DE1027907B - Scharfeinstellvorrichtung fuer optische Geraete, insbesondere fuer photographische Vergroesserungsapparate - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Scharfeinstellvorrichtung für optische Geräte, insbesondere für photographische Vergrößerungsapparate, bei der durch zwei Paare von gegeneinander versetzten, in zwei zur Objektebene parallelen und symmetrischen Ebenen angeordneten Blenden in der Bildebene zwei streifenförmige Lichtmarken erzeugt werden, die bei Scharfeinstellung auf diese Bildebene in eine Gerade fallen.

Bei den bisher bekannten optischen Geräten wurden zum Scharfeinstellen, automatisch arbeitende Kurven- und Hebelsysteme benutzt oder das Scharfeinstellen durch verschiedene visuelle Systeme erreicht, deren Auswahl vom Zweck der Benutzung abhängig ist. Andere bekannte visuelle Einrichtungen sind verschiedene Teste, Raster, Schlitze und ähnliche· Mittel, die in der Brennebene des Objektivs eines optischen Gerätes angebracht sind. Bei solchen Scharfeinistellvorrichtungen entstehen aber Fehler durch Akkommodation und individuelle Mängel dies menschlichen Auges. Deshalb hängt die Präzision der Scbarfeinstellung von den individuellen Eigenschaften der Bedienung und von den Arbaitsplatzbedingungen ab. Andere bekannte Scharfeinsitellvorrichtungen werden durch zwei Raster mit wechselweise durchsichtigen und undurchsichtigen bzw. mattierten Einzelfeldern gebildet. Die Raster sind in zwei parallelen Ebenen angeordnet, und innerhalb des so gebildeten Luftfilms liegt die Ebene, in welche die Auffangebene (lichtempfindliche Schicht) gebracht werden muß, um ein Bild optimaler Schärfe zu erzielen.

Bei den Scharfeinstellvarricbtungen anderer Art, die speziell für Vergrößerungsapparate geeignet sind und aus zwei in parallelen Ebenen liegenden Blenden bestehen, erfolgt die Fokussierung durch Verschieben zweier projezierter Lichtstreifen gegeneinander. Bei der richtigen Scharfeinstellung koinzidieren die beiden Lichtstreifen. Das Verhältnis der Verschiebungsgröße zur Defokussierung des optischen Systems ist für die Präzision der Scharfeinstellung maßgebend. Bei der Beobachtung der Verschiebung der Lichtstreifen gegeneinander kommt das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges in Betracht. Das Auflösungsvermögen soll man beim größten Kontrast erwägen, der in diesem Falle durch das Verhältnis der Leuchtdichte der hellen Lichtätredfen zur Leuchtdichte des Hintergrundes definiert wird. Der größte Kontrast tritt im Falle des schwarzen Hintergrundes (Leuchtdichte = 0) auf.

Den theoretischen Voraussetzungen nach kann man die Defokussierung A χ des optischen Systems aus der Beziehung

Ax =

2cAAy'

ß + i

Scharf einstellvorrichtung

für optische Geräte,

insbesondere für photographische

Vergrößerungsapparate

Anmelder:

MEOPTA, narodni podnik,
Prerov (Tschechoslowakei)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 18. Februar 1954

Emil Nesvadba, Rokytnice (Tschechoslowakei),
ist als Erfinder genannt worden

bestimmen, wobei c die Blendenzahl, β die Vergrößerung und Ay' die kleinste bemerkbare Verschiebung der (in der normalen Sehweite) projizieren Lichtstreifen bedeutet.

Aus der Formel ergibt sich, daß die Defokussierung Ax in der gleichen Größenanordniung wie Ay' liegt (praktisch 10~~²mm), so daß die Empfindlichkeit der Einrichtung beträchtlich wird.

Bei den bekannten rasterartigen Vorrichtungen kann eine vollkommene Scharfeinstellung nicht erzielt werden, da die beiden parallelen Ebenen an den Grenzen der Tiefenschärfe des benutzten optischen Systems praktisch nicht genau eingestellt werden können. Außerdem ist es bei solchen Vorrichtungen nötig, den Abstand der beiden Ebenen für verschiedene Brennweiten der benutzten optischen Systeme zu ändern.

Bekannt sind auch Einrichtungen zum Scharfeinstellen optischer Geräte, bei denen in beiderseits gleichem Abstand von der Einstellebene zwei spaltförmige Blenden angebrauht sind, die unter Umständen so ausgebildet sein können, daß Teile der Spaltblenden in der Einstellebene selbst liegen'. Diese Einrichtungen weisen schon bei einer geringen Veränderung des Abstandes vom Objektiv eine wesentliche Veränderung der geometrischen Gestalt der Lichtstreifen des Projektionsbildes auf.

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Diese Scharfeinstellungen 'haben aber den Nachteil, daß die geometrische -Gestalt dies Projektionsbildes bei Defokussierung eine unscharfe Kontur, aufweist, was eine wesentliche Verminderung des Kontrastes verursacht, so daß es nicht möglich ist, das Auflösungsvermögen des Auges völlig auszunutzen. Ein anderer Nachteil liegt darin; daß derartige Scharfßinstellvorrichtungen für genaue Meßinstrumente nicht benutzbar sind. _

Diese Nachteile der bekannten Seharfeinstellvorrichtungen werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß in der Objektebene eine Spaltblende angeordnet ist, deren Spalt in der gemeinsamen Mittelebene der beiden Blendenpaare liegt, zu den Kanten dieser Blenden parallel ist und sich über den Bereich beider Blendenpaare erstreckt.

Durch Einschalten dieses Spaltes erhöht sich die Randschärfe der projizierten Lichtstreifen und somit der Kontrast zwischen diesem und dem Hintergrund. Einen weiteren Vorteil des Erfindungsgegenstandes bildet die Möglichkeit seiner Anwendung auch bei optischen Präzisionsgeräten, wie z. B. bei Kollimatoren.

Der Erfindungsgegenstand ist an Hand der Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. 1 stellt die schematische S'kizze des Systems dar, das aus zwei Paaren von Blenden besteht, die in zwei parallelen, durch einen Spalt getrennten Ebenen gelagert sind;

Fig. 2 veranschaulicht die Scharfeinstellvorrichtung für ein photographisches Vergrößerungsgerät, das aus zwei Prismenkörpern mit Kanten besteht, die die Blenden und. den Spalt in drei parallelen Ebenen bilden; in

Fig. 3 sind drei Lichtstreifen veranschaulicht, die durch die Scharfeinstellvörrichtung gemäß Fig. 2 erzielt werden;

Fig. 3 A stellt einen Lichtstreifen bei der Scharfeinstellung dar, während

Fig. 3 B und 3 C die Lichtstreifen bei der Defokussierung des Vergrößerungsapparates veranschaulichen; in

Fig. 4 ist der Lichtstrahlengang im optischen, Projektionssystem veranschaulicht, in dem die Scharfeinstellvorrichtung mit den von der optischen Achse entfernten Blenden benutzt wird; in

Fig. 5 ist ein ähnliches optisches System mit Scharfeinstellvorrichtung mit den von der optischen Achse gleich weit entfernten Blenden als Spaltkanten dargestellt; in

Fig. 6 ist dasselbe optische System mit Scharfeinstellvorrichtung mit Blenden, die über die optische Achse versetzt sind, gezeigt.

In. Fig. 1 ist das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulicht, bei dem die zwei Paare von Blenden 1, 1' und 2, 2' in zwei parallelen Ebenen angebracht sind. In der Mitte zwischen diesen Ebenen befindet sich die Blende 3 mit dem Spalt 4.

Eine andere Ausführung der Scharfeinstellvorrichtung in besonderer Ausstattung für photographische Vergrößerungsgeräte ist in Fig. 2 veranschaulicht. Diese Einrichtung besteht aus zwei nebeneinander gelegenen Körpern 5, 6 aus Metall oder Kunststoff, deren einander zufgekehrte Flächen mit Einschnitten versehen und derart angeordnet sind, daß sie teils zwei Paare von Blenden 7, T oder 8, 8', teils den Spalt mit zwei Kanten 9, 9' bilden. Diese Scharfeinstellvorrichtung ist im Negativhalter des photographischen .Vergrößerungsgerätes so befestigt, daß die Emulsion des vergrößerten Negativs sich in der Spaltebene 9, 9' befindet. Beim Scharfeinstellen durch Verschiebung ■entweder des Negativs oder des Objektivs in der Richtung der optischen Achse projiziert sich das Bild der beiden Lichtstreifen 10,10' gemäß Fig. 3 auf die Projektionsfläche. Präzise Scharf einstellung erfolgt, wenn die beiden Lichtstreifen 10, 10' an der Projektionsfläche in ein scharfes und enges Spaltbild koinzidieren (Fig. 3A).

In den Fig. 4, 5 und 6 sind verschiedene Beispiele der im optischen Projektionssystem eingereihten Scharfeinstellvorrichtung angedeutet. In Fig. 4 sind das Objektiv 11 und die Scharfeinstellvorrichtung dargestellt, welche aus den in einem gewissen. Abstand von der optischen Achse angebrachten Blenden 12, 12' und dem Spalt 13 besteht. Der in senkrechter Richtung gemessene Abstand der Biendenränder von der optischen Achse des Objektivs hängt von dem Durchmesser der Eintrittspupille des Objektivs und von der Vergrößerung ab. Die von der (in der Zeichnung nicht dargestellten) Lichtquelle unmittelbar kommenden Strahlen verlaufen in der Pfeilrichtung P. In Fig. 5 sind das Objektiv 14 und die Scharfeinstellvorrichtung dargestellt, welche aus dem Spalt 16 und den Blenden 15, 15' besteht. Die Blendenränder sind von der optischen Achse genauso weit wie die Spaltkanten entfernt. In Fig. 6 sind das Objektiv 17 und die Scharfeinstellvorrichtung mit Spalt 19 und Blenden 18, 18' dargestellt. In dem zuletzt genannten Falle überschreiten die Blendenränder die optische Achse in senkrechter Richtung um einen Wert, welcher gleichfalls von der Eintrittspupille des Objektivs und der Vergrößerung abhängig ist. Bei der Durchleuchtung und Scharfeinstellung der Blenden 13, 16, 19 nach Fig. 4, 5, 6 erscheinen ihre Bilder in der Ebene B-B, die Blenden 12, 15,18 werden in der Ebene D-D und die Blenden 12', 15', 18' in der Ebene F-F abgebildet. Bei Betrachtung dieser Abbildungen ist zu erkennen, daß die Fig. 4 und 6 die Grenzfälle der Blendenränderlage beiderseits des Spaltes in Abhängigkeit von der Objektivbrennweite, von seinem Durchmesser und der Vergrößerung darstellen'. Es ist auch ersichtlich, daß die Vorrichtung um so- empfindlicher ist, je mehr das optische System das Überschreiten der optischen Achse durch die Blendenränder ermöglicht. Bei den Apparaten, bei denen es nicht soviel auf die Genauigkeit ankommt, z. B. bei Rep.roduktionsapparaten, ist die Scharfeinstellung gemäß den Fig. 4 und 5 anwendbar. Für normale photographische Vergrößerungeapparate reicht die Ausführung nach Fig. 5 aus. Bei präzisen Apparaten, z. B. Kollimatoren, ist es vorteilhaft, die Ausführung gemäß den Fig. 5 und 6 anzuwenden.

Es ist offensichtlich, daß die Genauigkeit der Scharfeinstellung um so größer ist, je mehr die Blendenränder die optische Achse des Objektivs überschreiten. Das Übergreifen der Blendenränder und damit auch die Genauigkeit der Scharfeinstellung kann man nur bis zu einer gewissen Grenze steigern, die durch die Brennweite, den Durchmesser der Eimtritts-■pupille und die Objektiwergrößerung gegeben ist. Aus den Fig. 4, S und 6 folgt für die maximale Neigung der Ränderverbindungslinie der Blende und des Spaltes die Relation

tga =

2f(ß

wobei β die Vergrößerung, d den Durchmesser der Objektiveintrittspupille, s die Breite des Spaltes und / die Objektivbrennweite bedeutet.

Die erfindungsgemäße Scharfeinstellvorrichtung kann man für die visuellen optischen Geräte, z. B. Kollimatoren, auf durchsichtigen Platten herstellen. Die Blenden werden bei dieser Ausführung durch eine undurchsichtige, im Vakuum oder auf anderem Wege aufgebrachte Schicht gebildet, und der Spalt wird durch Gravieren oder Ätzen einer solchen Schicht hergestellt.

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Scharfeinstellvorrichtung für optische Geräte, inisbesondere für photographisdhe Vergrößerungsapparaite, bei der durch zwei Paare von gegeneinander versetzten, in zwei zur Objektebene parallelen und symmetrischen Ebenen angeordneten Blenden in der Bildebene zwei streifenförmige Lichtmarken erzeugt werden, die bei Scharfeinstellung auf diese Bildebene in eine Gerade fallen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Objektebene eine Spaltblende angeordnet ist, deren Spalt in dar gemeinsamen Mittelebene der beiden Blendenpaare liegt, zu den Kanten dieser Blenden parallel ist und sich über den Bereich beider Blendenpaare erstreckt.

2. Scharfeinstellvorrichtung für optische Geräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinien der Blendenkanten und der Spaltkanten entweder parallel zur optischen Achse des Gerätes verlaufen oder mit dieser Achse einen Winkel α bilden, dessen maximaler Wert aus der Gleichung

tg« =

2f(ß + l)

erhalten wird, wobei β die Vergrößerung des optischen Systems, d den Durchmesser der Objektiveintrittspupille, / die Objektivbrennweite und. s die Breite des Spaltes bedeutet.

3. Scharfeinstellvorrichtung für optische Geräte nach, den Ansprüchen 1 und. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blendenpaare und der Spalt durch Einschnitte in den Nachbarwänden zweier Prismenkörper (5, 6) gebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 871 997.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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