DE3223713A1

DE3223713A1 - Fotografische oder kinematografische kamera mit einem objektiv und einem aktiven entfernungsmesser

Info

Publication number: DE3223713A1
Application number: DE19823223713
Authority: DE
Inventors: Giovanni Odone
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-06-25
Publication date: 1983-10-06

Description

Fotoarafische oder kinematorafische Kamera
mit einem Obiektiv und einem aktiven Entfernunasmesser Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer fotografischen oder kinematografischen Kamera mit einem Objektiv und einem aktiven Entfernungsmesser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei Verwendung eines bekannten Entfernur,gsmessels (DE-OS 28 53 978) in Kameras weisen notwendigerweise die optischen Achsen von Sender des Entfernungsmessers und Aufnahmeobjektiv der Kamera einen bestimmten Abstand voneinander auf, der aus konstruktiven Gründen nicht beliebig klein gemacht werden kann. Der vom Sender parallel zur optischen Achse des Aufnahmeobjektivs ausgesandte Lichtstrahl trifft dadurch aufeine Zone des Objekts, die in der Abbildungsebene des Aufnahmeobjektivs von der optischen Achse ,ersetzt abgebildet wird Dieser Abbildungsversatz ist um so größer, je geringer die Aufnahmeentfernung zum Objekt und je größe= die Brennweite des Objektivs ist. Bei einem Achsabstand a = 50 mm, einer Brennweite f = 55 mm und der Aufnahmeentfernung e = 1 m ergibt sich ein Versatz d des vom Objektiv entworfenen Objektbildes zur optischen Achse des Objektivs aus der Beziehung a = a f e (1) von d = 2,? mm. Dieser Versatz stellt z.B. bei Super-8-Laufbildkameras mehr als die halbe Bildbreite des Super-8-Films (ca. 2,6 mm) dar. Da bei paralaxenfreien Kameras, wie Spiegelreflexkameras oder paralaxenkorrigierten Sucherkameras,die Achse des Aufnahmeobjektivs im wesentlichen mit der Sucherachse zusammenfällt, trifft damit der vom Sender ausgehende Lichtstrahl ein Objekt oder Objektzone, die sich im Sucher aus der Mitte heraus versetzt abbildet. Dadurch wird nicht die Entfernung eines sich in Suchermitte befindlichen Objekts sondern eines aus der Suchermitte um diesen Betrag versetzten Gegenstandes vermessen. Im angeführten Beispiel der Super-8-Kamera würde sogar ein außerhalb des Suchers befindlicher Gegenstand angemessen.
3ei Kameras, mit denen aus kurzer Distanz mehrerer verschieden weit entfernte kleinere Gegenstände aufgenommen werden, führt daher das Auftreten des vorstehend beschriebene Fehlers zu einer Mehrdeutigkeit bezüglich der ahl desjenigen Gegenstandes, auf welchen sich die Messung bezieht und infolge dessen, auf wclchen das Aufnahmeobjektiv eingestellt wird oder sich selbsttätig einstellt. Als Folge davon erhält man Aufnahmen, in welchen nicht der gewünschte Gegenstand sondern ein benachbarter, dazu versetzter Gegenstand scharf abgebildet ist, und somit gerade bei Nahaufnahmen letztlich unscharfe Bilder.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße fotografische oder kinematografische Kamera mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß solche Mehrdeutigkeiten nicht auftreten, der ausgewählte, in Suchermitte abgebildete Gegenstand also auch tatsächlich hinsichtlich seiner Entfernung zur Kamera exakt vermessen wird; denn durch die erfindungsgemäße Lichtstrahl-Schwenkvorrichtung und die erfindungsgemäße Kopplung der Bewegungsabläufe von Lichtstrahl schwenkung im Sender und Detektorverschiebung im Empfänger wird sichergestellt, daß der vom Sender ausgehende Lichtstrahl die Objektivachse immer an der Stelle schneidet, welche der gemessenen Entfernung des in Suchermitte erscheinenden Gegenstandes oder einer Zone davon entspricht. Dies gilt sowohl für Kameras deren Sucherstrahlengang durch das Kameraobjektiv hindurch verläuft (z.B. Spiegelreflexkameras) als auch für Sucherkameras, bei welchen der Sucherstrahlengang parallel zu dem Objektivstrahlengang verläuft (z.B. fotografische oder kinematografische Sucherkameras). Im ersten Fall fällt die Sucherachse mit der Objektivachse zusammen, im zweiten Fall ist ein bei Nahaufnahmen in Erscheinung tretender Parallaxenfehler durch Verschieben der im Sucher sichtbaren Bildbegrenzungsmarkierungen weitgehend korrigiert. Im letzten Fall wird der vom Entfernungsmesser angemessene Gegenstand im gleiche Maße in etwa in Bildmitte erscheinen, wie die Parallaxe zwischen Sucher und Objektiv korrigiert ist. Die Schwenkung des Lichtstrahls kann dabei sowohl durch Schwenkung des gesamten Senders als auch durch Querverschieben eines vor der Lichtquelle angeordneten Projektionsobjektivs senkrecht zur optischen Achse erfolgen.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Kamera möglich.
Besonders vorteilhaft ist dabei die Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 5. Durch die Spaltblende wird sichergestellt, daß im optischen System von Sender und/oder Empfänger durch Reflexion hervorgerufene Störbilder nicht auf die Fotodiode gelangen.
Eine vorteilhafte .Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 7. Durch diese Maßnahmen kann die notwendige Länge der Fotodiode wesentlich verkürzt werden. Durch die Spiegelfläche erhält die wesentlich verkürzte Fotodiode auch dann die für die Ansteuerung des Detektors notwendigen Lichtimpulse, wenn im ungünstigsten Fall Sender und Empfänger åuf die maximale Reichweite eingestellt sind, das anvisierte Aufnahmeobjekt sich aber in der kürzesten Aufnahmedistanz befindet.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 1O.Bei dieser für Stehbildkameras geeigneten Ausführungsform ergibt sich eine Vereinfachung der Blende und eine Verringerung der Fotodiodenabmessungen. Trotz großen Verschiebeweges des Detektors genügt eine Fotodiode mit relativ kleiner lichtempfindlichen Fläche. Auch hier ist die Unempfindlichkeit gegen Störbilder praktisch vollständig.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 11. Durch das Aufleuchten der Fotodiode in Verbindung mit dem Eintreffen des Entfernungsmessers in seiner maximalen Reichweite (Unendlichkeit-Stellung) wird dem Fotografierenden angezeigt, daß das anvisierte Objekt näher ist als die kürzeste, vom Aufnahmeobjektiv vorgegebene Aufnahmeentfernung.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus den Ansprüchen 12 und 13.
Diese Ausführungsform bietet dann Vorteile, wenn es aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, die optischen Achsen von Sender, Empfänger und Objektiv in einer gemeinsamen Ebene anzuordnen.
Zeichnung Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kamera und der Strahlengänge von Aufnahmeobjektiv und Entfernungsmesser, Fig. 2 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des vmpfangssignals, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Detektors des Empfängers des Entfernungsmessers in Fig. 1, Fig. 4 je eine perspektivische Darstellung des und 5 Detektors im Empfänger des Entfernungsmessers gemäß einem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel, Fig. 6 eine schematische Draufsicht von Sender-,Empfänger- und Kameraobjektiv einer Kamera gemäß einem zweiten sführuugsbei spiel zur Verdeutlichung der Objektivanordnung Fig. 7 eine Normalprojektion der Objektivanordnung in Fig. 6 auf eine zur Aufnahmerichtung senkrecht Ebene, Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der Detektoranordnung im Empfänger der Kamera im zweiten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der AusführunasbeisDiele Die in Fig. 1 dargestellte Kamera, die sowohl eine Stehbildkamera als auch eine Laufbildkamera sein kann, weist in einem Gehäuse 10 ein Objektiv 11 für die fotografische Aufnahme und einen aktiven Entfernungsmesser 12 auf. Der Entfernungsmesser 12 besteht aus einem Sender 13, der einen enggebündelten Lichtstrahl 14, vorzugsweise Infrarot-Licht, abstrahlt und aus einem Empfänger 20. Der Lichtstrahl 14 ist in Fig. 1 durch die strichpunktierte Lichtstrahlachse 141 und die beiden Randstrahlen 142 und 143 symbolisch dargestellt. Der Lichtstrahl 14 besteht aus einer Folge von einzelnen Lichtimpulsen, die von einer Laserdiode 15 ausgesendet werden. Das von der Laserdiodo. 15 ausgesandte Licht wird von einem Projektionsobjektiv 16 scharf gebündelt und als scharf abgegrenzter Lichtstrahl über eine kreisabschnittförmige Lichtaustrittsöffnung 17 abgestrahlt. Dieser Lichtstrahl trifft auf ein Objekt 18, dessen Entfernung zur Kamera bestimmt werden soll, und erzeugt fort einen kreisabschnittför- migen Auftreffbereich oder eine Beleuchtungszone 19, wie sie auch in der DE-OS- 28 53 978 ausführlich beschrieben ist.
Der Empfänger 20 weist ein vorzugsweise als Sammellinse ausgebildetes optisches Abbildungsglied 21 auf, das in einer Abbildungsebene 22 ein im wesentlichen scharfes Abbild der Beleuchtungszone 19 entwirft.
Damit das optische Abbildungsglied 21 alle Abbilder von Beleuchtungszone 19 auf Objekten 18, die sich in unterschiedlicher Entfernung vor der Kamera befinden scharf auf der Abbildungsebene 22 abbilden kann, ist diese gegenüber der optischen Achse 23 des P.bbildungsgliedes 21 um einen Winkel g0 geneigt. Der Winkel ist abhängig von der Brennweite des optischen Abbildungsgliedes 21 und dessen Abstand b2 von der optischen Achse 24 des Objektivs 11. Die Lage des Abbildes der Beleuchtungszone 19 auf der Abbildungsebene 22, genauer gesagt dessen Abstand vom Brennpunkt F des optischen Abbildungsgliedes 21,ist ein Maß für die Entfernung des Objekts 18 von der Kamera. Zum Auf f inden des Abbildes auf der Abbildungsebene 22 ist ein Detektor 25 längs der Abbildungsebene 22 verfahrbar angeordnet. Hierzu ist - wie in der DE-OS 28 53 978 ausführlich beschrieben - der Detektor 25 von einem Antrieb antreibbar, der über eine Steuerschaltung 25 gesteuert wird, die ihrerseits aus den Ausgangssignalen einer dem Fotodetektor 23 zugehörigen Fotodiode 27 (Fig. 3) die Steuersignale für den Antrieb bildet.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kamera sind die optische Achse 24 des Objekts 11, die optische Achse 23 des optischen Abbildungsgliedes 21 und die optische Achse 28 des Senders 13 bzw.
dessen Projektionsobjektivs 16 in einer gemeinsamen Ebene 29, die in Fig. 1 der Papierebene entspricht,angeordnet. Die Anordnung ist dabei so getroffen,daß sich die optischen Achsen 28 und 23 von Sender 13 und Empfänger 20 am Objektiv 11 diametral gegenüberliegen. Die optische Achse 28 des Senders 13 weist dabei den Abstand b1 von der optischen Achse 24 des Objektivs 11 auf.
Der Sender 13 ist so ausgebildet, daß der Lichtstrahl 14 in der Ebene 29 geschwenkt werden kann. Die Schwennun des Lichtstrahls 14 kann dabei entweder durch entsprechende Schwenkbewegung des gesamten Senders oder durch eine Querverschiebung des Projektionsobjektivs 16 senkrecht zur optischen Achse 28 bei feststehender Lichtquelle 15 erzeugt werden. Zur Schwenkung des Lichtstrahls 14 ist eine Lichtstrahl-Schwenkvorrichtung 30 vorgesehen, die mit dem Antrieb des Detektors 25 derart gekoppelt ist, daß die Lichtstrahlschwenkung mit der Verschiebebewegung des Detektors 25 synchronisiert ist. Die Synchronisation ist starr und erfolgt in der Weise, daß in jecer Stellung des Detektors 25 längs der Abbildungsebene 22 die vom Lichtstrahl 14 erzeugte Beleuchtungszone 19 in der der Detektorstellung entsprechenden Entfernung auf der Objektivachse 24 liegt; Das hat zur Folge, daß mit zunehmendem Abstand des Detektors 25 von der optischen Achse 23 des Abbildungsgliedes 21 bzw.
von dem Brennpunkt F in der Abbildungsebene 22, der von Lichtstrahl 14 und Objektivachse 24 eingeschlossene Winkely sich vergrößert und umgekehrt. Da bei dem beschriebenen Entfernungsmesser 12 der Detektor 25 sich immer auf das Abbild der ebenen Begrenzungskante der kreisabschnittförmigen Beleuchtungszone 19 einstellt - wie in der DE-OS 28 53 978 ausführlich beschrieben ist - schneidet in der der Detektorstellung entsprechenden r:tfernurg der Wandstrahl 142 des Lichtstrahls 14 die optische Achse 24. Die Schwenkung des Lichtrahls 14 erfolgt zwib 1 schen den Winkelwerten OL von 0 - are tg p1 , wobei pO die vom Objektiv 11 vorgegebenekleinst 0 mögliche Aufnahmedistanz ist.
Die Fotodiode 27 des Detektors 25 ist von einer Blende 32 (Fio. 3) mit einer ebenen Begrenzungskante 33 abgedeckt, die zur Ausschaltung von Störbildern vorzugsweise als Spaltblende 34 (Fig. 4) ausgebildet ist.
Die Längsachse der Spaltblende 34 verläuft dabei in der von den Achsen von Sender 13, Empfänger 20 und Objektiv 11 aufgespannten Ebene 29 in Verschieberichtung des Detektors 25. Wie in der DE-OS 28 53 978 beschrieben, ist diese von der Blende 32 bzw. 34 abgedeckte Fotodiode 27 auf einem von einem Servomotor angetriebenen Träger befestigt. Der Servomotor wird von der Steuerschaltung 26 gesteuert. Die Steuerschaltung 26 weist im vorliegenden Fall einen Diskriminator mit zwei Detektionsschwellen auf, wie sie in Fig. 2 eingezeichnet sind. Die beiden Detektionsschwellen liegen über dem Pegel des Rauschens und sind gegeneinander leicht verschoben. Ein solcher Diskriminator kann aus zwei Komparatoren mit unterschiedlichem Schwellwert gebildet werden, deren Eingänge mit dem Ausgang der Fotodiode 27 verbunden sind. Liegt die von der Fotodiode 27 abgegebene Impulsamplitude über der oberen Detektionsschwelle 36, dann treibt der Servomotor den Detektor 25 in Richtung der kürzeren Entfernung an, wobei sich der Detektor längs der Abbildungsebene 22 in Richtung A bewegt. Erreicht die von der Fotodiode 27 abgegebene Impulsamplitude den Wert der unteren Detektionsschwelle 35 nicht, so erfolgt die Bewegung im Sinne der Einstellung der unendlichen Entfernung, wobei sich der Detektor längs der Abbildungsebene 22 in Richtung B bewegt. Erreicht schließlich die Impulsamplitude einen zwischen den beiden Detektionsschwellen 35 und 36 liegenden Wert, dann ist der Gleichgewichtszustand erreicht und der Detektor 25 wird stillgesetzt.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Kamera ist wie folgt: Ein in der Entfernung p vor der Kamera befindliches Objekt 18 soll scharf abgebildet werden. Das Objekt 18 wird mittels des nicht dargestellten Kamerasuchers anvisiert, und zwar derart, daß das Objekt 18 in der Mitte des Sucherbildes abgebildet wird. Ist zufällig die Kamera auf diese Entfernung p fokussiert, so wird - wie in Fig. 1 dargestellt - der Schnittpunkt 31 von Lichtstrahl 14 und optisch Achse 24 des Objektivs 11 an der Stelle I in der Abbildungsebene 22 scharf abgebildet. Der Abstand 2 der Stelle I von dem Brennpunkt F errechnet sich aus wobei f die Brennweite des optischen Abbildungsgliedes 21 ist. Der Winkel/3 ergibt sich aus b L = = arc tg p Aus G1. (2) und (3) ergibt sich ist ur dann eine monotone Funktion der Entfernung p, wenn der Auftreffpunkt des Lichtstrahls 14 auf dem Objekt 18 auf der optischen Achse 24 des Objetivs 11 liegt.
Mit z ist der augenblickliche Abstand des Detektors 25 von dem Brennpunkt F bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß der Auftreffpunkt des Lichtstrahls 14 auf der Objektivachse 24 liegt, ist die Entfernung p eine Funktion von Der Schwenkwinkel Mv des Lichtstrahls 14 ergibt sich aus bl tgoC = p so daß sich durch die Kopplung von Verschiebebewegung des Detektors 25 und Schwenkung des Lichtstrahls 14 die Beziehung ergibt In der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet sich der Entfernungsmesser im Gleichgewicht und das Kameraobjektiv 11 ist exakt scharf auf das Objekt 18 eingestellt.
Ist die Objektentfernung kleiner als die der in Fig. 1 dargestellten augenblicklichen Neigung,L entsprechende Entfernung p (cd ), d.h., befindet sich das Objekt 18 zwischen der Kamera und dem in Fig. 1 dargestellten Schnittpunkt 31, dann befindet sich die Beleuchtungszone 19 auf der in Fig. 1 linken Seite der Objektivachse 24 und das Abbild der Beleuchtungszone 19 wird in der bbildungsebene 22 in Richtung B verschoben.
Auf der Fotodiode 27 wird dadurch das Abbild der Beleuchtungszone 19 über die Begrenzungskante 33 hinaus verschoben und trifft voll auf die lichtempfindliche Fläche der Fotodiode 27. Die Amplitude der so empf angenen Lichtimpulse übersteigt die obere Detektionsschwelle 36 des Diskriminators und der Detektor 25 wird in Richtung B längs der Abbildungsebene 22 be- wegt , womit sich durch die starre Kopplung der Verschiebebewegung des Detektors 25 und der Schwenkbewegung des Lichtstrahls 14 auch der Winkels vergrößert. Sobald nun die ebene Begrenzungskante des Abbildes der kreisabschnittförmigen Beleuchtungszone 19 mit der Begrenzungskante 33 der Blende 32 bzw.
34 zusammenfällt, schwächen noch empfangene Impulse ab und ihre Amplitude gelangt in den "toten B=sich" zwischen den beiden Detektionsschwellen 35 und 36. Damit ist der Gleichgewichtszustand wieder erreicht.
Ist die Entfernungs des Objekts 18 von der Kamera größer als die der augenblicklichen Neigung entsprechende Entfernung p (d), dann befindet sich die Beleuchtungszone 19 in Fig. 1 rechts von der Objektivachse 24. Das Abbild der Beleuchtungszone 19 trifft ganzlich auf die Blende 32 bzw. 34 und die Fotodiode27 erhält kein Licht. Die untere Detektionsschwelle 35 des Diskriminators wird dadurch nicht erreicht, und der Detektor 25 wird solange in Richtung A bewegt, bis der Gleichgewichtszustand wieder erreicht ist.
Dabei wird der Winkelverkleinert.
Befindet sich schließlich das Objekt außerhalb der größtmöglichen Reichweite des Entfernungsmessers 12, so irdder Detektor 25 erst bei Erreichen der entsprechenden Endlage stillgesetzt, wobei am Objektiv 11 die Hyperfocaldistanz eingestellt ist.
Damit sich der Detektor 25 auch im ungünstigsten Fall noch in die verlangte Richtung verschiebt, muß dafür gesorgt werden, daß die Fotodiode 27 die nötigen Lichtimpulse für ihre Aussteuerung auch dann noch erhält, wenn sich der Entfernungsmesser zuvor auf die weiteste Entfernung eingestellt hat, während sich das nun anvisierte Objekt 18 in nächster Nähe befindet.
Die theoretische Länge der Fotodiode 27 muß also mindestens der größtmöglichen Abbild-Verschiebung entsprechen, die sich aus G1. (4) ergibt, wenn für p die von dem Objektiv 11 bedingte kürzeste Aufnahmedistanz pO eingesetzt wird. Durch die in Fig. 3 und 4 zu sehende Spiegelfläche 37 kann jedoch eine wesentliche Verkürzung der Länge der Fotodiode 27 erreicht werden. Diese Spiegelfläche 37 steht im wesentlichen senkrecht von der Blendenfläche ab und ist in vorteilhafter Weise einstÜckig mit der Spaltblende 34. Spaltbiende 34 und Spiegelfläche 37 werden dabei von einer Lamelle gebildet. Da die empfangene Strahlungsstärke bei kurzen Entfernungen sehr groß ist, braucht für die Herstellung der Spiegelfläche 37 keine besondere Güte gefordert zu werden.
Bei Stehbild-Kamerasgeschieht die Scharfeinstellung allgemein auf ein unbewegtes Objekt, und der Entfernungsmesser 12 muß deshalb nicht für einen stetigen Nachlauf ausgelegt sein. In diesem Fall kann die Blende 32 bzw. 34 mit Spiegelfläche 37 in Fig.
3 und 4 durch eine einfache Blende 38(Fig.S)ersetzt ;Irden-, deren Spalt 39 parallel zur Bewegungsrichtung A-8 ca. 5/100 mm mißt und einige Zehntelmillimeter lang ist. Die Abmessungen der Fotodiode 27 können dann entsprechend verringert werden. Bei Verwendung dieser Blende 38 weist der Diskriminator nur noch eine einzige Detektionsschwelle auf deren Pegel leicht über denjenigen des Rauschens liegt. Die Steuerung des Detektorantriebs muß dabei so gestaltet werden, daß der Detektor 25 vor jeder Messung zunächst in die der kürzesten Entfernung po entsprechende Stellung fährt. Von dieser Stellung aus wird der Detektor 25 in Richtung größerer Einstellentfernungen, 21so längs der Abbildungsebene 22 in Richtung A, verschoben, bis die Fotodiode 27 erregt wird und der entsprechende Ausgangsimpuls des Diskriminators den Detektor 25 stillsetzt. Falls die Objektentfernung die Reichweite des Entfernungsmessers überschreitet, d.h. der Fotodiodenstrom den Abschaltpegel nicht erreicht, wird der Detektor 25 bei Erreichen jener Einstellung stillgesetzt, die der Hyperfocaldistanz entspricht. Diese Distanz liegt der wahren Entfernung des Objekts optimal nahe.
Die vorgenannten Spaltabmessungen der Blende 39 ergeben sich aus der Abbildgröße der Beleuchtungszone 19, die sich an der oberen Reichweitengrenze des Entfernungsmessers 12 befindet. Bei großen Entfernungen hat die Beleuchtungszone 19 eine rechteckige Form.
Die Blende 38 in Fig. 5 bringt zwei wesentliche Vorteile mit sich. Einerseits genügt trotz großen Hubs der Abbildungsbewegung eine Fotodiode 27 mit relativ kleiner empfindlicher Fläche, und andererseits ist die Unempfindlichkeit gegenüber Störbildern praktisch vollständig.
Ist die Entfernung des Aufnahmeobjekts 18 kleiner als die vom Objektiv 11 vorgegebene kürzstmögliche Aufnahmedistanz, so wird die Fotodiode 27 während des Suchlaufs des Detektors 25 nicht erregt und letzterer erst in der Unendlichstellung des Objektivs 11 stillgesetzt. Um den Fotografierenden auf eine zu kurz gewählte Aufnahmedistanz hinzuweisen, ist - wie in Fig. 1 strichliniert eingezeichnet - eine weitere Fotodiode 40 vorgesehen, die eine außen am Gehäuse 10 der Kamera sichtbare Warnanzeige 41 steuert. Die Fotodiode 40 ist dabei so angeordnet, daß zumindest ein bruchteil der im Empfänger 20 erfaßten Lichtstrahlung von einem in kürzerer Distanz als die zulässige kleinste Aufnahmeentfernung befindlichen Objekt 18 auf die weitere Fotodiode 40 trifft. Leuchtet die Warnleuchte 41 gleichzeitig mit dem Eintreffen des Entfernungsmessers bzw. der Objektiveinstellung in der Unendlich-Stellung auf, so ergibt sich daraus für den Fotografierenden ein eindeutiger Anzeigebefehl.
Bei der vorstehend beschriebenen Kamera ist davon ausgegangen, daß die Achsen 23, 24 und 28 von dem Empfänger 20, Objektiv 11 und Sender 13 in der gemeinsamen Ebene 29 angeordnet sind. Aus konstruktiven Gründen ist dies jedoch häufig nicht möglich, so daß z.B. Sender und Empfänger - wie in Fig. 6 schematisch dargestellt ist - beiderseits des Objektivs 11 aber oberhalb der Objektivachse 24 angeordnet sind.
In Fig. 6 ist eine schematische Draufsicht auf Objektiv 11, Projektionsobjektiv 16 des Senders 13 und optischen Abbildungsglied 21 des Empfängers 20 dargestellt. Die optische Achse 24 des Objektivs 11 spannt mit den optischen Achsen 23 bzw. 28 von Empfänger 20 und Sender 13 zweigegereinander geneigte Ebenen 42 und 45 auf (Fig.6 und 8).In der in Fig. 7 dargestellten Normalprojektion der Anordnung von Objektiv 11, Projektionsobjektiv 16 und optischen Abbildungsglied 21 auf eine zur Objektivachse 24 senkrechte Ebene, die in Flg. 7 die Papierebene ist, ergibt diese Ebene 42 eine Spur 43.
Senkrecht auf dieser Ebene 42 steht die Abbildungsebene 22, deren Spur auf der Ebene 42 die Gerade 44 ist, die wiederum um den Winkel g0 gegenüber der optischen Achse 23 des optischen Abbildungsgliedes 21 geneigt ist.
Liegt die Beleuchtungszone 19 auf dem Objekt 18 auf der optischen Achse 24 des Objektivs 11, befindet sich also der Entfernungseinsteller im Gleichgewicht, so wird die Beleuchtungszone 19 in der Ebene 42 und zwar auf der Geraden 44 abgebildet. Außerhalb des Gleichgewichtszustands werden sich die jeweiligen Beleuchtungszonen 19 jedoch nicht mehr. in der Ebene 42 abbilden.
Wie anhand Fig. 7 am einfachsten vorstellbar ist, wird sich außerhalb des Gleichgewichtszustandes das Abbild der Beleuchtungszone 19 irgendwo auf einer durch die Durchstoßpunkte von Objektivachse 24 und Achse 28 des Projektionsobjektivs 16 in der Projektionsebene hindurchgehenden Geraden C R liegen. Befindet sich p das Abbild der Beleuchtungszone 19 zwischen R und Ob, darf die Fotodiode 27 keine Impulse erhalten, weil der Entfernungsmesser sich zu größeren Entfernungen hin verschieben muß. Kommt das Abbild der Beleuchtungszone 19 hingegen zwischen Ob und Cp zu liegen, muß die Fotodiode 27 von der Strahlung getroffen werden. Im ersten Fall erscheint das Abbild der Beleuchtungszone 19 in der Abbildungsebene 22 auf der Seite I und in dem zweiten Fall auf der Seite II (Fig. 7 und 8). Der Detektor 25 ist nunmehr so angeordnet, daß die lichtempfindliche Fläche der Fotodiode 27 sich in oder parallel zu der Abbildungsebene 22 erstreckt und die die lichtempfindliche Fläche der Fotodiode 27 abdeckende Spaltblende 34 mit ihrer Längsachse sich in oder parallel zu der Abbildungsebene 22 erstreckt, und zwar senkrecht zu der von Achsen 23 und 24 von optischen Abbildungsglied 21 des Empfängers 20 und Objektiv 11 aufgespannten Ebene 42.
Die die Spaltblende 34 in Längsrichtung begrenzende Begrenzungskante 33 liegt dabei in der Ebene 42, also auf der Geraden 44. Bis auf die unterschiedliche Anordnung von Sender 13, Empfänger 20 und Objektiv 11 im Kameragehäuse 10 und der Ausrichtung des Detektors 25 längs der Abbildungsebene 22 ist der Aufbau und die Wirkungsweise der gemäß Fig. 6 - 8 beschriebenen Kamera identisch mit der zuerst beschriebenen Ausfüh- rungsform der Kamera.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es nicht zwingend, daß der Entfernungsmesser empfängerseitig ebenso wie der Entfernungsmesser gemäß der DE-OS 28 53 978 ausgebildet ist, bei welchem der Detektor 25 stets so eingestellt wird, daß die Begrenzungskante 33 der Blende 32 bzw. 34 mit der ebenen Begrenzungskante des Abbildes der Beleuchtungszone 19 in etwa zusammenfällt. Die Einstellung des Detektors 25 auf das Abbild der Beleuchtungszone 19 im Empfänger 20 kann auch mittels zweier Differential-Fotodektoren oder einem Zeilen-Fotosensor erfolgen.

Claims

AnsPrüche 1. Fotografische oder kinematografische Kamera mit einem Objektiv und einem aktiven Entfernungsmesser, der einen Sender und einen Empfänger aufweist, wobei der Sender mindestens einen gebündelten Lichtstrahl, vorzugsweise Infrarot-Licht, aussendet, der auf einem anvisierten Objekt eine Beleuchtungszone erzeugt, wobei der Empfänger ein optisches Abbildungsglied, z.B. eine Sammellinse, mit einer im wesentlichen parallel zur Objektivachse ausgerichteten optischen Achse, das in einer Abbildungsebene ein im wesentlichen scharfes Abbild der Beleuchtungszone entwirft, dessen Lage in der Abbildungsebene relativ zur optischen Achse des Abbildungsglieds ein Maß für die Objektentfernung ist, und einen längs der Abbildungsebene verschiebbaren Detektor zum Auffinden des Abbilds in der Abbildungsebene aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h -n e t, daß der Lichtstrah(14)in einer von den Achsen (28,24)von Sender(13)una Objektiv(ll) aufgespannten Ebene(29)schwenkbar ist und daß die Lichtstrahlschwenkung it der Verschiebebewegung des Detektors 05)derart gekoppelt ist, daß bei jeder Verschiebe- stellung des Detektors(25)die vom Lichtstrahl (14) erzeugte Beleuchtungszone(l9)in der der Detektorstellung entsprechenden Entfernung auf der Objektivachse(24)liegt.
2. Kamera nach Anspruch 1, bei welcher der Lichtstrahl zumindest einseitig eine ebene Begrenzungslinie aufweist und der Detektor im wesentlichen auf die Abbildung der Begrenzungslinie in der Abbildungsebene des Empfängers einstellbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der auf der Objektivachse (24) liegenden Beleuchtungszone (19) die Begrenzungslinie die Objektivachse (24) schneidet.
3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kopplung von Verschiebebewegung des Detektors (25) und Schwenkbewegung des Lichtstrahls (14) starr ist, derart, daß mit zunehmenden Abstand des Detektors (25) von der optischen Achse (23) des Abbildungsglieds (21) der vom Lichtstrahl (14) und Objektivachse (24) eingeschlossene Winkel)sich vergrößert und umgekehrt.
4. Kamera nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die optischen Achsen (24,28,23) von Objektiv (11), Sender (13) und Empfänger (20) in einer Ebene (29) liegen und vorzugsweise Sender (13) und Empfänger (20) am Objektiv (11) diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
5. Kamera nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Detektor (25) eine Fotodiode (27) aufweist, deren sich in oder parallel zu der Abbildungsebene (22) erstreckende lichtempfindliche Fläche mit einer Spaltblende (34) begrenzt ist, deren Längsachse in der von den Achsen (28,23,24) von Sender (13), Empfänger (20) und Objektiv (11) aufgespannten Ebene (29) in Verschieberichtung des Detektors (25) verläuft, und daß der Entfernungsmesser (12) einen Diskriminator (26) mit zwei geringfügig gegeneinander verschobenen Detektionsschwellen aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang der Fotodiode (27) verbunden ist.
6. Kamera nach Anspruch 5 d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß sich die Spaltblende (34) über den gesamten Verschiebeweg des Detektors (25) erstreckt.
7. Kamera nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß sich die Spaltblende (34) über nur einen Teil des Verschiebewegs des Detektors(25)erstreckt und an ihrem von der optischen Achse (23) des Abbildungsglieds (21) abgekehrten Ende eine von der Spaltebene im wesentlichen quer abstehende Spiegelfläche (37) aufweist
8. Kamera nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß Spaltblende (34) und Spiegelfläche (37) aus einem einstückigen Lamellerelement gebildet sind.
9. Kamera nach einem der Ansprüche 5 - 8, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die der optischen Achse (23) des optischen Elements (21) zugekehrte Begrenzungskante (33) der Spaltblende (34) so weit an erstere heranreicht, daß bei maximaler Reichweite des Entfernungsmessers (12) eine in dieser Entfernung vom Lichtstrahl (14) erzeugte Beleuchtungszone (19) gerade noch auf der Fotodiode (27) abgebildet wird.
10. Fotografische Kamera nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Detektor (25) eine Fotodiode (27) aufweist, deren sich in oder parallel zu der Abbildungsebene (22) erstreckende lichtompfindliche Fläche mit einer Spaltblende (38) begrenzt ist, deren Querachse in der von den Achsen (28,23,24) von Sender (13), Empfänger (20) und Objektiv (11) aufgespannten Ebene (29) in Verschieberichtung des Detektors (25) verläuft, daß der Entfernungsmesser (12) einen Diskriminator (26) mit einer einzigen Detektionsschwelle aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang der Fotodiode (27) verbunden ist, und daß eine die Verschiebebewegung des Detektors (25) steuernde Steuervorrichtung (26) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, daß der Detektor (25) mit Beginn eines jeden Entfernungsmeßvorgangs in einer Grundstellung steht, deren längs der Abbildungsebene (22) gemessenerAbstand von der optischen Achse (23) des Abbildungsglieds (21) der Einstellung auf die kürzeste, vom Objektiv (11) vorgegebene Aufnahmeentfernung entspricht.
11. Fotografische Kamera nach Anspruch 10, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h eine eine Warnanzeige (41) steuernde weitere Fotodiode (40), die im Empfänger (20) derart angeordnet ist, da5 zumindest ein Bruchteil der im Empfänger (20) erfaßten Strahlung des Lichtstrahls (14) von einem in kürzerer Distanz als die zulässige kleinste Aufnahmeentfernung befindlichen Objekt (18) auf die Fotodiode (40) trifft.
12. Kamera nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die optischen Achsen (24,28,23) von Objektiv (11) und Sender (13) einerseits und Objektiv (11) und Empfänger (20) andererseits in jeweils einer von zwei gegeneinander geneigten Ebenen (45,42 ) liegen und vorzugsweise Sender (13) und Empfänger (20) beidseitig des Objektivs (11) angeordnet sind.
13. Kamera nach Anspruch 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c n n e t, daß der Detektor (25) eine Fotodiode (27) aufweist, deren in oder parallel zu der Abbildungsebene (22) sich erstreckende lichtempfindliche Fläche mit einer Spaltblende (34) begrenzt ist, deren Längsachse senkrecht zu der von den Achsen (24,23) von Objektiv (11) und Empfänger (20) aufgespannten Ebene (42) verläuft und deren eine die Spaltblende (34) in Längsrichtung begrenzende Kante (33) in der von den Achsen (24,23) von Objektiv (11) und Empfänger (20) aufgespannten Ebene (42) liegt.