DE2216766A1 - Sucher - Google Patents
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Description
Patentanwalt r 1491
Dipl.-Ing. Waltor Jackisch ■ - _ ■·
7 Stuttgart N, Menzelstraße 40 £ <C J Q / U O
Ing. Karl Vockenhuber, 1180 Wien, Pötzleinsdorferstraße 118 -
DDr. Raimund Hauser, 1040 Wien, Goldegg-Gasse 2 |\ U £ · ύ U **'
Sucher
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sucher, vorzugsweise Kamerasucher, mit
einem Objektiv zum Erzeugen eines reellen Bildes eines Gegenstandes, welches Bild unter
Zwischenschaltung weiterer optischer Mittel betrachtet werden kann.
Bei der Betrachtung eines Gegenstandes durch ein optisches Suchersj'stem
zeigt es sich als besonders vorteilhaft,- wenn sich die vom Objektiv scharf eingestellten
Objekte besonders deutlich abheben, wogegen unscharfe Objekte dunkel bleiben. Mit bis-.
her bekannten Einrichtungen konnten derartige Effekte nicht erzielt werden.
Es wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß ein an sich bekannter, eine
Kontrastverstärkungseinrichtung aufweisender Bildbetrachtungsschirm für Auflicht oder
Durchlicht im Sucherstrahlengang angeordnet ist, welche Kontrastverstärkungseinrichtung
mit einem die Fläche des Schirmes bedeckenden, bzw. ausfüllenden photo-elektro-opti~
«chen Wandler, vorzugsweise einen an sich bekannten optischen Bildverstärker versehen
1st, der aus einer transparenten photo-elektrischen Wandlerschicht, vorzugsweise einer
Photohalbleiter-Schichte, und einer damit leitend verbundenen, beispielsweise von einen:
nematischen Kristall gebildeten, elektro-optischen Wandlerschichte aufgebaut ist und dessen
* ' 209846/1057
INSfEGTBD
Charakteristik nichtlinear, ζ. B. logarithmisch ist, und daß zur Veränderung des Arbeitspuifctes
des photo-elektro-optischen Wandlers demselben ein, vorzugsweise einstellbarer,
Widerstand vorgeschaltet ist, der von wenigstens einer beispielsweise an einer Filmkamera
vorgesehenen Steuereinrichtung gegebenenfalls mit einer Betätigungshandhabe verstellbar
ist.
Es werden also alle auf den Bildschirm auftreffenden optischen Signale zunächst
in elektrische Signale umgewandelt, deren Regelung verhältnismäßig leicht bewerkstelligt
werden kann, worauf diese elektrischen Signale wiederum in optische Signale rückverwandelt
werden. Dadurch, daß dieser photo-elektro-optische Wandler eine nichtlineare Charakteristik
aufweist, ist erst eine \reränderung des Bildkontrastes möglich. Hiezu sei angemerkt,
daß .aus der österreichischen Patentschrift 194 925 ein photo-elektro-optischer
Wandler, und zwar ein optischer Bildverstärker bekanntgeworden ist. Ein Hinweis auf
die Verwendbarkeit für einen Bildbetrachtungs schirm wie dies unter anderem in erfindungsgemäßer
Weise vorgeschlagen ist, findet sich in dieser Literaturstelle nicht.
Wird ein optischer Bildverstärker verwendet, bei dem die elektro-optische
Wandlers chi cht von einer Elektro-Lumineszenz gebildet ist, so erhält man zwar die Möglichkeit,
die Helligkeit des Bildes zu verstärken, muß aber anderseits in Kauf nehmen, daß das Bild nur in Schwarz-Weiß-Tönen erscheint. Soll man hingegen ein färbiges Bild
hinsichtlich seines Kontrastes regeln, so ist es vorteilhaft, wenn die photo-elektrische
Wandlerschicht transparent, vorzugsweise eine Photohalbleiterschichte, ist und die
elektro-optische Schichte von einem nematischen Kristall gebildet ist, wie dies in der
DOS 2 018 235 vorgeschlagen wird. Es ergibt sich der besondere Vorteil, daß ein solcher
nematischerkristall nicht nur sein Lichtdurchlaßvermögen, sondern auch die Reflexion in
Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändert, so daß ein solcher Bildbetrachtungs-Bchirm
sowohl für Auflicht, als auch für Durchlicht geeignet ist. Überdies kann ein solcher
Schirm wesentlich einfacher ausgebildet sein, als es ein an sich bekannter optischer
Bildverstärker ist. Zweckmäßig ist im Rahmen der Erfindung zur Veränderung des Arbeitepunktes
des photo-elektro-optischen Wandlers demselben ein, vorzugsweise einstellbarer,
Widerstand vorgeschaltet, mit dem gegebenenfalls eine Betätigungshandtiabe ver-
:
· . 209646/1057
bunden ist. Durch den vorgeschlagenen Widerstand läßt sich der Kontrast entsprechend
einstellen, wobei im Falle, daß dieser Widerstand mit einer Betätigungshandhabe einstellbar ist, auch eine Regelung nach dem Zusammenbau des Schirmes erfolgen kann.
Eine weitere Anwendungsmögliehkeit ist durch die Verwendung des in den Sucherstrahlengang
eingebauten Bildbetrachtungsschirmes für eine optische Belichtungsrgelung gegeben. Bei richtiger Wahl des Arbeitspunktes des Bildschirmes werden nämlich
alle ausreichend belichteten Bildteile sehr hell erscheinen, wogegen schlecht beleuchtete
Objekte dunkel bleiben. In jedem Falle hat der Benutzer der Kamera am Bildschirm
eine überhöhte Darstellung der Verhältnisse auf der Aufnahme. Je nachdem, ob der Bildschirm
für die Fokussierung oder für die Belichtungsmessung verwendet werden soll, müssen
die optischen Verhältnisse gewählt werden. Beispielsweise wird es bei der Verwendung
für die Belichtungsmessung vorteilhaft sein, den Bildschirm so anzuordnen, daß
sich Änderungen in der Entfernungs einstellung des Objektivs auf das Bild nicht auswirken.
Im Grunde interessiert die Art der Einstellung den Benutzer einer Kamera nicht, sondern
es ihm lediglich wesentlich, daß seine Aufnahmen die von ihm gewünschte Gestaltung aufweisen.
Es besteht daher ein besonderes Interesse an einer Suchereinrichtung, die das
Sucherbild so zeigt, wie bei gegebener Einstellung die Aufnahme werden wird. Dies kann
gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung so erreicht werden, daß der einstellbare
Widerstand von einem Schärfentiefenrechner steuerbar ist, wobei wenigstens
die photo-elektrische Wandlerschichte eine'nichtlineare Charakteristik aufweist. Die besondere
Ausbildung des Schärfentiefenrechners ist für die Erfindung ohne Belang, und es
sei diesbezüglichbeispieisweise auf einen Rechner verwiesen, wie er in der ÖPS Nr.
280 779 beschrieben ist. Um dabei den Einfluß der Beleuchtung möglichst auszuschalten,
ist es vorteilhaft, wenn eine von einem Belichtungsregler, vorzugsweise einem auf gleichmäßige
Objekthelligkeit einstellenden Belichtungsregler, gesteuerte Aperturblende vor dem photo-elektro-optischen Wandler vorgesehen ist. Damit kann man sicher sein, daß
die am Schirm zu findende Helligkeit des Objektes nicht auf dessen Beleuchtung, sondern
auf eine richtige Fokussierung zurückzuführen ist.
Will man jedoch den Bildbetrachtungsschirm für die Zwecke einer optischen, d. h.
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subjektiven Belichtungsmessung verwenden, so wird zweckmäßig der einstellbare Wider- ·
stand von einer Belichtungsmeßeinrichtung steuerbar sein, wobei vorzugsweise wenigstens
die elektro-optische Wandlers chiehte eine nichtlineare Charakteristik aufweist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung
von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Fig.l
zeigt einen Schnitt durch einen bekannten optischen Bildverstärker, Fig. 2 veranschaulicht
schematisch eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines photo-elektro-optischen
Wandlers. Die Fig. 3 und 4 zeigen die Anwendung derartiger Wandler in einer Kamera.
Ein bekannter photo-elektro-optischer Wandler weist zwischen zwei transparente
Elektroden 1, 2 einen Wabenkörper 3, beispielsweise aus Kunststoff auf. Die Waben
dieses Körpers 3 sind als durchgehende Löcher ausgebildet, wobei die Lochform an sich
beliebig ist. Die Waben des Körpers 3 bilden so einen feinen Raster für das Bild. Innerhalb
jeder Wabe des Körpers 3 befindet sich an einer Seite eine photo-elektrische Wandlerschichte
4, die in Abhängigkeit ihrer Beaufschlagung durch Licht über die transparente Elektrode 1 ein Ausgangs signal produziert. Dieses Ausgangssignal wird durch eine gegebenenfalls
vorhandene leitende Schichte 5 einer der anderen transparenten Elektrode 2
zugewendeten elektro-optischen Wandlerschichte 6 zugeführt. Je nach der zugeführten
Spannung wird somit ein größeres oder kleineres optisches Signal in jeder der Waben produziert,
wobei die Summe aller Signale das empfangene Bild reproduziert. Wird nun ein solcher
Wandler als Bildbetrachtungsschirm ausgebildet und weist er dabei zur Einstellung eines
bestimmten Kontrastes eiae nichtlineare, z.B. logarithmische Charakteristik auf, kann
auf diese Weise der Schirm als Durchlichtschirm Verwendung finden, wobei der Bildkontrast
gegebenenfalls wählbar ist. Als Anwendungsgebiet kommt dabei sowohl eine kinematographische
Durchlichtprojektion als auch die Verwendung für das Fernsehen in Frage. Vor allem aber läßt sich so auch eine Rauschunterdrückung bei der Bildübertragung erzielen.
Wenn auch der in Fig. 1 veranschaulichte Wandler durch die Möglichkeit einer
Helligkeitsverstärkung Vorteile aufweist, so mag es für gewisse Zwecke als nachteilig
erscheinen, daß hiemit lediglich SchwarzWeiß-Bilder erzielbar sind. Überdies ist die
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Herstellung eines solchen Wandlers in entspredi ender Feinheit hinsichtlich der Bildpunktteilung
recht schwierig. Diese Schwierigkeiten sind jedoch bei einem Aufbau gemäß Fig.
vermieden. Hiebei werden wiederum zwei transpartente Elektroden 1,2, verwendet, wot>
ei in der Elektrode 1 beispielsweise eine Photohalbleiterschichte 7 vorgesehen ist. Diese
Schichte 7 ist ebenfalls transparent. In einem Gefäß 8 ist ferner eir». Flüssigkristall,
z.B. ein nematischer Kristall 9, vorgesehen. Wird nun ein Bild.über die transparente
Elektrode 1 auf die Schichte 7 projiziert, so ergeben sich auf dieser Schichte örtliche
Ladungsbilder, die dem aufprojuzierten Bild entsprechen. Diöse örtliche Ladungsbilder
bewirken ebenso örtlich eine Veränderung in der Ausrichtung der Flüssigkeit 9, wodurch
deren Lichtdur chi ässigkeit bzw. Reflexion verändert wird. Besitzt nun der dargestellte
Wandler eine nichtlineare Charakteristik, so wird das Bild auf der Seite der Elektrode 2
mit verstärktem Kontrast übertragen, d.h. helle Stellen bleiben hell, wogegen dünkte
Stellen noch dunkler werden. Um den Arbeitspunkt des mit einer Spannungsquelle U verbundenen
Wandlers verstellen zu können, ist ein Vorwiderstand 10 vorgesehen, der entweder
vorjustiert oder über eine Betätigungshandhabe verstellbar ist. Der in Fig. 2 dargestellte photo-elektro-optische Wandler ist verhäl tnismäßig einfacher herstellbar als
ein Wandler mit einem Wabenkörper 3 gemäß Fig. 1. Überdies besitzt er den Vorteil, daß
auf dem Schirm farbige Bilder erhalten werden können. Darüber hinaus ist ein derartig
aufgebauter Schirm sowohl für Durchlicht als auch für Auflicht geeignet, da sich mit der
angelegten Spannung nicht nur die Lichtdurchlässigkeit, sondern auch der Reflexionsgrad
ändert.
Eine besondere Anwendung für erfindungsgemäße Bildschirme erhebt sich für
die Verwendung in Kamerasuchern. Dabei kann dem Benutzer der Kamera auf dem Bildschirm
die anvisierte Szene in überhöhter Darstellung so gezeigt werden, wie sie etwa
später auf der Aufnahme sichtbar werden wird. Fig. 3 veranschaulicht dies für die Zwecke
der Schärfentiefenbestimmung. Hiebei ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Schirm 11
im Sucherstrahlengang einer Kamera hinter einem Objektiv 12 angeordnet. Das Objektiv
kann das Kameraobjektiv selbst sein, aus dessen Strahlengang ein Teil der Strahlen auf
den Schirm 11 projiziert wird. Der Schirm 11 befindet sich hiebei in einer zur Bildebene
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des Objektivs 12 konjugierten Ebene. Beispielsweise kann das Objektiv ein Vario-Objektiv
sein, dessen Schärfentiefenbereich somit einerseits durch die Öffnung einer Irisblende 13,
durch die Entfernungseinstellung und durch die Brennweiteneinstellung bestimmt ist. Der
Schirm 11 ist nun so ausgebildet, daß die photo-elektrisehe Wandlerschicht 4 bzw. 7 für
si ch alleine bereits eine nichtlineare Charakteristik aufweist. Bei solchen photo-elektrischen
Wandlern ist es bekannt, daß sie ein besonders großes Ausgangssignal dann abgeben,
wenn das auf ihre Fläche entworfene Bild scharf ist. Dieser Effekt wird nun dazu
ausgenutzt, daß eine Szene, die beispielsweise aus Bäumen 14,15 und einem sich im wesentlichen
parallel zur optischen Achse des Objektivs 12 erstreckenden Haus 16 besteht, auf dem Schirm 11 so abgebildet wird, daß alle scharf eingestellten Objekte, in Fig. 3
also etwa der Baum 15 hell und deutlich erkennbar sind, wogegen unscharfe Objekte eine
deutlich verminderte Helligkeit zeigen. Auf dem Schirm 11 ist ersichtlich, daß zwar der
scharf eingestellte Baum 15 deutlich erkennbar ist, daß aber das Haus 16, dessen Vorderfront
etwa an der Grenze der Schärfentiefe liegt, gegen sein hinteres Ende nicht mehr sichtbar ist.
Um die am Schirm 11 veranschaulichte Schärfentiefe den Gegebenheiten in bezug
auf die Einstellung des Objektivs 12 anzupassen, sind dessen Einsteller mit einem
Schärfentiefenrechner 17 verbunden, der an Stelle des Vorwiderstandes 10 { Fig. 2 ) im
Stromkreis liegt und den Arbeitspunkt des photo-elektro-optischen Wandlers bestimmt.
Somit wird in Abhängigkeit von der gegebenen Schärfentiefe der Kontrast verändert, d.h.
die Einrichtung 17 verändert entsprechend den Schwellwert, ab dem der elektrooptische
Wandler anspricht.
Selbstverständlich geht auch die Helligkeit der Szenenbeleuchtung in das vom
Schirm 11 wiedergegebene Bild ein. Beispielsweise weist der außerhalb des Schärfentiefenbereiches
liegende Baum 14 einen hellbeleuchteten Fleck 18 auf, der dementsprechend auf dem Schirm als helle Stelle 18' erscheint. Es ist aber ersichtlich, daß eine
solche helle Stelle keinesfalls als scharf eingestelltes Objekt erkannt werden kann, so daß
Irrtümer kaum möglich sind.
Um den Einfluß der Beleuchtung möglichst auszuschalten, kann überdies eine
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Photozelle 19 vorgesehen sein, die eine Objekthelligkeitsmessung vornimmt. Derartige
Objekthelligkeitsmesser sind in manchen Kameras eingebaut, um bei Gegenlicht die
'Helligkeit des anvisierten Objekts messen zu klnnen. Mit dieser Zelle 19 ist über einen
Motor 20 eine im Sucherstrahlengang liegende Aperturblende 21 verbunden, die auf
gleiche Objekthelligkeit einregelt. Eine Kreismarke 22 am Schirm bezeichnet das anzuvisierende
Objekt, dessen Helligkeit von der Photozelle 19 gemessen wird. Auf diese
Weise kann auch leichter erkannt werden, ob gerade das anvisierte Objekt innerhalb der
eingestellten Schärfentiefe liegt. Eine andere Möglichkeit, den Einfluß des Lichtes auszuschalten,
besteht in der Verwendung von photoelektrischen Wandlern in zwei Ebenen, wie es die Dt-AS 1 173 327 beschreibt.
Gegebenenfalls kann es erwünscht sein, den Bildschirm 11 "aus dem Sucherstrahlengang
herauszubewegen. Zu diesem Zweck ist eine schematisch angedeutete Drucktaste
23 vorgesehen, die beim Betätigen den Bildschirm 11 um eine Achse 24 schwenkt.
Gleichzeitig wird über einen Stößel 25 ein im Stromkreis gelegener Unterbrecher 26 geöffnet. .
Wenn auch die Verwendung eines Bildschirmes 11 an Hand der Fig. 3 im Zusammenhang mit der Schärfentiefenberechnung erklärt ist, so versteht es sich doch von
selbst, daß er in gleicher Weise auch zur Fokussierung selbst geeignet ist. Im übrigen
ist es auch denkbar, den Schirm 11 zur subjektiven Belichtungsmessung einzusetzen;
Ih diesem Falle ist an Stelle des Rechners 17 oder des Vorwiderstandes 10 ein mit der
Belichtungsregelung verbundener Widerstand, beispielsweise ein Photowiderstand vorgesehen.
Um einen Eindruck von der Belichtung einer Aufnahme zu erhalten ist es allerdings
zweckmäßig, die Charakteristik der photoelektrischen Wandlerschicht möglichst linear zu wählen, damit der oben besprochene Effekt, der scharf eingestellte Objekte
besonders hervortreten läßt, unterdrückt wird. Zumindest aber sollte die optische An-Ordnung
bzw. das Objektiv so gewählt sein, daß eine möglichst hohe Schärfentiefe auf
dem Bildschirm erhalten wird, so daß diese das Bild nicht beeinflußt. Zweckmäßig aber
weist die elektro-optische Wandlerschicht für sich eine nichtlineare Charakteristik auf,.
so daß in überhöhter Darstellung alle hellen Objekte besonders hell, hingegen, alle dunk-
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len Objekte besonders dunkel sind. Dadurch wird der Benutzer der Kamera besonders
drastisch auf etwaige Belichtungsfehler aufmerksam gemacht.
Ein solches Ausführungsbeispiel in vereinfachter Form zeigt Fig. 4. Hiebei
wird eine Gegenlichtszene am Schirm 11 abgebildet. Man erkennt darauf deutlich, wie die
Konturen der dunklen Flächen des Hauses und des danebenstehenden Baumes ineinander
übergehen, wobei einige Sonnenstrahlen von oben die Kontur stören. Durch Verstellen der
Irisblende des Objektivs 12 kann gegebenenfalls das Bild am Schirm 11 so korrigiert werden,
daß alle Objekte der Szene einwandfrei am Schirm 11 abgebildet sind.
Der Schirm 11 kann dabei entsprechend den Fig. 1 bis 3 ausgebildet sein; im
einfachsten Fall kann die photoelektrische Wandler schicht von einer Schicht yon Photozellen
gebildet sein, so daß eine Stromversorgung über Elektroden entfällt.
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Claims (5)
1. Sucher, vorzugsweise Kamerasucher, mit einem Objektiv zum Erzeugen eines
reellen Bildes eines Gegenstandes, welches Bild unter Zwischenschaltung weiterer optischer
Mittel betrachtet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter,
eine Kontrastverstärkungseinrichtung aufweisender Bildbetrachtungsschirm (11) für
Auflicht oder Durchlicht im Sucherstrahlengang angeordnet ist, welche Kontrastverstär-
kereinrichtung mit einenüie Fläche des Schirmes bedeckenden, bzw. ausfüllenden, photoelektro-optischen
Wandler (1-6; 12, 7-9 ), vorzugsweise einem an sich bekannten optischen
Bildverstärker versehen ist, der aus einer transparenten, photo-elektrischen Wandlerschicht
( 4, 7), vorzugsweise einer Photohalbleiterschichte (7 ), und einer damit leitend
verbundenen, beispielsweise von einem nematischen Kristall (9 ) gebildeten, elektrooptischen
Wandlerschichte (6,9) aufgebaut ist und dessea Charakteristik nichtlinear,' z.B.
logarithmisch ist, wobei gegebenenfalls zur Veränderung des Arbeitspunktes des photoelektro-optischen
Wandlers demselben ein, vorzugsweise einstellbarer, Widerstand vorgeschaltet ist, der von wenigstens einer, beispielsweise an einer Filmkamera vorgesehenen
Steuereinrichtung, gegebenenfalls mit einer Betätigungshandhabe, verstellbar .ist.
2. Kamera mit einem Sucher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
einstellbare Widerstand von einem Schärfentiefenrechner (17) steuerbar ist, wobei wenigstens
die photo-elektrische Wandlerschichte (4, 7) eine nichtlineare Charakteristik
aufweist.
3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem
Belichtungsregler (19-21 ^vorzugsweise einem auf gleichmäßige Objekthelligkeit einstellenden
Belichtungsregler , gesteuerten Aperturblende ( 21 ) vor dem photo - elektro-
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optischen Wandler (11) vorgesehen ist. ■" ZZ I ρ / DD
4. Kamei'a mit einem Sucher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der einstellbare Widerstand von einer Belichtungsmeßeinrichlung steuerbar ist, wobei vorzugsweise wenigstens die elektro-optische Wandlerschichte eine nichtlineare Charakteristik aufiveist.
5. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
photo-elektro-optische Wandler (11) aus dem Sucherstrahlengang bewegbar und zweckmäßig
dabei abschaltbar ist.
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,Ή ■
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FR2365791A1 (fr) * | 1976-09-24 | 1978-04-21 | Gossen Gmbh | Dispositif pour l'appreciation visuelle de motifs photographiques et pour l'obtention des taux d'exposition necessaires a leur photographie |
EP0131342A2 (de) * | 1983-07-11 | 1985-01-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Elektrophoretische Kamera |
EP0131342A3 (en) * | 1983-07-11 | 1986-08-13 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken | Electrophoretic display |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT310831B (de) | 1973-10-25 |
US3724349A (en) | 1973-04-03 |
IT957284B (it) | 1973-10-10 |
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