DE3049100C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Entfernungs­ meßmechanismus gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solcher Entfernungsmeßmechanismus ist bekannt (DE-OS 28 42 348). Dieser bekannte Entfernungsmeßmechanismus arbeitet nach dem Triangulationsprinzip und erfaßt mittels des fotoelektrischen Zeilensensors den Abstand zwischen den beiden Objektbildern. Dies geschieht, indem der Zeilensensor zwei den beiden Objektbildern entsprechende Ausgangssignale liefert, die von einer nachgeschalteten elektrischen Verarbeitungs­ schaltung im Hinblick auf ihren Abstand ausgewertet werden. Aufgrund fertigungsbedingter Abweichungen der Elemente des Entfernungsmeßmechanismus von ihren Sollmaßen bzw. Sollstellungen kann es vorkommen, daß die beiden Ausgangssignale unterschiedliche Verläufe haben und darüber hinaus nicht denjenigen Abstand, der bei Einhaltung der Sollmaße und Sollstellungen dem Objektabstand zugeordnet ist. Dies macht eine genaue Entfernungsmessung unmöglich oder erfordert zumindest eine verhältnismäßig komplizierte Verarbeitungsschaltung.

Ursache der unterschiedlichen Verläufe der Ausgangssignale und/ oder des fehlerhaften Abstandes der Objektbilder ist dabei, daß die Objektbilder nicht am richtigen Ort auf dem Zeilensensor erzeugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Entfernungsmeßmechanismus derart auszubilden, daß der Zeilensensor auf möglichst einfache Weise und einwandfrei auswertbare Ausgangssignale liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst. Durch die Lagejustierung des Zeilensensors in der Bildebene ist die Möglichkeit gegeben, die die beiden Objektbilder verbindende Gerade zur Deckung mit der Längsachse der lichtempfindlichen Elemente des Zeilensensors zu bringen und dadurch die Verläufe der Ausgangssignale einander anzugleichen. Die erste Einstelleinrichtung ermöglicht es, durch Justierung der beiden Abbildungssysteme selber die Objektbilder auf der Längsachse des Zeilensensors im gewünschten Abstand zu erzeugen.

In Verbindung mit einem Entfernungsmeßmechanismus anderer Gattung, der eine Lichtquelle und einen Lichtempfänger aufweist, ist es an sich bekannt (DE-OS 28 53 003), zu Zwecken der Justierung einen Spiegel im auf den Lichtempfänger gerichteten Lichtstrahl einstellbar auszubilden und ein den Lichtempfänger und den Lichtsender tragendes Element quer verschiebbar anzuordnen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ein zweite Einstelleinrichtung vorgesehen sein, mittels derer zum Zweck der Justierung die übrigen Elemente des optischen Entfernungsmeßmechanismus gemeinsam relativ zur Grundplatte um zwei zueinander senkrechte Achsen verlagerbar sind, um auf diese Weise den mittels des Einstellteils und der ersten Einstelleinrichtung justierten Entfernungsmeßmechanismus als Ganzes korrekt auf das Objekt ausrichten zu können.

Vorzugsweise findet der erfindungsgemäße Entfernungs­ meßmechanismus Anwendung bei einer fotografischen Kamera.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Triangulationsprinzips zur Entfernungsmessung,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch einen Entfernungsmeßmechanismus,

Fig. 3 ein schematisches Schaubild des optischen Entfernungsmeßmechanismus,

Fig. 4A, 4B und 4C schematische Ansichten zur Verdeutlichung der Abbildungszustände auf einem Zeilensensor des Entfernungsmeßmechanismus,

Fig. 5A, 5B schematisch einen Fall, bei dem sich Objektbilder hinsichtlich ihrer Schärfe unterscheiden,

Fig. 6A und 6B schematisch einen Fall, bei dem sich zwei Objektbilder hinsichtlich ihrer Vertikallage unterscheiden,

Fig. 7 eine Ansicht einer ersten Einstelleinrichtung in einer Ebene, die die optischen Achsen des Entfernungsmeßmechanismus enthält.,

Fig. 8 ein ausschnittsweises Schaubild von Teilen der ersten Einstelleinrichtung,

Fig. 9A und 9B verschiedene Zustände der ersten Einstelleinrichtung,

Fig. 10 ein ausschnittsweises Schaubild weiterer Teile der ersten Einstelleinrichtung,

Fig. 11A, 11B, 11C und 11D schematisch weitere Fälle von Objektbildlagen auf dem Zeilensensor,

Fig. 12 ein auseinandergezogenes Schaubild des Zeilensensors und eines diesem zugeordneten Einstellteils,

Fig. 13A und 13B verschiedene Justierzustände des Zeilensensors,

Fig. 14 ein Beispiel für die Anordnung eines optischen Aufnahmesystems in Verbindung mit dem optischen Entfernungsmeßmechanismus,

Fig. 15 das Entfernungsmeß-Gesichtsfeld des optischen Entfernungsmeßmechanismus,

Fig. 16 ein auseinandergezogenes Schaubild einer zweiten Einstelleinrichtung,

Fig. 17A und 17B einen Justiervorgang mittels der zweiten Einstelleinrichtung, und

Fig. 18A und 18B einen weiteren Justiervorgang mittels der zweiten Einstelleinrichtung.

Fig. 1 zeigt das Triangulationsprinzip zur Entfernungsmessung. Mit 1 ist ein Objekt, d. h. der Gegenstand der Entfernungsmessung, sowie mit 2 und 3 Linsen von Abbildungssystemen bezeichnet, die dem Objekt 1 zur Entfernungsmessung zugewandt sind und mit einer Grundlinien-Länge D zwischen beiden angeordnet sind. Mit 4 ist eine Bildebene bezeichnet, auf der die Bilder 6 und 7 des Objekts 1, die mittels der Abbildungssysteme erhalten werden, gebildet werden.

Nimmt man an, daß das Objekt 1 auf der optischen Achse 8 der Linse 2 liegt, so wird das Bild 6 von der Linse 2 an dem Schnittpunkt zwischen der Bildebene 4 und der optischen Achse und auf der Abbildungsebene 4 unabhängig von der Entfernung des Gegenstandes 1 gebildet.

Nimmt man an, daß das Objekt 1 im Unendlichen liegt, so wird das Bild 7 mittels der Linse 3 an dem Schnittpunkt zwischen der Bildebene 4 und der optischen Achse 9 und auf der Bildebene 4 gebildet.

Nimmt man einen Fall an, bei dem sich das Objekt 1 auf der optischen Achse 8 der Linse 2 zur Linse 2 bewegt, so bewegt sich das Bild 6 der Linse 2 nicht, das Bild 7 des Objektes 1 bewegt sich jedoch auf der Bildebene 4 in Richtung eines Pfeiles 10. Wenn die Größe der Verschiebung δ des von der Linse 3 erzeugten Bildes 7 aus der "Unendlichstellung" bekannt ist, kann die Entfernung l des Objekts 1 der Entfernungsmessung mittels der folgenden Gleichung erhalten werden:

wobei f der Abstand zwischen den Linsen und der Bildebene ist.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen optischen Entfernungsmeßmechanismus in einer die optische Entfernungsmeßachse enthaltenden Ebene. In Fig. 2 sind mit den Bezugszeichen 11 eine Linse und mit 15 ein totalreflektierender Spiegel eines ersten optischen Abbildungssystems bezeichnet, das auf ein Objekt 25 auf seiner optischen Achse 13 gerichtet ist. Mit 12 und 16 sind eine Linse bzw. ein totalreflektierender Spiegel eines zweiten optischen Abbildungssystems mit einer optischen Achse 14 bezeichnet, die um eine bestimmte Basislinien-Länge von dem ersten optischen System beabstandet und parallel zu der optischen Achse 13 ist. Mit 18 ist ein Zeilensensor bezeichnet, dessen lichtempfindliche "Zeile" in einer Ebene angeordnet ist, die die optischen Achsen 13 und 14 des ersten bzw. zweiten Abbildungssystems enthält. Mit 17 ist ein Prisma bezeichnet, das die beiden mittels des ersten und zweiten Abbildungssystems erhaltenen Bilder des Objekts 25 auf den Zeilensensor 18 richtet. Mit 19 ist ein Sensor-Halteteil, auf dem der Zeilensensor 18 befestigt ist, und mit 20 eine Sensor-Haltegrundplatte bezeichnet, an der das Sensor-Halteteil 19 angebracht ist und die an einem Entfernungsmeßblock 21 befestigt ist, der seinerseits an einem Gehäuse einer Kamera befestigt ist.

Der Zeilensensor 18 ist eine fotoelektrische Umsetzeinrichtung, wie sie als CCD-Fotodetektor oder Fotodiodenanordnung bekannt ist. Er ist ein bekanntes Element, das ein elektrisches zeitserielles Signal liefert, das der Beleuchtungsverteilung des auf dem Zeilensensor vorhandenen Bildes entspricht.

Bei einem derartigen Zeilensensor entsteht, wenn der Abstand zwischen den Objektbildern auf dem Sensor nicht dem Sollabstand entspricht oder wenn eine vertikale Positionsabweichung auftritt, ein Fehler bei der Entfernungsmessung. Auch wenn ein Scharfeinstellunterschied zwischen den Objektbildern auf dem Zeilensensor existiert, entsteht ein Fehler.

Derartige Zustände sollen in Verbindung mit den Fig. 4 bis 6 erläutert werden. Die Fig. 4A, 4B und 4C sind schematische Ansichten zur Erläuterung der Abbildungszustände auf dem Zeilensensor.

Fig. 4A zeigt schematisch den Zeilensensor 18, der eine in Form einer Reihe bzw. Zeile angeordnete fotoelektrische Umsetzeinrichtung ist.

In Fig. 4A hat der Zeilensensor 18 ein Lichtsensorteil 181, das in eine Anzahl von (Bit)-Stellen unterteilt ist und der in einen Abschnitt A, der dem ersten optischen Abbildungssystem zugeordnet ist und einen Abschnitt B unterteilt ist, der dem zweiten optischen Abbildungssytem zugeordnet ist. Der Abstand l zwischen den Objektbildern des ersten optischen Abbildungssystems und des zweiten optischen Abbildungssystems, die aus dem "Unendlichen" kommt, ist auf dem Zeilensensor auf einen bestimmten Wert eingestellt.

Fig. 4B zeigt schematisch den Abbildungszustand der Karte 40 gemäß Fig. 3 auf dem Zeilensensor.

Wenn die beiden optischen Abbildungssysteme und der Zeilensensor korrekt angeordnet bzw. ausgerichtet sind, wird das Objektbild 131 mittels des ersten optischen Abbildungssystems auf dem Zeilensensor gebildet und wird das Objektbild 141 vom zweiten optischen Abbildungssystem erzeugt.

Wenn die Objektbilder derart an den richtigen Orten gebildet sind, kann die Änderung δ des Abstandes der beiden Objektbilder genau bestimmt werden, woraus der Abstand zum Objekt richtig ermittelt werden kann. Ein mit gestrichelten Linien dargestelltes Bild 142 ist das Bild, wenn die Entfernungsmeßlinse 12 in Richtung eines Pfeiles 121 in Fig. 3 und die Lage der optischen Achse 14 um l′ aus der richtigen Stellung verschoben ist. Die Größe δ ′ ist dann kein genaues Entfernungsmaß.

Fig. 4C zeigt den Zustand des elektrischen Ausgangssignals bei dem in Fig. 4B gezeigten Zustand.

In Fig. 4C betreffen die durchgehenden Linien den Fall, daß die optischen Achsen des ersten und zweiten Abbildungssystems richtig eingestellt sind; die gestri­ chelte Linie gehört zu dem fehlerhaften Objektbild 142.

Die Fig. 5A und 5B zeigen einen Fall, indem ein Scharf­ einstellunterschied auf dem Zeilensensor zwischen den Objektbildern existiert. In Fig. 5A bezeichnen die Bezugszeichen 133 und 143 die auf den Zeilensensor mittels des ersten bzw. zweiten optischen Abbildungs­ systems erzeugten Objektbilder. In dieser Figur ist das Bild 133 auf dem lichtempfindlichen Abschnitt des Zeilensensors fokussiert, während das Bild 143 defokussiert ist. Die Fig. 5B zeigt das Sensor-Aus­ gangssignal zu diesem Zeitpunkt; aus dieser Figur ist offensichtlich, daß ein Unterschied zwischen den Aus­ gangssignalen der beiden Objektbilder besteht; in einigen Fällen wird die Messung des Spitzenwertes unmöglich oder die Signalverarbeitung mittels einer nicht gezeigten elektrischen Verarbeitungsschaltung kann nicht hinreichend genau durchgeführt werden.

Fig. 6A zeigt schematisch den Zustand, daß das erste und zweite Abbildungssystem relativ zueinander in Richtung eines Pfeils 72 in Fig. 3 verschoben sind.

In Fig. 6A sind mit 134 bzw. 144 die Objektbilder bezeichnet, die auf dem Zeilensensor mittels des ersten bzw. zweiten Abbildungssystems gebildet werden. Fig. 6B zeigt das elektrische Ausgangssignal zu diesem Zeitpunkt; aus dieser Figur ist ersichtlich, daß, wenn die Objektbilder relativ zueinander vertikal abweichen, so daß hierdurch gänzlich unterschiedliche elektrische Signalmuster erzeugt werden, eine korrekte Entfernungsmessung erschwert ist.

Wenn erreicht wird, daß die beiden Objektbilder an zueinander relativ richtigen Orten des Zeilensensors liegen, so kann die nachgeschaltete elektrische Signal­ verarbeitungsschaltung korrekte Entfernungswerte ermitteln, selbst wenn sie einfach ausgebildet ist.

Der beschriebene Entfernungsmeßmechanismus weist eine erste Einstelleinrichtung auf, mittels der die relative Anordnung zwischen den Objektbildern der zwei Abbildungs­ systeme und dem Zeilensensor in drei zueinander senkrechten Richtungen einstellbar ist. Diese drei Richtungen sind als Richtung der optischen Achse, als Zeilenrichtung des Zeilensensors und als Richtung senkrecht zu der Zeilenrichtung und der Richtung der optischen Achse definiert.

Die Einstelleinrichtung ist im Prinzip in Fig. 3 gezeigt; hierbei ist mit 221 ein im Entfernungsmeßblock, der noch beschrieben werden wird, vorstehender Zapfen bezeichnet, der zur Positionierung des Prismas 17 verwendet wird. Das positionierte Prisma und die total­ reflektierenden Spiegel 15 und 16 werden parallel ausgerichtet und fixiert, während die Linsen 11 und 12 noch nicht montiert sind. Anschließend werden die Linsen eingebaut; durch Verschieben und Einstellen der zweiten Linse 12 in Richtung des Pfeiles 70 wird die relative Lage des vom zweiten optischen Abbildungssystems erzeugten Objektbildes und des vom ersten optischen Abbildungssystem erzeugten Bildes in Zeilenrichtung des Zeilensensors eingestellt; durch Verschieben und Einstellen der zweiten Linse 12 in Richtung eines Pfeiles 71 wird das vom zweiten Abbildungssystem erzeugte Objektbild in Richtung der optischen Achse verschoben, wodurch die Scharfeinstellung der Objektbilder des ersten und zweiten Abbildungssystems ermöglicht wird.

Ferner wird durch Verschieben und Einstellen der ersten Linse 11 in Richtung eines Pfeiles 72 das von der ersten Linse erzeugte Objektbild in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der optischen Achse und senkrecht zu der Zeilenrichtung, d. h. in Vertikalrichtung in Fig. 3 eingestellt.

Die Einstellung der zweiten Linse 12 in Richtung des Pfeiles 70 ist beim beschriebenen Ausführungsbeispiel eine bogenförmige Verschiebung; im Bereich von Winkelminuten kann sie jedoch angenähert als gerade Linie betrachtet werden.

Fig. 7 zeigt eine Ansicht der ersten Einstelleinrichtung in einer die optischen Achsen 13 und 14 enthaltenden Ebene.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie vorstehend erwähnt, die zweite Linse 12 mit einer Einstell- bzw. Justierfunktion in Richtung der Pfeile 70 und 71 in Fig. 3 und die erste Linse mit einer Justierfunktion in Richtung des Pfeiles 72 ausgestattet. In Fig. 7 sind ähnliche Teile wie in Fig. 3 mit denselben Bezugszeichen versehen. Mit den Bezugszeichen 30 bis 33, 62 und 63 sind Teile versehen, die den Justiermechanismus der zweiten Linse bilden; die Bezugszeichen 35, 36 und 61 und 65 bezeichnen Teile, die den Justiermechanismus der ersten Linse bilden.

Fig. 8 zeigt ein auseinandergezogenes Schaubild des Justiermechanismus der zweiten Linse und somit des zweiten Abbildungssystems.

Mit dem Bezugszeichen 31 ist ein Linsenhalter zum Halten der Linse 12 und mit 33 eine Befestigungswelle bezeichnet, die mittels einer Scheibe 64 in den drehbaren Linsenhalter 31 eingestemmt ist. Das andere Ende der Befestigungswelle ist in eine Befestigungsplatte 32 eingestemmt.

Mit 34 ist eine Drahtfeder bezeichnet, deren eines Ende in ein in dem Linsenhalter 31 vorgesehenes Loch 311 eingesetzt und deren anderes Ende U-förmig gebogen und an dem Entfernungsmeßblock 21 mittels einer Schraube 60 befestigt ist. Die Drahtfeder 34 hat eine derartige Federwirkung, daß sie eine Vorspannungskraft in Richtung eines Pfeiles 121 ausübt. Mit 30 ist eine Stellschraube zum Einstellen des Linsenhalters 31 in Richtung des Pfeiles 70 bezeichnet.

Mit 62 ist eine Schraube zum Befestigen der Befestigungsplatte 32 an dem Entfernungsmeßblock 21 über einen Schlitz 321 in der Befestigungsplatte bezeichnet. 63 bezeichnet eine exzentrische Schraube zum Einstellen der zweiten Linse 12 in Richtung des Pfeiles 71. Die exzentrische Schraube 63 paßt in einen in der Befestigungsplatte 32 vorgesehenen Schlitz 322; ihr exzentrischer Zapfen paßt in ein nicht gezeigtes, im Entfernungsmeßblock vorgesehenes Loch. Die Endflächen 323 und 324 der Befestigungsplatte 32 sind eingepaßt in und geführt durch nicht gezeigte Schlitze des Entfernungsmeßblocks; durch Drehen der exzentrischen Schraube 63 ist die Einstellung in Richtung des Pfeiles 71 möglich.

Der Einstellvorgang des Justiermechanismus für die zweite Linse 12 ist in den Fig. 9A und 9B gezeigt.

Fig. 9A zeigt einen Zustand, in dem die optische Achse noch nicht eingestellt worden ist; Fig. 9B zeigt einen Zustand, in dem die optische Achse eingestellt worden ist.

In Fig. 9B ist die Stellschraube 30 eingeschraubt, wodurch der Linsenhalter 31 in einer Schwenckbewegung um die Befestigungswelle 33 gegen die Federwirkung der Drahtfeder 34 verschoben und die optische Achse 12 der zweiten Linse in Richtung des Pfeiles 70 in Fig. 8 eingestellt worden ist.

Die Verschiebung des Linsenhalters 31 ist eine Drehbewegung; deshalb tritt gleichzeitig eine Relativverschiebung in Richtung des Pfeiles 72 in Fig. 3 auf.

Die Größe der Verschiebung in Richtung des Pfeiles 72 ist jedoch lediglich 0,0005 mm, sogar wenn die Größe der Einstellung mittels der Stellschraube 0,1 mm ist, wenn der Abstand zwischen der Befestigungswelle 33 und der optischen Achse 10 mm ist; deshalb ist sie praktisch vernachlässigbar.

Fig. 10 zeigt ein auseinandergezogenes Schaubild des Justiermechanismus für das erste optische Abbildungssystem.

In Fig. 10 ist mit 35 die Linsenträgerplatte bezeichnet, die an einem Linsenhalteteil 36 zum Halten der ersten Linse 11 befestigt ist.

Die Linsenträgerplatte ist mit U-förmigen Ausnehmungen 351 und 352 versehen, in die Stufenschrauben 61 und 67 zur Befestigung der Linsenträgerplatte an dem nicht gezeigten Entfernungsmeßblock eingesetzt sind.

Mit 65 ist eine exzentrische Schraube zum Einstellen der ersten Linse 11 in Richtung des Pfeiles 72 bezeichnet. Die exzentrische Schraube 65 paßt in einen in der Linsenträgerplatte 35 vorgesehenen Schlitz 353 und ist mit seinem Zapfen drehbar in einem Loch des nicht gezeigten Entfernungsmeßblocks angeordnet. Durch Drehen der exzentrischen Schraube 65 wird die Linsenträgerplatte 35 mit ihren U-förmigen Ausnehmungen 351 und 352 entlang den abgestuften Abschnitten 61 a und 67 a der Stufenschrauben 61 und 67 verschoben und in Richtung des Pfeiles 72 eingestellt. Folglich kann das Objektbild auf die gleiche Höhenlage wie das Objektbild des zweiten optischen Abbildungssystems eingestellt werden.

Die vorstehend beschriebene Einstelleinrichtung ermöglicht somit eine Justierung bzw. Einstellung, durch die die anhand der Fig. 4B, 4C, 5A, 5B, 6A und 6B erläuterten fehlerhaften Ausgangssignale vermeidbar sind.

In Fig. 11 ist mit 131 das Bild des Objektes bezeichnet, welches mittels der ersten Linse 11 auf dem Zeilensensor 18 gebildet wird; 141′ bezeichnet das von der zweiten Linse 12 gebildete Objektbild. Wenn, wie in Fig. 11A gezeigt ist, der Lichtsensorteil 181 des Zeilensensors parallel zu der durch die beiden Objektbilder, die durch das erste und das zweite Abbildungssystem gebildet werden, gehenden geraden Linien ist, ist das Ausgangssignal des Zeilensensors derart, wie es in Fig. 11B gezeigt ist; die Form der Sensorausgangssignale ist für beide Objektbilder gleich, wodurch eine korrekte Entfernungsmessung möglich wird.

Wenn jedoch, wie in Fig. 11C gezeigt ist, der Lichtsensorteil 181 des Zeilensensors die von dem ersten und zweiten Abbildungssystem erzeugten Bilder unter einem Winkel R schneidet, werden die Formen der Ausgangssignale des Zeilensensors aufgrund der beiden Objektbilder unterschiedlich, wie dies in Fig. 11D gezeigt ist, dessen ungeachtet, daß die Ausgangssignale demselben Objekt 40 zugeordnet sind. Folglich ist die Entfernungsmessung erschwert.

Fig. 12 zeigt ein auseinandergezogenes Schaubild eines Justiermechanismus für den Zeilensensor.

Wie bereits beschrieben, ist die Sensor-Haltegrundplatte 20 an einer Kamera dadurch befestigt, daß sie an dem in Fig. 2 gezeigten Entfernungsmeßblock 21 befestigt ist. Der Zeilensensor 18 ist an dem Sensor- Halteteil 19 befestigt, welches wiederum an einer Grundplatte 231 befestigt ist, wobei die Sensor-Haltegrundplatte 20 dazwischen angeordnet ist. Das Sensor-Halteteil 19 kann in einer Drehbewegung relativ zu der Sensor-Haltegrundplatte 20 eingestellt werden.

Am Zeilensensor 18 gibt es verschiedene elektrische Anschlüsse 183 sowie Befestigungslöcher 181, 182. An dem Sensor-Halteteil 19 gibt es Zapfen 191 und 192, die in die Befestigungslöcher 181 und 182 eingreifen; durch diesen Eingriff ist der Zeilensensor 18 an dem Sensor-Halteteil 19 befestigt.

Vorsprünge 193 und 194 sind auf der den Zapfen 191 und 192 gegenüberliegenden Seite des Sensor-Halteteils 19 vorgesehen; in den Vorsprüngen 193 und 194 sind Gewindelöcher 193 a und 194a vorgesehen. Ein Zapfen 195 springt von dem Vorsprung vor. Die Sensor-Haltegrundplatte 20 ist mit Schlitzen 205 und 206 zur Befestigung der Grundplatte 20 an dem in Fig. 2 gezeigten Entfernungsmeßblock 21 mittels Schrauben 311 und 312 versehen; sie ist ferner mit einer Ausnehmung 207 versehen, in die eine nicht gezeigte exzentrische Schraube eingesetzt werden kann, um die Sensor-Haltegrundplatte 20 in Richtung des Pfeils 500 während der Befestigung einstellen zu können. Die Sensor-Haltegrundplatte 20 ist ferner mit einer Öffnung 201, durch die der Vorsprung 193 verläuft, sowie einer Öffnung 202 versehen, die einen größeren Durchmesser als der des Vorsprungs 194 hat.

Ferner sind, wie gezeigt, abgebogene Abschnitte 203 und 204 in einem Teil der Sensor-Haltegrundplatte 20 vorgesehen; der abgebogene Abschnitt 204 ist mit einem Gewindeloch 208 versehen, in das ein als Schraube ausgebildetes drehbares Einstellteil 322 geschraubt ist. Die Grundplatte 231 ist mit Löchern 411 und 412 sowie einer Öffnung 413 versehen, in die der Zapfen 195 eingepaßt ist; eine Schraube 301 steht in Eingriff mit den Gewindelöchern 411 und 193 a und eine Schraube 302 steht in Eingriff mit den Gewindelöchern 412 und 194 a, so daß die Grundplatte 231 an dem Sensor-Halteteil 19 angebracht ist, wobei die Sensor-Haltegrundplatte 20 dazwischen angeordnet ist.

Der Zapfen 195 paßt in die Öffnung 413, um das Auftreten von Spiel zu verhindern, wenn das Halteteil 19 und die Grundplatte 231 relativ zur Sensor-Haltegrundplatte 20 gedreht werden. Die Grundplatte 231 ist mit einem Federabschnitt versehen, der gegen den umgebogenen Abschnitt 203 drückt, um diesen nach unten vorzuspannen; ferner ist sie mit einem umgebogenen Abschnitt 214 versehen, der gegen das Ende des drehbaren Einstellteils 321 drückt.

Durch Einschrauben des drehbaren Einstellteils 321 wird die Grundplatte 231 nach unten gegen die Federkraft des Federabschnittes 215 gedrückt und in einer Drehbewegung mit dem Vorsprung 193 als Achse eingestellt.

Nach dem Einstellen werden durch Anziehen der Schrauben 311 und 312 das Sensor-Halteteil 19 und die Grundplatte 231 mit der dazwischen angeordneten Sensor-Haltegrundplatte 20 zusammengespannt und der Zeilensensor 18 in einem geeigneten Zustand fixiert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 13A und 13B soll nun das Justieren des Zeilensensors mittels des vorstehend beschriebenen Justiermechanismus beschrieben werden.

Fig. 13A zeigt einen Zustand, bei dem, da das Sensor- Halteteil 19 geneigt ist, die durch das erste und zweite optische Abbildungssystem erzeugten Objektbilder nicht korrekt auf dem Zeilensensor gebildet sind. In Fig. 13A werden, wenn das Einstellteil 322 eingeschraubt wird, wie in Fig. 13B gezeigt, um zu bewirken, daß die beiden Objektbilder richtig auf dem Zeilensensor gebildet werden, das Sensor-Halteteil und die Grundplatte 231 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und, wie in Fig. 13A gezeigt, gegen die Federkraft des Federabschnittes 215 der Grundplatte 231 mit dem Vorsprung 193, der im wesentlichen auf der optischen Achse 13 liegt, als Drehachse eingestellt. Fig. 13B zeigt den Zustand nach einer derartigen Einstellung. Dadurch wird dem anhand der Fig. 11C und 11D erläuterten fehlerhaften Ausgangssignal vorgebeugt.

In einem Fall, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, ist der die beiden optischen Abbildungssysteme sowie den Zeilensensor 18 tragende Entfernungsmeßblock getrennt von einem optischen Aufnahmesystem einer zugeordneten Kamera; es besteht ein Problem darin, daß sich der Ort des Entfernungsmeß-Gesichtsfeldes in Abhängigkeit von der Objektentfernung verschiebt. Wenn ferner das optische Aufnahmesystem ein Varioobjektiv aufweist, ergibt sich ein Problem dadurch, daß die Größe des Entfernungsmeß-Gesichtsfeldes im Sucher entsprechend der Brennweite variiert. Dies soll in Verbindung mit den Fig. 14 und 15 beschrieben werden.

Fig. 14 ist ein Schaubild des Entfernungsmeßblocks 21, der den optischen Entfernungsmeßmechanismus enthält, und des optischen Aufnahmesystems. Mit 300 ist ein Aufnahmeobjektiv bezeichnet, das eine optische Achse 305 und einen Objektivtubus 301 hat. In Fig. 14 ist der Entfernungsmeßblock 21 oberhalb des Aufnahmeobjektivs angeordnet; das erste Abbildungssystem ist von der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs seitlich um a und nach oben um b beabstandet. Mit 22 ist ein Deckblock des Entfernungsmeßblocks 21 bezeichnet. Die optische Achse 13 des ersten Abbildungssystems und die optische Achse 305 des Aufnahmeobjektivs sind derart gewählt, daß sie sich in einem bestimmten Abstand schneiden. Fig. 15 erläutert die Größe des Entfernungsmeß- Gesichtsfeldes, wie es zu diesem Zeitpunkt durch den Sucher gesehen wird. In Fig. 15 bezeichnet das Bezugszeichen 38 das Sucher-Gesichtsfeld und das Bezugszeichen 400 eine Entfernungsmeß-Gesichtsfeldmarkierung, die das Entfernungsmeß-Gesichtsfeld angibt, das dem Bereich im Sucher entspricht, für den die Entfernung gemessen wird.

In einem Fall, in dem das Aufnahmeobjektiv ein Varioobjektiv ist, sind die Lage des tatsächlichen Entfernungsmeß- Gesichtsfeldes, das vom Zeilensensor erfaßt wird, in Abhängigkeit von der Brennweite und der Objektentfernung unterschiedlich, wie dies durch A, A′, B, B′ angezeigt ist.

Dies bedeutet, daß, wenn das Varioobjektiv in Telestellung ist und die Objektdistanz sehr kurz ist, das tatsächliche Entfernungsmeß-Gesichtsfeld des Zeilensensors groß ist, wie dies durch A in Fig. 15 angezeigt ist und sich in den rechten oberen Bereich des Suchers verschiebt; ist umgekehrt das Varioobjektiv in Telestellung und die Objektentfernung "unendlich", so verschiebt sich das tatsächliche Entfernungsmeß- Gesichtsfeld in den linken unteren Abschnitt des Suchers, wie dies durch A′ angedeutet ist. In Weitwinkelstellung verschiebt sich, verglichen mit der Telestellung das tatsächliche Entfernungsmeß-Gesichtsfeld des Zeilensensors in einen engen Bereich B-B′ nahe des Mittelpunkts des Suchers.

Um das tatsächliche Entfernungsmeß-Gesichtsfeld des Zeilensensors korrekt in die Entfernungsmeß- Gesichtsfeldmarkierung, wie sie in dem Sucher vorgegeben ist, zu bringen, wird eine Justierung durchgeführt, damit, wie in Fig. 14 gezeigt, die optische Achse 305 des Aufnahmeobjektivs und die optische Achse 13 des ersten Abbildungssystems einander an einer bestimmten Abstandsstelle schneiden. Zu diesem Zweck kann eine Einstellung in Richtung eines Pfeiles 80 und in Richtung eines Pfeiles 81 mittels einer zweiten Einstelleinrichtung getrennt durchgeführt werden.

Fig. 16 zeigt ein auseinandergezogenes Schaubild der zweiten Einstelleinrichtung. Mit 50 ist eine Grundplatte und mit 60 ein festes Teil bezeichnet. Das feste Teil 60 ist an einem nicht gezeigten Kamerakörper oder an einem nicht gezeigten Objektivtubus befestigt. Mit 211 ist eine in dem Entfernungsmeßblock 21 vorgesehene Öffnung bezeichnet, durch die ein Mittelpunkt einer Drehung des Entfernungsmeßblocks 2 in Richtung des Pfeiles 80 vorgegeben wird. Eine Stufenschraube 171 ist in die Öffnung 211 eingepaßt und in ein Gewindeloch 501 in der Grundplatte eingeschraubt. Mit 212 ist ein in dem Entfernungsmeßblock 21 vorgesehener Schlitz bezeichnet. Eine exzentrische Schraube 73 ist in den Schlitz 212 eingepaßt und drehbar in eine in der Grundplatte 50 gebildete Öffnung 503 eingesetzt. Mit 213 ist ein U-förmiges Loch zur Befestigung des in Richtung des Pfeiles 80 mittels einer Schraube 172 eingestellten Entfernungsmeßblocks bezeichnet. Die Schraube 172 ist in das U-förmige Loch 213 eingesetzt und in ein in der Grundplatte 50 gebildetes Gewindeloch 502 geschraubt.

Die Grundplatte 50 ist ferner mit einer Öffnung 504 versehen, die als Drehmittelpunkt wirkt, um den der Entfernungsmeßblock drehbar ist und in Richtung des Pfeiles 81 eingestellt wird. Eine Stufenschraube 74 ist in die Öffnung 504 eingepaßt und in ein in dem festen Teil 60 vorgesehenes Gewindeloch 601 geschraubt. Mit 506 ist eine U-förmige Ausnehmung in der Grundplatte 50 bezeichnet. Eine exzentrische Schraube 77 ist in die U-förmige Ausnehmung 506 eingepaßt und drehbar in eine Öffnung 603 eingesetzt, welche in dem festen Teil 60 gebildet ist. Das Bezugszeichen 505 bezeichnet einen Schlitz zur Befestigung der Grundplatte 50, die in Richtung des Pfeiles 81 eingestellt ist, mittels einer Schraube 76 an dem festen Teil 60. Die Schraube 76 ist in den Schlitz 505 eingesetzt und in ein in dem festen Teil 60 gebildetes Gewindeloch 602 eingeschraubt. An den den Öffnungen 504 und 601 entgegengesetzten Seiten der Grundplatte 50 bzw. des festen Teils 60 sind entsprechende Öffnungen vorgesehen; diese sind miteinander mittels einer Stufenschraube 75 verbunden.

Die Fig. 17A und 17B erläutern die Justierung in Richtung des Pfeiles 80 mittels der zweiten Einstelleinrichtung gemäß Fig. 16. Fig. 17A zeigt den Zustand vor der Einstellung; Fig. 17B zeigt den Zustand nach der Einstellung.

In Fig. 17A ist, wenn man den Entfernungsmeßblock 21 von oben betrachtet, die optische Achse 305 des optischen Aufnahmesystems parallel zu der optischen Achse 13 des ersten Abbildungssystems. Durch Drehen der exzentrischen Schraube 73 kann eine Feineinstellung mit dem Gewindeloch 501 des Entfernungsmeßblocks als Achse derart durchgeführt werden, daß, wie in Fig. 17B gezeigt, die optische Achse 13 und die optische Achse 305 einander bei einer bestimmten Entfernung schneiden.

Die Fig. 18A und 18B erläutern die Justierung in Richtung des Pfeiles 81 mittels der zweiten Einstelleinrichtung gemäß Fig. 16.

Die Fig. 18A und 18B zeigen den Entfernungsmeßblock von dessen Seite. Fig. 18A zeigt den Zustand vor der Einstellung, bei der die optische Achse 13 des ersten optischen Abbildungssystems parallel zu der Achse 305 des optischen Aufnahmesystems ist. Durch Drehen der exzentrischen Schraube 77 und Feineinstellungen der Grundplatte 50 in Richtung des Pfeiles 81 mit dem Gewindeloch 601 des festen Teils 60 als Mittelpunkt der Drehung schneiden die optische Achse des ersten Abbildungssystems und die Achse 305 des optischen Aufnahmesystems einander bei einer bestimmten Entfernung, wie dies in Fig. 18B gezeigt ist.

Folglich ist, wie in Verbindung mit Fig. 15 beschrieben, das Entfernungsmeß-Gesichtsfeld symmetrisch auf einen rechten oberen Abschnitt und einen linken unteren Abschnitt, für geringe Objektabstände bzw. die Entfernung "unendlich" mit dem Mittelteil des Suchers als Mittelpunkt verteilt. Zudem erfolgt der Justiervorgang für die zwei Richtungen getrennt, so daß er auf einfache Weise ausführbar ist.

Claims (6)

1. Optischer Entfernungsmeßmechanismus, mit einem Paar von optischen Abbildungssystemen, von denen jedes ein Eintrittsfenster für Licht vom Objekt der Entfernungs­ messung hat, wobei die Eintrittsfenster einen bestimmten Abstand voneinander haben und die optischen Abbildungssysteme Objektbilder getrennt in einer bestimmten Bildebene erzeugen und wobei der Abstand zwischen den Objektbildern entsprechend der Objektentfernung unterschiedlich ist, und mit einem fotoelektrischen, geradlinigen Zeilensensor, der in der Bildebene angeordnet ist und auf dem die Objektbilder von den optischen Abbildungssystemen erzeugt werden, wobei der Zeilensensor elektrische Signale entsprechend der Lichtverteilung der erzeugten Objektbilder liefert, gekennzeichnet durch ein Einstellteil (322) für den fotoelektrischen Zeilensensor (18), mittels dessen der Zeilensensor zum Zweck seiner Lagerjustierung relativ zu den optischen Abbildungssystemen (11, 15; 12, 16) in der Bildebene verlagerbar ist, und durch eine Einstelleinrichtung (30 bis 33, 35, 36, 61 bis 63, 65) für die Abbildungssysteme (11, 15; 12, 16), mittels der zum Zweck der Justierung die Orte der Objektbilder in der Bildebene derart veränderbar und einstellbar sind, daß die Objektbilder genau auf dem Zeilensensor und jeweils in bestimmten Abschnitten (A, B) desselben liegen.

2. Entfernungsmeßmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeilensensor (18) in der Bildebene drehbar ist und die Drehung um den Mittelpunkt eines der beiden Objektbilder (131) erfolgt.

3. Entfernungsmeßmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einstelleinrichtung (30 bis 33, 35, 36, 61 bis 63, 65) die räumliche Beziehung zwischen den optischen Achsen der beiden Abbildungssysteme (11, 15; 12, 16) in drei zueinander senkrechten Richtungen veränderbar ist.

4. Entfernungsmeßmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zweite Einstelleinrichtung (73, 74), mittels der zum Zweck der Justierung die übrigen Elemente des optischen Entfernungs­ meßmechanismus gemeinsam relativ zu einer Grundplatte (60) um zwei zueinander senkrechte Achsen verlagerbar sind.

5. Entfernungsmeßmechanismus nach Anspruch 4 für eine Kamera mit einem Aufnahmeobjektiv, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Achsen rechtwinklig zu der optischen Achse (305) des Aufnahmeobjektivs (300) der Kamera laufen.

6. Entfernungsmeßmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeilensensor (18) eine Vielzahl von zeilenförmig angeordneten Lichtsensorelementen aufweist.