DE2635283A1

DE2635283A1 - Brennweiteneinstelleinrichtung fuer eine photographische kamera

Info

Publication number: DE2635283A1
Application number: DE19762635283
Authority: DE
Inventors: Tohru Katagiri
Original assignee: Sankyo Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sankyo Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1975-08-05
Filing date: 1976-08-05
Publication date: 1977-02-17
Also published as: US4097881A; JPS5221843U; JPS5630807Y2; DE2635283C2

Description

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SANKYO KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA 2-1-4, Shimizu, Suwa-Shi, Nagano-Ken / JAPAN

BrennweiteneinStelleinrichtung für eine photographische Kamera

Die Erfindung betrifft eine Brennweiteneinstelleinrichtung für eine photographische Kamera, insbesondere für das optische System eines Entfernungsmessers einer Kamera.

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Bekannte Fokussiereinrichtungen bedienen sich der Mattscheibentechnik, bei der ein Bild eines Objektes, das photographiert werden soll, auf eine Mattscheibe fokussiert wird, die in der Brennebene angeordnet ist. Auch ist es bekannt, mit Hilfe einer Mikroprismatechnik, bei der eine Vielzahl an äußerst kleinen Prismen in der Brennebene angeordnet ist, die Fokussierung durchzuführen. Auch iss es bekannt, ein gespaltenes Bild durch ein Paar keilförmiger Prismen zu erzeugen, welche nebeneinander liegend in der Brennebene angeordnet sind. Für die Entfernungsmessung ist es außerdem noch bekannt, Bilder eines Objektes, welches durch ein vor der Kamera liegendes Fensterpaar beobachtet wird, miteinander auszurichten. Aus der US-Patentschrift 3 230 851 ist eine weitere Fokussiereinrichtung bekannt, welche einen sogenannten gepunkteten Spiegel verwendet. Dieser gepunktete Spiegel enthält einen durchlässigen Glaskörper, auf welchem reflektierende Oberflächen angeordnet sind. Dieser Spiegel ist im Lichtweg in schräger Stellung angeordnet, so daß auf den gepunkteten Spiegel in unterschiedlichen Richtungen auftreffende getrennte Strahlen ein ausgerichtetes Bild aus Bildern formen, die durch die reflektierenden und die durchlässigen Oberflächen gelangen. Bei der Mattscheiben-, Mikroprisma- und der gespalteten Bildtechnik wird eine fokussierende Platte verwendet, welche leicht beschädigt werden kann und welche vor Verschmutzung geschützt werden muß. Eine Kamera, welche mit einer derartigen Einrichtung ausgestattet ist, muß daher sehr sorgfältig behandelt werden. Darüber hinaus benötigt man bei der Mikroprisma- und der gespalteten Bildtechnik Prismen mit hoher Genauigkeit, so daß ein hoher apparativer Aufwand notwendig ist. Bei der vorstehend erwähnten Technik, bei der mit Hilfe eines Doppelfensters ein Doppelbild zueinander ausgerichtet wird, erzielt man zwar eine Entfernungsmessung und eine erleichterte Brennweiteneinstellung, jedoch ist auch diese Einrichtung sehr aufwendig wegen des komplizierten Aufbaues. Darüber hinaus müssen die mechanischen Teile eine hohe Präzision aufweisen. Außerdem

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ist diese Einrichtung empfindlich gegenüber Temperaturänderungen und Stoßbeanspruchungen. In der Jfokussiereinrichtungbzw. Brennweiteneinstelleinrichtung, bei der der gepunktete Spiegel verwendet wird, benötigt man Prismen, um den gepunkteten Spiegel zu bilden. Es ergibt sich daraus ein hoher Aufwand bei der Herstellung. Ferner weist das durch den gepunkteten Spiegel hindurchgehende Licht, welches auf eine Filmoberfläche gerichtet ist, einen Lichtverlust auf, so daß die Blendenöffnung, welche durch einen Belichtungsmesser ermittelt ist, ungenau wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Fokussiereinrichtung, insbesondere Brennweiteneinstelleinrichtung, zu zeigen, bei der die vorstehend genannten Nachteile beseitigt sind und die trotz des einfachen Aufbaues eine exakte Brennweiteneinstellung ermöglicht.

Bei der Fokussiereinrichtung bzw. Brennweiteneinstelleinrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im optischen System des Entfernungsmessers zwischen einem primären und sekundären Bildpunkt eine Blende angeordnet ist, die wenigstens zwei Öffnungen aufweist, welche außerhalb des Schnittpunktes mit der optischen Achse des optischen Systems liegen.

Die Erfindung ermöglicht eine wirkungsvolle Fokussierung bzw. Brennweiteneinstellung durch die Anordnung lediglich einer einzelnen bildtrennenden Blende, welche im optischen System des Entfernungsmessers an einer geeigneten Stelle angeordnet ist.

Die Erfindung zeigt somit eine Fokussiereinrichtung bzw. Brennweiteneinstelleinrichtung, bei der im Lichtweg des Entfernungsmessers eine Blende angeordnet ist, die mehrere Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen im wesentlichen gleiche Konfiguration aufweisen. Die Öffnungen

liegen außerhalb der optischen Achse des Entfernungsmessers. Das Licht, welches durch die Blendenöffnungen gelangt, bildet in der Brennebene des Entfernungsmessers eine Anzahl von getrennten Bildern eines zu photographierenden Objektes. Die Anzahl der Bilder ist gleich der Anzahl der Blendenöffnungen. Die Fokussierung bzw. Brennweite neinstellung wird dadurch erzielt, daß im Aufnahmelinsensystem eine Fokussierungslinse in der Weise längs der optischen Achse verschoben wird, daß die getrennten Bilder miteinander zu einem einzelnen Bild ausgerichtet werden.

Demzufolge enthält das optische System des Entfernungsmessers der Kamera gemäß der Erfindung eine Blende, insbesondere eine Blendenplatte, welche das Bild eines Objektes, das photographiert werden soll, in mehrere Bilder trennt. Von dem Bild des Objektes werden am primären Bildpunkt des optischen Systems des Entfernungsmessers Raumbil-

beispielsweise der durch ein Aufnahmelinsensystem in der Kamera/vom einäugigen Reflektionstyp und durch ein Objektiv des Entfernungsmessers, welches getrennt vom Aufnahmelinsensystem in der Kamera angeordnet ist, erzeugt. Die Blendenplatte ist rückwärts von den Raumbildern angeordnet, d.h. auf der Seite, welche dem Okular näher liegt. Die Blendenplatte ist mit wenigstens zwei Öffnungen versehen, welche das Bild in wenigstens zwei Raumbilder aufteilt. Die Anzahl der erzeugten getrennten Raumbilder ist gleich der Anzahl der Blendenöffnungen, welche in die Blendenplatte eingeformt sind. Die Blendenöffnungen in der Blendenplatte liegen außerhalb des Schnittpunktes der Blendenplatte mit der optischen Achse des optischen Systems des Entfernungsmessers. Die durch die Blendenplatte getrennten Bilder werden am sekundären Bildpunkt miteinander ausgerichtet. Dies geschieht mit Hilfe einer Linse, die auf der Rückseite der Blendenplatte angeordnet ist. Das Bild des Objektes, welches als reelles Bild in den sekundären Bildpunkt fokussiert wird, wird durch das Okular als vergrößertes Bild wahrgenommen.

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Der primäre Bildpunkt bzw. die primäre Bildebene, in welche das Bild des Objektes fokussiert wird, hat eine Lage, die durch den Abstand zwischen dem Objekt und der Kamera bestimmt ist. Die Lage der sekundären Bildebene hängt von der Lage der primären Bildebene ab.

Wenn das Bild des Objektes, das am sekundären Bildounkt erzeugt wird, durch das Okular betrachtet wird, bilden die getrennten Raumbilder, welche durch die Blendenplatte erzeugt werden, ein einzelnes Bild, d.h. die am primären Bildpunkt erzeugten Raumbilder sind zueinander ausgerichtet, wenn das Objekt auf den sekundären Bildpunkt fokussiert ist. In diesem Fall ist das Aufnahmelinsensystem richtig eingestellt. Wenn jedoch das durch das Okular beobachtete Bild in der sekundären Bildebene undeutlich und verschwommen ist aufgrund der räumlichen Trennung der Raumbilder, ist das Aufnahme linsensystem noch nicht richtig eingestellt. Man erzielt auf diese Weise eine richtige Brennweiteneinstellung dadurch, daß man das Auf nähme linsensystem in der Weise bewegt, daß die getrennten Raumbilder in der primären Bildebene zu einem einzelnen scharfen Bild in der sekundären Bildebene miteinander ausgerichtet bzw. zur Deckung gebracht werden.

In den beiliegenden Figuren, in welchen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. l(A) bis (C) schematische Darstellungen von Linsensystemen, wobei in Fig. l(A) eine richtige Brennweiteneinstellung und in den Fig. l(B) und (C) eine unkorrekte Brennweiteneinstellung dargestellt sind;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines optischen Systems in einer

einäugigen Reflexkamera und

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Fig. 3(A) bis (C) verschiedene Blendenplatten, welche in der Brennweiteneinstellung Verwendung finden können.

In der Fig. 1 ist das Prinzip vorliegender Erfindung dargestellt. Diese Figur zeigt eine Sammellinse 1, eine Blendenplatte 2 mit einem Öffnungspaar, das außerhalb der optischen Achse X-X angeordnet ist. Mit F und F' ist der primäre und der sekundäre Bildpunkt der Sammellinse 1 bezeichnet. Mit 3 ist die Brennebene bezeichnet. Es sei angenommen, daß ein punktförmiges Objekt P bezüglich der Sammellinse 1 konjugierend angeordnet ist, wie es aus der Fig. 1(A) zu ersehen ist. Das Licht, welches durch die Blendenplatte 2 in zwei Strahlengänge getrennt wird, trifft sich in der Brennebene 3. Die Bilder des Objektes P sind miteinander ausgerichtet bzw. überdecken sich und bilden ein fokussiertes Bild. Wenn jedoch das punktförmige Objekt P näher an der Linse angeordnet ist, als der konjugierenden Lage zur Brennebene 3 entspricht, schneiden sich die beiden Lichtwege, welche durch das Objekt P gebildet werden, wie aus der Fig. l(B) zu ersehen ist, auf der Rückseite der Brennebene 3. Auf diese Weise ergibt sich in der Brennebene 3 ein verschwommenes Bild, das sich aus zwei Bildern zusammensetzt. Wenn andererseits das punktförmige Objekt P von der bezüglich der Brennebene 3 konjugierten Lage weiter entfernt ist, wie es in Fig. l(C) dargestellt ist, schneiden sich die beiden Lichtwege, welche vom Objekt ausgehen, vor der Brennebene 3. In der Brennebene ergibt sich dann wiederum eine unscharfe Projektion aus den beiden Bildern. Indem man nun die Sammellinse 1 längs der optischen Achse bewegt, kann man eine Stellung finden, wo die Bilder des Objektes P sich in der Brennebene 3 überdecken und vollständig miteinander ausgerichtet sind, so daß nur noch ein einziges fokussiertes Bild beobachtet wird. Wenn getrennt von der Sammellinse 1 eine Fokussierlinse verwendet wird, die vor der Sammellinse 1 angeordnet ist, kann diese Fokussierlinse so

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eingestellt werden, daß sie ihr Bild an einem Punkt fokussiert, welcher mit der Lage des punktförmigen Objektes P übereinstimmt. Auf diese Weise kann man dann wiederum durch Beobachtung in der Brennebene 3 eine geeignete Brennweiteneinstellung gewinnen. Diese liegt dann vor, wenn die Bilder vollständig miteinander in Deckung gebracht sind.

Im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 soll ein Ausführungsbeispiel einer Brennweiteneinstelleinrichtung gezeigt werden, die nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip arbeitet. Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Fokussiereinrichtung bzw. Brennweiteneinstelleinrichtung, die im optischen System des Entfernungsmessers einer einäugigen Reflexkamera eingebaut ist. Mit Y-Y ist die optische Achse des Aufnahmelinsensystemes und mit X-X ist die optische Achse des Linsensystemes des Entfernungsmessers bezeichnet. Auf der optischenAch.se Y-Y sind eine Fokussierlinse 4, eine nichtfokussierende verstellbare Vergrößerungslinse 5, ein Lichtverteilerprisma 6, eine Hauptlinse 7 und ein Film 8 angeordnet. Der Film befindet sich in der Bildebene, die durch diese optischen Bauteile gebildet wird. Das Lichtverteiler prisma bzw. Teilerprisma 6 enthält einen halbversilberten Spiegel bzw. halbdurchlässigen Spiegel, der bezüglich der optischen Achse mit einem Winkel angeordnet ist, so daß ein Teil des Lichtes, das längs der optischen Achse verläuft, abgespalten wird und durch ©ine Objektivlinse 9 auf einen totalreflektierenden Spiegel 10 gerichtet wird. Dieser Spiegel 10 ist im Winkel zum Strahlengang durch die Objektivlinse 9 und im Winkel zur optischen Achse X-X angeordnet. Auf der optischen Achse X-X des Entfernungsmessers sind eine Kondensorlinse 11, ein aufgerichtetes, bilder zeugendes Linsensystem 12 und ein Okular 13 angeordnet. Zwischen dem Spiegel 10 und der Kondensorlinse 11 befindet sich der primäre Bildpunkt Pl, an welchem ein umgekehrtes Bild des Objektes fokussiert bzw. erzeugt wird. Zwischen dem

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ein aufrechtes Bild erzeugenden Linsensystem 12 und dem Okular 13 liegt der sekundäre Bildpunkt P2. In diesem Bildpunkt wird ein aufrechtes Bild des Objektes fokussiert, so daß es durch das Okular 13 vergrößert betrachtet werden kann. Eine Blendenplatte mit mehreren Öffnungen, die eine gleiche Konfiguration haben, ist im optischen System des Entfernungsmessers angeordnet. Die Lage der Blendenplatte ist näher am Objekt als der Bildpunkt, welcher dem Okular 13 am nächsten liegt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Blendenplatte 14 in einer Stellung zwischen der Kondensorlinse 11 und dem Linsensystem 12, das ein aufrechtes Bild erzeugt. Diese Position ist dem Objekt näher als der sekundäre Bildpunkt P2. In den Fig. 3(A) bis (C) sind einige Ausführungsbeispiele der Blendenplatte 14 dargestellt. Diese Ausführungsbeispiele haben vier, drei und zwei Öffnungen. Natürlich können auch andere Ausgestaltungen der Blendenplatte verwendet werden. Es ist lediglich notwendig, daß die Blendenplatte aus einem Plattenmaterial besteht, das einen Lichtdurchgang durch dieses Material unterbindet, wobei mehrere Öffnungen, die gleiche Konfigurationen aufweisen, in diesem Plattenmaterial untergebracht sind. Die Blendenöffnungen befinden sich bezüglich einer Mittellinie bzw. eines Mittelpunktes an symmetrisch liegenden Stellen.

Im Betrieb wird das Bild am primären Bildpunkt Pl in mehrere Bilder aufgeteilt. Die Anzahl dieser Bilder entspricht der Anzahl der Öffnungen in der Blendenplatte 14. Zur richtigen Brennweiteneinstellung ist es notwendig, diese Bilder im zweiten Bildpunkt P2 zur Deckung zu bringen. Solange jedoch die Fokussierungslinse 4 eine solche Lage einnimmt, daß das Bild des Objektes an eine andere Stelle fokussiert wird als dem primären Bildpunkt, zeigt sich eine verschwommene Projektion von mehreren Bildern des Objektes am sekundären Bildpunkt P2 für einen Betrachter,' der durch das Okular 13 blickt. Der Grund hierfür wurde bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläutert. Eine ge-

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eignete Brennweiteneinstellung bzw. Fokussierung kann man dadurch erzielen, daß man die Fokussierungslinse 4 verschiebt, während man durch das Okular die sekundäre Bildebene am Bildpunkt P2 durch das Okular 13 beobachtet. Die Verschiebung der Fokussierungslinse 4 wird solange durchgeführt, bis sich die Bilder zu einem einzigen Bild überdecken. Die Fokussierungslinse 4 wird dann an dieser Stelle fixiert.

Die Brennweiteneinstellung kann man dadurch erleichtern, daß der Abstand zwischen den Bildern, die bei nicht genauer Einstellung der Brennweite entstehen, vergrößert. Dies kann man dadurch erreichen, daß man die Breite D (siehe Fig. 3) der Flächenteile der Blendenplatte vergrößert, die lichtundurchlässig sind und welche zwischen den Blendenöffnungen in der Blendenplatte 14 vorhanden sind. Eine Vergrößerung der Breite D bewirkt jedoch eine Verringerung der Lichtmenge, welche durch den Entfernungsmesser hindurchgeht. Demzufolge muß man einen Kompromiß bei der Wahl der Breite D eingehen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch eine relativ geringe Breite D in aller Regel eine ausreichende Bildtrennung bei ungenauer Blendeneinstellung hervorruft. Es hat sich herausgestellt, daß vier Blendenöffnungen in der Blendenplatte 14 für eine ausreichende Bildtrennung bevorzugt vorzusehen sind. Die Blendenplatte 14 kann an irgendeiner beliebigen Stelle zwischen dem Prisma 6 und dem sekundären Bildpunkt P2,ausgenommen im primären Bildpunkt, angeordnet sein. Wenn jedoch sich eine Vignettierung ergibt, kann auch bei genauer Blendeneinstellung eine nur teilweise Überlappung

den J
der Bilder erzielt wer/ Hieraus ergeben sich natürlich Schwierigkeiten bei der Brennweiteneinstellung. Um eine Vignettierung zu vermeiden und um eine bessere Trennung zwischen den aufgeteilten Bildern zu erhalten, wählt man als bevorzugte Lage für die Blendenplatte 14 eine Stelle, an der die Lichtstrahlen divergieren, wie das aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Die Blendenöffnungen in der Blendenplatte 14 sind bezüglich der optischen Achse des Linsensystemes des Entfernungsmessers

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symmetrisch angeordnet und die Öffnungen besitzen ähnliche bzw. gleiche Konfiguration und Größe.

Natürlich kann man die Fokussiereinrichtung bzw. Brennweiteneinstelleinrichtung gemäß der Erfindung auch bei zweiäugigen Reflexkameras zur Anwendung bringen, wobei sowohl Stehbildkameras als auch Filmkameras für den Einbau der Brennweiteneinstelleinrichtung geeignet sind.

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Claims

Pate ntans pr üche
' 1.) Brennweiteneinstelleinrichtung für eine Kamera, insbesondere für das optische System eines Entfernungsmessers in einer Kamera, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen System des Entfernungsmessers zwischen einem primären und einem sekundären Bildpunkt eine Blende angeordnet ist, die wenigstens zwei Öffnungen aufweist, welche außerhalb der optischen Achse des optischen Systems liegen.
2. Brennweiteneinstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende an der Stelle angeordnet ist, an welcher der Lichtfluß, welcher vom primären Bildpunkt ausgeht, maximale Divergenz aufweist.
3. Brennweiteneinstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenöffnungen um den Schnittpunkt der Blende mit der optischen Achse symmetrisch angeordnet sind.
4. Brennweiteneinstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende mit drei sektorf örmigen Öffnungen versehen ist, die einen Winkel von etwa 120° jeweils bilden.
5. BrennweiteneinStelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine Kamera mit einem Aufnahmelinsensystem, das eine Fokussierungslinse und einen halbdurchlässigen, in geneigter Lage bezüglich des Aufnahmelinsensystems angeordneten Spiegel aufweist, einem dem halbdurchlässigen Spiegel nachge ordnete η totalreflektierenden Spiegel, einem Linsensystem zur Erzeugung eines aufrechten Bildes eines in einem primären Bildpunkt fokussierten umgekehrten, durch das Aufnahmelinsensystem erfaßten Bildes an einem sekundären Bildpunkt,

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welches durch ein Okular mit Vergrößerung beobachtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende zwischen dem primären und dem sekundären Bildpunkt angeordnet ist und wenigstens zwei Blendenöffnungen aufweist.
6. BrennweiteneinStelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende ander Stelle angeordnet ist, an welcher die vom primären Bildpunkt ausgehenden Strahlen maximale Divergenz aufweisen.
7. Brennweiteneinstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende unmittelbar vor dem Linsensystem zur Erzeugung eines aufrechten Bildes angeordnet ist.
8. Brennweiteneinstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende zwischen dem primären Bildpunkt und dem Linsensystem zur Erzeugung eines aufrechten Bildes angeordnet ist.
9. Brennweite ne inStelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende zwischen einer dem total reflektierenden Spiegel nachgeordneten Kondensor linse und dem Linsensystem zur Erzeugung eines aufrechten Bildes angeordnet ist.

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