DE2446342A1 - Mischbildentfernungsmesser - Google Patents

Description

Mischbildentfernungsmesser

Die Erfindung betrifft einen Mischbildentfernungsmesser mit einem teildurchlässigen Spiegel, der so angeordnet ist, daß er längs eines ersten Weges einfallende Lichtstrahlen einer Szene zu einer Betrachtungsstelle durchläßt, und einem Meßspiegel, der so angeordnet ist, daß er längs eines zweiten Weges einfallende Lichtstrahlen der Szene auf den tei.!durchlässigen Spiegel wirft, von dem diese Strahlen zur Betrachtungsstelle hin geworfen v/erden, wobei der erste und der zweite Weg sich am Szenenort unter einem Winkel 2 esc schneiden und im Bereich des Meßspiegels zueinander dnen Basisabstand d aufweisen.

Mischbildentfernungsmesser dieser Art sind bereits bekannt. Bei diesen bekannten Entfernungsmessern ist der Meßspiegel relativ zum teildurchlässigen Spiegel bewegbar. Beim Meßvorgang wird dem Meßspiegel eine Einstellbewegung erteilt, bis an der Betrachtungsstelle das durch Lichtstrahlen, die längs des zweiten Wegs einfallen, erzeugte Bild sich mit dem Bild deckt, das durch die längs des ersten Wegs einfallenden Lichtstrahlen erzeugt wird. Die Größe der gemessenen Entfernung wirdcann aufgrund der Stellung des Meßspiegels ermittelt.

Bei solchen Entfernungsmessern werden vielfach die Bilder senkrechter Linien der Szene beim Meßvorgarig miteinander zur Deckung gebracht. Die relative Lagebeziehung zwischen dem Meßspiegel und dem teildurchlässigen Spiegel muß über den gesamten Bereich der Einstellbewegung des Meßspiegels genau eingehalten werden, da Lageabweichungen eine falsche Entfernungsanzeige hervorrufen. Insbesondere ergeben Abweichungen, die einai Koinzidenzfehler oder einen Fehler der horizontalen Bildausrichtung hervorrufen, eine falsche Entfernungsanzeige. Eine Lageabweichung oder Fehlausrichtung, die ein Halbieren oder einen senkrechten Ausrichtungsfehler des Bildes bewirkt, erschwett den Einste11Vorgang und kann, wenn eine geneigte Linie anstatt einer vertikalen Linie zur Deckung gebracht, wird, ebenfalls eine falsche Entfernungs-

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anzeige hervorrufen. Auch ist üblicherweise die Größe der Einstellbewegung des Meßspiegels beim Meßvorgang sehr gering — übliche Meßspiegel führen über den gesamten Entfernungsnießbereich eine Schwenkbewegung von weniger als 1° aus. Aus diesen Gründen ist bei den bekannten Mischbildentfernungsmessern nur durch eine verhältnismäßig komplizierte und aufwendige Konstruktion zu gewährleisten, daß der Meßspiegel relativ zum teildurchlässigen Spiegel bei der Einstellbewegung immer die vorbestimmte Lagebeziehung einnimmt und die erforderliche Empfindlichkeit der Einstellbewegung des Meßspiegels gegeben ist, damit eine ausreichende Genauigkeit im Betrieb erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Entfernungsmesser der in Rede stehenden Art zu schaffen, bei dem die erstrebte Meßgenauigkeit trotz sehr einfachen und billigen Aufbaus erreicht wird.

Bei einem Mischbildentfernungsmesser der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der teildurchlässige Spiegel und der Meßspiegel mit unveränderbarer gegenseitiger Winkelbeziehung, bei der die verlängerten Ebenen der beiden Spiegel den Winkel « einschließen, an einen Glied befestigt sind, das in der Weise schwenkbar gelagert ist, daß sich bei seiner Schwenkbewegung die Größe des Basisabstandes d und damit die Entfernung desjenigen Szenenorts ändert, dessen längs des zweiten Wegs verlaufende Lichtstrahlen in der Betrachtungsstelle mit den längs des ersten Wegs verlaufenden Lichtstrahlen zusammenfallen. Dadurch, daß hierbei beide Spiegel relativ zueinander unbewegbar angeordnet und beim Meßvorgang gemeinsam bewegt werden können, sind die Schwierigkeiten vermieden, die bei den bekannten derartigen Entfernungsmessern aus der Notwendigkeit erwachsen,

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den Meßspiegel beim Einstellvorgang äußerst exakt um sehr kleine Winkel relativ zum teildurchlässigen Spiegel zu schwenken*

Das schwenkbare Glied kann auf einfache Weise als die beiden Spiegel tragende Platte ausgebildet werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann zwischen dem Meßspiegel und dem Szenenort eine Linse mit negativem Brechkraftvorzeichen angeordnet sein,'um den Meßbereich des Systems zu erweitern. /

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnungdargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch vereinfacht und teils abgebrochen gezeichnete Schnitte durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Entfernungsmessers gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Entfernungsmesser 10 dargestellt, der ein Gehäuse 12 mit Sucherfenstern 14 und 16 sowie einem Entfernungs-Meßffenster 18 aufweist. In Fig. 1 sind zur Vereinfachung der Darstellung keine optischen Elemente, z.B. Linsen, deren Vorhandensein für die Funktion des Entfernungsmessers wünschenswert ist, eingezeichnet worden. Es versteht sich, daß solche optischen Elemente bei dem hier ,zu beschreibenden Entfernungsmesser vorhanden sein können, um ein vergrößertes oder verkleinertes Bild der Szene zu erzeugen. Die Sucherfenster 14 und 16 sind optisch auf einen ersten optischen Weg 20 ausgerichtet, der von der Bedienungsperson auf die gewünschte Szene gerichtet wird, wenn die Bedienungsperson ein Bild der Szene erblickt," während sie durch die Sucherfenster 14 und 16 hindurch längs des ersten optischen Wegs 20 schaut.

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Ein als Träger dienendes Glied, beim Ausführungsbeispiel eine Platte 30, ist innerhalb des Gehäuses 12 mittels eines an demselben befestigten Stifts 32 schwenkbar gelagert. Ein teildurchlässiger Spiegel 34 und ein Meßspiegel 36 oder ein anderes reflektierendes Element sind an der Platte 30 starr in der Weise befestigt, daß sie zwischen ihren reflektierenden Ebenen einen bekannten Winkel oc einschließen. Der Meßspiegel 36 definiert z.T. einen zweiten optischen Weg 38, der am Meßspiegel 36 einen Entfernungsmesser-Basisabstand d von dem ersten Weg 20 hat. Da der teildurchlässige Spiegel 34 und der Meßspiegel 36 zueinander nicht parallel angeordnet sind, verläuft der optische Weg 38 nicht parallel zum optischen Weg 20, sondern schneidet den optischen Weg 20 unter einem gleichbleibenden Winkel, der dem doppelten Winkel entspricht, den die beiden Spiegel 34 und 36 miteinander einschließen, d.h. die optischen Wege 20 und 38 schneiden sich unter dem Winkel 2 oC . Wenn der optische Weg 38 gegen die gewünschte Szene hin gerichtet ist, dann wird durch das Meßfenster 18 hindurch und mittels des Meßspiegels 36 und des teildnrchlässigen Spiegels 34 ein zweites Bild der Szene längs des optischen Wegs 20 gegen die Bedienungsperson hin zu einer Beobachtungsstelle geworfen.

Wie es bei Mischbildentfernungsmessern üblich ist, sind die über das Sucherfenster 16 der Bedienungsperson dargebotenen Bilder einander überlagert und sollten zueinander koinzident sein, d.h. als ein einziges Bild erscheinen, wenn der Entfernungsmesser beim Meßvorgang die richtige Meßeinstellung hat. Um dem Entfernungsmesser 10 diese Meßeinstellung zu vermitteln, braucht lediglich die Platte 30 um den Stift 32 geschwenkt zu v/erden. Wie aus dem Vergleich der Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, wird bei dieser Schwenkbewegung der wirksame Entfernungsmesser-Basisabstand d des Entfernungsmessers 10 verändert, so daß eine Änderung desjenigen Objekts oder Szenenorts erhalten wird, an dem sich der erste optische Weg 20 und der zweite optische Weg 38 schneiden. Diese Schnittstelle fällt

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mit der gewünschten Szene zusammen, wenn der Mechanismus des Entfernungsriessers richtig eingestellt ist. Beim Betrieb eines Entfernungsmessers der hier aufgezeigten Art braucht die Bedienungsperson lediglich die Platte 30 um den Stift 32 zu schwenken, bis die beiden Bilder der gewünschten, z.B. photographisch aufzunehmenden, Szene sich im Sucherfenster IP decken. Das Meßergebnis kann dann aufgrund der Winkellage, die sich für die Platte 30 bei deren Schwenkbewegung um den Stift 32 ergeben hat, ermittelt v/erden.

Der in Fig. 1 gezeigte Entfernungsmesser arbeitet in einem begrenzten Meßbereich, dessen Größe von dem maximalen Basisabstand d und der Größe des Winkels cc abhängt, unter dem die beiden Spiegel zueinander angeordnet sind. Als typisches Beispiel ergibt sich bei einem Entfernungsmesser mit einem maximalen Basisabstand d von 25,4 mm und bei einem Winkel ⁰^- zwischen teildurchlässigem Spiegel und Meßspiegel von 15 Minuten für den Meßbereich eine größte Entfernung von ungefähr 6 m. Die Entfernung zu Szenen in dieser Entfernung vom Entfernungsmesser oder in geringerer Entfernung kann gemessen werden. Die Doppelbilder von Szenen in noch größerer Entfernung können jedoch nicht mehr zur Deckung gebracht werden, so daß in diesem Falle der nutzbare Meßbereich auf ungefähr 6 m begrenzt ist. Außerdem weist der Meßbereich des Entfernungsmessers auch eine Mindestentfernung auf, bei der die Doppelbilder noch miteinander zur Deckung gebracht werden können. Diese Mindestentfernung ergibt sich zum Teil durch dieNotwendigkeit, ein zweites Bild längs des optischen" Wegs 38 zu erzeugen. Das bedeutet, daß die Auslegung der optischen Elemente in dem Entfernungsmesser ein ungehindertes Erblicken der Szene längs des zweiten optischen Wegs ermöglichen muß, wenn die Platte 30 ihre der kleinsten Entfernung zugeordnete Stellung einnimmt, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Bei dem oben erwähnten Beispiel ergibt sich hierbei eine geringste Entfernung von ungefähr 0,9 m.

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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Grenzen des nutzbaren Entfernungsmeßbereichs dadurch ausgedehnt, daß eine negative Linse 42 in dem Meßfenster 18 angeordnet ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Linse 42 braucht lediglich eine schwache Linse mit einer 3rechkraft von 0,3 Dioptrien zu sein, wenn es sich um einen nach dem oben erwähnten Beispiel ausgelegten Entfernungsmesser handelt. Da die Linse 42 eine Auswirkung auf die Bildgröße hat, kann eine negative Linse gleicher Brechkr.aft in dem vorderen Sucherfenster 14 angeordnet sein. Die Wirkung der Linse 42 besteht darin, daß sie aufgrund ihrer Brechkraft den nutzbaren Entfernungsbereich vergrößert. Wenn die Platte 30 die in Fig. gezeigte Stellung einnimmt, erzeugt die Linse 42 eine Koinzidenz zwischen den längs des optischen Wegs 20 verlaufenden Strahlen und den längs des optischen Wegs 38 verlaufenden Strahlen^ während dieser Weg 38 nun parallel zum optischen Weg 20 verläuft. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ergibt sich somit Bilddeckung bei im Unendlichen liegenden Entfernungen des Szenenorts. Durch die Linse 42 wird auch die kleinste meßbare Entfernung näher an den Entfernungsmesser aufgrund der Brechkraft herangerückt, so daß eine weitere Ausdehnung des Meßbereichs erreicht ist-

Der aufgezeigte Entfernungsmesser kann verhältnismäßig einfach aufgebaut und innerhalb einer Kamera angeordnet werden, da lediglich ein einziges bewegbares Teil, nämlich die Platte 30, erforderlich ist. Eine vertikale Schwenkbewegung der Platte 30 um.den Stift 32 ist zwar nicht wünschenswert, es besteht hierbei jedoch keine Gefahr, daß ein sich bemerkhar machender Halb±erungsfehler auftreten könnte. Außerdem besteht keine Gefahr, daß während eines Meßvorgangs Koinzidenz- oder Halbierungsfehler auftreten, weil der teildurchlässige Spiegel 34 und der Meßspiegel 36 in starrer Lagebeziehung zueinander angebracht sind. Außerdem ergibt sich eine verbesserte

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Empfindlichkeit des Entfernungsmessers, da der Meßspiegel 36 um einen Winkel bewegt wird, der wesentlich größer ist als 1 , wie dies bei üblichen Mischbildentfernungsmessern der Fall ist. Es kann daher eine längere Skala.mit feinerer Skalenunterteilung zur Anwendung kommen.

Der aufgezeigte Entfernungsmesser kann als gekuppelter oder nicht gekuppelter Entfernungsmesser für photographische Zwecke ausgelegt v/erden. Bei Ausbildung als nicht gekuppelter Entfernungsmesser kann eine der Platte 30 benachbarte Skala vorgesehen sein/ wobei die Entfernungsangaben aufgrund der von der Platte 30 relativ zur Skala eingenommenen Stellung geliefert werden. Bei einem gekuppelten Entfernungsmesser ist ein zusätzlicher Koppelmechanismus bekannter Art erforderlich, um das Objektivsystem einer Kamera auf eine Aufnahmeentfernüng einzustellen, die der Entfernung entspricht, die · durch die betreffende Lageeinstellung der schwenkbaren Platte 30 gekennzeichnet ist.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Mischbildentfernungsmesser mit einem teildurchlässigen Spiegel, der so angeordnet ist, daß er längs eines ersten Weges einfallende Lichtstrahlen einer Szene zu einer Betrachtungsstelle durchläßt, und einem Meßspiegel, der so angeordnet ist, daß er längs eines zweiten Weges einfallende Lichtstrahlen der Szene auf den teildurchlässigen Spiegel wirft, von dem diese Strahlen zur Betrachtungsstelle hin geworfen v/erden, wobei der erste und der zweite Weg sich am Szenenort unter einem Winkel 2ocschneiden und im Bereich des Meßspiegels zueinander einen Basisabstand d aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der teildurchlässige Spiegel (34) und der Meßspiegel (36) mit unveränderbarer gegenseitiger Winkelbeziehung, bei der die verlängerten Ebenen der beiden Spiegel (34 und 36) miteinander den Winkel o£ einschließen, an einem Glied (30) befestigt sind, das in der Weise schwenkbar (bei 32) gelagert ist, daß sich bei seiner Schwenkbewegung die Größe des Basisabstandes d und damit die Entfernung desjenigen Szenenorts ändert, dessen längs des zweiten Wegs (38) verlaufende Lichtstrahlen in der Betrachtungsstelle mit den längs des ersten Wegs (20) verlaufenden Lichtstrahlen zusammenfallen.

2. Entfernungsmesser nach Ans"pruch* I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßspiegel (36) und dem Szenenort eine Linse (42) mit negativem Brechkraftvorzeichen angeordnet ist.

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