DE2549760A1

DE2549760A1 - Entfernungsmesseinrichtung zur automatischen fokussierung optischer geraete

Info

Publication number: DE2549760A1
Application number: DE19752549760
Authority: DE
Inventors: Norman L Stauffer
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1975-11-06
Publication date: 1976-06-10
Also published as: FR2293693A1; GB1521100A; CA1044055A; JPS5183524A; GB1521268A; FR2293692B1; HK29779A; HK29679A; FR2293694A1; FR2293692A1; FR2293694B1; DE2549809C2; DE2549809A1; DE2549704A1; DE2549704C2; HK29879A; GB1521269A; FR2293693B1

Description

04-3880 Ge 4 5.November 1975

HONEYWELL INC.
Honeywell Plaza
Minneapolis, Minn., USA

Entfernungsmeßeinrxchtung zur automatischen Fokussierung Optischer Geräte.

Die Erfindung betrifft eine Entfernungsmeßeinrichtung zur automatischen Fokussierung optischer Geräte, insbesondere Kameras, bei vrelchen mittels zweier optischer Systme Bilder des aufzunehmenden Objektes auf zwei lichtempfindlichen Empfangeinrichtungen abgebildet werden, deren Signale einer Signalverarbeitungseinrichtung zugeführt werden, die ihrerseits ein auf die Öbjektivlinse einwirkendes Verschiebe signal bis zur Übereinstimmung der auf die lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen auftreffenden Lxchtstrahlenverteilung erzeugt.

Bei automatischen Fokussiersystemen dieser Art war es bisher erforderlich, für die lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen lichtempfindliche Elemente mit gleicher Charakteristik auszuwählen und es mußte weiterhin dafür Sorge getragen werden, daß die Anordnung der lichtempfindlichen Elemente in der gleichen Rasterung und in der gleichen Ebene erfolgte.

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Ausgehend von diesen bekannten automatischen Fokussiersystemen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fokussiersystem anzugeben, das in jedem Fall präzise arbeitet und auf kleinstem Raum unterzubringen ist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellten -Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein schematisches Diagramm einer automatisch fokussierenden Kamera,

Figur 2 ein schematisches Diagramm einer Modifikation der Kamera gemäß Figur 1 in Obereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, Figur 3 eine Draufsicht auf die lichtempfindliche Empfangseinrichtung gemäß Figur 2 und

Figuren 4 bis 8 weitere Modifikationen einer Kamera gemäß Figur 1 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

Gemäß Figur 1 weist die dort dargestellte Vorrichtung eine erste und eine zweite lichtempfindliche Empfangseinrichtung 1 und 3 auf. Jede der lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen besteht aus einer linearen Anordnung einer Vielzahl einzelner lichtempfindlicher Elemente. In dem vorliegenden Beispiel weist die erste und die zweite lichtempfindliche Empfangseinrichtung 1 und 3 jeweils vier lichtempfindliche Elemente 5, 7, 9 und 11 bzw. 13, 15, 17 und 19 auf. Die lichtempfindlichen Elemente in der Anordnung gemäß Figur 1 sind Fotowiderstände. Die Elemente der ersten Empfangseinrichtung 1 weisen einen gemeinsamen Anschluß 21 auf, der mit einem ersten Bezugspotential +V verbunden ist. Die Elemente der zweiten Empfangseinrichtung 3 weisen ebenfalls einen gemeinsamen

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Anschluß 23 auf, welcher mit einem zweiten Bezugspotential -V verbunden ist. Jedes Foto-Widerstandselement ist gegenüber den anderen Elementen durch ein Isolationsmaterial 25 elektrisch isoliert. Es liegt auf der Hand, daß die Zahl vier für die Anzahl der lichtempfindlichen Elemente lediglich als Beispiel aufzufassen ist und auch jede andere Anzahl von lichtempfindlichen Elementen Verwendung finden kann. Je größer die Anzahl der verwendeten Elemente ist, umso größer ist die Auflösung und Zuverlässigkeit des Systems. Eine erste Linse 27 und eine zweite Linse 29 stellen die Mittel zur Aufnahme eines ersten und zweiten Bildes eines relativ entfernten Objektes dar. Die beiden Empfangseinrichtungen 1 und 3 sind in Bezug aufeinander in der gleichen Ebene angeordnet. Obwohl in der schematischen Darstellung gemäß Figur 1 die Frontansichten der lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen 1 und 3 dargestellt sind, ist es selbstverständlich, daß diese Frontansichten, welche die lichtempfindlichen Elemente der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 aufweisen, in der tatsächlichen Konstruktion in Richtung auf die erste und zweite Linse 27 und 29 angeordnet sind, um die durch diese hindurchtretenden Lichtstrahlen zu empfangen. Ein erstes Bild wird demgemäß auf die Frontfläche der ersten Empfangseinrichtung 1 von den durch die erste Linse 27 hindurchtretenden Lichtstrahlen geworfen. Ein zweites Bild wird auf die Frontseite der Empfangseinrichtung 3 durch die durch die zweite Linse 29 hindurchtretenden Lichtstrahlen geworfen. Es ist nicht wesentlich, daß das erste und zweite Bild präzise fokussiert in der Ebene der Empfangseinrichtung erscheint. Es ist lediglich erforderlich, daß die Lichtverteilung der-beiden Bilder im Hinblick auf die zugeordneten Lichtempfangseinrichtungen aneinander angepaßt werden kann. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß die Ebene der Empfangseinrichtungen nicht mit der Brennebene zusammenfallen muß, sondern erheblich von dieser abweichen kann. Es genügt, wenn das Lichtmuster, welches in der Ebene der Empfangseinrichtung abgebildet wird, eine unterscheidbare Strahlenverteilung aufweist.

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, sind beide Linsen 27 und 29 so angeordnet, daß sie gleiche Bildausschnitte des entfernt angeordneten Objektes abbilden. Es sei hier vermerkt, daß beide optischen Hilfssysteme so angeordnet sind, daß sie einen relativ kleinen Blickwinkel bilden. Dieser Blickwinkel bewegt sich beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 10 Winkelgraden. Das durch die erste Linse 27 projizierte Bild wird im Hinblick auf die Empfangseinrichtung 1 zentriert. Die erste Linse 27 und die Empfangseinrichtung 1 sind lagemäßig fixiert und einem Referenzpunkt in einem nicht dargestellten zugehörigen Bildsucher zugeordnet. Das projizierte Bild erzeugt in jedem der lichtempfindlichen Elemente der ersten Empfangseinrichtung 1 ein Signal. Jedes Signal besitzt eine Amplitude, deren Größe eine Funktion des Lichtpegels desjenigen Bildteiles ist, welches auf die zugeordneten Elemente projiziert wird. Wenn die zweite Linse 29 in einer Richtung parallel zu der linearen Anordnung der lichtempfindlichen Elemente der zweiten Empfangseinrichtung 3 bewegt wird, so verschiebt sich das Lichtverteilungsmuster, welches auf die zweite Empfangseinrichtung 3 fällt. Das auf die Empfangseinrichtung 3 fallende Lichtverteilungsmuster ist im wesentlichen das gleiche wie das Lichtverteilungsmuster, welches auf"die Empfangseinrichtung 1 fällt. Jedem lichtempfindlichen Element 5, 7, 9 und 11 der ersten Empfangseinrichtung 1 entspricht ein lichtempfindliches Element 13, 15, 17 und 19 in der zweiten Empfangseinrichtung 3. Wie zuvor bereits erwähnt, besitzt jedes lichtempfindliche Element in der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 einen gemeinsamen Anschluß, der jeweils mit einem ersten und zweiten Bezugspotential verbunden ist. Die anderen Anschlüsse der einander zugeordneten lichtempfindlichen Elemente 5, 7, 9 und 11 und 13, 15, 17 und 19 sind in gemeinsamen Verbindungspunkten 31, 33, 35 und 37 zusammengefasst, wodurch Signale A, B, C und D gebildet werden, die einer Signalverarbeitungseinrichtung 39 zugeführt werden. Die Signalverarbeitungseinrichtung 39 erzeugt ein Ausgangssignal F, Welches einer Steuervorrichtung 41 zugeführt wird. Die -

Steuervorrichtung 41 ist vorgesehen, um die zuvor erwähnte Bewegung der zweiten Linse 29 und ebenfalls die Fokussierbewegung der Objektivlinse 43 zu steuern. Die Objektivlinse 43 hat die Aufgabe das Bild eines aufzunehmenden Objektes auf einem lichtemfpindlichen Film 45 zu- fokussieren. Um das auf dem lichtempfindlichen Film 45 entworfene Bild von den ersten und zweiten Bildern .auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 zu unterscheiden, soll dieses auf dem lichtempfindlichen Film 45 entworfene Bild nachfolgend als Hauptbild bezeichnet werden, während die ersten und zweiten Bilder auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 nachstehend als jerste und zweite Hilfsbilder bezeichnet werden.

Die Steuervorrichtung 41 weist einen wahlweise betätigbaren Schalter 47 auf. Der Schalter 47 dient dazu, die Fokussierung gemäß der vorliegenden Erfindung in Gang zu setzen. Der Schalter 47 ist antriebsmäßig mit einem weiteren Schalter 49 verbunden, welcher als Kontakt zwischen eine Batterie 51 und eine Lichtquelle 53 geschaltet ist. Eine Linse 55 wirft das von der Lichtquelle ausgehende Licht auf das abzubildende Objekt. Auf diese Weise kann das Fokussiersystem gemäß der vorliegenden Erfindung auch in einer Umgebung mit ungenügender Außenbeleuchtung wirksam werden, indem das erwähnte lichterzeugende Netzwerk mit dem Fokussiersystem gemäß der Erfindung gekoppelt wird.

Wenn die auf einander zugeordnete Foto-Widerstandselemente 5 und 13 fallende Lichtstrahlung die gleiche Intensität aufweist, so erfolgt über den beiden in Serie geschalteten Foto-Widerstandselementen 5 und 13 ein gleich großer Spannungsabfall und das sich im Spannungsteilerpunkt ergebende Signal A weist daher einen Wert von Null Volt auf. Die gemeinsame Verbindung einander zugeordneter Foto-Widerstandselemente gemäß Figur 1 wirkt als Vergleichsschaltung für die Beleuchtungsstärke der zugeordneten lichtempfindlichen Elemente, wobei die Signale A, B, C und D bei gleicher Beleuchtungsstärke verschwinden und bei ungleicher Beleuchtungsstärke

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einen der Differenz entsprechenden Wert aufweisen. Für den Fall, daß das System fokussiert ist, werden die Signale A, B, C und D jeweils zu Null. Dementsprechend nimmt das Ausgangssignal F der Signalverarbeitungseinrichtung 39 einen minimalen Wert ein. Dieser Minimal- oder Nullwert wird von der Steuervorrichtung 41 registriert und bewirkt seinerseits die Beendigung der Bewegung der zweiten Hilfslinse 29 und der Hauptlinse 43, da jetzt das Hauptbild in der vorgegebenen Ebene des lichtempfindlichen Films 45 sauber fokussiert ist.

Es sei hier festgestellt, daß die ersten und zweiten Hilfsbilder, die auf der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3 erscheinen, nicht fokussiert sein müssen, um die einwandfreie Funktion der vorliegenden Fokussiereinrichtung zu bewirken. Auch wenn die ersten und zweiten Hilfsbilder nicht fokussiert sind, ergeben sich gleichartige Lichtvertexlungsmuster auf den Empfangsflächen der ersten und zweiten Empfangseinrichtung 1 und 3.

Wenn das Hauptbild nicht richtig fokussiert ist, so wird die Lage des zweiten Hilfsbildes in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung 3 verschoben. Die relative Verschiebung des zweiten Hilfsbildes in Bezug auf die zweite Empfangseinrichtung 3 ändert sich als eine Funktion der Entfernung zwischen der Kamera und dem zu fotografierenden Objekt. Die vorliegende Erfindung macht davon Gebrauch, diese Verschiebung festzustellen und das Lichtverteilungsmuster des zweiten Hilfsbildes auf der zweiten Empfangseinrichtung 3 mit dem Lichtvertexlungsmuster auf der ersten Empfangseinrichtung 1 in Übereinstimmung zu bringen. Gekoppelt mit der Bewegung des Lichtverteilungsmusters des zweiten Hilfssystems ist eine Bewegung der Objektivlinse 43 des Hauptsystems, wodurch eine Fokussierung des Hauptsystems erzielt wird für den Fall, daß die Lichtvertexlungsmuster der beiden Hilfssysteme auf den zugeordneten Empfangseinrichtungen 1 und 3 eine korrespondierende Signalerzeugung bewirken.

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Gemäß Figur 2 ist eine gegenüber Figur 1 unterschiedliche modulare Anordnung dargestellt die es gestattet, die beiden Hilfsbilder eng benachbart auf einer Empfangsanordnung abzubilden, wobei die die beiden lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen aufweisende Empfangsanordnung erfindungsgemäß auf einem einzigen Substrat,vorzugsweise einem integrierten Schaltkreis chip «unter gebracht wird. Die beiden aus mehreren lichtempfindlichen Elementen bestehenden lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen 213 und 215 bilden einen Teil eines integrierten Schaltkreises 217, der seinerseits in einem Modul 219 angeordnet ist. Der Modul schließt ferner erste und zweite Hilfslinsen 221 und 223 sowie ein reflektierendes Prisma 225 ein. Der integrierte Schaltkreis 217 umfaßt ferner die Signalverarbeitungseinrichtung 39 und gegebenenfalls den Steuerschaltkreis 41, so daß an seinem Ausgang ein logisches Ausgangssignal erzeugt wird, welches beim Auftreten einer minimalen Differenz hinsichtlich des Iiichtverteilungsmusters der beiden Hilfsbilder auf den Empfangseinrichtungen 213 und 215 vom einen logischen Zustand in den anderen logischen Zustand umschaltet.

Außer der ersten Hilfslinse 221 und dem zugeordneten Teil des Prismas 225 umfassen die Mittel zur Erzeugung des ersten Hilfsbildes auf der Empfangseinrichtung 213 einen Spiegel 227 und eine Blende 229. Ebenso sind ein Spiegel 231 und eine Blende im Strahlengang für das zweite Hilfsbild vor dem Prisma 225 und der Linse 223 eingeschaltet. Die Blenden 229 und 233 sind größenmäßig so bemessen und in ihrer Lage so angeordnet, daß eine Vignettierung des Hilfsbildes auf der zugeordneten Empfangseinrichtung vermieden wird.

Gemäß Figur 2 wird die Verschiebung des zweiten Hilfsbildes auf der zweiten Empfangseinrichtung 215 durch eine Verschwenkung des Spiegels 231 bewerkstelligt, wobei das Verschwenken des

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Spiegels 231 um eine zur Zeichenebene senkrecht stehende Achse 235 erfolgt. Zum Antrieb des Spiegels 231 ist ein Motor 239 vorgesehen, der von einem Motör-Steuerschaltkreis 237 angesteuert wird. Der Motor 239 steht mit der Welle 235 des Spiegels 231 über ein geeignetes Getriebe 241 in Verbindung so daß bei einer Drehung des Motors 239 die Welle 235 und somit auch der Spiegel 231 ebenfalls dreht. Eine Leitung 243 bzw. 245 verbinden den Ausgang des integrierten Schaltkreises 217 mit dem Motor-Steuerschaltkreis 237 bzw. letzteren mit dem Motor 239. Der Steuerschaltkreis 237 kann in einfacher Weise ein Transistor-Leistungsverstärker oder Schalter sein, der den Motor 239 an Spannung legt, wenn das logische Ausgangssignal des integrierten Schaltkreises 217 den einen erwähnten logischen Zustand einnimmt und der die Spannung für den Motor abschaltet sobald das logische Ausgangssignal den anderen Signalzustand einnimmt, wodurch angezeigt wird, daß die beiden Lichtverteilungsmuster der beiden Hilfsbilder einander gleich sind. .

Eine Objektivlinse 247 erzeugt ein Hauptbild auf einem lichtempfindlichen FJ.I111 249, wobei von dem gleichen Objekt entsprechende Hilfsbilder auf den Empfangseinrichtungen 213 und 215 erzeugt werden. Die Objektivlinse 247 steht ebenfalls über ein geeignetes Getriebe 251 mit dem Motor 239 in Verbindung, wodurch eine mit dem Spiegel 231 simultane Bewegung erzeugt wird. Der Antrieb ist so ausgebildet, daß im Falle eines Bewegungsstops des Spiegels 231 in einer Stellung, wo die beiden Hilfsbilder auf den zugeordneten Empfangseinrichtungen 213 und 215 einander übereinstimmen, die Bewegung der Objektivlinse 247 ebenfalls beendet wird, wobei die erreichte Stellung der Objektivlinse 247 der Fokussierstellung hinsichtlich eines auf dem Film 249 abzubildenden Hauptbildes entspricht. Zum Zwecke einer anfänglichen. Kalibrierung ist es von Vorteil, den Spiegel 227 ebenfalls schwenkbar auszubilden, wobei dessen Stellung jedoch nach anfänglicher Kalibrierung fixiert bleibt.

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Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Figur 2 entspricht im wesentlichen derjenigen der Anordnung gemäß Figur 1. Ändert sich beispielsweise die Entfernung der die Vorrichtung gemäß Figur 2 aufweisenden Kamera zu einem Objekt in der Weise, daß eine zuvor erzielte Fokussierstellung verlorengeht, so geht der Zustand der* äquivalenten Lichtverteilungsmuster hinsichtlich der beiden Hilfsbilder auf den Empfangseinrichtungen ebenfalls verloren. Das aus den unterschiedlichen Lichtverteilungsmustern resultierende Differenzsignal der Empfangseinrichtungen veranlasst sodann den die Signalverarbeitungseinrichtung aufweisenden integrierten Schaltkreis zur Ausgabe eines Signales mit jenem logischen Zustand, welcher den Motor 239 unter Spannung setzt und somit eine Rotations- bzw» Translationsbewegung des Spiegels 231- bzw. der Linse 247 bewirkt. Die Schwenkbewegung des Spiegels 231 bringt das Lichtverteilungsmuster des zweiten Hilfsbildes erneut in Übereinstimmung mit dem Lichtverteilungsmuster des ersten Hilfsbildes. Wenn die Lichtverteilungsmuster der beiden Hilfsbilder einander übereinstimmen, so erreicht das Signal F am Ausgang des integrierten Schalkreises einen Minimalwert. Das Logiksignal am Ausgang des integrierten Schaltkreises nimmt somit den anderen logischen Zustand ein, wodurch der Motor 239 abgeschaltet wird und die Objektivlinse 247 ebenso wie der Spiegel 231 ihre Bewegungen beenden. Die Objektivlinse 247 befindet sich nunmehr in ihrer fokussierenden Stellung hinsichtlich der neuen Objektentfernung.

Gemäß Figur 3 ist eine vorteilhafte Anordnung der lichtempfindlichen Elemente der Empfangseinrichtungen 213 und 215 auf dem integrierten Schaltkreischip 217 gemäß Figur 2 dargestellt. Wie man Figur 3 entnehmen kann, bestehen die Empfangseinrichtungen 213 und 215 jeweils aus acht lichtempfindlichen Elementen, die entlang einer Linie in zwei horizontalen Reihen angeordnet sind

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und wobei die Reihen in Bezug aufeinander gegenseitig verschoben sind. Die Elemente einer jeden Empfangseinrichtung liegen sehr dicht beieinander und die beiden Detektoren 213 und 215 liegen, da sie auf einem Schaltkreischip angeordnet sind, zwangsweise in einer Ebene. Die den beiden Detektoren 213 und 215 zugeordneten Linsen 221 und 223 sind in Bezug auf den Schaltkreischip 217 entsprechend ausgerichtet und erzeugen die Hilfsbilder für die Detektoren.

Die die beiden Empfangseinrichtungen 213 und 215 bildenden lichtempfindlichen Elemente zusammen mit der zuvor erwähnten Signalverarbeitungseinrichtung, welche an diese Elemente angeschlossen ist, können zusammen in bekannter Weise auf dem integrierten Schaltkreis chip 217 untergebracht v/erden. Dieser Schaltkreis umfasst somit die erforderlichen Verstärker und Verbindungen für die einzelnen Elemente der beiden Empfangseinrichtungen 213 und 215, die paarweise jeweils an die Signalverarbeitungseinrichtung angeschlossen werden.

Falls es nicht möglich ist, den integrierten Schaltkreischip 217 so zu fabrizieren, daß alle lichtempfindlichen Elemente und ihre zugeordneten Verstärker die gewünschte gleiche Charakteristik aufweisen, so kann der Schaltkreischip 217 mit mehr Elementen und zugeordneten Verstärkern als tatsächlich erforderlich sind, fabriziert werden. In diesem Fall können diejenigen Elemente und zugeordneten Verstärker ausgewählt werden, welche die passendste Charakteristik aufweisen und die verbleibenden Elemente und Verstärker werden nicht benutzt.

Figur 4 zeigt eine leicht abgeänderte Form der Ausführung gemäß Figur 2, wobei der Baustein 219 um 180° gedreht wurde. Wie man aus Figur 4 entnehmen kann, reduziert diese Ausrichtung des Bausteines 219 die erforderliche Tiefe der Kamera oder einer anderen Einrichtung, welche die Fokussiereinrichtung aufnehmen soll, auf ein Minimum.

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Figur 5 zeigt eine weitere Abwandlung der Einrichtung gemäß Figur 2, wobei die Blenden 229 und 233 an den Seiten eines Reflektors 253 angeordnet sind, der seinerseits einen Bestandteil der die Fokussiereinrichtung aufweisenden Kamera bildet. Der Reflektor 253 bildet einen Teil eines elektronischen Blitzgerätes , welches in Zusammenhang mit der Kamera Verwendung findet. Die Anordnung der Blenden 229 und 233 an entgegengesetzten Enden des Reflektors 253 gestattet die gewünschte räumliche Trennung zwischen den Spiegeln 227 und 231, wobei die Kamerabreite die Breite des Reflektors 253 nur unwesentlich übersteigen muß.

Figur. 6 zeigt eine weitere Ausbildung der Anordnung gemäß Figur 2, wobei Mittel zur Änderung des Gesichtsfeldes hinsichtlich der Hilfsbilder vorgesehen si'nd. Diese Mittel bestehen aus Linsen 255 und 257, welche im Lichtweg des ersten Hilfsbildes angeordnet sind, sowie aus Linsen 259 und 261, welche im Lichtweg des zweiten Hilfsbildes angeordnet sind. Insbesondere ist die Linse 255 der Blende 229 benachbart angeordnet, während die Linse 257 der Seitenfläche des Prismas 225 benachbart angeordnet ist. In gleicher Weise ist die Linse 259 der Blende 233 und die Linse 261 der Seitenfläche des Prismas benachbart angeordnet. Durch Ausführung der Linsen 255 und als Sammellinsen und der Linsen 257 und 261 als Streulinsen, kann in der dargestellten Weise das Gesichtsfeld vergrößert werden.

Figur 7 zeigt eine weitere Modifikation der Anordnung gemäß Figur 2, wobei die Position im Strahlenweg zwischen dem Prisma 225 und den Linsen 221 und 223 vertauscht wurde. Im dargestellten Fall erhalten die Linsen 221 und 223 das Licht von dem aufzunehmenden Objekt'bevor es von dem Prisma 225 auf die Empfangseinrichtungen 213 und 215 reflektiert wird. Auf diese Weise kann die Tiefe des Bausteines 219 und somit die Bautiefe der gesamten

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Anordnung reduziert werden. Diese Anordnung gestattet weiterhin eine Vergrößerung des Durchmessers der Linsen 221 und 223, wodurch der für eine befriedigende Operation erforderliche untere absolute Lichtpegel angehoben werden kann.

Figur 8 zeigt eine Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die es ermöglicht, die ersten und zweiten Empfangseinrichtungen sehr dicht beieinander auf einem einzigen Substrat anzuordnen, wobei jedoch die die Hilfsbilder erzeugenden Lichtstrahlen weiterhin beim Auftreffen auf die Vorrichtung einen entsprechend großen Abstand aufweisen können. Die Vorrichtung gemäß Figur 8 weist wiederum den integrierten Schaltkreischip 217 auf, welcher die Empfangseinrichtungen 213 -und 215 trägt und der an den Motor 239 über die Leitungen 243 und 245 und den Motor-Steuerschaltkreis 237 angeschlossen ist. Ebenso ist wiederum die Objektivlinse 247 vorgesehen, die durch den Motor 239 über das Getriebe 251 verstellt wird, um das Bild des aufzunehmenden Objektes auf dem Film 249 zu fokussieren. ;

Die Einrichtung zur Erzeugung des ersten Hilfsbildes auf der Empfangseinrichtung 213 umfasst gemäß Figur 8 eine Linse 263, ein Prisma 265, eine Blende 267 und ein Prisma 269. Das von dem aufzunehmenden Objekt kommende einfallende Licht trifft zunächst auf die Linse 263. Die Lichtstrahlen werden sodann durch das Prisma 265 in Richtung auf die Empfangseinrichtung 213 abgelenkt. Hierbei tritt das Licht durch die Blende 267 hindurch, welche so bemessen und angeordnet ist, daß die Empfangseinrichtung 213 eine Austrittspupille sieht, welche symmetrisch im Hinblick auf die optische Achse ist. Das eingefallene Licht tritt sodann durch das Prisma 269 hindurch, welches wiederum das Licht umlenkt, so daß es auf die .Empfangseinrichtung 213 senkrecht auftrifft. Die Blende 267 und das Prisma 269 dienen der Verhinderung einer Vignettierung des auf den Empfänger 213 auffallenden Lichtes,

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wobei diese Vignettierung durch das Prisma 265 verursacht wird, falls die Blende 267 und das Prisma 269 nicht vorhanden sind.

Das zweite Hilfsbild wird auf der zweiten Empfangseinrichtung 215 in der gleichen zuvor beschriebenen Weise erzeugt. Das von dem aufzunehmenden Objekt einfallende Licht trifft somit auf eine Linse 271, ein Prisma 273, eine Blende 275 und ein Prisma 277,durch welches das zweite Hilfsbild auf der zweiten Empfangseinrichtung 215 abgebildet wird.

Gemäß Figur 8 wird die Verschiebung des zweiten Hilfsbildes auf der zweiten Empfangseinrichtung 215 durch eine gemeinsame Bewegung der Linse 271, des Prismas 273 und der Blende 275 bewerkstelligt. Die Linse 271, das Prisma 273 und die Blende 275 bilden hierbei eine einzige verschiebbare Einheit 279. Die Einheit 279 wird durch den Motor 239 mittels eines Getriebes 281 in der dargestellten Richtung verschoben, wobei der Motor 239 gleichzeitig verschiebend auf die Objektivlinse 247 einwirkt. Diese Verschiebung der Einheit 279 führt zu dem gleichen Ergebnis, wie es gemäß Figur 1 durch eine Verschiebung der Hilfslinse 29 bzw. gemäß den Figuren 2, 4, 5,.6 und 7 durch eine Drehung des Spiegels 231 erzielt wird.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Figur 8 entspricht derjenigen, wie sie zuvor anhand der Vorrichtung gemäß Figur 2 beschrieben wurde. In jedem Zustand, in dem die Objektivlinse ein Bild des aufzunehmenden Objektes nicht in der Filmebene fokussiert, ergeben sich unterschiedliche Lichtverteilungsmuster auf den Empfangseinrichtungen 213 und 215. Dies hat zur Folge, daß der integrierte Schaltkreischip 217 ein Ausgangssignal erzeugt, welches den Motor 239 solange an Spannung legt, bis durch eine Verschiebung der Einheit 279 und eine gleichzeitige Verschiebung der Objektivlinse 247 wiederum äquivalente Lichtverteilungsmuster auf den beiden Empfangseinrichtungen 213 und 215 bzw. ein fokussiertes Bild auf dem Film 249 erzielt wird.

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Zu diesem Zeitpunkt, in welchem sich die Objektivlinse 247 in ihrer fokussierenden Stellung befindet, wird der Motor 239 von seiner Stromversorgung abgetrennt.

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Claims

Patentansprüche

(IJ Entfernungsmeßeinrichtung zur automatischen Fokussierung

optischer Geräte, insbesondere Kameras, bei welchem mittels zweier optischer Systeme Bilder des aufzunehmenden Objektes auf zwei lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen abgebildet werden, deren Signale einer Signalverarbeitungseinrichtung zugeführt werden, die ihrerseits ein auf die Objektivlinse einwirkendes Verschiebesignal bis zur Übereinstimmung der
auf die lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen auftreffenden Lichtstrahlenverteilung' erzeugt, dadurch gekennzeichnet , daß die lichtempfindlichen Empfangseinrichtungen (1, 3; 213, 215) unmittelbar aneinander benachbart auf einem einzigen Substrat (217) gebildet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein integrierter Schaltkreischip (217) ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der integrierte Schaltkreischip (217) zusätzlich wenigstens den Teil der Signalverarbeitungseinrichtung (39) aufweist, der an die lichtelektrischen Empfangseinrichtungen (1, 3; 213, 215) angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der integrierte Schaltkreischip (217) zusammen mit den beiden optischen Systemen (221, 223, 225) in einem Gehäuse (219) angeordnet ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jedes optische System in seinem Strahlengang eine die Lichtstrahlen des aufzunehmenden Objektes empfangende Linse (263, 271), ein erstes Prisma (265, 273) zur Umlenkung des Strahlenganges in Richtung auf die Empfangseinrichtungen (213, 215), eine zum Strahlengang symmetrische Blende (267, 275) zur Vorgabe einer Austrittspupille für die Empfangseinrichtung und ein zweites Prisma (269, 277) zum senkrechten Ausrichten der einfallenden Lichtstrahlen in Bezug auf die Empfangseinrichtung aufweist, wobei der Abstand der beiden Linsen (263, 271) wesentlich größer als der-Abstand der in einer Ebene angeordneten Empfangseinrichtungen (213, 215) ist (Fig. 8).
6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeic-hnet, daß eine an die Signalverarbeitungseinrichtung (39) angeschlossene Steuereinrichtung (41, 237) angeordnet ist, die eine Relativverschiebung zwischen den auf den Empfangseinrichtungen (213, 215) entworfenen Bildern solange erzeugt, bis die auf den Empfangseinrichtungen erzeugten Strahlenverteilungen einander gleich sind.und am Ausgang der Signalverarbeitungseinrichtung ein Minimumsignal erzeugt wird.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung (237) verschiebend auf die Linse (271), das erste Prisma (273) und die Blende (275) des einen optischen Systems einwirkt zwecks Veränderung des Lichtverteilungsmusters auf einer der beiden Empfangseinrichtungen (213, 215).
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet., daß die Linse (271), das erste Prisma (273) und die Blende (275) einen einzigen verschiebbaren Baustein (279) bilden.

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