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Einrichtung zur Entfernungsmessung Die Anmeldung betrifft Einrichtungen
zur Bestimmung der relativen Lage der Ebene maximaler Amplitude einer Ortsfrequenz,
insbesondere nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 56 617.6), in Anwendung bei Reflexkameras.
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Es sind elektro-optische (optronische) Fokussiereinrichtungen für
Reflexkameras bekannt, bei denen ein Teil des Lichtes der Objektiv-Pupille für die
Fokussiereinrichtung über einen Ringspiegel abgezweigt und dann einer Abtasteinrichtung
mit bewegter Blende und bewegten fotoelektrischen Empfängern zugeführt wird. Diese
bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß der für die Fokussiereinrichtung
abgezweigte Strahlenanteil für die Aufnahme verlorengeht.
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Es wird gleichzeitig nur ein sehr kleiner, fast punkt- oder s'paltformiger
Ausschnitt des Objektbildes zur Messung herangezogen, wodurch - um zu ausreichend
hohen Lichtströmen zu kommen und dementsprechend das Produkt: Sehfeld x Apertur
hoch zu treiben - bei einem vorgesehenen minimalen Sehfeld zwangsläufig ein großer
Aperturanteil für die Messung ausgenutzt -werdenmuß und damit anderen Zwecken verlorengeht.
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Außerdem ist Objektiven verschiedener Öffnungen und unterschiedlicher
Brennweiten jeweils eine eigene Fokussiereinrichtung zuzuordnen, welche an das Objektiv
angepaßt ist.
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Eine solche Ausgestaltung ist aber mit erheblichen Kosten verbunden.
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Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, Fokussiereinrichtungen für
Reflexkameras zu schaffen, bei denen die aufgezeigten Nachteile nicht vorliegen
und bei denen man mit einem Minimum an technischem Aufwand auskommt
Die
Lösung dieser Aufgabe basiert auf den Gedanken, die im Patent ... (Patentanmeldung
P 21 56 617ob unter Schutz gestellt sind0 Demzufolge ist Gegenstand dieser Anmeldung
eine Einrichtung zur Bestimmung der relativen Lage der Ebene maximaler Amplitude
einer Ortsfrequenz, bei der einem Eintrittsobjektiv mindestens ein Gitter als Korrelator
und Ortsfrequenzfilter nachgeordnet ist, welches sich in der Nähe der Abbildungsebene
dieses Objektivs befindet, sowie mit vorzugsweise zwei diesem Gitter nachgeordneten
fotoelektrischen Empfängern, deren Ausgangssignale aufgrund angewendeter physikalischer
oder geometrischer Strahlenteilung für die gewählte Ortsfrequenz im Gegentakt sind0
Diese Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß als Ortsfrequenzfilter die Prismeneinstellscheibeuder
Suchereinrichtung in einer Spiegelreflexkamera vorgesehen ist, welcher geradeaus
ein Okular und zusätzlich mindestens zwei seitlich angeordnete fotoelektrische Empfänger
naohgeschaltet sind, deren Ausgänge - gegebenenfalls über einen Verstärker - mit
einem Anzeigeinstrument und/oder mit den Ausgangsklemmen einer das Objektiv längs
der optischen Achse verschiebenden Stelleinrchtung verbunden sind. Dabei können
zwischen der Prismeneinstelischeibe und den fotoelektrischen Empfängern optische
strahlablenkende Mittel, beispielsweise in Form eines Pentaprismas, vorgesehen sein.
Mit Vorteil sind für die Strahlengänge zu den fotoelektrischen Empfängern je ein
am Pentaprisma aufgekitteter Hohlspiegel, eine Sehfeldblende sowie eine Sammellinse
vorgesehen. Auch können für die Benutzung von Wechselobjektiven unterschidlicher
Größtöffnungen die optronische Auswertung mehrerer Aperturbereiche erlaubende optische
Ablenkmittel vorgesehen sein.
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Es können mehrere gegebenenfalls schaltbare fotoelektrische Empfängerpaare
vorgesehen sein. In einer. speziellen AusfUhrungsform ist die Prismeneinstellscheibe
federnd gelagert irnd es sind Mittel an sich bekannter Art zum Bewegen derselben
nach mindestens einer Koordinatenrichtung vorgesehen.
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VorteiLhafterweise kann die Prismeneinstellscheibe als aperiodisches
Raster ausgebildet sein.
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Die neue Einrichtung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen
beispielsweise beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 das Prinzip der Neuerung, Fig. 2 die
Lage der Austrittspupille, Fig. 3 Lagerung und Antrieb der Prismeneinstellscheibep
Fig. 4 eine gestreckte Darstellung des Strahlenverlaufs in einem Pentaprisma, Fig.
5 eine Rückansicht des Pentaprismas, Fig0 6 die entsprechende Vorderansicht des
PentaprismasS Fig. 7 die entsprechende Seitenansicht des Strahlenverlaufs im Pentaprisma,
Fig. 8 und 9 eine andere Möglichkelt der Strahlenfiihrung in einemPentaprisma mit
Dachkante In Fig.1 bildet ein Objektiv 2 ein nicht mit därgestelltes Objekt in die
Ebene einer Prismeneinstellscheibe 3 ab.
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Durch die unterschiedliche Lichtablenkung der Prismen wird eine Energieaufspaltung
zwischen je zwei um eine halbe Gitterkonstante gegeneinander versetzten Qbjektbildpunkten
erzeugt. Dadurch entstehen seitlich versetzte, einander teilweise überdeckende Austrittspupillen
28t, 29t, 30', 312 (Fig.2). Die außenliegenden, nicht zur direkten Beobachtung über
ein Okular 59 genutzten Pupillenteile werden mittels Objektiven 57, 58 in Ebenen
abgebildet, in denen sich das Meßfeld begrenzende Blenden 15, 16 befinden.
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Diese sind so bemessen, daß etwa ein anzumessendes Gesicht in einer
Entfernung von 1,20 m bis 2,0 m bei mittlerer Normalbrennweite des Objektivs 2 der
Größe der Blendenöffnung entspricht. Nachgeschaltete Sammelglieder 13, 14 leiten
das die Blenden 15, 16 durchdringende Licht auf de
einen fotoelektrischen
Empfänger 6, 7, deren Ausgangssignale auf einen Gegentaktverstärker 8 geschaltet
sind. Am Ausgang des Verstärkers 8 liegt eine Anzeigevorrichtung 9 zur Anzeige des
maximalen Differenzsignales der Empfänger 6, 7.
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Gleich2eitig ist der Ausgang des Verstärkers 8 über einen Schalter
10' mit einer Servoeinrichtung 10 verbunden, welche durch Schließen des Schalters
10' in Funktion gesetzt das Objektiv 2 so lange längs der optischen Achse verschiebt,
bis auf das anvisierte Objekt fokussiert ist.
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Die so weit beschriebene Einrichtung gestattet es, zunächst unter
Beobaohtung des Instrumentes 9 von Hand im Schnellgang grob zu fokussieren und dann
durch Schließen des Schalters 10' die Feinfokussierung zu erreichen.
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Es ist auch möglich, an den Ausgang des Verstärkers 8 anstelle des
Anzeigeinstrumentes 9 eine Lichtblinkvorrichtung anzuschalten, welche außerhalb
des Bildfeldes Blinklichtsignale erzeugt derart, daß das Objekt in der Mitte des
Sehfeldes angezielt wird und gleichzeitig die physiologische Eigenschaft der starken
Wechsellichtempfindlichkeit der seitlich auf der Netzhaut des menschlichen Auges
angeordneten Stäbchen ausgenutzt wrd.
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In der Fig.1 ist die neue Einrichtung für die Fokussierung nach nur
einer zur optischen Achse senkrechten Koordinatenrichtung dargestellt. Selbstverständlich
ist es möglich, durch Anbringung eines zum gezeigten Empfängerpaar um 900 gedrehten
Empfängerpaares auch eine zweite Koordinatenrichtung mit in die Messung einzubeziehen.
Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn das angemessene Objekt parallel zur einen
Koordinatenrichtung periodische Strukturen aufweist.
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Um zu noch eindeutigeren Signalen zu gelangen, kann die
Einstellscheibe
3 aperiodisch ausgebildet sein.
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Fig.2 zeigt in einem Blick von unten gegen die Einstellscheibe die
Lage der aus der Ausgestaltung der Einstellscheibe der Einrichtung nach Fig. 1 sich
ergebenden-Pupillen. Wie man erkennt, ist das Okular 59 in den Teil des Strahlendiagrammes
gelegt, in welchem sich die den vier Nebenpupillen entsprechenden Strahlen überlagern.
Die beiden fotoelektrischen Empfänger 6, 7 dagegen sind räum-Iich sa angeordnet,
daß sie nur von Strahlen jeweils einer Pupille beaufschlagt werden können.
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Da bekanntlich Wechselsignale leichter zu verarbeiten, insbesondere
zu verstärken sind als Gleichsignale, ist man bestrebt, die meßsignale in Form von
Wechselsignalen zu erhalten Zu diesem Zwecke kann man, wie in Fig.3 dargestellt,
die Einstellscheibe mittels federnder Drähte 6o elastisch lagern. Jeder der durch
die fotoelektrischen Empfängerpaare bestimmten Koordinatenrichtung ist eine auf
die Einstellscheibe wirkende Antriebsvorrichtung in Form eines Piezostabes 18 zugeordnet,
die von einem nicht mit dargestellten Generator gespeist, die Einstellscheibe in
oszillierende Bewegung versetzen. Die in Fig.3 dargestellte Einrichtung ist für
Schwingbewegungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen vorgesehen.
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Die Figuren 4 bis 7 erläutern ein konstruktives Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Reflexkamera. Dabei-wird ein leicht abgewandeltes
Pentaprisma 35 mit Dachkante bekannter Art dazu verwendet, die-Neßbasen zweier unterschiedlich
geöffneter Objektive 2 und 2' auszunutzen, wobei das Meßlicht in jedem Fall zwei
fotoelektrischen Empfängern 6, 7 zugeführt wird. In Fig.4 ist der Strahlenverlauf
im Pentaprisma 35 im wesentlicheu gestreckt dargestellt, in Fig.7 dagegen in abgeknickter
Form in Seitenansicht. Die Figuren 5 und 6 zeigen weitere Ansichten
des
Prismas 35.
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Nach Durchlaufen des Objektivs 2 gelangen die Randstrahlen über einen
Spiegel 23 auf die Einstellscheibe 3, durchlaufen dann eine Feldlinse 32 und werden
nacheinander an den Dachflächen 50 des Pentaprismas 35, an zwei auf die Prismenfläche
36 seitlich oben aufgekitteten Spiegeln 37, 38 und an zwei auf die Prismenfläche
61 aufgebrachten Hohlspiegeln 39, 40 wieder auf die Prismenfläche 36 seitlich unten
reflektiert, wo sie an Austrittsfenstern 41, 42 unterhalb der Spiegel 37, 38 zur
Zwischenabbildung in die Ebenen der Blenden 15, 16, wie schon zu Fig.1 beschrieben,
austreten. Die Sammellinsen 13, 14 bilden die den Teilabschnitten der Austrittspupillenteile
des Objektivs 2 (Fig.2) an den Orten der Spiegel 39, 40 zugeordneten Austrittspupillen
auf die fotoelektrischen EipfEnger 6, 7 ab.
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Zwischen den Spiegeln 39, 40 treten die dem Bereich der überlagernden
Nebenpupillen entsprechenden Strahlen (Fig.2) durch die Prismenfläche 61 aus und
dienen in Verbindung mit dem Okular 59 der visuellen Beobachtung0 In Fig.4 sind
die einem Objektiv 2' mit kleinerer Apertur entsprechenden Strahlen mit Einfachpfeil,
die dem Objektiv 2 mit größerer Meßbasis entsprechenden mit Doppelpfeil gekennzeichnet.
Erstere Strahlen erfahren im Gegensatz zu den oben beschriebenen letzteren nach
Reflexion an den Hohlspiegeln 39, 40 infolge ihrer geringeren Divergenz eine zusätzliche
Totalreflexion an seitlich auf das Prisma 35 aufgekitteten Platten 43, 44 (Fig.6),
bevor sie ebenfalls an den Fenstern 41, 42 austreten. Von dort gelangt das Licht
auf die totalreflektierenden Prismen mit sammelnder Austrittsfläche 55, 56 (Fig.4),
deren Aufgabe es ist, nur das Licht der Meßstrahlen aus dem Bereich 39, 40 zu reflektieren>
dagegen die unerwünschten Strahlen mit geringerer Neigung zu Lot auf die Hypotenuse
aus dem Bereich
des Okulars 59 ungespiegelt durchtreten zu lassen.
Uber die nachgeschalteten Sammelglieder 13, 14 gelangt das Meßlicht auf die fotoelektrischen
Empfänger 6, 7.
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Die Figuren 8 und 9 zeigen eine andere Möglichkeit der Strahlenfihrung
im Pentaprisma 35 mit Dachkante. Wie im in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Fall
werden hier die Strahlen höherer Apertur (Doppelpfeil) an zwei auf die Prismenfläche
36 aufgebrachten Spiegeln 45 und 46 reflektiert, die aber im Gegensatz zu den Spiegeln
37, 38 (fig6) seitlich die ganze Höhe der Prismenfläche 36 bedecken. Anschließend
treffen diese Strahlen die Hohlspiegel 39, 40, die aber in diesem Fall so geneigt
sind, das das Licht durch die im anderen Falle ungenutzte Fläche 49 bei 51 und 52
austreten kann anstatt durch die Fenster 41, 42. Die Strahlen geringerer Apertur
veriaufen hier ebenfalls über die auf der Fläche 36 befindlichen Spiegel 45,-46
auf die Hohlspiegel 39,-40, werden dann aber nochmals über die Dachflächen 50 auf
die Fenster 51, 52geriihrt statt über die Platten 43, 44 (Fig.6). i Mit Vorteil
kann bei der neuen Einrichtung mit dem Schalter zum Schließen des Steuerstromkreises
für den die Fokussierung durchführenden Antrieb ein zweiter Schalter verbunden oder
gekoppelt-sein, welcher eine in der Kamera befindliche Belichtungsmeßeinrichtung
in Gang setzt. Dadurch wird sichergestellt, daß für die Entfernungsmessung und für
die Belichtungsmessung das gleiche Bildfeld benutzt wird.