DE1005366B - Photographische Kamera mit gekuppeltem Entfernungsmesser - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei photographischen Kameras, bei denen die Einstellung des Aufnahmeobjektivs mit dem strahlenablenkenden Glied des Entfernungsmessers gekuppelt ist, also bei sogenannten »Kameras mit gekuppeltem Entfernungsmesser«, ist bekanntlich die Kupplung in der Weise vorgesehen, daß die Koinzidenz im Entfernungsmesser für den Gegenstand erfolgt, auf welchen das Aufnahmeobjektiv scharf eingestellt ist. Es ergeben sich bei der Kupplung infolge der nicht geradlinigen Beziehung zwischen der Verschiebung des Aufnahmeobjektivs und des strahlenablenkenden Gliedes des Entfernungsmessers gewisse Schwierigkeiten.

Zunächst sei der mathematische Zusammenhang zum besseren Verständnis des Nachfolgenden erörtert:

Die Verschiebung x' des Objektivs erfolgt nach der Be-Ziehung

Photographische Kamera mit gekuppeltem Entf ernungsmes s er

Anmelder:

Voigtländer Aktiengesellschaft,
Braunschweig, Berliner Str. 53

Friedrich Mische, Braunschweig-Gliesmarode,
ist als Erfinder genannt worden

χ' = -—.

Dabei bedeutet f die Objektivbrennweite, χ die Gegenstandsentfernung vom vorderen Brennpunkt des Objektivs, x' die Objektivverschiebung.

Hingegen erfolgt die praktisch nur in kleinen Winkeln in Betracht kommende Verstellung des strahlenablenkenden Gliedes im Entfernungsmesser nach der Beziehung

k-e

ν =

Hierbei ist e die Basis des Entfernungsmessers, E die Gegenstandsentfernung von der Basis, k eine Konstante, ν die Verschiebung des strahlenablenkenden Gliedes bzw. eines mit diesem verbundenen mechanischen Elementes.

Legt man den Ort der Basis in den vorderen Brennpunkt des Objektivs, so daß also E = χ ist, so wird

ν =

und damit geradlinig proportional zu χ', nämlich ν k-e

x' f² '

Dieser Fall, der sich in der Praxis kaum realisieren läßt, würde hinsichtüch der Kupplung ideal sein. Beispielsweise könnte man einfach eine den gegebenen Verhältnissen angepaßte Negativlinse direkt mit dem Aufnahmeobjektiv verbinden, so daß diese die gleiche Bewegung wie das Objektiv macht.

Im Falle des Nichtzusammenfallens von Entfernungsmesserbasis und vorderem Brennpunkt würde bei einer solchen Anordnung eine Übereinstimmung zwischen Entfernungsmesser und Aufnahmeobjektiv nur für zwei Entfernungen zu erreichen sein, z. B. 00 und nah oder ao und mittlere Entfernung bzw. nah und mittlere Entfernung. Alle übrigen Entfernungen würden mehr oder weniger vom richtigen Wert abweichen.
An einem Beispiel sei dieser Fall näher untersucht:

Die Brennweite des Aufnahmeobjektivs sei 50 mm, die kleinste einstellbare Entfernung, gerechnet von der Bildebene, betrage 1 m, die Basis des Entfernungsmessers, die annähernd mit der Bildebene zusammenfallen soll, habe eine Größe von 40 mm.

Die Einstellung einer mit dem Obj ektiv fest verbundenen Negativlinse des Entfernungsmessers, die also die gleichen Verschiebungen wie dieses macht und so berechnet ist, daß beispielsweise die Entfernungen 00 und 1 m mit dem Aufnahmeobjektiv übereinstimmen, würde bei der mittleren Entfernung von 2 m um 11 cm vom richtigen Wert abweichen, also einer tatsächlichen Einstellung von 2,11m entsprechen.

Würde man für die Berechnung nicht 00 und 1 m, sondern 00 und 2 m zugrunde legen, so würde der Entfernungsmesser statt 1 m nur 0,95 m anzeigen, also um 5 cm vom richtigen Wert abweichen. Das sind in beiden Fällen unbrauchbar hohe Differenzen, denn die Schärfentiefe beträgt bei einer relativen Öffnung des Aufnahmeobjektivs von 1:2 nur 2 cm.

Würde man schließlich für eine Übereinstimmung zwischen Entfernungsmesser und Objektiv die Entfernungen 1 m und 2 m wählen, so würde eine für diese Entfernungen berechnete Verschiebelinse statt 00 nur 20 m messen, während die Schärfentiefe bei etwa 40 m liegt.

Die Abweichungen von der richtigen Messung gehen also weit über den Bereich der Schärfentiefe hinaus, so daß eine solche Anordnung für eine exakte Messung ausscheidet. Um zu einem ausreichend genauen Ergebnis zu gelangen,

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war es bisher notwendig, zwischen dem Aufnahmeobjektiv Man muß also bei der Berechnung der Verschiebelinse und der Verschiebelinse ausgleichende Mittel in Form von nicht nur darauf achten, daß der Entfernungsmesser für Kurven oder anderen ausgleichenden Getrieben einzu- alle Entfernungen stimmt, auf die das Aufnahmeobjektiv schalten. Es ist klar, daß solche Getriebe einen erhöhten eingestellt ist, sondern auch darauf, daß das Brennweiten-Aufwand bedeuten, andererseits aber auch Quellen von 5 verhältnis zwischen Linsenscheitel und Linsenrand und Ungenauigkeiten der Messung sein können. damit das Abbildungsverhältnis den vorgegebenen Be-Es ist bekannt, bei photographischen Kameras, die mit dingungen entspricht. Nicht in jedem Falle wird sich die einem mit dem Aufnahmeobjektiv gekuppelten Koinzi- Linse so gestalten lassen, daß sie beiden Bedingungen gedenzentfernungsmesser ausgerüstet sind, an den Basis- recht wird. In einem solchen Falle muß man dann zu der enden zwei feststehende Spiegel anzuordnen und zwischen io Maßnahme schreiten, noch eine sphärische Linse, die nicht ihnen ein strahlenablenkendes Glied, und zwar eine mit an der Verschiebung teilnimmt, der Verschiebelinse sphärische Linse, bei der Scharfeinstellung des Aufnahme- zuzuordnen. Diese hat also nur die Aufgabe, das Brennobjektivs zu verschieben. Man hat bei einer solchen An- weitenverhältnis der Verschiebelinse zu regulieren und hat Ordnung diese Verstellung auch bereits in einem linearen keinen Einfluß auf die Koinzidenz. Verhältnis, und zwar vorzugsweise 1:1, vorgenommen. 15 Nur bei Entfernungsmessern symmetrischer Bauart, Um die eingangs genannten Einstellfehler zu beseitigen, bei denen der Einblick annähernd in der Mitte der Basis schlägt die Erfindung vor, daß eine Brechkraf tsänderung liegt und zur Bilddeckung zwei gleiche Linsen Verwendung bei der Verschiebung des strahlenablenkenden Gliedes finden, die rechts und links vom Einblick im Strahlengang wirksam wird, durch welche die innere Strahlenablenkung angeordnet sind, mit dem Aufnahmeobjektiv eine Einheit derart erfolgt, daß die Abweichungen zwischen der Ein- 20 bilden und sich mit diesem vorschieben, braucht die Stellung des Objektivs einerseits und der Einstellung des Brennweitenbedingung nicht beachtet zu werden, da Entfernungsmessers andererseits automatisch kompen- beide Bilder sich gleichzeitig ändern, siert sind. Da zwischen dem direkt und dem indirekt gesehenen Bei einer sphärischen Linse, wie sie bisher als optisches Bild keine Parallaxe auftreten darf, ist es notwendig, die Verschiebeglied angewandt wurde, ist die Flächenbrech- 25 Verschiebelinse mit der veränderlichen Brennweite nicht kraft unter Voraussetzung einer erträglichen Vernach- rechtwinklig, sondern derart schräg zu ihrer optischen lässigung der sphärischen Aberration über die ganze Linse Achse anzuordnen, daß ihre ideell gedachte Brennebene hinweg eine Konstante. In an sich bekannter Weise be- zur Basis des Entfernungsmessers annähernd einen rechten dürfen solche optischen Mikrometer deshalb der vorge- Winkel bildet.

nannten Kompensationsgetriebe. Nach der Erfindung 3° Bei einer sphärischen Linse ist die Linsenverschiebung werden diese Getriebe nun vermieden durch die Ein- in Nähe der optischen Achse annähernd geradlinig proführung eines verschiebbaren Mikrometergliedes, dessen portional zur Ablenkung des Strahles in bezug auf die Ablenkung im Gegensatz zum vorbekannten nicht kon- optische Achse. Im Gegensatz dazu ändert sich bei der stant ist, sondern das Mikrometerglied weist erfindungs- oben beschriebenen asphärischen Linse das Verhältnis gemäß vom Scheitelpunkt zum Rand hin eine kontinuier- 35 stetig, d. h., in der Nähe des Scheitels hat eine bestimmte lieh verlaufende, und zwar vorzugsweise abnehmende Verschiebung der Linse eine größere Ablenkung des Brechkraft auf. Dadurch wird eine ebenfalls von der Mitte Strahles zur Folge als die gleiche Verschiebung in der nach dem Rand hin sich kontinuierlich ändernde Strahlen- Randzone der Linse. Diese Tatsache läßt sich für die ablenkung bei der Verschiebung des Mikrometerelementes Kompensierung von Verschiebungsdifferenzen des Aufbewirkt. 40 nahmeobjektivs, die durch Abweichungen von der Nenn-Nach der Erfindung wird erstmalig die vorgenannte brennweite bedingt sind, ausnutzen, indem der Anfangs-Kompensation unter Vermeidung zwischengeschalteter punkt der Verschiebungslinse unabhängig von der Vermechanischer Ausgleichsgetriebe nunmehr automatisch Schiebung des Aufnahmeobjektivs entsprechend variiert auf diesem optischen Wege erzielt. wird. Bei Abweichungen der Objektivbrennweite nach Eine solche kontinuierlich verlaufende Ablenkung er- 45 oben, also bei größerer Verschiebung als normal, ist der zielt man erfindungsgrnäß besonders zweckmäßig durch Anfangspunkt der Verschiebelinse weiter vom Linseneine Ablenkungsfläche an diesem verschiebbaren Mikro- scheitel entfernt als bei Abweichungen nach unten, meterelement, die mit einer asphärischen Krümmung In den Zeichnungen ist die Erfindung in drei Ausausgerüstet ist. Die Krümmung der asphärischen Fläche führungsbeispielen dargestellt. Weitere Arten der Vereines solchen Mikrometerelementes ist, wenn sie die ge- 5° wirklichung liegen im Bereich des Erfundenen. Hier zeigt nannte stetige Abnahme nach dem Rand zu aufweist, dazu Fig. 1 einen Entfernungsmesser unsymmetrischer Baugeeignet, infolge der damit erreichten kontinuierlich ab- art mit asphärischer Verschiebelinse (auf 00 eingestellt), nehmenden Brechkraft dieser Fläche die Strahlenab- Fig. 2 den gleichen Entfernungsmesser wie in Fig. 1, lenkung in eine vollständige Übereinstimmung für alle mit j edoch ist der asphärischen Verschiebelinse noch eine nicht dem Entfernungsmesser ermittelten Entfernungen mit 55 verschiebbare sphärische Linse zugeordnet (auf nah eindenen des Aufnahmeobjektivs zu bringen. gestellt),

Die Schiebelinse ist dabei so im Strahlengang des Ent- Fig. 3 einen Entfernungsmesser symmetrischer Bauart

fernungsmessers angeordnet, daß bei den großen Ent- mit zwei gleichen asphärischen Verschiebelinsen (auf co

fernungen die Strahlen annähernd durch den Scheitel der eingestellt).

Linse mit der größeren Krümmung gehen, während bei ⁶° Das Kameragehäuse ist jeweils mit 1 bezeichnet und den nahen Entfernungen die Strahlen durch den Rand der das zur Bildebene auf verschiedene Entfernungen verLinse mit der schwächeren Krümmung verlaufen. schiebbareAumahmeobjektivmitZ.Mittel-oderunmittel-Da in diesem Bereich der Linse infolge des größeren bar mit diesem verbunden ist die zur Basis schief ange-Radius auch die Brennweite größer ist als im Scheitel der ordnete asphärische Verschiebelinse 3 bzw. 33 bzw. 333 Linse, ist naturgemäß auch die Abbildung hier größer als 65 des auf dem Gehäuse 1 montierten Entfernungsmessers, im Scheitel. Bei Enfernungsmessern mit einseitigem Ein- die also die gleiche Bewegung wie das Aufnahmeobjektiv blick ist diese Tatsache in gewissem Maße sogar erwünscht, macht. 4 ist eine zum Entfernungsmesser feststehende da bei diesen das indirekt gesehene Bild bei kurzen Ent- sphärische Linse zum Ausgleich des Brennweitenverhältfernungen infolge des längeren Weges durch die Basis nisses der asphärischen Linse. Mit 5 und 6 sind die festkleiner erscheint als das direkt gesehene. 70 stehenden Basisspiegel bezeichnet und mit 7 die Mittel-

spiegel. 8 und 88 sind in den direkten Strahlengang eingeschaltete Linsen von gleicher Brennweite wie die Scheitelbrennweite der Linse 3 bzw. 33 und 4. Schließlich ist 9 die Okularlinse am Einblick des Entfernungsmessers.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Photographische Kamera mit einem mit dem Aufnahmeobjektiv gekuppelten Koinzidenzentfernungsmesser, bei dem die Verstellung eines zwischen den zwei an den Basisenden feststehenden Spiegelflächen angeordneten strahlenablenkenden Gliedes mit der Verstellung des Aufnahmeobjektivs in einem linearen Verhältnis, und zwar vorzugsweise 1:1, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verschiebung des optischen Einstellgliedes eine Brechkraftsänderung die innere Strahlenablenkung derart bewirkt, daß die Abweichungen zwischen der Einstellung des Objektivs einerseits und der Einstellung des Entfernungsmessers andererseits automatisch kompensiert sind.

2. Photographische Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlenablenkende Glied eine asphärische Linse ist, wobei die Krümmung der asphärischen Fläche vom Scheitelpunkt nach dem Rand zu derartig stetig abnimmt, daß infolge der damit erreichten kontinuierlich abnehmenden Brechkraft dieser Fläche die Strahlenablenkung eine vollständige Übereinstimmung für alle mit dem Entfernungsmesser ermittelten Entfernungen mit denen des Aufnahmeobjektivs erreicht.

3. Photographische Kamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die asphärische Verschiebelinse in der Weise schräg zur Basis und unter Beibehaltung dieser Ausrichtung etwa senkrecht zu ihr verschiebbar angeordnet ist, daß für alle Stellungen der Verschiebelinse die Lage der bildseitigen Brennebene etwa konstant bleibt.

4. Photographische Kamera nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die asphärische Verschiebelinse im Bereich der Basis des Entfernungsmessers angeordnet ist, so daß ihre bildseitige Brennebene etwa senkrecht auf dieser Basis steht.

5. Photographische Kamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der asphärischen Verschiebelinse eine zum Entfernungsmesser feststehende sphärische Linse zugeordnet ist.

6. Photographische Kamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die asphärische Verschiebelinse relativ zu ihrer Gesamtverstellung durch Verschiebung im Ausmaß von Brennweitentoleranzen des Aufnahmeobjektivs justierbar angeordnet ist.

7. Photographische Kamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche asphärische Verschiebelinsen, die sich rechts und links vom Einblick des Entfernungsmessers befinden, mit dem Aufnahmeobjektiv eine Einheit bilden und sich mit diesem verschieben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 286 392.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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