DD229509A1 - OPTICAL ARRANGEMENT FOR LIGHT BENDING - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Lichtbuendelablenkung in einer Spiegelreflexkamera und ermoeglicht es, den Aufwand an optischen Mitteln und deren Justieraufwand zur Realisierung der Scharfeinstellung bzw. der Belichtungsmessung zu verringern. Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer geeigneten optischen Anordnung das vom Objektiv einfallende Lichtbuendel in Richtung Kameraboden zur Messsignalgewinnung abzulenken. Das wird erreicht mit einem hinter dem Reflexspiegel angeordneten Keilsystem, das sowohl ablenkende als auch reflektierende Eigenschaften besitzt, auch als asymmetrische Fresnellinse und in Verbindung mit dem Reflexspiegel einstueckig ausfuehrbar ist. Entsprechend gestaltete Umlenkmittel gestatten die Weiterleitung des Lichtbuendels zur Messsignalgewinnung.The invention relates to an optical arrangement for Lichtbuendelablenkung in a single-lens reflex camera and allows it to reduce the cost of optical means and their adjustment effort to realize the focus or the exposure measurement. The object of the invention is to deflect with a suitable optical arrangement, the incident of the lens Lichtbuendel towards the camera base for measuring signal acquisition. This is achieved with a wedge system arranged behind the reflecting mirror, which has both deflecting and reflecting properties, can also be designed as an asymmetrical Fresnel lens and in conjunction with the reflecting mirror. Correspondingly designed deflection means allow the transmission of the Lichtbuendels for measuring signal acquisition.

Description

VEi KNTACOW DRES**W Dresden, am 27. November 1984VEi KNTACOW DRES ** W Dresden, on November 27, 1984

Titel der ErfindungTitle of the invention

Optische Anordnung zur LichtbündelablenkungOptical arrangement for light beam deflection

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Lichtbündelablenkung in einer Spiegelreflexkamera mit einem Aufnahmeobjektiv, einem als Strahlenteiler ausgeführten Reflexspiegel und einer im Sucherstrahlengang angeordneten Bildfeldlinse mit opto-elektronischen Einrichtungen . aur Anzeige der Scharfeinstellung bzw. des Belichtungszustandes.The invention relates to an optical arrangement for deflecting the light beam in a single-lens reflex camera with a recording objective, a reflecting mirror designed as a beam splitter and an image field lens arranged in the viewfinder beam path with optoelectronic devices. aur Display of the focus or exposure state.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Verfahren zur automatischen bzw, manuellen elektronischen Scharfeinstellung von Kameraobjektiven beruhen vielfach darauf, ein. Bild des scharfzustellenden Objektes in einer Meßebene zu erzeugen und in Verbindung mit Fotoempfängern, die entweder in der Bildebene selbst oder in der Austrittspupille angeordnet sind, das erforderliche Schärfesignal zu gewinnen. Es ist bei Spiegelreflexkameras bekannt, eine zur Filmebene äquivalente Bildebene mittels Strahlenteiler (Hauptspiegel), Hilfsspiegel und Linsen im Kameraboden zu erzeugen. Es ist ebenfalls bekannt, diese Meßbildebene im Sucherstrahlengang hinter der Bildfeldlinse anzuordnen.Methods for automatic or manual electronic focusing of camera lenses are often based on this. To generate an image of the object to be sharpened in a measurement plane and to obtain the required sharpness signal in conjunction with photoreceivers located either in the image plane itself or in the exit pupil. It is known in the case of SLR cameras to generate an image plane equivalent to the film plane by means of a beam splitter (primary mirror), auxiliary mirrors and lenses in the camera base. It is also known to arrange this Meßbildebene in the viewfinder beam path behind the field lens.

Pur die mit besonderen Vorteilen verbundene Messung der erforderlichen Belichtungswerte durch das Objektiv sind mehrere Verfahren bekannt, bei denen die zur Belichtungsmessung dienenden Strahlen durch geeignete Ausspiegelungsmittel auf den Meßempfänger geleitet v/erden. Diese werden beispielsweise durch folgende Merkmale charakterisiert:Purely the measurement of the required exposure values through the objective, which is associated with special advantages, several methods are known in which the beams used for the exposure measurement are passed onto the measurement receiver by means of suitable reflection means. These are characterized, for example, by the following features:

- Hinter einer teildurchlässigen Schicht des Klappspiegels ist ein Lichtleiter angeordnet. Eine Fläche des im Sucherstrahlengang angeordneten Umlenkprismas ist teildurchlässig verspiegelt, hinter der das lichtempfindliche Element angeordnet ist.- Behind a partially transparent layer of the folding mirror, a light guide is arranged. One surface of the deflecting prism arranged in the viewfinder beam path is partially mirrored, behind which the photosensitive element is arranged.

- Im Bereich der Einstellscheibe (Bildfeldlinse) erfolgt eine seitliche Ausspiegelung des Meßstrahlenganges.- In the area of the dial (field lens) is a lateral Ausspiegelung the Meßstrahlenganges.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, den Aufwand an optischen Mitteln und deren Justieraufwand zur Einstellung der Meßbildebene bei der Scharfeinstellung bzw. bei der Balichtungsmessung in einer Spiegelreflexkamera erheblich zu verringern.By applying the invention, it is possible to significantly reduce the cost of optical means and their adjustment effort for setting the measurement image level in the focus setting or in the Balichtungsmessung in a single-lens reflex camera.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der. Erfindung ist die Schaffung einer optischen Anordnung zur Ablenkung des vom Objektiv einfallenden Lichtbündels in Richtung Kameraboden zur Gewinnung eines Meßsignales für die automatische Scharfeinstellung bzw. die Belichtungsmessung in einer Spiegelreflexkamera.The task of. The invention relates to the provision of an optical arrangement for deflecting the light beam incident from the objective in the direction of the camera base in order to obtain a measurement signal for the automatic focusing or the exposure measurement in a single-lens reflex camera.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unmittelbar hinter dem Reflexspiegel ein plattenförmiges Keilsystem angeordnet ist, das sowohl ablenkende als auch reflektierende Eigenschaften besitzt und auch als asymme-3.0 trische Fresnellinse mit abbildender Wirkung ausführbar ist. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Reflexspiegel mit dem Keilsystem bzw. der FresnellinseAccording to the invention the object is achieved in that a plate-shaped wedge system is arranged immediately behind the reflecting mirror, which has both deflecting and reflective properties and also as asymmetric 3.0 tric Fresnel lens with imaging effect is executable. Furthermore, the invention provides that the reflecting mirror with the wedge system or the Fresnel lens

einstückig ausgebildet ist. Zur Realisierung der Scharfeinstellung wird das abgelenkte Lichtbündel im Kameraboden über ein Umlenkprisma und zwei als Feldlinsen wirkende Linsensegmente in zwei Teilbereiche aufgespalten und auf Empfangerarrays abgebildet. Vorteilhafterweise ist das . Umlenkprisma mit den Linsensegmenten über eine Bildfeldblende unmittelbar verbunden und alle Bauelemente bilden eine kompakte Baueinheit. Ein anderes Ausführungsbeispiel mit der erfindungsgemäß optischen Anordnung sieht zur Belichtungsmessung vor, -das vom Keilsystem abgelenkte Lichtbündel unmittelbar oder über Ablenkmittel auf einen im Kameraboden angeordneten lichtempfindlichen Empfänger zu leiten.is integrally formed. To realize the focusing, the deflected light beam in the camera base is split into two subregions via a deflection prism and two lens segments acting as field lenses and imaged onto receiver arrays. This is advantageous. Deflection prism directly connected to the lens segments via a field diaphragm and all components form a compact unit. Another exemplary embodiment with the optical arrangement according to the invention provides for the exposure measurement to direct the light bundle deflected by the wedge system directly or via deflecting means onto a light-sensitive receiver arranged in the camera base.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1 in Seitenansicht den optischen Strahlengang einer Spiegelreflexkamera mit erfindungsgemäßer optischer Anordnung, ·The invention is illustrated below with reference to exemplary embodiments and explained in more detail. In the accompanying drawings, FIG. 1 shows in side view the optical beam path of a single-lens reflex camera with optical arrangement according to the invention,

Fig. 2 eine Teilansicht (Draufsicht) auf das optischeFig. 2 is a partial view (top view) of the optical

Fokussiersystem und Fig. 3 in Seitenansicht die erfindungsgemäße optischeFocusing system and Fig. 3 in side view, the optical inventive

Anordnung für die Belichtungsmessung.Arrangement for the exposure measurement.

Der Verfahren liegt das Meßprinzip der Erfassung der Lichtverteilung in einer von der Austrittspupille des einzustellenden Objektivs abgeleiteten Meßebene auf der Basis der Abschattwirkung einer Bildfeldblende zugrunde. Zur Auswertung gelangt dabei der im Meßwinkel liegende Kontrast des Objekts. Der Meßwinkel wird durch die Größe einer Bildfeldblende bestimmt und sollte im Sucher markiert sein. Bei Defokussierung tritt eine ungleichmäßige Lichtverteilung in dem Bild der Austrittspupille auf, die durch Fotoempfänger gemessen wird.The method is based on the measuring principle of detecting the light distribution in a measuring plane derived from the exit pupil of the objective to be adjusted on the basis of the shading effect of a field stop. For evaluation, the contrast of the object, which lies in the measuring angle, is obtained. The measuring angle is determined by the size of a field stop and should be marked in the viewfinder. Defocusing causes an uneven distribution of light in the image of the exit pupil, which is measured by photoreceivers.

Die Bildfeldblende ist neben der gewollten Abschattwirkung auch für eine exakte Meßfeldbegrenzung und zur Vermeidung nicht effektbedingter Abschattungen in der Meßebene erforderlich. Eine in dieser Ebene angeordnete Feldlinse dient zur Verstärkung des Meßeffektes durch unmittelbare Abbildung der Austrittspupille in die Emp-. fängerebene.The field stop is required in addition to the desired Abschattwirkung for an exact Meßfeldbegrenzung and to avoid non-effect shading in the measurement plane. A arranged in this plane field lens is used to enhance the measuring effect by direct imaging of the exit pupil in the Emp-. catcher level.

In bekannter Weise wird entsprechend Fig. 1 von dem Aufnahmeobjekt iv 1 über den Reflexspiegel 2 ein Bild des Objektes in der Sinstellebene der Bildfeldlinse 3> in der auch opto-elektronische . Einrichtungen zur Anzeige der Scharfeinstellung bzw. des Belichtungszustandes angeordnet sind, entworfen, das der Benutzer über Pentaprisma 4 und Lupe 5 betrachtet.In a known manner, as shown in FIG. 1 of the recording object iv 1 on the reflex mirror 2, an image of the object in the Sinstellebene the field lens 3> in the opto-electronic. Arranged for displaying the focus or the exposure state, designed, which the user considered about pentaprism 4 and 5 loupe.

Unmittelbar hinter einem teildurchlässigen Bereich des Reflexspiegels 2 ist vor dem Verschluß 6 und der Filmebene 7 ein Keilsystem 8 angeordnet, das aus einzelnen streifenförmigen Keilen besteht und somit eine flache Bauweise gewährleistet. Der Keilwinkel für die einzelnen Segmente ist so gewählt, daß jeweils die eine Flanke eine Ablenkung des Meßstrahlenganges in Richtung Kameraboden und die andere Flanke keine Abschattung bewirkt. Es erfolgt also eine Ausspiegelung der Informationen durch Brechung am Keilsystem 8. Anstelle des Keilsystems 8 kann eine asymmetrische Fresnellinsenplatte angeordnet werden,, mit der neben der Strahlenablenkung auch eine Brechkraftwirkung in Verbindung mit nachfolgenden Abbildungssystemen realisierbar ist.Immediately behind a partially transparent region of the reflecting mirror 2, a wedge system 8 is arranged in front of the shutter 6 and the film plane 7, which consists of individual strip-shaped wedges and thus ensures a flat design. The wedge angle for the individual segments is chosen so that each one edge causes a deflection of the measuring beam path in the direction of the camera base and the other edge no shading. Thus, a reflection of the information by refraction on the wedge system 8 instead of the wedge system 8, an asymmetric Fresnel lens plate can be arranged, with the addition of the beam deflection and a refractive power in conjunction with subsequent imaging systems can be realized.

Im Kameraboden fällt das Strahlenbündel auf ein Umlenkprisma 9. Unmittelbar an diesem Bauteil ist die Bildfeldblende 10 angeordnet, die das durch das Keilsystem 8 meridional deformierte Bild begrenzt. Diese Erscheinung hat den Vorteil, daß die Objektivaustrittspupille AP formatfüllend auf die lichtempfindlichen Flächen der Empfängerarrays 11a und 11b abgebildet werden kann und somit keinIn the camera base, the beam falls on a deflection prism 9. Immediately on this component, the image field diaphragm 10 is arranged, which limits the meridional deformed by the wedge system 8 image. This phenomenon has the advantage that the objective exit pupil AP can be imaged in a format-filling manner on the photosensitive surfaces of the receiver arrays 11a and 11b, and thus no

Energieverlust auftritt..Energy loss occurs ..

Als Feldlinse werden entsprechend Fig. 2 zwei Linsensegmente 12a und 12b verwendet, die neben der abbildenden Wirkung (Übertragung der Objektivaustrittspupille AP auf je ein. Empfangerarray 11a und 11b) auch, eine ablenkende Wirkung aufweisen (Trennung des Meßsignals in zwei Teilpupillen AP ¹) .2, two lens segments 12a and 12b are used as the field lens, in addition to the imaging effect (transmission of the objective exit pupil AP to a respective receiver array 11a and 11b), a distracting effect (separation of the measurement signal into two partial pupils AP ¹ ).

Das Keilsystem 8 kann hinsichtlich Brechzahl und Keilwinkel so ausgebildet werden, daß anstelle der in Fig. 1 beschriebenen Brechung an einer Flanke eine Totalreflexion erzielt wird (s. Fig. 3).The wedge system 8 can be designed in terms of refractive index and wedge angle so that instead of the refraction described in Fig. 1 on a flank, a total reflection is achieved (see Fig. 3).

Der Schärfezustand wird bei der manuellen elektronischen Fokussierung z. B. durch eine LED im Sucher angezeigt. Eine zusätzliche Anzeige bei Versagen der elektronischen Schärfebestimmung, z. Bo bei fehlendem Kontrast, kann ebenfalls vorgesehen werden. Bei entsprechender Gestaltung der Empfänger (z. B. CGD-Zeile) und der elektronischen Signalverarbeitung ist mit der vorgeschlagenen optischen Anordnung eine automatische Scharfeinstellung möglich.The sharpness condition is in manual electronic focusing z. B. displayed by an LED in the viewfinder. An additional indication in case of failure of the electronic sharpness determination, z. Bo in the absence of contrast, can also be provided. With appropriate design of the receiver (eg CGD line) and the electronic signal processing with the proposed optical arrangement automatic focusing is possible.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen optischen Anordnung zur Belichtungsmessung nach Fig. 3 wird das Meßsignal im Kameraboden unmittelbar nach dem Keilsystem 8 auf einen lichtempfindlichen Empfänger 13 geleitet. Wenn es Platzgründe erfordern, können auch ein feststehender Hilfsspiegel oder ein ITmlenkprisma zwischengeschaltet werden. Bei der Belichtungsmessung handelt es sich um eine Universalinnenmessung, die eine objektgerechte Teilintegralmessung, gekoppelt mit Filmempfindlichkeits-, Belichtungszeit- und Blendeneinstellung auch für Wechselobjektive, ermöglicht. Die Anzeige erfolgt in bekannter Weise durch Meßwerk oder LED im Sucher. Heben dem Vorteil, das die erfindungsgemäße optische An-•ordnung keine zusätzlich bewegten mechanischen Bauelemente enthält, sind noch weitere positive Merkmale hervorzuheben.In the application of the optical arrangement according to the invention for the exposure measurement according to FIG. 3, the measurement signal in the camera base is led to a photosensitive receiver 13 immediately after the wedge system 8. If space reasons so require, a fixed auxiliary mirror or IT prism can also be interposed. Exposure metering is a general-purpose internal measurement that enables object-oriented partial integral measurement, coupled with film speed, shutter speed and aperture settings, even for interchangeable lenses. The display is done in a known manner by measuring unit or LED in the viewfinder. Lifting the advantage that the optical arrangement according to the invention does not contain any additional moving mechanical components, further positive features are to be emphasized.

So können beispielsweise die bisher bekannten optischen Einstellhilfen für die Schärfe, wie Mattscheibe, Schnittbildindikator oder Mikroprismenring, beibehalten werden. Dadurch ist es möglich, bei Versagen der elektronischen Schärfebestimmung die Einstellung in bekannter Weise vorzunehmen. Weiterhin werden Fehlmessungen durch Streulichteinfluß über dem Sucher vermieden.For example, the hitherto known optical adjustment aids for the sharpness, such as ground glass, sectional image indicator or microprism ring, can be retained. This makes it possible to make the adjustment in a known manner in case of failure of the electronic sharpness determination. Furthermore, incorrect measurements are avoided by stray light influence over the viewfinder.

Die Ausspiegelungsarten für den Meßstrahlengang durch Reflexion oder Brechnung eignen sich sowohl für die Fokussie· rung als auch für die Belichtungsmessung.The Ausspiegelungsarten for the Meßstrahlengang by reflection or Brechnung are suitable for both the Fokussia tion and for the exposure measurement.

Claims (5)

Erfindungsanspruchinvention claim 1. Optische Anordnung zur Lichtbündelablenkung in einer Spiegelreflexkamera mit einem Aufnahmeobjektiv, einem als Strahlenteiler ausgeführten Reflexspiegel und einer im Sucherstrahlengang angeordneten Bildfeldlinse mit opto-elektronischen Einrichtungen zur Anzeige der Scharfeinstellung bzw. des Belichtungszustandes, gekennzeichnet dadurch, daß unmittelbar hinter dem Reflexspiegel (2) ein plattenförmiges Keilsystem (8) angeordnet ist, das sowohl ablenkende als auch reflektierende Eigenschaften besitzt und auch als asymmetrische Fresnellinse mit abbildender Wirkung ausführbar ist.1. Optical arrangement for Lichtbündelablenkung in a single-lens reflex camera with a taking lens, designed as a beam splitter reflex mirror and arranged in the viewfinder beam field lens with opto-electronic devices for displaying the focus or the exposure state, characterized in that immediately behind the reflecting mirror (2) a plate-shaped wedge system (8) is arranged, which has both deflecting and reflective properties and is also executable as an asymmetric Fresnel lens with imaging effect. 2. Optische Anordnung nach Punkt 1 , gekennzeichnet dadurch, daß der Reflexspiegel (2) mit dem Keilsystem2. Optical arrangement according to item 1, characterized in that the reflecting mirror (2) with the wedge system (8) bzw. der Fresnellinse einstückig ausgebildet ist.(8) or the Fresnel lens is integrally formed. 3. Optische Anordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Kameraboden zur Aufnahme des abgelenkten Lichtbündels ein Umlenkprisma (9) und zwei als Feldlinsen wirkende Linsensegmente (12a, 12b) vorgesehen sind, durch die das Lichtbündel in zwei Teilbereiche aufspaltbar und auf Empfangerarrays (11a, 11b) abbildbar ist.3. Optical arrangement according to point 2, characterized in that in the camera base for receiving the deflected light beam deflecting prism (9) and two lens elements acting as field lenses lens segments (12a, 12b) are provided by the light beam split into two subregions and on receiving arrays ( 11a, 11b) is mapped. 4. Optische Anordnung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Umlenkprisma (9) über eine Bildfeldblende (10) mit den Linsensegmenten (12a, 12b) unmittelbar verbunden ist und alle Bauelemente eine kompakte Baueinheit bilden.4. Optical arrangement according to item 3, characterized in that the deflecting prism (9) via an image field diaphragm (10) with the lens segments (12a, 12b) is directly connected and all components form a compact unit. 5. Optische Anordnung nach Punkt 1 , gekennzeichnet da-. durch, daß das vom Keilsystem (8) abgelenkte Lichtbündel unmittelbar oder über Ablenkmittel auf eintn im Kameraboden angeordneten lichtempfindlichen Empfänger (13) gelangt.5. Optical arrangement according to item 1, characterized da-. in that the light bundle deflected by the wedge system (8) passes directly or via deflection means onto a light-sensitive receiver (13) arranged in the camera base. LJ ! AfTIt S V«.U« 7·!«3ΗΙΙηΝ·ΐ<ιLJ! AfTItS V «.U« 7 ·! «3ΗΙΙηΝ · ΐ <ι