DE3423142A1

DE3423142A1 - Vorrichtung zur schaerfeermittlung

Info

Publication number: DE3423142A1
Application number: DE3423142A
Authority: DE
Inventors: Naoya Yokohama Kanagawa Kaneda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1985-01-24
Also published as: US4566773A; JPS606114U

Description

TeDTKE - BüHLING - KlNNE/"G

Γ> Λν O · Oipl-lng H Tiedtke I

PeLLMANN - WRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G Buhlna

3423142 Dip! -Ing R Kinne Dipl.-Ing P Guipo Dipl.-Ing. B. Pellmann — Dipl.-Ing. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München Tel.:0 89-5396 Telex: 5-2-1845 tipat Telecopier: 0 89-537377 ' cable: Germaniapatent München

- - 22. Juni 1984

DE 4057

Canon Kabushiki Kaisha
Tokio, Japan

Vorrichtung zur Schärfeermittlung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zu^r Ermittlung der Schärfezustände eines optischen Hauptsystems zur Bilderzeugung auf der Grundlage der Trigonometrie.

Es sind in vielen Ausführungsfornen Geräte mit automatischer Scharfeinstellung des Tyos begannt, bei c: c-^m
die Schärfeermittlungsvorrichtung ein zuη Ungebungslicht nichtharmonisches Licht auf ein zu fotografierendes Objekt projiziert und die Reflexion des nichtha'-'-cnischen Lichts von dem Objekt zur Erzeugung eines Ausgangssignals empfängt, das die Entfernung von der Vorrichtung zu dem Objekt darstellt, wobei eine fotografische Linse in Abhängigkeit von de" Signal bewegt w^;rc, um ein Bild des Objekts scharf einzustellen; auch sind Geräte des sogenannten aktiven Typs bekannt. Als f ro'-e

BAD ORIGINAL

3423U2

Ausführungsform des automatischen ScharfeinsteI Ige räts ' des aktiven Typs sei die US-PS 3 44 2 193 erwähnt.

Bei diesem Gerät sind die Lichtprojektionseinrichtung und die refI exionsempfangende Einrichtung gemäß des Prinzips der trigonometrischen Vermessung angeordnet und arbeiten ohne Abhängigkeit von dem fotografischen optischen Linsensystem. Zur Messung der Objektentfernung müssen deshalb zwei spezielle optische Systeme f^lur die Lichtprojektions- bzw. Lichtempfangseinrichtung verwendet werden. Die Verwendung einer "solchen "nichtdurch-das-Objektiv" bzw. "äußeren Bereichs sucher " Vorrichtung zur Schärfeermittlung führt zu dem schwierigen Problem, daß die Größe des Geräts mit automatischer Scharfeinstellung stark" ansteigt.

In der Figur 5 der US-PS 3 678 835 ist ein anderer Typ der Schärfeermittlungsvorrichtung dargestellt, bei dem ein optisches Projektionssystem für nichtharmonisches

2Q Licht außerhalb des fotografischen optischen Linsensystems angeordent ist, die Reflexion des nichtharmonischen Lichts jedoch durch das fotografische Linsensystem erfaßt wird. Bei diesem Typ liegt ein anderes Problem darin, daß die Genauigkeit der Entfernungsmessung verringert ist, da die Länge der Grundlinie notwendigerweise kurz ist. Andererseits steht der "äußere Bereichssuchertyp" gemäß der US-PS 3 442 193 für einen Anstieg der Länge der Grundlinie auf einen gewünschten Wert, um eine hohe Genauigkeit der Entfernungsmessung zu er-

QO ha I ten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Schärfeermittlung zu schaffen, die die oben erwähnten Probleme beseitigt hat und in der Lage ist, die Genauigkeit der Schärfeermittlung zu verbessern,

EPO COPY

5 3423H2

1 ohne einen Anstieg in ihrer Größe mit sich zu bringen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Hierbei ist erfindungsgemäß die optische Achse von einem der beiden optischen Systeme zur Messung "der Ob jektentfernung, die im Inneren eines optischen Haupt syst ems zur Bilderzeugung liegt, so angeordnet, daß sie von der optischen Achse dieses Hauptsystems in einer Richtung abweicht, jVi der sie von der optischen Achse des anderen optisehen Systems zur Entfernungsmessung weiter entfernt ist, so daß die Grundlinie langer als der

Abstand zwischen den optischen Achsen des optischen Hauptsystems und des letzteren optischen Systems zur Messung der Objektentfernung ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittansicht einer erfin

dungsgemäßen Vorrichtung zur Schärfeermittlung in einer Fassung für ein Varioobjektiv,

Figur 2 eine Draufsicht von vorne auf die

Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3 eine Figur 2 ähnliche Ansicht eines

anderen Ausführungsbeispiels,
30

Figuren 4 (a) und 4 (b) stellen die Ausrichtung

bzw. Orientierung des lichtempfangenden Elements gemäß Figur 3 dar,

Figur 5 eine schematische Schnittansicht

eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Figuren 6 bis 8 Schnittansichten anderer Anwendungsbeispiele der Erfindung.

EPO COPY Jp

⁶ 342.3 U

Die F iguren 1 und 2 zeigen ein erstes erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel; eine Projektionslinse Z erzeugt mit einem nichtharmonisehen Licht von einem Lichtprojektionselement 3 ein Punktbild. Eine Linsenfassung 4 enthält eine Gruppe von Fokussierelementen 5. Eine Sammellinse 6, beispielsweise in der Form einer asphärischen durch Gesenkformung hergestellten Linse erzeugt auf einem lichtempfangenden Element 7 ein Bild einer Punktbeleuchtung des nichtharmonischen Lichts auf einem ^zu fotografierenden Objekt. Als lichtempfangendes Element 7 ist eine Silikon-Fotozelle oder ein Festkörperbilderfassungselement verwendet. Das lichtempfangende Element7ist in zwei Abschnitte 7a und 7b unterteilt, von denen zur· empfangenen Lichtmenge proportionale A u s gangssignale zu einem Steuerungsschaltkreis geführt werden, der die Drehrichtung eines Elektromotors und dessen Bewegungsbetrag in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Bereiche 7a und 7b des lichtempfangenden Elements 7 steuert. In der Praxis umfaßt der Steuerscha 11kreis Verstärker, Integratoren, einen Differenzverstärker, einen Detektor für die Antriebsrichtung und einen Steuerungs scha 11-kreis für die Drehgeschwindigkeit des Motors. Hier ist jedoch nur der Steuerungsschaltkreis gezeigt. Der Motor bewegt die Linsenfassung 4 axial (in der Figur nach vorne und hinten) über ein Getriebe (nicht gezeigt) und zur gleichen Zeit mit der Änderung des Objektabstandes das Lichtprojektionselement 3 und das lichtempfangende Element 7. Das heißt, das Lichtprojektions-

3Q element 3 und das Iichtempfangende Element 7 werden durch einen Nocken bewegt, der am äußeren Umfang der Linsenfassung 4 vorgesehen ist. Natürlich können das Lichtprojektionselement 3 und das I ichtempfangende Element auch feststehend sein, wobei dann die Projektions-

EPO COPY !§§

Linse 2 und die Sammellinse 6 mit der Bewegung der Fokussierlinsenhalterung 4 bewegt werden müssen. Das Lichtprojektionselement 3 projiziert einen Lichtstrahl 9, während ein Lichtstrahl 10 auf dem lichtempfangenden Element 7 auftritt.

Das technische Prinzip des lichtempfangenden Elements 7 und" eines Steuerungssystems zur Durchführung der Schärfeermittlung auf der Basis des Iichtempfangenden Elements 7 (7a, 7b) liegt darin, daß der lichtempfangende Abschnitt des lichtempfangenden Elementes 7 in zwei Bereiche 7a und 7b unterteilt ist und die Bewegung der Fokussiertinsen 5 in Abhängigkeit von den Signalen der beiden lichtempfangenden Bereiche gesteuert wird, um die Schärfeeinstellung auszuführen.

Dargestellt sind eine VariatorIinse 11, ein Prisma 12, das den von dem Lichtprojektionselement 3 proji zierten Lichtstrahl 9 um 90 so ablenkt, daß er mit seiner optisehen Achse parallel zur fotografischen optischen Achse ver läuft.

Der projizierte Lichtstrahl 9 wird durch einen Reflexionsspiegel 12a im Prisma 12 abgelenkt. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß der Mittelpunkt des Reflexionsspiegels 12a einen Abstand χ von der fotografischen optischen Achse hat.

Eine Kompensator Iinse 14 kompensiert den Versatz der Bildebene, wenn die Vergrößerungs Ieistung bzw. die Brennweite durch die Variatorlinse 11 geändert wird. Ferner ist ein Gummiring 15 zur Betätigung dargestellt. Ein Indexring 16 hat an seinem vorderen Endabschnitt einen Index, der mit einer Entfernungsskala auf einem Ring 17 zusammenwirkt, und an seinem hinteren Endabschnitt einen weiteren Index, der mit einer

COPY ψ

3A23U2

Brennweitenskala auf einem Zoombetätigungsring 18 zusammenwirkt. Der Zoombetätigungsring ist mit einer Nockenbüchse 19 verbunden, in die Nockenschlitze (nicht gezeigt) eingeschnitten sind, in die Stifte 20 und 21 eingreifen, die fest an Bewegungselementen 22 und 23 angebracht sind. Wenn ein Betätigungsknopf 24 gedreht wird, beginnt die Nockenbüchse 19 zu rotieren und die Stifte 20 und 21 bewegen sich entlang den Nockenschlitzen, so_ daß sich die Bewegungselemente 22 und 23 axial b'ewegen, wobei sie durch eine Stange 25 geführt sind. Dargestellt sind Linsengrundplatten 26 und 27 sowie eine Büchse 28, die eine Relaishalterung 29 trägt. Ein Halter 31 hält das Prisma 12 und die Lichtpro jektionslinse 2. Im äußeren Umfang der Linsenfassung 4 ist ein radialer Nockenabschnitt 31 und ein verzahnter Abschnitt 32 vorgesehen. Der Nockenabschnitt 31 ist so ausgebildet, daß die Tiefe der Nut sich in Abhängigkeit von der Lage der Linsenfassung 4 bezüglich der Umfangsrichtung ändert. Ein sichtbares Licht ausblendender Filter 33 ist vor der Lichtsamme I I inse 6 angeordnet. Das lichtempfangende Element 7 ist in einer Halterung 34 aufgenommen, die an ihrem freien Ende einen Nockenfolger 35 hat und mittels eines Stiftes 36 drehbar gelagert ist. Der Gelenkstift 36 ist fest an dem Indexring 16 angebracht. Eine Feder 37 beaufschlagt den Nockenfolger 35 ständig in Richtung des Nockenabschni. tts 31. Das Signal aus dem I ichtempfangenden Element 7 wird durch einen Computerschaltkreis auf einem Trägerelement 38 verarbeitet, dessen Rechnungsergebnis wird an einen Motor (nicht gezeigt) angelegt, dieser beginnt sich zu drehen, und die Drehung wird durch ein Riemen/Zahngetriebe oder dergleichen (nicht gezeigt) auf den verzahnten Abschnitt 32 übertragen, wodurch die Linsenfassung 4 ihre Drehung beginnt. Die Linsenfassung 4 ist in eine feststehende Fassung 39 eingeschraubt, so daß sie sich

EPO COPY

durch ihre Drehung axial bewegt und die Schärfeeinstellung ausführtr Das Lichtprojiζierende Element 3 ist auf einer Grundplatte 40 fest -montiert; 41 und 42 sind Abdeckungen. Mit Bezugszeichen 43 ist eine optische Achse der Lichtprojektion dargestellt, wenn die Brennweite der Linsengruppe 5 am größten ist. Bezugszeichen 44 zeigt eine optische Achse der Lichtprojektion, wenn diese- Brennweite, am kürzesten ist. Bezugszeichen 45 zeigt eine optische Achse des Lichteinfalls. Die optis.che Achse 45 des Lichteinfalls, die fotografische optische Achse. H und die optischen Achsen 43 und 44 der Lichtprojektion liegen in ein und derselben Ebene (Figur 2), wobei die optische Achse 43 der Lichtprojektion um einen Abstand L weiter von der optischen Achse 45 des Lichteinfalls wegliegt als die Grundlinienlänge RO; sie hat eine Grundlinienlänge R1, während die weitere optische Achse 44 der Lichtprojektion eine Grundlinienlänge R2 hat, wobei die Beziehung gilt: Ri) R2^R0. Nachstehend wird die Funktionsweise beschrieben. Der von dem Lichtprojekt ions element 3 projizierte Lichtstrahl geht durch die Projektionslinse 2, wird am Prisma 12 um 90 abgelenkt und fokussiert durch das Variator-Linsensystem 11 und die Linsengruppe 5 ein projiziertes Lichtpunktbild auf das Objekt. Dessen reflektiertes Licht bzw. der Ei nf a I Is I i cht s t rah I 10 wird ein Lichtstrahl, der frei von UmgebungsIichtkomponenten ist, da er durch das das sichtbare Licht ausschaltende FiI-ter 33 geht, und fokussiert durch die Sammellinse 6 ein Bild auf das lichtempfangende Element 7. Hierdurch werden die Signale aus den Bereichen 7a und 7b des lichtempfangenden Elements 7 zu dem Computerscha 11kreis auf dem Trägerelement 38 gesendet. Der Computerschaltkreis verarbeitet die Signale und bringt einen Motor (nicht gezeigt) entsprechend seines Berechnungsergebnisses zur Bewegung. Die Bewegung des Motors wird durch

das Riemen/Zahngetriebe (nicht gezeigt) auf den verzahnten Abschnitt 32 übertragen, wodurch die Linsenfassung

4 ihre Drehung^ beginnt und dadurch die Linsengruppe

5 zur Durchführung der Fokussierung axial bewegt. Diese Drehung der Linsenfassung 4 verursacht auch eine Änderung der Tiefe der Nut des Nockenabschnitts 31 bezüglich einer in Umfangsrichtung betrachteten Lage. Da gleichzeitig der Nockenfolger 35 am freien Ende der Halterung 34 für das lichtempfangende Element ständig ^a'ⁿ dem Nockenabschnitt 31 ansteht, Bewegt sich das - l'ichtempfangende Element 7 mit der Drehung der Linsenfassung 4 entweder nach oben oder nach unten, wobei eine gewisse Beziehung aufrechterhalten ist. Durch diese nach oben oder nach unten gerichtete Bewegung des Lichtempfangenden Elements 7 ändern sich dessen Ausgangssignale. Werden die AusgangssignaLe zu Null, hält der Motor' an und die Linsengruppe 5 beendet ihre Bewegung in einer scharf eingestellten Position.

Die Grundlinienlänge RO in Figur 2 stellt die Grundlinienlänge in dem Fall dar, wenn der Reflexionsspiegel 12a so angeordnet ist, daß der Projektionslichtstrahl 9 mit der fotografischen optischen Achse zusammenfällt. Deshalb stellt sie den Abstand zwischen dem Iichtempfangenden Element 7 und der fotografischen ODtischen Achse dar. Im Gegensatz hierzu ist. die Grundlinienlänge bei diesem Ausführungsbeispiel in der längsten Brennweitenstellung R1, bzw. R2 in der kürzesten BrennweitensteLlung, wobei zwischen diesen die Beziehung gilt: R1 ^ R2 ^> RO. Ein Merkmal der Erfindung ist somit, daß die optischen Achsen 43 und 44 der Lichtprojektion, die durch das Innere der fotografischen Linse (Linsengruppe 5) verlaufen, versetzt angeordnet sind und somit nicht mit der fotografischen optischen Achse H zusammenfallen. Dies bringt den Vorteil mit sich,

1- daß ihre Grundlinienlänge größer aLs die Grundlinien-Länge RO gemacht werden kann, ohne eine Änderung der Größe der gesamten äußeren Form zu erfordern. FaLLs die.Schärfeermittlung auf der GrundLage der trigonometrischen Vermessung durchgeführt wird, wird die Genauigkeit der SchärfeermittLung um so höher, je größer die GrundLinienLänge ist. Die Grund Linien Länge R2 in der kürze sT: en BrennweitensteLLung ist kürzer aLs die Grund-LinienLänge R1 in der weitesten BrennweitensteLLung.

o,a die Schärfentiefe in der kürzesten BrennweitensteLLung größer aLs in der Längsten BrennweitensteLLung ist, entstehen trotz der Beziehung R 2 < R1 keine Probleme für die Genauigkeit der Abstandsmessung. Anders ausgedrückt: wie bekannt ist, ist der Bereich der ScharfeinstelLung um so größer, je größer die Schärfentiefe ist.

Bei dem AusführungsbeispieL gemäß den Figuren 1 und 2 Liegen die optischen Achsen 43 und 44 der Lichtprojektion und die fotografische optische Achse H in der-» seLben Ebene. Es ist jedoch auch mögLich, daß die optischen Achsen 43 und 44 und die fotografische optische Achse H nicht in der gLeichen Ebene Liegen. Das heißt, das Lichtprojizierende ELement 3 und das Lichtempfan-

25gende ELement 7 müssen so angeordnet sein, daß sie eine gleichmäßige und stetige manuelle BrennweitenversteL Lung und manuelle ScharfeinstelLung zulassen. Eine weitere Anforderung, um die Entstehung von Rauschen aufgrund des EinfaLLens von von dem Lichtpro jektionseIement 3 projizierten Lichts auf das lichtempfangende ELement 7 zu verhindern, wird erfüllt, indem der Abstand zwischen dem Lichtprojektionselement 3 und dem lichtempfangenden Element 7 vergrößert wird. Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das diese Fälle in Betracht zieht, ist in Figur 3 dargestellt, wobei für gleiche Bauteile wie in Figur

EPO COPY

2 gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Das Lichtprojektionselement 3 , die Lichtprojektionslinse 2 und das Prisma 12 liegen in einer um den Winkel θ 1 versetzten Position (der Wert des Winkels θ 1 wird in Anbetracht der Handhabbarkeit bestimmt). Die Drehachse des lichtempfindlichen Elements 7 steht senkrecht zu einer Ebene, die die optische Achse des Lichteinfalls und die fotografische optische Achse H enthält,· es befindet sich an ein'er um einen Winkel Θ2 in der zum Lichtprojekt'ionselement 3 entgegengesetzten Richtung versetzten Stelle. Die Grund Iinien Iänge in der weitesten Brennweitenstellung und diejenige in der kürzesten Brennweitenstellung haben den Längen R1 und R2 gemäß Figur

2 ähnliche Werte, um eine gleichwertige Genauigkeit der Abstandsmessung zu erhalten.

Es ist vorzuziehen, daß das zweigeteilte lichtempfangende Element 7 so ausgerichtet ist, daß eine Richtung senkrecht zur Grenzlinie zwischen seinen Bereichen 7a ^ur|d 7b zwischen der optischen Achse 43 der Lichtprojektion in der größten Brennweitenstellung und der optischen Achse 4 4 der Lichtprojektion in der kürzesten Brennweitenstellung liegt, das heißt, es hat gemäß Figur

3 einen Winkel zwischen den Werten Θ3 und ©4. Welcher Wert innerhalb dieses Winkelbereichs, bzw. welcher der Winkel Θ3 und Θ4 bzw. welcher dazwischenliegende Winkel verwendet wird," hängt von den Absichten des Konstrukteurs ab. Wenn jedoch der Durchmesser des Punktbildes des empfangenen Lichts in der kürzesten Brennweitenstellung die Breite der Fläche des lichtempfangenden Elements 7 nicht übersteigt, wird überlicherweise der Winkel θ zur Ausrichtung (in Richtung der optischen Achse 43 der Lichtprojektion) wie in Figur 3 gezeigt verwendet. Dies ist deshalb der Fall, da, wenn das Punktbild des empfangenen Lichtes, das seine

EPO COPY

3423U2

Position auf der Fläche des Iichtempfangenden Elements 7 ändert, erfaßt wird, wenn die zur Grenzlinie der Bereiche 7a und 7b senkrechte -Richtung mit derjenigen unter dem Winkel © zusammenfällt, die Versatζrichtung

•5 des Punktbildes des einfallenden Lichts senkrecht zur Grenzlinie -j_st , wie in Figur 4 Ca) dargestellt ist (die Richtung ist durch Pfeil angezeigt). Falls die zur Grenzlinie senkrechte Richtung anders auf die fotografische optische Achse H zuorientiert ist, ändert d'as Punktbild des einfallenden Lichtes seine Stellung

in einer Richtung, die zur Senkrechten bezüglich -der Grenzlinie geneigt ist, wie in Figur 4 (b) dargestellt ist. Deshalb nimmt der Betrag des Versatzes des Punktbildes des einfallenden Lichts im Fall gemäß Figur 4

(a) einen Maximalwert C an. Im Fall gemäß Figur 4 (b) ist der maßgebende Wert des Versatzbetrages D kleiner als der Wert C. Durch diese Differenz zwischen den Werten C und D wird die Wirksamkeit schlechter. Aus diesem Grund ist es erforderlich, um einen solchen Versatz gemäß Figur 4 (a) in der größten Brennweitenstellung zu erhalten, das I ichtempfangende Element 7 in der Richtung des Winkels 6 3 anzuordnen. Es kann auch bezüglich der optischen Achse 44 der Lichtprojektion ausgerichtet sein. Es ist jedoch wie oben erwähnt vorteilhaft, den Winkel mit der Ausrichtung bezüglich der optischen Achse 43 der Lichtprojektion zu verwenden, da die Tiefenschärfe in der größten Brennweitenstellung geringer i st.

Figur 5 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausfuhrungsbeispiel, bei dem nicht ein Zoomobjektiv, sondern ein Objektiv mit einer einzigen Brennweite verwendet ist. Eine Objektivkomponente 46 wird zur Schärfeeinstellung herangezogen, dahinter ist ein Prisma 47 angeordnet, 48 ist eine Sammellinse. Ein Bild des Objekts wird

EPOCOPY §

_u 3423 U

durch die kombinierte Brennweite der Objektivkomponente 46 und der Sammellinse 48 auf das lichtempfangende Element 49 fokussiert. Eine weitere Sammellinse 50 hat die gleiche Brennweite wie die kombinierte Brennweite der Objektivkomponente 46 und der Sammellinse 48. Ein weiteres lichtempfangendes Element- 51 ist aus fünf Bereichen a bis e ähnlich dem ers'ten lichtempfangenden Element 49 aufgebaut. Die Intensitäten des auf die Bereiche a bis e auftreffenden Lichts werden individuell IQ eVfaßt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Genauigkeit der Schärfeermittlung desto größer ist, je größer die Anzahl der Bereiche ist, auch wenn für die Beschreibung fünf herangezogen sind.

Die Schärfesteuerung arbeitet so, daß das Ausgangssignal von dem ersten I ichtempfangenden Element 49 mit dem Ausgangssignal des zweiten lichtempfangenden EIe- > ments 51 verglichen wird, und daß dieses und die Objektivkomponente 46 so bewegt werden, daß das Ausgangssig- , nal des lichtempfangenden Elements 51 demjenigen des ersten lichtempfangenden Elements 49 gleich wird. Sei beispielsweise Xa das Ausgangssignal des ersten Bereichs a des ersten lichtempfangenden Elements und Xb dessen Ausgangssignal vom zweiten Bereich b, usw. /Ya das Ausgangssignal vom ersten Bereich a des zweiten lichtempfangenden Elements 51, Yb das Ausgangssignal vom zweiten Bereich b usw., besteht ein Scha rfeins te 11 zustand dann, wenn

(wobei K eine Konstante ist). Zu diesem Zweck ist das zweite lichtempfangende Element 51 zur Funktion durch einen Nockenmechanismus (nicht gezeigt) mit der Objektivkomponente verbunden.

EPO COPY

3423U2

I Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann jedes der Lichtempfangenden Elemente 49 und 51 gemäß Figur 5 durch ein Lichtprojektionselement ersetzt werden. Wenn zwei Beleuchtungspunkte auf dem Objekt zusammenfallen, ist der Scharfeinstellzustand erreicht.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 bilden die Objektivkomponente 5, die VariatorIinse 11, das Prisma 12, die Kompensator Iinse 14 und die Relaislinse 13 ein opti-

1q sch'es Hauptsystem zur Bilderzeugung. Dfe Ob j ek t i vkomponente 5, die VariatorIinse, die Kompensator Iinse 14, 'das "Prisma 12 und die Projektionslinse 2 sind einem der beiden optischen Systeme zur Messung der Objektentfernung zugeordnet, ' und die Sammellinse 6 entspricht

Jg dem anderen optischen Heßsystem für die Ob jektentfernung. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 bilden die Objektivkomponente 46 und das Prisma 47 das optische Hauptsystem zur Bilderzeugung. Die Linsenkomponente 46, das Prisma 47 und die Sammellinse 48 bilden ein optisches Meßsystem für die Objektentfernung , und die zweite Sammellinse 50 entspricht dem anderen optischen Meßsystem für die Objektentfernung.

Figur 6 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform genaB κ F i g u.r 1. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 wird das die Entfernung messende Licht 9 durch die Zoomkorcponenten 11 und 14 auf das Objekt projiziert. Deshalb ändert sich bei .der Brennweitenverstellung der Durchmesser des projizierten Lichtpunkts. Ferner ist die gOGenauigkeit der Abstandsmessung in den Weitwinke I ste I Lungen verglichen mit den Te leste I Lungen geringer. In Figur 6 ist daher die lichtprojizierende Einrichtung, die ein Lichtprojektionselement 104, eine Projektionslinse 103 und ein Prisma 105 umfaßt, zwischen einer gcFokussierIinse 102 und einer Zoomlinse 106 angeordnet,

3A23U2

iso daß der 'Punktdurchmesser des projizierten Lichts 112 .sich während der Brennweitenveränderung nicht ändert, und die Lage des Mittelpunkts des reflektierenden Abschnitts 105a weicht von der fotografischen optischen Achse 01 ab. Ferner sind gezeigt ein I ichtempfangendes Element 110, eine Sammellinse 111, ein Steuerungsschaltkreis 109, ein Steuerungsmotor 108 für die Fokussierlinse, und eine Relaislinse 107.

F'igur 7 zeigt eine weitere Abänderung des Ausführungs-. bei spiels gemäß Figur 1. Das fotografische Linsensystem umfaßt hierbei eine Fokussierlinse 102, Brennweitenverstellungslinsen 112 und 113, und eine Relaislinse, deren vorderer Teil 114 afokal ist; wenn das projizierte Licht von einem Raum zwischen dem vorderen und hinteren Teil 114 bzw. 107 der Relaislinse eingeblendet wird, wie in Figur 7 dargestellt ist, ist ein lichtaussendendes Element 104 in einer optisch äquivalenten Position bezüglich der bildformenden Position des fotografischen Objektivs angeordnet. In diesem Fall ist es erwünscht, daß der Projektionslichtstrahl hinter der afokalen Linsenkomponente 114 parallel zur fotografischen optischen Achse ist. Tatsächlich jedoch ist diese Parallelität sehr oft nicht ganz exakt gegeben. Aus diesem Grund

25weist das Punktbild des projizierten Lichts Aberrationen auf, die die Genauigkeit der Entfernungsmessung nachteilig beeinflussen. Um diese Aberrationen zu korrigieren, ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 das lichtaussendende Element 104 anders ausgerichtet, so daß der Strahl des projizierten Lichts genau parallel zur fotografischen optischen Achse wird, der Strahl 104a des projizierten Lichts nach dem Durchtreten durch die Projektionslinse 103 durch einen ersten Reflexionsspiegel 115 um 90 in Richtung der fotografischen opti-

Achse 01 abgelenkt wird und ferner durch den reflektierenden Abschnitt 105a in dem Prisma auf das

1 Objekt abgelenkt wird. Zusätzlich ist zur Korrektur der erwähnten "Aberrationen der Reflexionswinkel des ersten Spiegels 115 größer als 90_ eingestellt.

Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Anwendung bei einem Zoomobjektiv mit einer ersten Linsenkomponente 116, die zur Fokussierung und Veränderung der Vergrößerungsleistung beweglich ist, und mit einer zweiten Linsenkomponente 117 als Kompensator. Es sind gleiche Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen verwendet.

Wie oben beschrieben wurde, weicht erfindungsgemäß die optische Achse von dem einen optischen System zur K e s sung der Objektentfernung, das in einem optischen Hauptsystem zur Bilderzeugung angeordnet ist, von der optischen Achse dieses optischen Hauptsystems in einer solchen Richtung ab, daß sie von der optischen Achse des anderen optischen Systems zur Entfernungsmessung weiter entfernt ist, wodurch die Länge der Grundlinie länger als der Abstand zwischen der optischen Achse des optischen Hauptsystems und des anderen optischen Systems zur Entfernungsmessung ist, was in dem Vorteil resultiert, daß die Genauigkeit der Schärfeermittlung ver-

25bessert ist, ohne einen Größenanstieg zu erfordern.

Offenbart ist eine Vorrichtung zur Schärfeermittlung mit zwei optischen Systemen zur Messung einer Objektentfernung, wobei deren optische Achsen in Richtung der Grundlinie voneinander abweichen; eine dieser Achsen liegt innerhalb eines fotografischen Objektivsystems, während die andere außerhalb von diesem liegt, wobei die optische Achse des ersteren von der optischen Achse des fotografischen Objektivsystems in einer Richtung abweicht, die entgegengesetzt zur optischen Achse des letzteren weist.

Claims

- Burling - Kinne'^-Grupe::: ■::■ = Pellmann - Grams - StruTf ··■■■■"■·■"'»"-"« H Tiedlk= Dipl.-Chem. G Buhling Dipl.-Ing. R.Kinne 34231 42 Dipl.-Ing R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem Dr B. Struif Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München 22. Juni 1934 DE 4057 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur SchärfeermittLung mit einer Lichtprojektionseinrichtung (2, 3, 12) zur Erzeugung eines die Entfernung messenden Lichts, und mit einer Lic·-:- empfangseinrichtung (6, 7) zur Aufnahme des von ei^ezu fotografierenden Objekt reflektierten Anteils des Lichts zur Entfernungsmessung, wobei ein fotografisches Linsensystem C5) auf der Basis eines Signals von der Lichtempfangseinrichtung .in eine scharf eingestellte Position gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, da⁰) das von der L ichtprojektions einrichtung projiziert, e Licht zur Projektion auf das Objekt dwch das fotografische Linsensystem geht, und daß die optische Achse (43, 44) der Lichtprojektion von einer optischen Achse (H) des fotografischen Linsensystems abweicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem reflektierenden Abschnitt (12a, 105a) zur Ablenkung des von o" Lichtprojektionselement projizierten Lichtstrahls in

Dresdner Bank iMu"Cheil.Ki3 3??^ ³-4 Ba,e· .cc -rtJ

3423U2

■'•eine R'ichtung parallel zu einer optischen Achse des fotografischen Linsensystems, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Bereich des reflektierenden Abschnitts von der fotografischen optischen Achse versetzt ist.

EPO COPY