DE3310601C2 - Entfernungsmeßvorrichtung - Google Patents
EntfernungsmeßvorrichtungInfo
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- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entfernungsmeßvor
richtung gemäß dem Oberbegriff des einzigen Patentan
spruchs
Eine solche Entfernungsmeßvorrichtung ist bekannt (DE-OS-
16 23 419). Sie eignet sich insbesondere für die Entfer
nungsmessung bei Fotokameras und Videokameras, bei denen
eine automatische Scharfeinstellung bzw. Fokussierung des
Aufnahmeobjektivs erfolgen soll. Die bekannte Entfer
nungsmeßvorrichtung arbeitet nach dem Triangulationsprin
zip. Typisch hierfür ist, daß eine optische Projektions
einrichtung und eine optische Empfangseinrichtung so an
geordnet sind, daß ihre optischen Achsen entlang einer
Basis um eine bestimmte Strecke voneinander entfernt
sind. Ein von einer in der Projektionseinrichtung vorhan
denen Lichtquelle projiziertes Strahlenbündel wird beim
Auftreffen auf ein Objekt, zu dem die Entfernung gemessen
werden soll, diffus reflektiert. Durch das reflektierte
Strahlenbündel wird ein Bild des auf dem Objekt erzeugten
Lichtpunktbildes auf einem lichtempfindlichen Element er
zeugt. Die Bildlage auf dem lichtempfindlichen Element
ändert sich mit der Entfernung des Objektes, so daß dar
aus Informationen über dessen Entfernung erhalten werden
können.
Bei der bekannten Entfernungsmeßvorrichtung ist vorgese
hen, daß sich die optische Achse der Projektionseinrich
tung und die optische Achse der Empfangseinrichtung auf
der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs schneiden. Die
ser Zustand bleibt auch dann erhalten, wenn sowohl die
Projektionseinrichtung als auch die Empfangseinrichtung
derart geschwenkt werden, daß der Schnittpunkt ihrer op
tischen Achsen eine vergrößerte oder verringerte Entfer
nung zum Aufnahmeobjektiv hat. Während der Schwenkung der
Projektionseinrichtung führt das entlang ihrer Achse pro
jizierte Strahlenbündel eine Abtastbewegung in einer Ab
tastebene aus, die durch die optische Achse der Projekti
onseinrichtung und die optische Achse des Aufnahmeobjek
tivs aufgespannt ist. Während der Schwenkbewegung der
Empfangseinrichtung führt die mit deren optischer Achse
zusammenfallende Einfallsrichtung eine Abtastbewegung in
einer Abtastebene aus, die durch die optische Achse der
Empfangseinrichtung und des Aufnahmeobjektivs definiert
ist und im übrigen mit der Abtastebene des projizierten
Strahlenbündels zusammenfällt.
Vorteilhaft bei dieser bekannten Entfernungsmeßvorrich
tung ist, daß das Objekt bzw. dessen Bereich, zu dem die
Entfernung gemessen wird, immer auf der optischen Achse
des Aufnahmeobjektivs liegt und somit im Bildfeld des
Aufnahmeobjektivs und gegebenenfalls eines Suchers nicht
je nach Objektentfernung mehr oder weniger seitlich aus
wandert.
Die räumliche Zuordnung, die bei der bekannten Entfer
nungsmeßvorrichtung zwischen der Projektionseinrichtung,
der Empfangseinrichtung und dem Abbildungsobjektiv vor
handen ist, nämlich das Anordnen - aller drei optischen
Achsen in ein und derselben Ebene, läßt sich jedoch bei
spielsweise bei einer Videokamera, die mit der
Entfernungsmeßvorrichtung ausgerüstet ist, häufig nicht
realisieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs
bildende Entfernungsmeßvorrichtung dahingehend auszubil
den, daß sie unter Beibehaltung der vorstehend genannten
günstigen Funktion konstruktiv mehr Freiheiten läßt bei
ihrer Integration in eine optische Vorrichtung, bei
spielsweise eine Kamera.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Entfernungs
meßvorrichtung gemäß dem einzigen Patentanspruch gelöst.
Wesentlich für die Erfindung ist, daß nach wie vor zwei
Abtastebenen vorhanden sind, die jede für sich die opti
sche Achse des Aufnahmeobjektivs enthält, und daß diese
beiden Abtastebenen nicht koplanar sind, d. h. sich unter
einem Winkel ungleich 0° und ungleich 180° schneiden.
Dies ermöglicht es, die Projektionseinrichtung und die
Empfangseinrichtung beispielsweise beide zu derselben
Seite des Aufnahmeobjektivs versetzt anzuordnen und
zwingt nicht mehr dazu, die Projektionseinrichtung und
Empfangseinrichtung bezüglich der optischen Achse des
Aufnahmeobjektivs einander diametral gegenüber anzuord
nen. Dennoch bleibt die vorteilhafte Eigenschaft, daß das
Objekt), zu dem die Entfernung gemessen wird, immer auf
der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs liegt, erhal
ten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Entfernmeßvorrichtung,
Fig. 2 und 4 schematische Darstellungen von Einzelheiten
der Entfernungsmeßvorrichtung gemäß Fig.
1,
Fig. 3 und 5 Schnittansichten gemäß A-A in
den Fig. 2 und 4,
Fig. 6 optische Projektions-
und Empfangseinrichtungen mit Darstellung ihrer
Abtastebenen,
Fig. 7 Entfernungsmeßpositionen im Sucher
einer Kamera mit der Entfernungsmeßvorrichtung,
Fig. 8(A) und (B) Vorderansichten
von Bereichen eines lichtempfindlichen
Elements,
Fig. 9 eine Vorderansicht einer Projektionslinse, einer Aufnahmelinse
und eines Aufnahmeobjektivs,
Fig. 10(A) und (B) schematische Erläuterungen zu Fig. 9,
Fig. 11(A) und (B) Schnittansichten entlang der Linie
P-P in Fig. 6 einer Projektionseinrichtung
und einer Empfangseinrichtung,
Fig. 12 die Bewegung einer Lichtquelle der Projektionseinrichtung
gemäß Fig. 11(A), und
Fig. 13 eine Gesichtsfeldanzeige der Entfernungsmessung
im Sucher einer Kamera
mit der Entfernungsmeßvorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
automatischen Entfernungsmeßvorrichtung, die eine Lichtquelle
11, die z. B. aus einer Infrarotstrahlen
aussendenden Diode (IRED) oder einer Laserdiode (LD) besteht,
sowie eine Projektionslinse 12 umfaßt, die gemeinsam
eine Projektionseinrichtung bilden. Die Projektionslinse
12 bildet die Lichtqueelle als projiziertes Lichtpunktbild
auf
der Seite eines Objekts, dessen Entfernung zu messen ist, ab.
Beim Auftreffen auf das Objekt wird das von der Lichtquelle
11 ausgehende Strahlenbündel diffus reflektiert. Dann
wird durch eine Aufnahmelinse 14, die die gleiche
Brennweite wie die Projektionslinse 12 hat, ein Bild des projizierten
Lichtpunktbildes auf der Oberfläche des Objekts auf
einem lichtempfindlichen Element 13 erzeugt, das beispielsweise eine
Fotodiode ist, die in zwei lichtaufnehmende Bereiche
aufgeteilt und so angeordnet ist, daß das Ausgangssignal
jedes der beiden Bereiche abgenommen werden kann. Das lichtempfindliche Element 13 und die Aufnahmelinse 14
bilden gemeinsam eine Empfangseinrichtung. Die beschriebene
Anordnung des lichtempfindlichen Elements kann durch eine
Anordnung mit zwei dicht nebeneinanderliegenden lichtempfindlichen
Elementen ersetzt sein. Die
Lage des erzeugten Bildes ändert sich in Abhängigkeit von
der Objektentfernung, wie durch l1, l2 und l3 in Fig.
1 dargestellt ist. Deshalb läßt sich durch die Ermittlung
der Stelle, an der das auf das Objekt projizierte Lichtpunktbild
auf das lichtempfindliche Element 13 abgebildet
wird, eine Aussage über die Objektentfernung machen. Die
beiden Bereiche des Elements 13 seien mit
A bzw. B bezeichnet, wobei deren Position so variiert
wird, daß die Differenz zwischen den Ausgangssignalen
der beiden Bereiche A-B=0 wird. Ein Aufnahmeobjektiv
15 kann und soll fokussiert werden.
Ferner ist eine Bildaufnahmeröhre
16 dargestellt. Die Lichtquelle 11 und das lichtempfindliche
Element 13 sind z. B. durch eine Nockenvorrichtung,
wie schematisch in Fig. 1 dargestellt, mit dem
Aufnahmeobjektiv 15 verbunden. Diese Anordnung ermöglicht die
Messung der Objektentfernung und eine automatische Fokussierung.
Ferner wird eine ständige Fokussierung auf ein sich bewegendes
Objekt ermöglicht, indem die Lichtquelle entweder
ständig oder impulsartig in kurzen Perioden Licht aussendet.
Die automatische Entfernungsmeßvorrichtung gemäß Fig. 1 wird
im Detail anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben. Fig. 3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-0-A in Fig. 2.
Gleichermaßen wie in Fig. 1 angeordnete Teile haben in
den Fig. 2 und 3 gleiche Bezugszeichen und sind von der
folgenden Beschreibung ausgenommen. Das Aufnahmeobjektiv 15
weist eine Linsenfassung 17 auuf, die auf bekannte
Art und Weise angeordnet ist, um durch ihre Drehung eine
Verschiebung des Aufnahmeobjektivs und seines Brennpunktes entlang
der optischen Achse S zu bewirken. Die Projektionslinse
12 wird von einem Haltelement 18 getragen, das an einem
Aufbauelement 19 befestigt ist. Zur Schwenkung der Lichtquelle
11 ist eine Halterung 20 für diese vorgesehen, die
drehbar auf einer Drehachse 21 gelagert ist, die auf dem
Aufbauelement 19 senkrecht zu einer die Lichtquelle 11
und die optische Achse S enthaltenden Ebene angeordnet
ist, die hier als erste Abtastebene bezeichnet wird. Die Halterung 20 hat an ihrem einen Ende einen Nockenstößel
22. Eine Feder 23 bringt diesen in Berührung
mit einem an der Linsenfassung 17 ausgebildeten Nockenabschnitt
17a. Wenn der Brennpunkt des Aufnahmeobjektivs 15 aufgrund
einer Drehung der Linsenfassung 17 verschoben wird,
verursacht der Nockenstößel 22 eine Schwenkung der Lichtquelle
11 um die Drehachse 21, wodurch die Richtung des von
dieser projizierten Strahlenbündels variiert wird, so daß dieses eine Abtastbewegung ausführt. Da die
Drehachse 21 senkrecht zu der die Lichtquelle 11 und die
optische Achse S enthaltenden ersten Abtastebene angeordnet ist, findet
eine Änderung der Richtung des Strahlenbündels immer in der ersten
Abtastebene und derart statt, daß das von der Lichtquelle
11 projizierte Strahlenbündel die optische Achse S
schneidet. Ein Halteelement 24 für die Aufnahmelinse 14
trägt diese und ist an einem Aufbauelement 25 befestigt.
Eine Halterung 26 für das lichtempfindliche Element 13
ist so angeordnet, daß ein vom Objekt reflektiertes
Strahlenbündel dieses erreicht. Die Halterung 26 ist
schwenkbar auf einer Drehachse 27 gelagert, die an dem
Aufbauelement 25 senkrecht zu einer das lichtempfindliche
Element 13 und die optische Achse S enthaltenden Ebene
angebracht ist, die hier als zweite Abtastebene bezeich
net wird. Die Halterung 26 hat an ihrem einen Ende einen
Nockenstößel 28, der durch eine Feder 29 in Berührung mit
einem anderen an der Linsenfassung 17 ausgebildeten
Nockenabschnitt 17b gehalten wird. Bei Drehung der Lin
senfassung 17 schwenkt das lichtempfindliche Element 13
um die Drehachse 27 entsprechend der Verschiebung des
Brennpunktes des Aufnahmeobjektivs 15. Die Linsenfassung
17, die Halterung 20, der Nockenstößel 22, die Halterung
26 und der Nockenstößel 28 bilden somit eine Kopplungs
einrichtung, die die Abtastbewegung des projizierten
Strahlenbündels koppelt mit einer von dem auf das Element
13 einfallenden, reflektierten Strahlenbündel ausgeführ
ten Abtastbewegung. Wenn das von der Lichtquelle 11 pro
jizierte Strahlenbündel auf ein Objekt auf der optischen
Achse S, dessen Entfernung zu messen ist, auftrifft,
fällt bei Schwenkung des lichtempfindlichen Elements 13
auf diese Art ein aus dem Auftreffen resultierendes re
flektiertes Strahlenbündel immer auf das lichtempfindli
che Element. Mit anderen Worten: Die Richtung, in der das
Strahlenbündel von der Lichtquelle projiziert wird und
die Einfallsrichtung des reflektierten Strahlenbündels
auf das lichtempfindliche Element 13 sind so angeordnet,
daß sie sich ohne Abweichung auf der optischen Achse
schneiden. Die Herbeiführung dieses Zustandes wird hier
als "Abgleich" bezeichnet.
Eine Rechenschaltung 30 ermittelt entsprechend der vor
stehend erwähnten Methode aus einem Lichtempfangssignal
des lichtempfindlichen Elements 13 ein Entfernungssignal.
In Abhängigkeit vom Entfernungssignal der Rechenschaltung
30 wird ein Motor 31 angetrieben, wodurch die Linsenfas
sung 17 über ein Zahnradgetriebe 32 und 33 zur Lagever
schiebung des Aufnahmeobjektivs 15 in eine Scharfein
stellposition verschoben wird.
Während die Vorrichtung gemäß Fig. 2 durch Schwenkung der
Lichtquelle 11 und des lichtempfindlichen Elements 13
den Abgleich auf der optischen Achse S durchführt, wird
bei einem anderen in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
der Entfernungsmeßvorrichtung die gleiche Wirkung dadurch
erreicht, daß die Projektionslinse 12 und die Aufnahmelinse
14 anstelle der Lichtquelle 11 und des lichtempfindlichen
Elements 13 geschwenkt werden, die in diesem Fall
fest angeordnet sind. Ansonsten ist die in Fig. 4 gezeigte
Vorrichtung in gleicher Art und Weise wie die Vorrichtung
gemäß Fig. 2 aufgebaut. Gleiche Teile haben die gleichen
Bezugszeichen wie in den Fig. 2 und 3, so daß auf eine
Beschreibung an dieser Stelle verzichtet werden kann.
Fig. 5 ist ferner ein Schnitt entlang der Linie A-O-A
in Fig. 4.
Für die vorstehend beschriebenen Vorrichtung sind die Abtastebenen
der Projektionseinrichtung und der Empfangseinrichtung
in Fig. 6 dargestellt. Die Drehachse 21 der Halterung
20 für die Lichtquelle bzw. das Halteelement 18 für die
Projektionslinse 12 ist in einer Richtung angeordnet, die
senkrecht zu der den Mittelpunkt der Lichtquelle bzw.
der Projektionslinse 12 und die optische Achse des Aufnahmeobjektivs
15 enthaltenden ersten Abtastebene ist.
Die Drehachse 27 der Halterung
26 bzw. des Halteelements 24 ist in einer
Richtung angeordnet, die senkrecht zu der den Mittelpunkt
des lichtempfindlichen Elements 13 bzw. der
Aufnahmelinse 14 und die optische Achse des Aufnahmeobjektivs
15 enthaltenden zweiten Abtastebene ist. Die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element werden jeweils um die Drehachsen
21 bzw. 27 geschwenkt, um den Abgleich in einer Richtung senkrecht
zur Zeichenebene in Fig. 6 durchzuführen. Da der
Abgleich
auf der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs
erfolgt, kommt die Entfernungsmeßposition ständig in der Mitte der Sucherebene zu liegen,
obwohl die optischen Achsen
des Aufnahmeobjektivs, der Lichtquelle und des lichtempfindlichen
Elements nicht in der gleichen Ebene liegen. In diesem
Fall ist das Aussehen der Bildebene des Suchers gemäß
Fig. 7.
In Fig. 7 entspricht die Entfernungsmeßposition derjenigen
der durchgezogenen Linie, wenn die Brennweite
des Aufnahmeobjektivs kurz ist, und derjenigen der strichpunktierten
Linie, wenn die Brennweite lang ist. Deshalb
kann ohne Fehler scharf eingestellt
werden, solange das Bild eines zu fotografierenden
Objekts in den mittleren Abschnitt der Bildebene des Suchers
gebracht wird. Die beschriebene Entfernungsmeßvorrichtung
gestattet somit äußerst exakte automatische
Fokussierung.
Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind die Brennweiten der Projektionslinse und der
Aufnahmelinsen gleich. Falls sich jedoch ihre Brennweiten
voneinander unterscheiden, kann das gleiche vorteilhafte
Ergebnis erzielt werden, indem jedes dieser
Elemente an einem seiner Brennweite angepaßten Ort angebracht
wird. Sowohl die Projektionseinrichtung als auch die
Empfangseinrichtung des Ausführungsbeispiels umfassen abbildende
Linsen wie die Projektionslinse und die Aufnahmelinse.
Diese Linsen sind jedoch nicht unbedingt
erforderlich und können weggelassen werden, wenn die
Lichtquelle und das lichtempfindliche Element in der Lage
sind, jeweils scharfe Bildpunkte zu projizieren und zu
empfangen.
Die Entfernungsmessungsvorrichtung in der vorstehenden
Beschreibung stellt den Differentialtyp dar, bei dem das
lichtempfindliche Element in zwei Bereiche aufgeteilt
ist, die Information über die Entfernung des Objekts
durch das Ausgangssignal (A-B) geben. Die Entfernungsvorrichtung ist
jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, sondern auch
bei einem Typ anwendbar, der ein Signal maximaler Intensität des lichtempfindlichen
Elements verwendet.
Sowohl die Lichtquelle als auch das lichtempfindliche
Element können aus mehreren lichtemittierenden bzw. lichtempfindlichen
Elementen zusammengesetzt sein.
Nachstehend werden Maßnahmen beschrieben, die vorzugsweise
angewendet sind.
In Fig. 6 sind die oben erwähnten beiden Bereiche A und
B des lichtempfindlichen Elements dargestellt. Allgemein
sind die beiden Bereiche, auch wenn das Element eine gekrümmte
Oberfläche hat, so angeordnet, daß ihre Grenzlinie G
senkrecht zu einer geraden Linie verläuft,
die die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element
verbindet. In Fig. 6 hat das lichtempfindliche Element
eine flache Oberfläche. In diesem Fall sind die beiden
Bereiche so angeordnet, daß eine senkrecht zur Grenzlinie G verlaufende Linie AB in Richtung
der Verbindungslinie zwischen Lichtquelle und lichtempfindlichen
Element verläuft. Der Grund hierfür ist: Ist a
die Verschiebestrecke des projizierten Lichtpunktbildes
auf dem lichtempfindlichen Element 13, so kann ein differentielles
Ausgangssignal am genauesten abgenommen werden,
indem das Lichtpunktbild entlang der Linie AB gemäß Fig.
8(A) verschoben wird. Im Gegensatz hierzu beträgt bei
der Anordnung gemäß Fig. 8(B) die Verschiebestrecke
b (b<a). Diese Anordnung ist daher nicht vorteilhaft.
Um exakt die Verschiebebeziehung gemäß Fig. 8(A) zu
erhalten, muß deshalb das lichtempfindliche Element 13
mit der Grenzlinie G senkrecht zur Verbindungslinie
des lichtempfindlichen Elements und der Lichtquelle
angeordnet sein, anstelle einer in Richtung
der Verbindungslinie von lichtempfindlichem Element und
optischer Achse des Aufnahmeobjektivs verlaufenden Linie AB.
Die Projektions- und Aufnahmelinsen werden wegen
der oben erwähnten Anordnung des lichtempfindlichen Elements
vorzugsweise gemäß Fig. 9 ausgebildet und angeordnet.
Um die Genauigkeit des vom lichtempfindlichen Element
13 abzunehmenden Ausgangssignals (A-B) zu vergrößern,
ist es wünschenswert, daß das Bild in der Richtung, in
der die Bereiche A und B ausgerichtet sind, nicht übermäßig
unscharf, sondern scharf ist. Aufgrund dessen hat
die Aufnahmelinse 14 die Anordnung
und Form gemäß Fig. 9. Insbesondere ist ihre Gestalt
nicht kreisförmig, wobei ihre Seitenlänge c länger als
ihre vertikale Länge d und letztere paralle zu der
Linie angeordnet ist,
die Lichtquelle und lichtempfindliches Element verbindet.
Die Fig. 10(A) und (B) zeigen den Grund hierfür. Ein durch
die Seitenlänge c gehender Lichtstrahl ist
in einem Durchmesser δa unscharf, während bei
gleicher Entfernung ein durch die Länge d
gehender Lichtstrahl in einem Durchmesser
δb unscharf ist. Da die Ausdehnung des Lichtpunktbildes
klein sein soll und da δa < δb gilt, muß für eine größere
Genauigkeit des vom lichtempfindlichen Element 13
abgenommenen Ausgangssignals (A-B) das Bild so angeordnet sein,
daß es ohne große Unschärfe in Richtung der Linie AB scharf ist.
Dies ist der Grund für die Anordnung gemäß Fig. 9.
Die Projektionslinse 12 ist aus demselben Grund ebenso
angeordnet: Ihre Seitenlänge ist größer als ihre vertikale
Länge, wobei letztere parallel zu der Linie
ist, die Lichtquelle und lichtempfindliches
Element verbindet.
Das Bild der Lichtquelle auf dem zu fotografierenden
Objekt und das auf der Fläche des lichtempfindlichen
Elements erzeugte Bild können über
den gesamten Einstellbereich von einer sehr kurzen Entfernung
bis zu unendlich scharf gehalten
werden, indem die Drehmittelpunkte der Lichtquelle
und des lichtempfindlichen Elements gemäß Fig. 6
geeignet gewählt werden. Wesentlich ist, daß die Entfernung
zwischen Lichtquelle und Projektionslinse einerseits und die
Entfernung zwischen lichtempfindlichem Element und
Aufnahmelinse andererseits in Abhängigkeit von der Entfernung des zu
fotografierenden Objekts variabel ist.
Dies wird anhand der Fig.
11(A) und (B) sowie 12 näher erläutert.
Fig. 11 (A) ist ein Schnitt entlang Linie P-P in Fig.
6. Die hier dargestellte Drehachse 21 der Halterung 20
für die Lichtquelle ist abseits der geraden Verbindungsli
nie zwischen Lichtquelle 11 und Projektionslinse 12 ange
ordnet. Folglich wird beim oben erwähnten Abtasten die
Lage der Lichtquelle 11 entlang der Umfangslinie eines
Kreises mit Radius R, der als Mittelpunkt die Drehachse
21 der Lichtquelle hat, verschoben. Somit wird gemäß Fig.
die Entfernung von der Projektionslinse 12 zur Lichtquelle
11 b1, wenn sich das zu fotografierende Objekt im unend
lichen befindet, und b2, wenn das Objekt in sehr kurzer
Entfernung liegt. Die Entfernung b2 ist größer als b1
Deshalb kann bei geeigneter Auswahl der Drehachsenlage
das Bild des auf das Objekt projizierten Lichtpunktes
über den gesamten Einstellbereich von sehr kurzer Entfer
nung bis unendlich scharf gehalten werden. Bei der Bestim
mung der Lage der Drehachse 21 ist es wesentlich, daß
sich die Entfernung zwischen Projektionslinse und Licht
quelle möglichst linear zwischen den Entfernungen b2 und
b1 ändert, wenn die Lichtquelle verschoben wird. Die Ent
fernung b1 wird durch die Brennweite der Linse bestimmt,
und die Entfernung b2 ist im wesentlichen durch die kürzeste
einstellbare Entfernung des Aufnahmeobjektivs bestimmt.
Deshalb kann gemäß Fig. 12 ein Winkel bestimmt werden,
der von einer einen Punkt 11′ mit dem Mittelpunkt der
Projektionslinse 12 verbindenden Linie und der optischen
Achse der Projektionslinse 12 gebildet wird. Der Radius
R und die Lage der Drehachse 21 können dann geeignet aus
gewählt werden.
Aus folgenden Gründen nimmt die Genauigkeit der Entfer
nungsmessung mit kleiner und schärfer werdendem Bild des
projizierten Lichtpunktbildes zu: Ist das Bild kleiner, nimmt
die Wahrscheinlichkeit ab, daß sich mehrere Objekte unter
verschiedenen Entfernungen innerhalb des projizierten
Lichtpunktes befinden. Ebenso nimmt die Wahrscheinlichkeit
verschiedener Objekte mit verschiedenem Reflektionsvermögen
ab. Außerdem ist das Ermittlungsvermögen des lichtempfind
lichen Elements verbessert.
Gemäß Fig. 11 (B) ist das lichtempfindliche Element 13 ebenso
angeordnet wie die Lichtquelle 11. Seine Lage wird entlang
des Umfangs eines Kreises mit Radius R um die Drehachse
27 verschoben. Die Entfernung zwischen Aufnahmelinse
14 und lichtempfindlichem Element 13 ist in Abhängigkeit von
der Entfernung des zu fotografierenden Objekts variabel.
Diese Anordnung des lichtempfindlichen Elements 13 ergibt
somit ein scharfes Bild des auf seiner Oberfläche erzeug
ten Bildes des Lichtpunktbildes auf dem Objekt.
Wie oben beschrieben, können die Bilder des projizierten
Lichtpunktes sowohl auf dem zu fotografierenden Objekt
als auch auf der Fläche des lichtempfindlichen Elements
durch die Anordnung gemäß den Fig. 11 (A) und (B) schärfer
sein.
Aufgrund der Ausbildung der beschriebenen Entfernungsmeßvorrichtung können Gesichtsfeldmarkierungen in
einem Sucher gemäß Fig. 15 vereinfacht sein. In anderen
Worten: Die Gesichtsfeldinformation über Entfernungsmessung
kann mit genügender Genauigkeit erhalten werden, indem
einfach eine Markierung 36 für die längste Brennweite
des Aufnahmeobjektivs und eine weitere Markierung 37 für die
kürzeste Brennweite vorgesehen sind, wenn das Aufnahmeobjektiv
ein Varioobjektiv ist.
Ferner kann im Falle austauschbarer Aufnahmeobjektive
die Markierung 36 für ein
Objektiv mit langer Brennweite und die Markierung 37 für
ein Objektiv mit kurzer Brennweite verwendet werden.
Der nachteilige Effekt der Parallaxe dreier optischer Systeme
ist bei der beschriebenen Entfernungsmeßvorrichtung vermieden, obwohl die
optische Achse des Aufnahmeobjektivs und die optischen Achsen
der Projektionseinrichtung und Empfangseinrichtung
nicht in derselben
Ebene angeordnet sind. Die Genauigkeit
der Entfernungsmessung ist vergrößert.
Claims (1)
1. Entfernungsmeßvorrichtung zur Messung der
Entfernung zu einem Objekt, mit einem Aufnahmeobjektiv
(15) zur Erzeugung eines Bildes des Objektes an einem
vorgegebenen Ort, einer Projektionseinrichtung (11, 12)
zum Projizieren eines Strahlenbündels in Richtung zum
Objekt, wobei das projizierte Strahlenbündel eine
Abtastbewegung ausführt in einer ersten Abtastebene, die
die optischen Achsen des Aufnahmeobjektivs (15) und der
Projektionseinrichtung (11, 12) enthält, einer Empfangs
einrichtung (13, 14) zum Empfangen des vom Objekt
reflektierten Strahlenbündels, wobei die Einfallsrich
tung, aus der einfallend das reflektierte Strahlenbündel
empfangen wird, eine Abtastbewegung ausführt in einer
zweiten Abtastebene, die die optischen Achsen des
Aufnahmeobjektivs (15) und der Empfangseinrichtung (13,
14) enthält, einer Kopplungseinrichtung (17, 20, 22, 26,
28), die die Abtastbewegung des projizierten Strahlen
bündels mit der Abtastbewegung der Einfallsrichtung
koppelt, und einer an die Empfangseinrichtung (13, 14)
angeschlossenen Rechenschaltung (30), die ein Entfer
nungssignal liefert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Abtastebene und die zweite Abtastebene
nicht koplanar sind.
Applications Claiming Priority (5)
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JP5771982A JPS58174808A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | 測距装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3310601A1 DE3310601A1 (de) | 1983-10-06 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59158029A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-07 | 松下電工株式会社 | 反射型光電スイツチ |
ATE126358T1 (de) * | 1986-05-12 | 1995-08-15 | Asahi Optical Co Ltd | Photographisch-optisches system und kamera mit einem solchen system. |
US5150145A (en) * | 1986-05-12 | 1992-09-22 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lens shutter camera including zoom lens |
DE3633939A1 (de) * | 1986-10-04 | 1988-04-14 | Heraeus Gmbh W C | Uebertragung von signalen aus einer sensoreinheit |
JPH0782143B2 (ja) * | 1987-02-25 | 1995-09-06 | 旭光学工業株式会社 | 自動焦点カメラのマクロ撮影時のピント補正装置 |
US5099112A (en) * | 1988-05-16 | 1992-03-24 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Detector position adjusting mechanism for rangefinder automatic focusing system |
US5205232A (en) * | 1989-08-30 | 1993-04-27 | Orisol Ltd. | Apparatus for advance edge detection and sewing |
US5159378A (en) * | 1989-10-20 | 1992-10-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Light projector for range finding device |
DE4212438A1 (de) * | 1992-04-14 | 1993-10-21 | Dirk Prof Dr Ing Jansen | Anordnung zur Erzeugung eines lateralen Strahlversatzes bei Vorrichtungen zur trigonometrischen Distanzmessung |
US20020098743A1 (en) * | 1998-04-17 | 2002-07-25 | Schell Mark S. | Power connector |
JPH11326999A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-26 | Olympus Optical Co Ltd | カメラの光学系 |
US7617980B2 (en) * | 2005-04-25 | 2009-11-17 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Integrated optical module for reflectance sensing |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1974276U (de) * | 1963-03-11 | 1967-12-07 | Zeiss Ikon Ag | Vorrichtung zur selbsttaetigen entfernungsmessung eines mittels eines suchers anvisierten objekts. |
US3435744A (en) * | 1966-05-31 | 1969-04-01 | Eastman Kodak Co | Automatic focusing system |
US3442193A (en) * | 1966-05-31 | 1969-05-06 | Eastman Kodak Co | Automatic focusing system |
DE1623419A1 (de) * | 1967-05-30 | 1972-03-23 | Eastman Kodak Co | Entfernungsmesser |
AT301331B (de) * | 1968-11-25 | 1972-08-25 | Eumig | Einrichtung zur Entfernungsmessung |
US3672757A (en) * | 1970-09-14 | 1972-06-27 | Gaf Corp | Automatic focusing system for projectors and the like |
US3653762A (en) * | 1970-09-28 | 1972-04-04 | Eastman Kodak Co | Automatic rangefinder |
US4032934A (en) * | 1974-12-26 | 1977-06-28 | Hendrickson Kenneth L | Automatic focusing system |
GB1512097A (en) * | 1974-12-26 | 1978-05-24 | Bell & Howell Co | Automatic focusing system |
US4313654A (en) * | 1977-09-06 | 1982-02-02 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Automatic rangefinder system for photographic camera with light emitting and receiving means |
JPS5565109A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Canon Inc | Distance detector of active type |
JPS5588001A (en) * | 1978-12-11 | 1980-07-03 | Canon Inc | Distance measuring optical system |
DE2853978A1 (de) * | 1978-12-14 | 1980-07-03 | Bosch Gmbh Robert | Entfernungsmesser |
JPS5652711A (en) * | 1979-10-08 | 1981-05-12 | Canon Inc | Automatic focus detector of base line rangefinder system |
US4300824A (en) * | 1979-11-15 | 1981-11-17 | Canon Inc. | Signal processing circuitry for a distance measuring system |
US4441810A (en) * | 1980-07-15 | 1984-04-10 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Range finder |
JPS57104809A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-30 | Minolta Camera Co Ltd | Range finder |
JPS57154206A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-24 | Sony Corp | Focusing device |
DE3120816A1 (de) * | 1981-05-25 | 1982-12-23 | Kindermann & Co Gmbh, 8703 Ochsenfurt | "verfahren und vorrichtung zur automatischen scharfeinstellung fuer bildwerfer, zum beispiel diaprojektoren" |
US4494847A (en) * | 1981-08-18 | 1985-01-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Distance measuring system |
-
1983
- 1983-03-23 DE DE3310601A patent/DE3310601C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1983-03-24 GB GB08308099A patent/GB2122448B/en not_active Expired
-
1986
- 1986-08-20 US US06/898,864 patent/US4682886A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2122448A (en) | 1984-01-11 |
GB2122448B (en) | 1986-03-26 |
US4682886A (en) | 1987-07-28 |
GB8308099D0 (en) | 1983-05-05 |
DE3310601A1 (de) | 1983-10-06 |
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