DE7010065U

DE7010065U - Entfernungsmesser, vorzugsweise fuer fotografische kameras.

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Publication number: DE7010065U
Application number: DE7010065U
Authority: DE
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1970-08-27

Description

AGPA-GEVAERT AKTIENGESELLSCHAFT 18. März 1970 Leverkusen 10-eh-ki

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Entfernungsmesser, vorzugsweise für fotografische Kameras

Die Erfindung betrifft einen Entfernungsmesser, der einen Projektor für ein Strahlenbündel von moduliertem Licht, das einen sogenannten Spot auf den Gegenstand, dessen Entfernung zu messen ist, wirft, und einen frequenzselektiven Empfänger umfaßt, der mindestens ein fotoelektrisches Element aufweist und für die Modulationsfrequenz des auf den Gegenstand treffenden und von diesem reflektierten Strahlenbündels empfindlich ist und eine Anzeige- oder Regelvorrichtung steuert. Derartige Entfernungsmesser sind bereits bekannt. Sie sind Jedoch für den Einbau in fotografische oder kinematografisch^ Kameras meist zu aufwendig und kompliziert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Entfernungsmesser einfach und funktionssicher aufzubauen.

Erfindungsgemäß wird nun für einen Entfernungsmesser der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß ein moduliertes infrarotes

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Strahlenbündel verwendet wird und daß zwischen dem Projektor bzw. dem ausgesendeten Strahlenbündel und dem Empfänger bzw. dem reflektierten Strahlenbündel ein die Basis des Entfernungsmessers bildender Abstand besteht.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Empfänger im von der Entfernung des Gegenstandes abhängigen Bereich des Ablenkwinkels des reflektierten Strahls mehrere Fotowiderstande umfaßt, von denen jeder einem bestimmten Ablenkwinkel des reflektierten Strahls und damit einer bestimmten Entfernung des Gegenstands zugeordnet 1st. Dabei 1st es zweckmäßig, daß den Fotowiderständen eine logische Schaltung mit einem Selektivverstärker, der auf die Modulationsfrequenz des Strahlenbündels anspricht, und einem Drehspulmeßsystem nachgeschaltet ist, wobei der Ausschlag des Zeigers des Drehspulmeßsystems davon abhängig ist, auf welchen Fotowiderstand das reflektierte Strahlenbündel trifft·

Gemäß einer anderen Ausführungsform entsprechend der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Empfänger einen Strahlenteller, der das reflektierte Strahlenbündel in zwei gleiche Strahlen teilt, umfaßt und daß im reflektierten und Im durchgehenden Strahlengang im gleichen Abstand vo m Strahlenteller je ein Fotowiderstand liegt, wobei beide Fotowiderstände in einer Brückenschaltung, in deren einer Diagonale eine Batterie und in deren anderer Diagonale

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ein Selekt-lwerstMrker und ein Dv ^s; almeSsystern liegen, angeordnet sind und wobei ein Fotowiderstand längs der möglichen Winkelabweichungen des auf ihn treffenden Strahlenbündels kontinuierlich unterschiedliche Empfindlichkeit hat, so daß ein und dasselbe

Strahlenbündel je nach der Stelle, an der es auf den Potowider- \

k stand trifft, einen unterschiedlichen Widerstandswert hervor- gt ruft. Dabei kann der Fotowiderstand mit unterschiedlicher Em- | pfindlichkeit durch teilweise Abdeckung eines rechteckigen Foto- %

Widerstandes mittels einer Blende, eines Graufilters oder eines 1: Graukeils gebildet werden oder er kann längs der möglichen Winkelabweichungen des auf ihn treffenden Strahlenbündels unterschiedlich breit sein.

Schließlich ist noch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform möglich, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Empfänger einen beweglichen Fotowiderstand umfaßt, der unter Federwirkung oder durch Motorantrieb dem reflektierten Strahlenbündel bis zu dessen Auftreffen auf ihn nachgesteuert wird, wobei vorzugsweise die Bewegung des Fotowiderstands mit der Bewegung eines Kameraobjektivs gekuppelt ist und schließlich durch das Auftreffen des reflektierten Strahlenbündel auf den Fotowiderstand infolge des dadurch erzeugten Impulses die Bewegung des Fotowiderstands und des Objektivs blockierbar ist, und daß weiterhin mit dem beweglichen Fotowiderstand eine Anzeigevorrichtung für die blockierte Lage, die der Entfernung des Gegenstandes entspricht, verbunden sein kann.

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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Entfernungsmessers,

Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform,

Fig. 3 ein Teil der Ausführungsform nach Fig. 2.

Die Erfindung geht aus von einem bekannten Entfernungsmesser, der einen Projektor für ein Strahlenbündel 1 umfaßt, wobei das Strahlenbündel einen sogenannten Spot auf das Objekt, dessen Entfernung gemessen werden soll, wirft. Das Strahlenbündel ist zwecks Vermeidung von Fehlmessungen durch parasitäre Infrarotstrahlen in an sich bekannter Weise moduliert. Dementsprechend muß im Entfernungsmesser, der ein fotoelektrisches Element umfaßt, über das eine Anzeige- oder Regelvorrichtung gesteuert wird, eine für die Modulationsfrequenz empfindliche Vorrichtung enthalten sein.

Gemäß der Erfindung projiziert der nicht dargestellte, an sich bekannte Projektor einen modulierten, infraroten Lichtspot auf den Gegenstand, dessen Entfernung gemessen werden soll. Nach dem Prinzip eines Basisentfernungsmessers wird ein auf den Gegenstand treffender Lichtstrahl 1 unter einem anderen Winkel von dem

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Gegenstand zu einem vom Projektor un· die Basis b versetzten Element 2 des Entfernungsmessers reflektiert, je nach dem wie weit der Gegenstand vom Entfernungsmesser entfernt liegt. Ein unendlich entfernter Gegenstand reflektiert den Lichtstrahl 3 parallel zum Lichtstrahl 1 oder senkrecht zur Basis 4 des Entfernungsmessers. Je näher der Gegenstand am Entfernungsmesser liegt, umso mehr weicht der Winkel zwischen dem reflektierten Lichtstrahl 3 und dem ausgesandten Lichtstrahl 1 von 1SO° ab. Dieser Winkel zwischen dem ausgesandten, modulierten Infrarotstrahl 1 und dem reflektierten modulierten Infrarotstrahl 3 unter Berücksichtigung der Entfernungsmesserbasis b soll nun auf einfachste Weise elektrisch gemessen und in eine Anzeige umgesetzt werden.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist hierzu hinter dem Lichteintrittsfenster 2 für den reflektierten Strahl 3 ein gegen die optische Achse des Eintrittsfensters 2 geneigter Spiegel 5 vorgesehen, der den reflektierten Strahl auf einen weiteren geneigten Spiegel 6 wirft. Von diesem wird der reflektierte Strahl 3 dann auf die elektrische Einrichtung gelenkt. Der elektrische Teil des Entfernungsmessers besteht aus einer Reihe von kleinen lichtelektrischen Elementen, vorzugsweise Fotowiderständen 7a bis 7d, die so angeordnet sind, daß jeder Fotowiderstand 7a bis 7d nur bei einer bestimmten Entfernung des zu messenden Gegenstandes und damit einem

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bestimmten Winkel des reflektierten Strahls 3 von diesem getroffen wird. So trifft der Strahl 3 beispielsweise, wenn er von eine« unendlich fernen Gegenstand reflektiert wird, nur den Fotowiderstand 7d, wenn er von einem nur 2 m entfernten Gegenstand reflektiert wird, nur den Fotowiderstand 7a. Liegt der Gegenstand in einer anderen Entfernung*so trifft der reflektierte

auf
Lichtstrahl 3/den entsprechenden anderen der Fotowiderstände 7a bis 7d. Die Ausgangssignale der Fotowiderstände 7a bis 7d werden in einer an sich bekannten logischen Schaltung 8, die durch Einbeziehung eines Selektiwerstärksrs ?-\ bekannter Weise dafür soigt,daß nur der modulierte Infrarotstrahl 3 zur Messung herangezogen wird, in der Weise verarbeitet, daß in einem folgenden Drehspulrystem 9 hei Belichtung des Foto* lerstands 7d durch den Strahl 3 der Zeiger des Drehspul systems 9 einen bestimmten, zweckmäßigerweise einer Skala zugeordneten Ausschlag erfährt. Bei der Belichtung eines der anderen Fotowiderstände 7c, ".J, 7a erfährt dagegen der Zeiger des Drehs pul systems 9 einen der Zuordnung der Fotowiderstände zu den Entfernungen des Gegenstandes entsprechenden anderen Ausschlag, wobei die Skala so ausgebildet sein muß, daß der jeweils dem belichteten Fotowiderstand entsprechende Entfernimgewert auf der Skala dem Zeiger gegenüberliegt. Will man die Anordnui*£ zur automatischen Entfernungseinstellung einer fotografischen Kamera verwenden, so kann man den Entfernungseinsteller des Kameraobjektivs in an sich bekannter Welse mit einem Abtastrechen für den Zeiger des

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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 in der Anordnung und Ausgestaltung der Fotowiderstände und der zugehörigen Schaltung. Daher sind in Fig. 2 nur diese Teile des erfindungsgemäßen Entfernungsmessers gezeigt. Dabei sind funktionsgleiche Teile zum leichteren Verständnis mit denselben Bezugsziffern versehen wie in Fig. 1 .

Bei der Anordnung nach Fig. 2 trifft der reflektierte modulierte Infrarotstrahl 3 genau so wie bei der Anordnung nach Fig. 1 je nach der Entfernung des Gegenstandes, von dem er reflektiert wird, unter einem unterschiedlichen Winkel auf die Linse 2 des Entfernungsmessers, dessen nicht dargestellte Basis wieder b sein soll. Hinter der Linse 2 oder dem Fenster 2 ist ein für infrarotes Licht teildurchlässiger Spiegel 10 angeordnet, wobei der durchgelassene und der reflektierte Strahl 3* und 3" jeweils 50 % der Intensität des auf den Spiegel 10 treffenden Strahls 3 haben. In gleicher Entfernung hinter dem Spiegel 10 sind im durchgelassenen und im reflektierten Strahlengang je ein Fotowiderstand 11 und 12 angeordnet, die in zwei Ästen einer Brückenschaltung geschaltet

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Drehspulsystems 9 versehen, so daß bei Kamerabetätigung der Rechen zusammen mit dem Entfernungseinsteller unter der Wirkung eines Pederwerks oder eines Elektromotors bis in die der Zeigerstellung entsprechende Entfernungseinstellung des Objektivs abläuft. j

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sind. In den zwei anderen Zweigen der Brücke liegen zwei gleiche Widerstände 13 und 14, in der einen Brückendiagonale eine Batterie 15 und in der anderen Brückendiagonale die Meßschaltung. Durch die Brückenschaltung werden bei der Entfernungsmessung Helligkeitsschwankungen des reflektierten Strahls 3* die durch unterschiedliche Entfernungen und unterschiedliche Reflexionsvermögen der zu messenden Gegenstände verursacht werden, eliminiert. Der Fotowiderstand 11 ist als sogenannter Ortsdiskriminator ausgebildet und in Fig. 3 gesondert dargestellt. Die übliche Bauform der CdS-Aufdampf-Fotowiderstände besteht in einer isolierten Trfigerflache, auf die die fotoleitende Schicht aufgedampt ist. Dann wird eine Kontaktbahn aus einem Silberlot aufgespritzt, die von der fotoleitenden Schicht eine mäanderförmJg e Figuration freiläßt. Die Flächenempfindlichkeit des Fotowiderstandes ist in erster Linie abhängig von der Breite der Mäanderbahn an der betreffenden Stelle und ist dieser umgekehrt proportional, wenn man von statistischen Streuungen in der Aufdampfschicht absieht; wenn die Kontaktierung aber in einer bestimmten Kurvenform erfolgt, läßt sich die Empfindlichkeit in Abhängigkeit vom Ort der auftreffenden Strahlung theoretisch beliebig verändern. Der rechteckige Fotowiderstand 11 ist mit zwei Leiterschichten so belegt, daß die fotoleitende Fläche 11a sich längs der möglichen Auslenkwinkel des Strahles 3* in bestimmter Weise verbreitert. Dadurch ändert sich die Flächenerapfindlichkelt des Fotowiderstandes 11 proportional

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zum Auslenkwinkel des Strahles 3¹ und damit proportional zur Entfernung des zu messenden Gegenstandes. Trifft der Strahl 3¹, der ja Immer einen etwa konstanten Durchmesser hat« auf die eine Seite des Fotowiderstandes 11, so hat der erzeugte Widerstandswert proportional der Entfernung eine bestimmte Größe. Trifft derselbe Strahl 3* Jedoch infolge der anderen Ablenkung am zu messenden Gegenstand auf die andere Seite des Fotowiderstandes 11, so ist der erzeugte Widerstandswert Infolge der anderen Breite des Fotowiderstandes ein anderer, der Entfernung des Gegenstandes proportionaler. Als elektrische Schaltung ist im zugehörigen BrUckenzweig ein Selektlwerstärker 16 vorgesehen, der wie bei der Anordnung nach Fig. 1 nur die vom modulierten Strahl 3 kommenden Impulse verstärkt. Dem Selektivverstärker 16 ist genau wie bei der Anordnung nach Fig. 1 ein Drehspulsystem 17 nachgeschaltet, das Jedoch in diesem Fall direkt den dem veränderlichen Widerstand 11 und damit der Entfernung proportionalen Strom anzeigt und somit zur Entfernungsmessung dient.

Der als Ortsdiskriminator dienende Fotowiderstand 11 könnte auch dadurch hergestellt werden, daß einem rechteckigen Fotowiderstand lichtundurchlässige oder lichtschwächende Blenden, die z. B. Tropfenform haben, vorgeschaltet werden.

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Naturgemäß sxnd noch weitere AusfUhrungsformen, die sich dem nachfolgenden Patentanspruch oder einem oder mehreren der ühteransprüche unterordnen und nur der Einfachheit halber in Zeichnungen nicht dargestellt sind, möglich. So könnte an die Stelle der Fotowiderstände 7a bis 7d der Anordnung nach Pig. 1 ein als Ortsdiskriminator ausgebildeter Fotowiderstand 11 treten« wenn durch andere Mittel sichergestellt ist, daß Helligkeitsschwankungen des Strahls 3 kompensiert oder vermieden werden. Schließlich könnte nach einer anderen Ausgestaltung der Empfänger einen beweglichen Fotowiderstand umfassen, der unter Federwirkung oder durch Motorantrieb dem reflektierten Strahlenbündel 3 bis zu dessen Auftreffen auf ihn nachgesteuert wird, wobei durch den dadurch erzeugten Impuls die Bewegung des Fotowiderstandes blockierbar ist und wobei mit dem beweglichen Fotowiderstand eine Anzeigevorrichtung für die blockierte Lage, die der Entfernung des Gegenstandes entspricht, verbunden ist. Auch hier ist naturgemäß ein Selektiwerstärker erforderlich. All,, beschriebenen Entferhungsmeßvorrichtungen können mit Entfernungseinstellern von Objektiven gekuppelt werden.

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Claims

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Ansprüche

1. Entfernungsmesser, der einen Projektor für ein Strahlenbündel mit moduliertem Licht, das einen sogenannten Spot auf den Gegenstand, dessen Entfernung zu messen ist, wirft, und einen Empfänger umfaßt, der mindestens ein fotoelektrlschds Element aufweist und für die Modulationsfrequenz des auf den Gegenstand treffenden und von diesem reflektierten Strahlenbündels empfindlich ist und eine Anzeige- oder Regelvorrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß ein infrarotes Strahlenbündel (1, 3) verwendet wird.

2. Entfernungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Projektor bzw. dem ausgesandten Strahlenbündel (1) und dem Empfänger (7, 8 bzw. 11, 12, 16) bzw. dem reflektierten Strahlenbündel (3) ein die Basis des Entfernungsmessers bildender Abstand (b) besteht.

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3. Entfernungsmesser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet« daß der Em} fänger im von der Entfernung dee Gegenstandes abhängigen Bereich des Ablenkwinkels des reflektierten Strahls (3) mehrere Fotowiderstände (7a bis 7d) umfaßt, von denen jeder einem bestimmten Ablenkwinkel des reflektierten Strahls (3) und damit einer bestimmten Entfernung des Gegenstandes zugeordnet ist.

k. Entfernungsmesser nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß den Fotowiderständen (7a bis 7d) eine l^gi^ae Schaltung (8) mit einem Selektiwerstärker, der a».if d:'.o Moduxationsfrequenz des Strahlenbündels (1, 3) anspricht, und einem Drehspulmeßsystem (9) nachgeschaltet ist« wobei ier Ausschlag des Zeigers des Drehspulmeßsystems (9) davon abhängig ist, auf welchen Fotowiderstand (7a bis 7d) das reflektierte Strahlenbündel (3) trifft.

5. Entfernungsmesser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger einen Strahlenteller (10)« der das reflektierte Strahlenbündel (3) in zwei gleiche Strahlen (3* und 3*') teilt« umfaßt und daß im reflektierten und In durchgehenden Strahlengang (3^lf* 3*) im gleichen Abstand vom Strahlenteiler (1O) je ein Fotowiderstand (12, 11) liegt, wobei beide Fotowiderstände (11,12) in einer Brückenschaltung

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(11 bis 14), in deren einer Diagonale eine Batterie (15) und in deren anderer Diagonale ein Selektlweretärker (16) und ein Drehspulmeßsystem (17) liegen, angeordnet sind und wobei ein Fotowiderstand (11) längs der möglichen Winkelabweichungen des auf ihn treffenden Strahlenbündels O¹) kontinuierlich unterschiedliche Empfindlichkeit hat, so daß ein und dasselbe Strahlenbündel (3¹) Je nach der Stelle, an der er auf den Fotowiderstand (11) trifft, einen unterschiedlichen Widerstandswert hervorruft.

6. Entfernungsmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotowiderstand (11) mit unterschiedlicher Empfindlichkeit durch teilweise Abdeckung eines rechteckigen Foto- f Widerstandes mittels einer Blende, eines Graufilters oder eines Graukeiles gebildet wird«

7. Entfernungsmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotowiderstand (11) mit unterschiedlicher Empfindlichkeit längs der möglichen Winkelabweichungen des auf ihn treffenden Strahlenbündels (j5') unterschiedlich breit ist.

8· Entfernungsmesser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger einen beweglichen Fotowiderstand umfaßt, der unter Federwirkung oder durch Motorantrieb

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dem reflektierten Strahlenbündel (5) bis zu dessen Auftreffen auf ihn nachgesteuert wird, wobei durch den dadurch erzeugten Impuls die Bewegung des Fotowiderstandes blockierbar ist, und daß mit dem beweglichen Fotowiderstand eine Anzeigevorrichtung für die blockierte Lage, die der Entfernung des Gegenstandes entspricht, verbunden ist.

9. Entfernungsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Fotowiderstand mit der Entfernungseinstellvorrichtung eines Objektivs gekuppelt 1st.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen