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Die Erfindung betrifft eine Belichtungsmeßvorrichtung in fotografischen
Spiegelreflexkameras, bei welcher ein Teil vom Reflexspiegel über ein Prismen-System
kommenden Lichtstromes durch eine teilverspiegelte Refiexionsfläche desselben hindurchtritt
und über lichtleitende Mittel, die hinter der teilverspiegelten Reflexionsfläche
des Prismensystems angeordnet sind, einem fotoelektrischen Empfänger zugeführt wird.
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Zur Belichtungsmessung bei Spiegelreflexkameras im Sucherstrahlengang
wird in der Regel ein Teil des Sucherlichtstromes zur Messung ausgespiegelt. In
diesen Fällen ist mindestens eine zusätzliche Teilreflexionsfläche erforderlich,
die im Sucherstrahlengang angeordnet ist. In der Regel Werden jedoch noch zusätzliche
optische Bauelemente wie Prismen, optisch sammelnde Systeme u. dgl. benötigt, um
die Meßaufgabe mit möglichst wenig Einschränkungen zu erfüllen.
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Es sind auch andere Innenmeßvorrichtungen bekannt, wo der Reflexspiegel
mit dem lichtelektrischen Empfänger eine Spezialeinheit bildet; oder Anordnungen,
wo sich der oder die Empfänger zum Teil unter Zwischenschaltung lichtleitender Mittel
in Okularnähe befinden. Bei den letzteren Ausführungen wird das Neben- und Streulicht,
bewirkt durch eine mehr oder weniger starke Mattierung der Bildfeldlinse, zur Messung
benutzt.
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In einer weiteren bekannten Ausführung befindet sich der Empfänger
unmittelbar hinter der bildaufrichtenden Fläche eines Penta-Dachkantprismas, wobei
der photoelektrische Wandler die gesamte bildaufrichtende Fläche des Prismas einnimmt,
um eine integrale Messung zu garantieren.
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Schließlich sind Belichtungsmeßvorrichtungen zum Ausmessen eines Mattscheiben-
oder Sucherbildes mit seitlich zu einer das Bild abtastenden Reflexionsfläche angeordneter
lichtelektrischen Zelle bekannt, indem die verspiegelte Reflexionsfläche mit der
lichtelektrischen Zelle durch einen in Richtung des Abbildungsstrahlenganges klar
durchsichtigen Lichtleitstab verbunden ist. Der Lichtleitstab, der auch als Lichtsammler
bekannt und bezeichnet ist bzw. apperturerhöhende Eigenschaften aufweist, kann Querschnitte
an seinen Enden aufweisen, die nicht gleich der Lichteintrittsfläche zu sein brauchen.
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Die bisher bekannten Belichtungsmeßvorrichtungen, insbesondere für
Spiegelreflexkameras, sind alle mit mehr oder weniger Nachteilen behaftet, die sieh
in der meßbaren Anfangsleuchtdichte, der Verwendung von fotoelektrischen Spezial-Lichtempfängern,
der Abhängigkeit der Pupillenlagen der Aufnahmeobjektive und im Falschlichteinfluß
durch das Okular ausdrücken. Keine der bisher bekannten Innenmeßmethoden löst alle
diese Nachteile zur Zufriedenheit.
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Zweck derErfindung ist, für eineBelichtungsinnenmeßvorrichtung ein
optimales Meßergebnis zu gewährleisten, wobei die Beleuchtungsstärke in der Meßebene
und die Beleuchtungsstärke in der Filmebene bei gleicher Blende und allen verwendeten
Objektiven zueinander in konstantem Verhältnis stehen müssen. Das konstante Verhältnis
gilt bei der Belichtungsinnenmeßvorrichtung insbesondere auch dann, wenn beliebige
geometrische Objektverteilungen vorliegen, die hinsichtlich ihres Hell- bzw. Dunkelanteiles
sowie ihres Kontrastumfanges alle möglichen Werte annehmen können. Aufgabe der Erfindung
ist, für ein vielseitiges Objektivsortiment unterschiedlicher Pupillenlagen, geringer
Mattierung des Bildeinstellsystems sowie der vollständigen Unterdrückung des vom
Okular herrührenden Falschlichteinflusses einen hohen Wirkungsgrad der optischen
Einrichtung für die Belichtungsinnenmessung zu gewährleisten.
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Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung in der Weise, daß ein Lichtleiter,
in welchem durch mehrfache Reflexionen der Lichtstrom verdichtet wird, hinter der-
bildaufrichtenden teilverspiegelten Reflexionsfläche eines bildaufrichtenden Prismen-
oder Spiegelsystems, z. B. Pentadachkantprisma, angeordnet ist.
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Entsprechend einigen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der
Lichtleiter in bekannter Weise kegelförmig ausgebildet, wobei die der teilverspiegelten
Reflexionsfläche zugeordnete Grundfläche des Lichtleiters gegenüber der Kegelachse
soweit abgeschrägt ist, daß sie annähernd mit- der Größe der teilverspiegelten Reflexionsfläche
übereinstimmt, hingegen die Kegelspitze entsprechend der Lage und Größe des fotoelektrischen
Wandlers - vorzugsweise eines Kleinflächen-Fotowiderstandes - abgestumpft ist. Der
Lichtleiter beschränkt sich keineswegs nur auf einen Kegelabschnitt, sondern entsprechend
der Erfindung kann der Lichtleiter aus zwei mit unterschiedlichen Kegelwinkeln bestehenden
Kegelabschnitten zusammengesetzt sein, wobei der der teilverspiegelten Reflexionsfläche
benachbarte Kegelwinkel größer gegenüber dem dem fotoelektrischen Wandler benachbarten
Kegelwinkel ist.
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Der Lichtleiter kann auch einem weiteren Ausführungsbeispiel zufolge-in
an sich bekannter Weise aus einem kegelig geformten lichtleitenden Faserbündel bestehen.
Auch werden sehr gute lichtsammelnde Ergebnisse mit einem. Lichtleiter erzielt,
der aus je einem zylinder- und kegelförmigen Abschnitt derart zu einem Stück zusammengesetzt
ist, daß je eine der Grundflächen der beiden Körperteile gegenüber ihrer senkrechten
Körperachsen soweit abgeschrägt sind, daß sie aneinandergelegt annähernd mit der
Größe der teilverspiegelten Reflexionsflächen übereinstimmen, hingegen die Kegelspitze
entsprechend der Lage und Größe des fotoelektrischen Wandlers abgestumpft ist. Außer
kegelförmigen Lichtleitern kann auch die Mantelfläche desselben sphärisch, asphärisch,
zylindrisch oder torisch ausgebildet sein. Schließlich kann der Lichtleiter sich
aus einem pyramidenförmigen Prismensystem zusammensetzen, wobei die Abschrägung
der Grundfläche sowie das unterschiedliche Verhältnis zwischen der Lichteintritts-
und Lichtaustrittsfläche---des Lichtleiters in -gleicher erfinderischer Weise wie
bei den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen besteht. Um optimal alles Licht,
vor allem auch das aus den Randgebieten zu erfassen, ist weiterhin vorgesehen; daß
die Lichteintrittsfläche sowohl des kegel- als auch pyramidenförmigen Lichtleiters
mit einer zusätzlichen Brechkraft, z. B. Fresnelringen, versehen ist. Mit dieser
Maßnahme wird weiterhin erreicht, daß die Sucherbildebene auf dem fotoelektrischen
Wandler abgebildet wird, wodurch das Meßsystem weitgehendst pupillenunabhängig wird.
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Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung und Anordnung des Lichtleiters
bzw. Lichtsammlers unmittelbar hinter der teilverspiegelten Reflexionsfläche, beispielsweise
eines Pentadachkantprismas, und der anschließenden
Zuordnung eines
lichtelektrischen Wandlers an der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters wird ein
optimales Belichtungsmeßergebnis erreicht, womit den meßtechnischenErfordernissen
einerBelichtungsinnenmessung exakt Rechnung getragen wird. Eine Pupillenabhängigkeit,
wie sie bei Wechselobjektiven auftritt, wenn das Objektivsortiment nicht auf eine
einheitliche Austritts-Pupillenlage der Objektive abgestimmt ist, wirkt sich meßtechnisch
entsprechend der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Anordnungsweise so gut wie
nicht nachteilig aus. Der gesamte Sucherlichtstrom, der in das Prismen- bzw. Spiegelsuchersystem
eintritt, trifft auch unbedingt auf die teildurchlässige, beispielsweise bildaufrichtende
Fläche, wobei der über der Gesamtfläche durchgelassene Lichtstromanteil immer auf
die gleiche Fläche des fotoelektrischen Wandlers konzentriert wird, unabhängig von
welchem Objektiv das Licht aufgenommen wird. Durch die lichtsammelnde Eigenschaft
und erfindungsgemäße Gestaltung und Anordnungsweise des Lichtleiters wird eine hohe
Beleuchtungsstärke auf dem fotoelektrischen Wandler erzielt, so daß eine exakte
Messung auch bei geringen Anfangsleuchtdichten gewährleistet ist. Das Lichtleitmittel
ist so gestaltet, daß zur Messung ein handelsüblicher fotoelektrischer Wandler,
vorzugsweise Kleinflächen-Fotowiderstand benutzt werden kann, was in baulicher Hinsicht
erhebliche Platzeinsparung bei höchsten ökonomischem Nutzen zur Folge hat, so daß
Kleinbildkameras mit sehr kleinen Gehäuseabmessungen Verwendung finden können. Ein
weiterer erheblicher Vorteil ist darin zu erblicken, daß die Lichtführung in dem
Lichtleiter so geschieht, daß Falschlichteinfall durch das Sucherokular das Meßergebnis
in keiner Weise beeinflußt.
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Weitere vorteilbringende Merkmale der Erfindung sind an Hand der Beschreibung
und den zeichnerischen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Es zeigt in schematischer
Darstellung je ein Spiegelreflexsuchersystem mit Lichtleitmittel und fotoelektrischem
Wandler nach F i g. 1. in Seitenansicht mit einem kegelförmigen Lichtleiter, F i
g. 2 dasselbe System gemäß F i g. 1 in Vorderansicht, F i g. 3 dasselbe Suchersystem
in Vorderansicht mit einem pyramidenförmigen Prismensystem als Lichtleiter, F i
g. 4 in Seitenansicht mit einem kombinierten kegel- und zylinderförmigen Lichtleiter,
F i g. 5 das gleiche System gemäß F i g. 4 in Vorderansicht, F i g. 6 in Seitenansicht
mit einer konvexgewölbten Mantelfläche des Lichtleiters, F i g. 7 das gleiche System
gemäß F i g. 6 in Vorderansicht, F i g. 8 in Seitenansicht mit zwei kombinierten
kegelförmigen Lichtleitern, F i g. 9 das gleiche System gemäß F i g. 8 in Vorderansicht,
F i g. 10 in Seitenansicht mit einem kegelförmigen Hohlkörper als Lichtleiter, F
i g. 11 das gleiche System gemäß F i g. 10 in Vorderansicht, F i g. 12 in Seitenansicht
mit einem besonders ausgebildeten kegel- oder pyramidenförmigen Lichtleiter, F i
g. 13 das gleiche System gemäß F i g. 12 in Vorderansicht, F i g. 14 in Seitenansicht
mit einem aus Faserbündeln zusammengesetzten konischen Lichtleiter und F i g. 15
das gleiche System gemäß F i g. 14 in Vorderansicht.
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Wie aus F i g. 1 zu ersehen, gelangt der vom- Aufnahmeobjektiv 1 über
Reflexspiegel 2 durch die Bildfeldlinse 3 hindurchtretende Lichtstrom in das Pentadachkantprisma
4, um von da nach mehrfacher Spiegelung über das Okular 5 vom Auge 6 des
Betrachters wahrgenommen zu werden. Hinter der bildaufrichtenden Fläche 7 des Pentadachkantprismas
4, welche teildurchlässig verspiegelt ist, befindet sich ein Lichtleiter bzw. Lichtsammler
8, an dessen Lichtaustrittsfläche ein fotoelektrischer Wandler -vorzugsweise ein
Kleinflächen-Fotowiderstand 9 -mit oder ohne Luftabstand angeordnet ist. Der Lichtleiter,
der aus organischem oder aus anorganischem optisch durchsichtigen Werkstoff, z.
B. aus der Gruppe Akrylplaste hergestellt ist, besitzt die Form eines Kegelabschnittes,
siehe vollausgezogene Linien des strichliert gezeichneten Kegels. Die der teilverspiegelten
bildaufrichtenden Fläche 7 zugeordnete Kegelgrundfläche 10 ist gegenüber der Achse
11 soweit abgeschrägt, daß sie - wie aus F i g. 2 ersichtlich -annähernd mit der
Größe der teilverspiegelten Reflexionsfläche 7 übereinstimmt. Sowohl an der Kegelmantelfläche
12 als auch an der Schrägfläche 13 vom Lichtleiter 8 werden alle die durch die teilverspiegelte
Reflexionsfläche 7 hindurchtretenden Lichtstrahlen in dem optischen Medium des Lichtleiters
nicht nur geführt, sondern der Lichtstrom wird derart konzentriert, daß an der Lichtaustrittsfläche
14, welche ein Vielfaches kleiner ist als die Lichteintrittsfläche 13, der gesamte,
durch die teilverspiegelte Reflexionsfläche gelangende Lichtstrom mit hoher Leuchtdichte
austritt und auf den unmittelbar dahinterliegenden fotoelektrischen Wandler 9 ohne
erhebliche Verluste gelangt. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, wie der kegelförmig ausgebildete
Lichtleiter 8 die teilverspiegelte Reflexionsfläche 7 insoweit bedeckt, als das
der Reflexionsfläche 7 zugeordnete, strichliert gezeichnete Sucherbild 15 von der
Grundfläche 13 des Kegelabschnitts annähernd überdeckt wird.
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F i g. 3 zeigt in Vorderansicht das gleiche Prismensuchersystem, wie
dies in F i g. 1 dargestellt ist. Hinter der teilverspiegelten bildaufrichtenden
Fläche 7 vorn Pentaprisma 4 befindet sich an Stelle eines kegelförmigen Lichtleiters
ein Lichtleiter, der aus einem pyramidenförmigen Prismensystem 16 zusammengesetzt
ist. Auch hier überdeckt in analoger Weise die gegenüber der Pyramidenachse abgeschrägte
Grundfläche annähernd das der Reflexionsfläche 7 zugeordnete strichliert gezeichnete
Sucherbild 15. Der Lichtaustrittsfläche vom Lichtleiter 16 ist ein fotoelektrischer
Wandler 17 mit oder ohne Luftabstand zugeordnet.
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Die F i g. 4, 5, 8 und 9 zeigen Lichtleiter, die aus unterschiedlichen
geometrischen Körperteilen zusammengesetzt sind, wobei sowohl die dem Objektiv zugewandten
Mantelflächen der unterschiedlichen Körperteile als auch die der teildurchlässig
verspiegelten Reflexionsfläche 7 vom Pentaprisma 4 zugewandte schräge Lichteintrittsfläche
vom Lichtleiter die hindurchgelassenen Lichtstrahlen des Sucherlichtstromes total
reflektieren. Die an der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters austretenden Lichtstrahlen
gelangen auf den fotoelektrischen Wandler.
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Der in den F i g. 4 und 5 gezeigte, aus einem Stück
bestehende
Lichtleiter 20 ist geometrisch aus je einem zylinder- und kegelförmigen Abschnitt
zusammengesetzt. Die strichliert gezeichneten Körperteile zeigen einen Zylinder
21 mit dessen Körperachse 22 und einen Kegel 23 mit dessen Achse 24. Die Mantelflächen
der unterschiedlichen Körperteile 21 und 23 sind dem Aufnahmeobjektiv zugewandt,
hingegen die Grundflächen der beiden Körperteile 21 und 23 gegenüber ihren Körperachsen
22 und 24 soweit abgeschrägt sind, daß sie aneinander gelegt eine
gemeinsame Schrägfläche 25 ergebend mit der Größe der teilverspiegelten Reflexionsfläche
7 vom Pentaprisma 4 bzw. mit der strichliert gezeichneten Sucherbildgröße 26 übereinstimmen.
Die Spitze des Kegels 23 ist entsprechend der Größe und Lage des fotoelektrischen
Wandlers, wozu vorzugsweise ein Kleinflächenfotowiderstand 27 Anwendung findet,
abgestumpft, so daß die Liehtaustrittsfläche 28 vom Lichtleiter 20 gegenüber
der Schrägfläche 25 um ein Vielfaches kleiner ist.
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Der in den F i g. 8 und 9 gezeigte, ebenfalls aus einem Stück bestehende
Lichtleiter 30 ist geometrisch aus zwei mit unterschiedlichen Kegelwinkeln bestehenden
Kegelabschnitten zusammengesetzt. Die strichliert gezeichneten schematisch dargestellten
Körperteile zeigen je einen Kegel 31, 32 mit ihren Achsen 33 und 34, wobei
der der teilverspiegelten Reflexionsfläche 7 vom Pentaprisma 4 zugehörende Kegelwinkel
größer gegenüber dem dem fotoelektrischen Wandler zugehörenden Kegelwinkel ist.
Die Mantelflächen der Kegelabschnittsteile 31, 32-siehe stark ausgezogene Linien
-sind dem Aufnahmeobjektiv zugewandt, hingegen die Grundfläche vom Kegel 31 gegenüber
der Kegelachse 33 so abgeschrägt ist, daß die sich hieraus ergebende Schrägfläche
35 annähernd mit der Größe der teilverspiegelten Reflexionsfläche 7 vom Pentaprisma
4 bzw. mit der strichliert gezeichneten Sucherbildgröße 36 übereinstimmt. Die Lichtaustrittsfläche
37, die entsprechend der Lage und Größe des fotoelektrischen Wandlers - vorzugsweise
einem Kleinflächenfotowiderstand 38 - angepaßt ist, entsteht dadurch, indem vom
Kegel 32 die Grundfläche gegenüber der Kegelachse 34 bis zur Kegelmantelfläche abgeschrägt
ist.
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In den F i g. 6 und 7 ist ein Lichtleiter 40 dargestellt, bei
dem die dem Aufnahmeobjektiv zugewandte Mantelfläche sphärisch, asphärisch, zylindrisch
oder torisch ausgebildet ist. In der gleichen Weise wie bei den vorausgegangenen
Ausführungsbeispielen werden die durch die teilverspiegelte Reflexionsfläche 7 vom
Pentaprisma 4 hindurchgelassenen Lichtstrahlen im Innern des Lichtleiters 40 an
den Wänden 41 und 42 total reflektiert, so daß der gesamte ausgespiegelte Lichtstrom
im Lichtleiter gesammelt wird und durch die Lichtaustrittsfläche 43 vom Lichtleiter
40 austretend auf die Fläche des fotoelektrischen Wandlers 44 gelangt. Die Größe
der Schrägfläche 42 entspricht ungefähr der Sucherbildgröße 45, siehe F i g. 7.
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In den F i g. 10 und 11 befindet sich an der teilverspiegelten bildaufrichtenden
Fläche 7 vom Pentaprisma 4 ein innenverspiegelter, kegelförmiger Hohlkörper, dessen
Grundfläche gegenüber der Kegelachse soweit abgeschrägt ist, daß die schräge, ringförmige
Fläche annähernd die Größe des strichliert gezeichneten Sucherbildes 52 (siehe F
i g. 11) überdeckt. Infolge der kegelartigen Verjüngung des Lichtleiters 50 wird
bekanntlich die effektive Lichtstärke gesteigert, so daß der gesamte, durch die
teilverspiegelte Reflexionsfläche 7 hindurchtretende Lichtstrom auf den fotoelektrischen
Wandler 54 ohne nennenswerte Verluste gelangt. Die vom Sucherlichtstrom beaufschlagte
Fläche des Wandlers 54 ist um ein Vielfaches, jedoch mindestens dreifach kleiner
gegenüber der den Sucherlichtstrom hindurchlassenden teilverspiegelten Reflexionsfläche
7 vom Pentaprisma 4.
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In den F i g. 12 und 13 ist der Abschnitt eines kegel- bzw. pyramidenförmigen
Lichtleiters 55 dargestellt nur mit dem Unterschied, daß die Lichteintrittsfläche
mit Fresnelringen 56 versehen ist. Durch die Einführung dieser zusätzlichen Brechkraft
wird die Sucherbildebene auf den fotoelektrischen Wandler abgebildet. Damit wird
das Meßsystem weitgehendst pupillenunabhängig. Der fotoelektrische Wandler 57 ist
mit oder ohne Luftabstand an der Lichtaustrittsfläche vom Lichtleiter 55 angeordnet;
seine Größe ist ein vielfaches kleiner gegönüber der teilverspiegelten bildaufrichtenden
Fläche 7 vom Pentaprisma 4.
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In den F i g. 14 und 15 wird eine Ausführungsform des Lichtleiters
gezeigt, indem der kegelige Lichtleiter 58 in an sich bekannter Weise aus einem
lichtleitenden Faserbündel besteht, dessen Lichteintrittsfläche der Größe der teilverspiegelten
Reflexionsfläche 7 vom Pentaprisma 4, hingegen die Lichtaustrittsfläche der Größe
des fotoelektrischen Wandlers 59 angepaßt ist.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Anordnung des Lichtleiters
hinter der teilverspiegelten Reflexionsfläche bei verschiedenen strahlenumlenkenden
Systemen, z. B. Penta-Dachkantprismen, Porro-Prismen und sonstigen Prismen- bzw.
Spiegelsystemen Anwendung findet.