CH683038A5

CH683038A5 - Optical appts. e.g. single lens reflex camera - has laser beam superimposed on optical path via mirror to produce visible spot on object to be photographed

Info

Publication number: CH683038A5
Application number: CH124791A
Authority: CH
Inventors: Bruno Jers Schaffroth
Original assignee: Jers Schaffroth Peter Gerber
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1993-12-31

Abstract

The optical appts. has a focussing device which detects a linear extension of the optical axis. The focussing device includes a laser source (4) which produces a beam parallel to the optical axis of the appts., for focussing the camera. The laser beam is passed through a camera lens (9) to produce a light spot on an object. The beam is pref. superimposed in the viewfinder of the camera via a mirror arrangement (6). The laser source may be a battery operated laser diode. USE/ADVANTAGE - For night photography etc., when distance setting via viewfinder is unreliable. Allows focussing without looking through viewfinder.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein optisches Gerät mit einer Einsteilvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einsteilvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anpruchs 10. The invention relates to an optical device with an adjusting device according to the preamble of claim 1 and an adjusting device according to the preamble of claim 10.

Optische Geräte, insbesondere Kameras besitzen im allgemeinen einen Sucher, mittels welchem der Benutzer den aufzunehmenden Bildausschnitt wählen sowie die Entfernungseinstellung der Optik kontrollieren kann. Optical devices, in particular cameras, generally have a viewfinder by means of which the user can select the image section to be recorded and can control the distance setting of the optics.

Es gibt nun Situationen, in welchen der Sucher für die genannten Zwecke nicht oder schlecht einsetzbar ist. Bei schlechten Lichtverhältnissen, etwa bei Nachtaufnahmen, kann die Entfernungseinstellung über den Sucher nicht mehr zuverlässig erfolgen. Auch wenn es dem Benützer bei extremen Kamerastellungen nicht mehr möglich ist, durch den Sucher zu blicken, ist eine zuverlässige Einstellung des Objektivs mit Hilfe des Sucherbildes nicht möglich. Das Gelingen entsprechender Fotografien ist damit weitgehend dem Zufall anheim gestellt und die Ausbeute brauchbarer Bilder entsprechend klein. There are now situations in which the viewfinder cannot be used or can only be used poorly for the purposes mentioned. In poor lighting conditions, such as night shots, the distance can no longer be set reliably using the viewfinder. Even if the user is no longer able to look through the viewfinder with extreme camera positions, reliable adjustment of the lens using the viewfinder image is not possible. The success of corresponding photographs is largely left to chance and the yield of usable images is correspondingly small.

Auf diesem Hintergrund wird angestrebt, eine Einrichtung zu schaffen, mittels welcher das Fokussieren unter den erwähnten, ungünstigen Bedingungen auch ohne Blick durch den Sucher möglich wird. Against this background, the aim is to create a device by means of which focusing under the aforementioned unfavorable conditions is possible even without a view through the viewfinder.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale. This object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Vorzugsweise wird die Einstellvorrichtung als autonome Baueinheit ausgestaltet, die an bestehenden optischen Geräten, insbesondere Kameras befestigt werden kann. Sie kann andererseits aber auch in Kameras integriert und mit anderen Kamerafunktionen kombiniert werden. Der von der Laserquelle erzeugt Leitstrahl durchläuft das Objektiv in entgegengesetzter Richtung, jedoch parallel dem gleichen Paraxialraum, wie das vom aufzunehmenden Gegenstand ausgehende, zur Filmebene geführte Licht. Es wird damit ein Leitstrahl erzeugt, der sowohl zum Ausrichten auf den aufzunehmenden Gegenstand, wobei er vorzugsweise auf die Bildmitte weist, als auch zum Scharfeinstellen der Optik dient. Ist die Distanzeinstellung der Optik bezüglich dem aufzunehmenden Gegenstand nicht korrekt, so wird bekanntlich jeder Gegenstandspunkt in der Bildebene als unscharfer Lichtpunkt mit mehr oder weniger grossem Durchmesser abgebildet. Umgekehrt trifft auch der Leitstrahl, der die unkorrekt eingestellte Optik in umgekehrter Richtung durchläuft, als unscharfer Lichtpunkt auf dem Gegenstand auf (Prinzip der Umkehrbarkeit des Strahlengangs). Zur Scharfeinstellung kann der Einstellring für die Entfernung solange verstellt werden, bis dieser Lichtpunkt auf dem Aufnahme-Objekt einen minimalen Durchmesser erreicht hat. Während der Aufnahme selbst erscheint der Lichtpunkt auf dem aufzunehmenden Gegenstand vorzugsweise nicht. Wird der Leitstrahl z.B. bei einer Spiegelreflexkamera in den optischen Weg des Suchers eingeblendet, so wird er bei der Aufnahme durch den hochklappenden Umlenkspiegel weggeschwenkt, so dass er die Optik nicht mehr durchläuft. Dasselbe kann auch erreicht werden, indem die Laserquelle bei der Auslösung der Aufnahme ausgeschaltet wird. The setting device is preferably designed as an autonomous structural unit which can be attached to existing optical devices, in particular cameras. On the other hand, it can also be integrated into cameras and combined with other camera functions. The guide beam generated by the laser source passes through the lens in the opposite direction, but in parallel in the same paraxial space as the light coming from the object to be captured and directed to the film plane. A guide beam is thus generated, which is used both to align the object to be recorded, preferably pointing to the center of the image, and to focus the optics. If the distance setting of the optics is incorrect with respect to the object to be photographed, it is known that each object point is imaged in the image plane as a blurred light point with a more or less large diameter. Conversely, the guide beam, which runs through the incorrectly set optics in the opposite direction, also hits the object as a blurred light spot (principle of reversibility of the beam path). For focusing, the adjustment ring for the distance can be adjusted until this light point on the subject has reached a minimum diameter. During the recording itself, the light spot preferably does not appear on the object to be recorded. If the beacon e.g. faded into the optical path of the viewfinder in a single-lens reflex camera, it is pivoted away when the picture is taken by the folding mirror so that it no longer runs through the optics. The same can also be achieved by switching off the laser source when the exposure is triggered.

Nachfolgend sollen nun anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention will now be explained in more detail below with reference to the figures. Show it:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht der Einstellvorrichtung an einer Kamera, 1 is a schematic perspective view of the setting device on a camera,

Fig. 2 eine Darstellung der hauptsächlichen optischen Elemente der Einstellvorrichtung im Zusammenspiel mit einer Spiegelreflex-Kamera, 2 shows a representation of the main optical elements of the setting device in interaction with an SLR camera,

Fig. 3 eine Sucherkamera mit daran angeordneter Einstellvorrichtung, 3 shows a viewfinder camera with an adjusting device arranged thereon,

Fig. 4 eine zweiäugige Spiegelreflexkamera in der Darstellung gemäss Fig. 3, und Fig. 4 is a two-lens reflex camera in the representation of FIG. 3, and

Fig. 5 eine Fachkamera in der Darstellung gemäss den Fig. 3 und 4. 5 shows a view camera according to FIGS. 3 and 4.

Die als Ausführungsbeispiel hier beschriebene Einstellvorrichtung ist als Zusatzgerät für bestehende Kameras konzipiert und kann, wie aus den Figuren ersichtlich, an der Kamerarückwand angeordnet werden. Es ist indessen darauf hinzuweisen, dass diese Einrichtung auch in Kameras integriert sein kann, indem die Einblendung in den optischen Weg entsprechend, wenn auch nicht durch das Sucherfenster der Kamera hindurch erfolgt. Die Fig. 1 und 2 zeigen die Einstellvorrichtung 1 an einer Spiegelreflexkamera 2 angeordnet. Die Vorrichtung 1 ist in einem Gehäuse 3 untergebracht, das z.B. mittels mechanischer Befestigung an der Kamerarückwand wegnehmbar befestigt werden kann. Im Gehäuse 3 ist eine Laserdiode 4 mit ihren Speisebatterien 5 untergebracht, so dass die Einrichtung autonom arbeitet. Mittels einem Schalter 7 kann die Speisung an- bzw. abgeschaltet werden. Als Laserdiode kann eine handelsübliche miniaturisierte Laserdiode im sichtbaren Wellenlängenbereich verwendet werden, z.B. mit einer Wellenlänge von 670 nm im Rotbereich. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann der Laserstrahl 14 über einen in der Einrichtung 1 angeordneten Spiegel 6 in den Sucher 12 der Kamera eingeblendet werden. Wie noch näher beschrieben wird, wird dafür vorzugsweise ein selektiv durchlässiger Spiegel 6 eingesetzt. Der Leitstrahl 14 gelangt dann nach einer weiteren Umlen-kung, z.B. durch ein Prismensystem 8, auf den Umlenkspiegel 11 der Kamera, der in der Such- und Einstellphase heruntergeklappt ist. Über den Um-lenkspiegei 11 wird der Leitstrahl 14 durch das Objektiv 9 der Kamera in Richtung des aufzunehmenden Gegenstandes geführt. Er durchläuft damit dieselbe Optik, wie das vom aufzunehmenden Gegenstand ausgehenden Licht und erscheint auf dem Gegenstand als Lichtfleck. Damit kann die Optik auf diesen Gegenstand ohne Sucher scharf eingestellt werden. Durch Verstellen des Einstellringes für die Entfernung wird der vorerst grösserflächige Leitfleck zu minimaler Grösse fokussiert, womit die Scharfeinstellung erreicht ist: Ist die Distanzeinstellung der Kamera bezüglich dem aufzunehmenden Gegenstand korrekt, so dass dieser scharf auf der Filmebene 10 abgebildet wird, erscheint auch der Leitstrahl auf dem Bildobjekt als fokussierter Punkt. Da- The setting device described here as an exemplary embodiment is designed as an additional device for existing cameras and, as can be seen from the figures, can be arranged on the camera rear wall. However, it should be pointed out that this device can also be integrated in cameras by appropriately fading into the optical path, although not through the viewfinder window of the camera. 1 and 2 show the setting device 1 arranged on a reflex camera 2. The device 1 is housed in a housing 3 which e.g. can be removably attached to the back of the camera by mechanical attachment. A laser diode 4 with its supply batteries 5 is accommodated in the housing 3, so that the device operates autonomously. The supply can be switched on or off by means of a switch 7. A commercially available miniaturized laser diode in the visible wavelength range can be used as the laser diode, e.g. with a wavelength of 670 nm in the red range. As can be seen in particular from FIG. 2, the laser beam 14 can be faded into the viewfinder 12 of the camera via a mirror 6 arranged in the device 1. As will be described in more detail, a selectively transparent mirror 6 is preferably used for this. The guide beam 14 then arrives after a further deflection, e.g. through a prism system 8, on the deflection mirror 11 of the camera, which is folded down in the search and adjustment phase. The guide beam 14 is guided through the lens 9 of the camera in the direction of the object to be recorded via the deflecting mirror 11. It thus runs through the same optics as the light emitted by the object to be recorded and appears on the object as a light spot. This enables the optics to be focused on this object without a viewfinder. By adjusting the setting ring for the distance, the guide spot, which is initially larger in area, is focused to a minimum size, with which the focusing is achieved: If the distance setting of the camera with respect to the object to be captured is correct, so that it is imaged sharply on film level 10, the guide beam also appears the image object as a focused point. There-

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mit ist nicht nur die Bildwahl, sondern auch die Scharfeinstellung ohne Blick in den Sucher möglich. Wird der Auslöser der Kamera 2 betätigt, so schwenkt bekanntlich zunächst der Umlenkspiegel 11 in der Kamera hoch, bevor der Kameraver-schluss geöffnet wird. Durch das Hochschwenken des Umlenkspiegels 11 wird der Leitstrahl 14 aus dem optischen Weg ausgespiegeit, so dass er nicht mehr durch das Objektiv 9 austritt. Vor der Aufnahme verschwindet also der Lichtpunkt auf dem aufzunehmenden Gegenstand und erscheint damit nicht auf dem Bild. not only allows you to select images, but also to focus without looking into the viewfinder. If the trigger of the camera 2 is actuated, it is known that the deflection mirror 11 first swings up in the camera before the camera shutter is opened. By swiveling the deflection mirror 11 up, the guide beam 14 is mirrored out of the optical path, so that it no longer exits through the lens 9. Before the picture is taken, the point of light on the object to be recorded disappears and does not appear on the picture.

Obschon der Benutzer den Sucher für eine Aufnahme der beschriebenen Art nicht benötigt, ist die Einrichtung mit Vorteil so ausgestaltet, dass eine Sucherbenutzung dennoch möglich ist. Damit lässt sich erreichen, dass die Kamera ohne Umrüstung weiter auch in herkömmlicher Weise benutzt werden kann. Zu diesem Zweck ist, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, an der Einstellvorrichtung ein Fenster 15 vorgesehen, das im montierten Zustand in der Verlängerung des Sucherokulars liegt. Durch dieses Fenster kann in den Sucher geschaut werden, da der Spiegel 6 selektiv durchlässig ist. Der Spiegel 6 kann zum Beispiel als beschichtete Glasplatte ausgebildet sein, deren Beschichtung Licht im Wellenlängenbereich von 670 nm reflektiert, jedoch für Licht im Bereich von 600 nm-400 nm transparent ist. Das durch das Objektiv 9 eintretende Licht in diesem Wellenlängenbereich gelangt also durch den selektiv durchlässigen Spiegel 6 ins Auge des Betrachters, wogegen das Laserlicht 14 daran reflektiert wird. Zusätzlich kann auch das Fenster 15 selbst mit einer selektiv durchlässigen Beschichtung versehen sein, damit jeglicher Austritt von Laserlicht durch dieses Fenster verhindert wird. Although the user does not need the viewfinder for a picture of the type described, the device is advantageously designed such that it is still possible to use the viewfinder. This means that the camera can continue to be used in a conventional manner without retrofitting. For this purpose, as can be seen in particular from FIG. 2, a window 15 is provided on the adjusting device, which in the assembled state lies in the extension of the viewfinder eyepiece. Through this window you can look into the viewfinder because the mirror 6 is selectively transparent. The mirror 6 can for example be designed as a coated glass plate, the coating of which reflects light in the wavelength range of 670 nm, but is transparent to light in the range of 600 nm-400 nm. The light entering through the objective 9 in this wavelength range thus reaches the viewer's eye through the selectively transmissive mirror 6, whereas the laser light 14 is reflected thereon. In addition, the window 15 itself can also be provided with a selectively permeable coating, so that any escape of laser light through this window is prevented.

Mit der beschriebenen, einfach aufgebauten Zusatzeinrichtung können die Einsatzmöglichkeiten einer Kamera wesentlich erweitert werden. Die Einrichtung kann dabei als Zusatzgerät ausgestaltet sein, wie oben beschrieben, mit welchem z.B. bestehende Spiegelreflex-Kameras nachträglich ausgerüstet werden können. Andererseits ist es bei jeglicher Art von Kamera möglich, eine entsprechende Einrichtung einzubauen und in diesem Fall mit anderen Kamerafunktionen zu kombinieren. The use of a camera can be significantly expanded with the described, simply constructed additional device. The device can be designed as an additional device, as described above, with which e.g. existing SLR cameras can be retrofitted. On the other hand, with any type of camera it is possible to install a corresponding device and in this case to combine it with other camera functions.

In den Fig. 3 bis 5 sind solche möglichen Anwendungen an anderen Kameras schematisch dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Sucherkamera, durch deren Sucher hindurch der Leitstrahl 14 der Einstellvorrichtung 1 parallel zur Verlängerung der optischen Achse des Objektivs 9 verläuft. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 4 bei einer zweiäugigen Spiegelreflexkamera dargestellt. Fig. 5 schliesslich zeigt eine Fachkamera mit einer Einstellvorrichtung 1, die auf der optischen Bank 20 befestigt ist. Such possible applications on other cameras are shown schematically in FIGS. 3 to 5. 3 shows a viewfinder camera, through the viewfinder of which the guide beam 14 of the setting device 1 runs parallel to the extension of the optical axis of the objective 9. A corresponding arrangement is shown in FIG. 4 for a double-lens reflex camera. Finally, FIG. 5 shows a compartment camera with an adjustment device 1 which is attached to the optical bench 20.

In allen beschriebenen Ausführungen ist von Bedeutung, dass der Leitstrahl 14, wenn er fokussiert ist, in der Verlängerung der optischen Achse des Objektivs oder parallel dazu ausgerichtet ist. Die beschriebene Einstellvorrichtung 1 besitzt deshalb entsprechende Mittel zum Justieren der Richtung des Leitstrahls, was z.B. durch Veränderung der Lage der Laserdiode 4 im Gehäuse 3 erzielt wird. In all the embodiments described, it is important that the guide beam 14, if it is focused, be aligned in the extension of the optical axis of the objective or parallel to it. The adjusting device 1 described therefore has corresponding means for adjusting the direction of the guide beam, which e.g. is achieved by changing the position of the laser diode 4 in the housing 3.

Weitere Anwendungen ergeben sich bei anderen optischen Geräten, wie z.B. photographischen Ver-grösserungsgeräten oder Mikroskopen, bei denen das Fokussieren von Bedeutung ist. Further applications arise with other optical devices, e.g. photographic magnifiers or microscopes where focusing is important.

Claims

1. Optical device with at least one optical device axis and an adjusting device, wherein the adjusting device defines a straight extension of the optical device axis, characterized in that the adjusting device has a laser source (4), the laser source (4) having a guide beam running parallel to the optical device axis (14) generated, which can be used for an adjustment process of the optical device.

2. Optical device according to claim 1, characterized in that the adjusting device has an optical arrangement for fading in the guide beam (14) into an optical path of the device, such that the guide beam (14) is generated by a for generating a light spot on an object to be imaged Optics (9) of the device runs against the object to be imaged.

3. Optical device according to claim 2, wherein the optical device comprises a camera (2) with viewfinder (12) and wherein an imaging path of the viewfinder (12) through a lens (9) of the camera (2), characterized in that the Optical arrangement is designed to insert the guide beam (14) into the imaging path of the viewfinder (12).

4. Optical device according to claim 3, characterized in that the adjusting device has a housing (3) with an outlet opening for the guide beam (14) which can be fastened to the camera (2) such that the outlet opening in an extension of an eyepiece The viewfinder (12) of the camera (2) is located and the guide beam (14) is faded into the camera (2) through the eyepiece of the viewfinder (12).

5. Optical device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the optical arrangement has a mirror arrangement (6).

6. Optical device according to one of claims 3 5 or 4, characterized in that the insertion of the guide beam (14) in the imaging path of the viewfinder (12) with a mirror (6) takes place such that the viewfinder (12) remains usable .

7. Optical device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser source (4) is a battery-operated laser diode.

8. Optical device according to claim 7, characterized in that the adjusting device is designed as a self-contained, removable functional unit (1).

9. Optical device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a reflex camera.

10. Adjustment device for an optical device according to one of the preceding claims.

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