lichtstrahlenbündels, selbst wenn es sich vor dem Erreichen der zweiten rechteckförmigen Sammellinse 16 verbreitet, durch die Sammellinse 16 gesammelt, um ein im wesentlichen spaltartiges Bild zu ergeben, das an einem der Fotoelemente 18 a bis 18 d entsteht.

Der Lichtsender 17 mit einer rechteckförmigen Lichtabgabefläche 17 a ist bekannt und kann durch Verbinden eines Paars von Halbleiterschichten 17 b und 17 c zur Erzielung einer lichtaussendenden Verbindung hergestellt werden, worauf der erhaltene, aus den Schichten 17 b und 17 c bestehende Block in Richtung senkrecht zur Verbindungsebene zwischen den Schichten 17 b und 17 c durchschnitten wird, um einen rechteckförmigen Oberflächenbereich zu erhalten, in welchem die längliche, licht­ abgebende Fläche 17 a sich in Längsrichtung erstreckt, wie dies am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Wie dem Fachmann bekannt ist, neigt die Intensität des in einer Richtung rechtwinkelig zur Verbindungsebene zwischen den Schichten 17 b und 17 c abgegebenen Lichtes dazu, beim Durchtritt durch die Halbleiterschicht verringert zu werden. Die Licht­ reduktion beträgt 15 bis 20%, verglichen mit der Intensität des Lichtes, das von der freiliegenden Verbindungsstelle in einer Richtung parallel zur Verbindungsebene zwischen den Schichten 17 b und 17 c abgegeben wird. Wird andererseits Licht in einer Richtung rechtwinkelig zur Verbindungsebene zwischen den Schichten 17 b und 17 c abgegeben, so ist die Oberfläche des lichtemittierenden Bereichs des Lichtsenders im wesentlichen gleich groß wie die Oberfläche der dazwischen liegenden Verbindungsstelle. Daher muß die Größe des Lichtsenders verringert werden, wenn ein verhältnismäßig schmales Lichtbündel gewünscht wird. Tritt jedoch das Licht in einer Richtung parallel zur Ver­ bindungsebene zwischen den Schichten 17 b und 17 c aus, so ist die Lichtabgabefläche des Lichtsenders unabhängig von der Oberfläche des lichtabgebenden Halbleiters und den von be­ nachbarten p- und n-Halbleiterschichten abgegebenen Licht­ strahlen, so daß bei einem Lichtsender mit einer länglichen Lichtabgabefläche, wie er im Ausführungsbeispiel verwendet wird, das lineare oder bandförmige Lichtstrahlenbündel von verhältnis­ mäßig hoher Intensität erzeugt werden kann.

Ferner besteht eine Halterung zur Aufnahme des Lichtsenders 17 und des Lichtempfängers 18 aus einer Halteplatte 19. Gemäß Fig. 6 ist die Halteplatte 19 rechteckförmig und weist eine Oberfläche auf, an der die Foto­ elemente 18 a bis 18 d starr befestigt sind, und in Längsrichtung der Platte 19 nebeneinander liegen. Die Halteplatte 19 weist eine Ausnehmung 19 d zur Aufnahme des Lichtsenders 17 auf, dessen Aufbau insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 4 be­ schrieben wurde. Innerhalb dieser Ausnehmung 19 c in der Halte­ platte 19 kann der Lichtsender 17 entweder mit seiner Lichtab­ gabefläche 17 a nach außen in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zur Ebene der Fotoelemente 18 a bis 18 d angeordnet sein, wie dies aus Fig. 6 hervorgeht, oder mit seiner Lichtabgabe­ fläche 17 a nach außen in eine Richtung weisen, die parallel zu der Richtung ist, in die die Fotoelemente 18 a bis 18 d beispielsweise gemäß Fig. 11 weisen.

Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal eines Ausführungsbeispiels sind die Bauteile 15, 16, 17 und 18 in einem Entfernungsmeß-Baustein vereinigt, dessen Verwendung zur größten Verkleinerung der Kamera beitragen kann, und ferner zu einer weitgehenden Ver­ meidung von Lageeinstellungen, die bei den üblichen Entfernungs­ messern bei der Montage in der Kamera erforderlich sind. Der Entfernungsmeß-Baustein wird anschließend unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 15 beschrieben. Gemäß Fig. 10 sind die erste und zweite Sammellinse, die in den Fig. 2 und 3 mit 15 und 16 getrennt angegeben sind, bei 15 a und 16 a in einem monolithischen hohlen Block 30 einstückig aus­ gebildet, der unter Verwendung bekannter Kunststofformver­ fahren aus Kunstharz besteht. Der monolithische hohle Block 30 trägt die Halteplatte 19 mit dem Lichtsender 17 und dem Licht­ empfänger 18 gemäß Fig. 6 in einer anschließend beschriebenen Weise.

Die Halteplatte 19, auf welcher der Lichtsender 17 und der Lichtempfänger 18 in der in Verbindung mit Fig. 6 dargelegten Weise angeordnet sind, wird starr durch den hohlen Block 30 aus Kunstharz mittels einer Stützplatte 31 gehalten, und der­ art angeordnet, daß die Lichtabgabefläche 17 a des Lichtsenders 17 in eine Richtung weist, die rechtwinkelig zur optischen Achse des ersten Sammellinsenabschnitts 15 a liegt, während der Lichtempfänger 18 in eine Richtung parallel zur optischen Achse des zweiten Sammellinsenabschnitts 16 a weist.

Zur Führung des spaltartigen Lichtstrahlenbündels, das von der Lichtabgabefläche 17 a des Lichtsenders 17 in einer Richtung rechtwinkelig zur optischen Achse des ersten Sammellinsenab­ schnitts 15 a austritt, in eine Richtung gegen den ersten Sammellinsenabschnitt 15 a, wird ein reflektierender Spiegel 32 verwendet, der vom hohlen Block 30 in der gezeigten Weise starr gehalten wird. Der hohle Block 30 trägt einen weiteren reflektierenden Spiegel 33, der im wesentlichen gegen­ über dem Spiegel 32 und an einer Seite der Anordnung der Elemente 17 und 18 fern vom Spiegel 32 angeordnet ist, und durch eine Halterung 34 getragen wird, die einstellbar auf einem, am hohlen Block 30 befestigten Stift 35 gehalten wird. Der Neigungswinkel des Spiegels 33 relativ zur optischen Achse des zweiten Sammellinsenabschnitts 16 a ist derart ausgewählt, daß das Bild der Lichtabgabefläche 17 a des Senders 17, das durch das von dieser abgegebene Lichtstrahlenbündel übermittelt wird, nach einer Reflexion vom Zielobjekt, das sich in jeder der Ent­ fernungszonen A bis D befinden kann, durch den zweiten Sammel­ linsenabschnitt 16 a scharf auf ein entsprechendes Fotoelement 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 angebildet werden kann. Dieser Neigungswinkel des Spiegels 32 ist bleibend festgelegt, nachdem er bei der Herstellung der Fotokamera mit dem einge­ bauten Entfernungsmesser eingestellt worden ist.

Der hohle Block 30 hat in seinem Inneren eine Trennwand 36, um jegliche mögliche Beeinflussung des Lichts zwischen dem Licht­ sender 17 und dem Lichtempfänger 18 zu verhindern. Beim Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 10 wurde ausgeführt, daß die Stellung des Lichtempfängers 18 gegenüber der optischen Achse des zweiten konvergierenden Linsenabschnitts 16 a eingestellt werden kann, indem der Spiegel 33 zur Änderung seines Neigungs­ winkels gedreht wird. Wird jedoch angenommen, daß der Spiegel 33 gegenüber der optischen Achse des zweiten Sammellinsenab­ schnitts 16 a während der Herstellung des Entfernungsmessers mit einem vorgegebenen Winkel festgelegt wird, so kann die Einstellung der Lage des Lichtempfängers 18 relativ zur optischen Achse des zweiten Sammellinsenabschnitts 16 a dadurch erfolgen, daß, damit das auf das Zielobjekt projizierte Bild der Lichtabgabe­ fläche 17 a des Lichtsenders 17 durch den zweiten konvergierenden Linsenabschnitt 16 a auf ein entsprechendes der Fotoelemente 18 a bis 18 d scharf fokussiert werden kann, lediglich die Stütz­ platte 31 in einer bei X in Fig. 10 angegebenen Richtung ver­ schoben wird, bevor die Anordnung der Elemente 17, 18, 19 a und 31 relativ zum hohlen Block 30 festgelegt wird. In jedem Falle ändert sich die Basislänge L zwischen dem Lichtsender 17 und dem Lichtempfänger 18 nicht, da diese auf der Halteplatte 19 a befestigt sind, die ihrerseits an der Stützplatte 31 ange­ bracht ist.

In Fig. 11 ist ein Entfernungsmeß-Baustein dargestellt, der einen Lichtsender 17 verwendet, der zusammen mit dem Licht­ empfänger 18 von der Halteplatte 19 a getragen wird, dessen Lichtabgabefläche 17 a jedoch in eine Richtung weist, die recht­ winkelig zur Ebene der Oberfläche der Halteplatte 19 a liegt, auf der die Fotoelemente 18 a bis 18 d angeordnet sind.

Gemäß den Fig. 11A und 11B enthält der Entfernungsmeß-Baustein einen geformten hohlen Block 30 a aus Kunstharz, der im we­ sentlichen würfelförmig ist und eine Vorderwand aufweist, die in Form eines ersten und zweiten Sammellinsenabschnitts 15 a und 16 a ausgebildet ist. Dieser hohle Block 30 a trägt die An­ ordnung der Bauteile 17, 18, 19 a und 31 in einer der Vorder­ wand derart gegenüberliegenden Stellung, daß der Lichtsender gegen die optische Achse des ersten Sammellinsenabschnitts 15 a weist und fluchend mit dieser liegt, während der Licht­ empfänger gegen die optische Achse des zweiten Sammellinsen­ abschnitts 16 a weist und im wesentlichen fluchtend zu dieser liegt.

Damit das Bild des Lichtabgabebereichs 17 a des Lichtsenders 17, das auf das Zielobjekt projiziert wird, scharf durch den zweiten konvergierenden Linsenabschnitt 16 a auf ein entsprechendes der Fotoelemente 18 a bis 18 d fokussiert wird, abhängig davon, welche Entfernungszone das Zielobjekt einnimmt, ist innerhalb des hohlen Blocks 30 a ein optischer Keil 37 angeordnet und liegt zwischen der Vorderwand des Blocks 30 a und der Anordnung der Bauteile 17, 18, 19 a und 31.

Der Entfernungsmeß-Baustein gemäß der Ausführung nach den Fig. 11A und 11B erfordert keine Verwendung reflektierender Spiegel, wie dies beim Entfernungsmeßbaustein nach Fig. 10 notwendig ist, und erscheint daher kompakter und kostengünstiger als letzterer.

Obgleich der optische Keil 37 in dem in den Fig. 11A und 11B dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Blocks 30 a dargestellt ist, kann er außerhalb des Blocks 30 a und vor dem zweiten Sammellinsenabschnitt 16 a, bezogen auf die Richtung, in welcher der Entfernungsmesser auf das Zielobjekt gehalten wird, angeordnet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist der Entfernungs­ meß-Baustein derart ausgebildet, daß, während das vom Lichtsender 17 emittierte Lichtstrahlenbündel durch den ersten konvergierenden Linsenabschnitt 15 a gegen das Zielobjekt projiziert wird, ohne, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10, abgelenkt zu werden, das durch den zweiten konvergierenden Linsenabschnitt 16 a hin­ durchtretende Lichtstrahlenbündel auf eines der Fotoelemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 trifft, nachdem es zuerst durch eine erste reflektierende Fläche 38 gegen eine zweite reflektierende Fläche 39 abgelenkt wurde, und anschließend durch die zweite reflektierende Fläche 39 gegen das entsprechende Fotoelement 18 a bis 18 d gerichtet wird. Der erste und der zweite Sammellinsenabschnitt 15 a und 16 a und die erste und zweite reflektierende Fläche 38 und 39 sind alle einstückig in einem monolithischen hohlen Block aus Kunstharz unter Verwendung be­ kannter Formungsverfahren hergestellt. Der Neigungswinkel der ersten reflektierenden Fläche 38 gegenüber der optischen Achse des zweiten Linsenabschnitts 16 a wird vorzugsweise derart aus­ gewählt, daß das einfallende Licht am zweiten konvergierenden Linsenabschnitt 16 a vorbei im rechten Winkel zur zweiten re­ flektierenden Fläche 39 angelenkt wird. Die zweite reflektierende Fläche 39 dient nicht nur dazu, das von der ersten reflektierenden Fläche 38 gegen ein entsprechendes Fotoelement 18 a bis 18 d reflektiertes Lichtstrahlenbündel abzulenken, sondern auch dazu, das vom Lichtsender 17 kommende Licht daran zu hindern, den Lichtempfänger 18 zu erreichen, ohne durch den ersten Sammellinsen­ abschnitt 15 a hindurchzutreten.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 13 und 14 enthält der Entfernungsmeß-Baustein 30 eine Kamera-Sucheranordnung. Zu diesem Zweck enthält der Entfernungsmeß-Baustein 30 einen monolithischen Block 40, der durch eine im wesentlichen recht­ eckförmige Basis 41, ein Paar gegenüberliegender Seitenwände 42 und 43 im rechten Winkel zur Basis 41 und ein Paar von im Abstand voneinander liegenden Zwischenwänden 44 und 45 gebildet wird, die zwischen den Seitenwänden 42 und 43 liegen und im wesentlichen parallel zu jeder der Seitenwände 42 und 43 sind. Die Sammel­ linsen 15 und 16, die entweder aus Glas oder transparentem Kunstharz hergestellt werden können, werden jeweils zwischen der Seitenwand 42 und der Zwischenwand 44 bzw. der Seitenwand 43 und der Zwischenwand 45 aufgenommen und festgehalten, während eine vordere Linse 46 für den Sucher zwischen den Zwischenwänden 44 und 45 aufgenommen und fest in ihrer Lage gehalten wird.

Die Wände 42 und 44 tragen Lagerblöcke, von denen lediglich einer bei 47 dargestellt ist und die jeweils an den Wänden be­ festigt sind und gegeneinander weisen. Diese Lagerblöcke 47 dienen zur drehbaren Halterung einer optischen Ablenkvorrichtung 48, die ein optisches Ablenkelement 49, beispielsweise ein planparalleles transparentes Glas oder einen optischen Keil oder ein optisches Prisma aufweist, das an ihr befestigt ist und dessen Funktion an späterer Stelle beschrieben wird.

In ähnlicher Weise tragen die Wände 43 und 45 einen optischen Kompensator 50 und ein Filterelement 51, das hinter dem Kompen­ sator 50 liegt, um Lichtstrahlen zu eliminieren, die einen anderen Wellenlängenbereich aufweisen als das von der Licht­ quelle 17 emittierte Licht, wobei die Aufgabe des optischen Kompensators 50 und der durch ihn erzielte Vorteil später be­ schrieben werden.

Der Lichtsender 17 mit einem, am besten aus Fig. 4 dargestellten Aufbau ist gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 13 und 14 starr mit einer Stirnseite 19 b der rechteckförmigen Halte­ platte 19 verbunden, wie am besten aus der vergrößerten Dar­ stellung nach Fig. 14 ersichtlich ist, wobei die Lichtabgabe­ fläche 17 a in eine Richtung weist, die senkrecht zur Ebene 19 a der Halteplatte 19 verläuft, während die Fotoelemente 18 a bis 18 d, die den Lichtempfänger 18 bilden, an einem Endabschnitt der Ebene 19 a der Halteplatte 19 an einer Seite einer im we­ sentlichen rechteckförmigen Öffnung 19 c in der Halteplatte fern vom Lichtsender 17 befestigt sind.

Die Halteplatte 19 mit dem darauf befindlichen Lichtsender 17 und Lichtempfänger 18 ist starr am Block 40 befestigt, wobei der Lichtsender 17, der Lichtempfänger 18 und die Öffnung 19 c jeweils mit der Sammellinse 15, der Sammellinse 16 und der Sucherlinse 46 fluchtend angeordnet sind. In diesem zusammen­ gebauten Zustand ist die optische Ablenkvorrichtung 48 zwischen dem Lichtsender 17 und der Sammellinse 15 angeordnet und dient dazu, die Basislänge im wesentlichen einzustellen. Genauer gesagt, durch die Verwendung der Brechung des Lichtes, die er­ folgt, wenn das Licht durch das Ablenkelement 49 hindurchtritt, kann eine geringe Fehlfluchtung der Lage des Lichtsenders 17 relativ zur Sammellinse 15 durch Drehen der Ablenkvorrichtung 48 kompensiert werden.

Ferner kann in der vorausgehend beschriebenen, zusammengebauten Anordnung die Möglichkeit vorhanden sein, daß ein scharfes Bild der Lichtabgabefläche 17 a, das auf das Zielobjekt proji­ ziert und gegen den Lichtempfänger zu reflektiert wurde, durch die Sammellinse 16 nicht auf einem der Fotoelemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 abgebildet wird, und zwar als Folge eines Fehlers oder einer Abweichung eines optischen Parameters oder der Position der Linsen oder anderer Elemente. Um diese Möglichkeit zu vermeiden, wird der optische Kompensator 50 verwendet, der ein Glaselement mit vorgegebener Stärke oder eine Anzahl von Glaselementen enthalten kann. Insbesondere kann, nachdem die Halteplatte 19 mit dem darauf befindlichen Lichtsender 17 und Lichtempfänger 18 am Block 40 in der vor­ ausgehend beschriebenen Weise befestigt wurde, durch Änderung der Anzahl der den Kompensator 50 bildenden Glaselemente oder durch selektive Verwendung eines Glaselements bestimmter Stärke die Position des vom Zielobjekt durch die Sammellinse 16 re­ flektierten Bilds der Lichtabgabefläche 17 a eingestellt werden, um auf eines der Fotoelemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 aufzutreffen. Anstelle des Glaselements oder der Glaselemente kann für den Kompensator 50 ein transparentes Kunststoffteil, oder mehrere solcher Teile, verwendet werden.

Eine elektrische Schaltung zur Bestimmung, welches der Foto­ elemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers ein Ausgangssignal erzeugt hat, und zur weiteren Bestimmung, welche der Zonen vom Zielobjekt eingenommen wird, kann bei 52 an der Halteplatte 19 in Form eines integrierten Schaltungsbauteils befestigt sein. Ferner kann ein Leistungstransistor 53, der einen Teil des Schalters S gemäß Fig. 7 bildet, ebenfalls auf der Halteplatte 19 befestigt sein, während der Einschaltkondensator C an der Halteplatte 19 an einer vom Block 40 entfernten Stelle darge­ stellt ist.

Gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 13 und 14 weist der Entfernungsmeß-Baustein 30 die vorausgehend beschriebene Sucher­ anordnung auf. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Position des lichtabgebenden optischen Systems, einschließlich der Sammellinse 15 und des Lichtsenders 17, relativ zur Position des lichtempfangenden optischen Systems einschließlich der Sammel­ linse 16 und des Lichtempfängers 18, einfach bezüglich der optischen Achse der Sucheranordnung eingestellt werden kann, nachdem der Entfernungsmeß-Baustein 30 zusammengebaut wurde, jedoch be­ vor der Entfernungsmeß-Baustein in der Kamera eingebaut wird. Beispielsweise kann diese Einstellung ausgeführt werden, indem ein Zielobjekt anvisiert wird, daß sich in einer vor­ gegebenen Entfernung vom Entfernungsmeß-Baustein 30 befindet, während das Ausgangssignal von einem der Fotoelemente 18 a bis 18 d des Lichtempfängers 18 überprüft wird, nachdem der Ent­ fernungsmeß-Baustein 30 vollständig zusammengebaut wurde, aber bevor er in die Kamera eingebaut ist. Darüber hinaus ist der weitere Vorteil vorhanden, daß die Stellung des Entfernungs­ meß-Bausteins 30 relativ zur Objektivlinsenanordnung der Kamera ebenfalls leicht eingestellt werden kann, wenn der Baustein 30 in der Kamera befestigt ist, indem das Zielobjekt durch die Sucheranordnung betrachtet wird.

Jedoch kann der Einbau des Lichtsenders 17 an einer Stirnseite der Halteplatte 19 in der am besten aus Fig. 14 ersichtlichen Weise eine Schwierigkeit während der Herstellung des Entfernungs­ meß-Bausteins 30 verursachen. Um dies zu vermeiden, kann die Halteplatte 19 eine zusätzliche Halteplatte 19 A enthalten, an der der Lichtsender 17 und der Leistungstransistor 53 starr be­ befestigt sind, wobei die zusätzliche Halteplatte 19 A ihrerseits starr an der Stirnseite 19 b der Halteplatte 19 befestigt ist und die lichtabgebende Fläche, wie am besten aus Fig. 15 ersicht­ lich ist, gegen die Sammellinse 17 gerichtet liegt. Die Ver­ wendung der zusätzlichen Halteplatte 19 A hat den Vorteil, daß während der Lichtsender 17 sorgfältig behandelt werden muß, die Stellung des Lichtsenders 17 relativ zur optischen Achse der Sammellinse 15 leicht eingestellt werden kann, indem die zu­ sätzliche Halteplatte 19 A ohne Beeinträchtigung des Lichtsenders 17 eingestellt wird, die bei einer Berührung des Lichtsenders 17 im Falle der Ausführungsform nach den Fig. 13 und 14 erfolgen könnte.

Falls die Sucheranordnung nicht mit dem Entfernungsmeß-Bau­ stein gekoppelt werden soll, können Bauelemente, wie beispiels­ weise die in Fig. 13 mit 46 und 19 c bezeichneten Bauelemente, entbehrlich sein. In diesem Falle kann der zwischen den Zwischen­ wänden 44 und 45 vorhandene Raum dazu verwendet werden, gemäß Fig. 15 den Einschaltkondensator C aufzunehmen.

Während der Entfernungsmesser in der voraus­ gehend beschriebenen Weise aufgebaut ist, können der Licht­ sender 17 und die Fotoelemente 18 a bis 18 d auf einem gemeinsamen Plättchen oder einem keramischen Substrat ausgebildet sein, in welchem Falle zwischen ihnen eine genaue relative Lage er­ zielt werden kann. Ist insbesondere das Plättchen aus GaAs, so kann die Auflösung eines jeden Fotoelements 18 a bis 18 d auf eine Wellenlänge mit verhältnismäßig schmaler Bandbreite be­ grenzt werden, so daß Fotoelemente 18 a bis 18 d erhalten werden, die nicht auf unerwünschtes Umgebungslicht ansprechen.

Weitere Abänderungen der beschriebenen Ausführungsformen sind für den Fachmann offensichtlich und werden im Rahmen der an­ liegenden Ansprüche von der Erfindung mit umfaßt.

Zusammenfassend wird eine automatische Entfernungsmeßvorrichtung für eine Kamera geschaffen, die einen Lichtsender zum Projizieren eines Licht­ strahlenbündels durch eine Sammellinse zwecks Beleuchtung eines Zielobjekts enthält. Dieses Lichtstrahlenbündel wird durch eine andere Sammellinse über eines der einen Lichtempfänger bildenden Fotoelemente erfaßt. Abhängig davon, welches Fotoelement des Lichtempfängers das reflektierte Lichtstrahlenbündel erfaßt, wird der Entfernungsbereich gegenüber der Kamera, in dem sich das zu fokussierende Zielobjekt befindet, angezeigt. Der Licht­ sender und der Lichtempfänger werden von einem einzigen Halte­ element in seitlich zueinander versetzter Lage gehalten und die Linsenelemente zum Sammeln des projizierten Lichtstrahls und des reflektierten Lichtstrahls sind einstückig aus Kunst­ harz hergestellt. Ferner sind die Bauelemente des Entfernungs­ messers in einem Entfernungsmeß-Baustein vereinigt.

Claims (9)

1. Automatische Fokussiervorrichtung für eine Kamera mit einem Lichtsender, einem ersten optischen Element, um das Licht vom Lichtsender gegen ein Zielobjektiv zu leiten, mit einem zweiten optischen Element zur Aufnahme des vom Zielobjekt reflektierten Lichts, und mit mehreren Fotoelementen, die hinter dem zweiten optischen Element angeordnet sind, um das vom zweiten optischen Element empfangene Licht aufzunehmen, und die derart nebeneinander liegen, daß das vom Lichtsender ausgestrahlte und zum Zielobjekt reflektierte Licht derart auf die Fotoelemente auftrifft, daß das Ausgangssignal des Lichtempfängers eine, die Entfernung der Kamera zum Objekt angebende Entfernungszone aus einer Anzahl derartiger Zonen auswählt, in der sich das Zielobjekt befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelemente (18 a-18 d) des Lichtempfängers (18) eine längliche Form aufweisen und seitlich nebeneinander angeordnet sind, und daß der Lichtsender (17) ein lichtemittierend Halbleiterelement aufweist, das eine Verbindungsstelle besitzt, die durch Verbinden eines Paars von lichtemittierenden Halbleiterschichten (17 c, 17 b) zwecks Erzeugung einer Lichtstrahlung hergestellt ist, wobei ein länglicher, Strahlung abgebender Abschnitt (17 a) an einer Seite des lichtabgebenden Halbleiterelements erhalten wird und das lichtabgebende Halbleiterelement derart angeordnet ist, daß die Längsrichtung des strahlungsabgebenden Abschnitts optisch der Längsrichtung der Fotoelemente entspricht.

2. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (17) und der Lichtempfänger (18) auf einer Haltevorrichtung (19; 19, 19 A) befestigt sind.

3. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (17) auf der Haltevorrichtung (19) derart befestigt ist, daß sein lichtabgebender Abschnitt (17 a) dem ersten optischen Element (15, 15 a) zugewandt ist.

4. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer als Haltevorrichtung ausgebildeten Halteplatte (19) der Lichtsender (17) und der Lichtempfänger (18) starr befestigt sind, daß ferner der Lichtsender (17) derart auf der Halteplatte (19) angebracht ist, daß Licht von der Verbindungsstelle in einer Richtung senkrecht zu den parallel verlaufenden optischen Achsen des ersten und zweiten optischen Elements (15, 16) abgegeben wird und daß ferner ein drittes optisches Element (32) vorgesehen ist, um das von der Verbindungsstelle kommende Lichtstrahlenbündel in Richtung längs der optischen Achse des ersten optischen Elements abzulenken.

5. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (19) eine erste Seite (19 a) aufweist, die normal zu den parallel verlaufenden optischen Achsen des ersten und zweiten optischen Elementes (15, 16) verläuft und die zur starren Befestigung des Lichtempfängers vorgesehen ist, daß die Halteplatte (19) eine zweite Seite (19 b) aufweist, die parallel zu den optischen Achsen liegt und die zur starren Befestigung des Lichtsenders (17) auf dessen Verbindungsstelle parallel zur zweiten Seite (19 b) liegt und dem ersten optischen Element zugewandt ist.

6. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längsrichtung der Fotoelemente (18 a bis 18 d) und des Lichtsenders (17) die längeren Seiten der rechteckförmigen Gestalt des jeweils als Sammellinse ausgebildeten ersten und des zweiten optischen Elementes (15, 16) im wesentlichen parallel verlaufen.

7. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (15, 16) des ersten und zweiten optischen Elementes (15, 16) jeweils eine große Krümmung in Richtung auf die kurze Seite gegenüber jener in Richtung auf die lange Seite haben.

8. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (15 a, 16 a) des ersten und des zweiten optischen Elementes (15, 16) einstückig miteinander ausgebildet sind.

9. Automatische Fokussiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite optische Element (15, 16) und die zugehörige Haltevorrichtung (19; 19, 19 a) einstückig in einem Einheitskörper ausgebildet sind.