DE2215390A1 - Entfemungsmeß-Vorrichtung - Google Patents
Entfemungsmeß-VorrichtungInfo
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B13/18—Focusing aids
- G03B13/20—Rangefinders coupled with focusing arrangements, e.g. adjustment of rangefinder automatically focusing camera
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entfernungsmeß-Vorrichtung, die
nach dem Prinzip der Triangulation arbeitet und in einem Gerät verwendbar ist, das ein Gehäuse und ein Objektiv besitzt» welches auf ein entferntes Objekt scharfeinstellbar
ist und eine optische Linie bestimmt, die um eine vorgegebene
Achse in eine Winkellage bewegbar ist, in der sie
die Hypotenuse eines Dreiecks bildet, dessen eine Ecke der
Fußpunkt des Objekts ist, wobei ein im Gehäuse gelagertes Glied vorgesehen ist, das unter Schwerkrafteinwirkung verstellbar
ist, wenn die optische Linie'auf den Fußpunkt des Objekts gerichtet wird.
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Insbesondere schafft die Erfindung eine verbesserte Scharfeinstellvorrichtung für ein optisches Gerät, z.B. eine
Kamera, mit einem Objektiv, das auf Dingabstände scharfeinstellbar ist, die durch Triangulation bestimmt werden.
Ferner schafft die Erfindung eine verbesserte Scharfeinstellvorrichtung,
die nach dem Prinzip der Triangulation arbeitet.
In fotografischen Geräten, z.B. Einzelbild- und Filmkameras, werden die verschiedenartigsten Scharfeinstellvorrichtungen,
verwendet. Dabei kommt immer mehr ein System zur Anwendung,
das auf dem Prinzip der Triangulation beruht. Dieses Prinzip besteht darin, daß der Dingabstand als die Länge einer
Kathete eines rechtwinkligen Dreiecks bestimmt wird. Zur Berechnung dieses Abstandes müssen die Länge der vertikalen
Kathete oder der Hypotenuse und einer der beiden außer dem rechten Winkel vorhandenen ¥inkel bekannt sein. Bei der
Anwendung dieses Prinzips auf die Scharfeinstellung einer Kamera kann man annehmen, daß die Länge der vertikalen
Kathete des Dreiecks annähernd der Augenhöhe eines normalen aufrechtstehenden Erwachsenen über der Fußebene des Objekts
entspricht. Die vertikale Kathete ist daher bei den meisten mit der Kamera gemachten Aufnahmen annähernd gleich. Zur
Bestimmung eines der veränderlichen Winkel des Dreiecks kann der Benutzer jenen Punkt anvisieren, an dem die vertikale
Achse des Objekts dessen Fußebene schneidet. Da von dem veränderlichen Winkel der Fußpunktabstand abgeleitet
werden kann, kann man die so erhaltene Information mechanisch in den Dingabstand umsetzen und das Objektiv auf
diesen Dingabstand scharfeinstellen.
Gegenstand der Erfindung ist ein nach dem Prinzip der Triangulation arbeitendes Entfernungsmeß-System, das
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eine halbautomatische Scharfeinstellung des Objektivs eines
optischen Geräts ermöglicht, insbesondere einer Kamera, und zwar vorzugsweise während der Betrachtung des Objekts durch
den Sucher, wobei gegenüber dem Gerätegehäuse ein Pendel
verschwenkbar ist und das Objektiv gegenüber einer im Gehäuse vorgesehenen Pilmebene scharfeingestellt werden kann. Wenn
die durch das Objektiv festgelegte optische Linie oder Achse
auf den Fußpunkt eines entfernten Objekts gerichtet wird, nimmt das Pendel unter der Wirkung der Schwerkraft eine bestimmte
Stellung ein.
Eine Scharfeinstellung des Objektivs des optischen Geräts,
z.B. einer Kamera, auf ein entferntes Objekt wird erfindungsgemäß
mit Hilfe einer Vorrichtung erzielt, die nach dem Prinzip der Triangulation arbeitet und einen Sucher sowie
ein schwerkraftabhängig verstellbares Pendel besitzt, durch das ein Lichtsteuerglied relativ zu einer Lichtquelle bewegbar
ist, die in Abhängigkeit von der Scharfeinstellbewegung
des Objektivs verstellbar ist, wobei eine Lichtführung vorgesehen
ist, mittels welcher das von der Relativstellung des
Pendels und der Lichtquelle abhängige Licht in dem Sucher
sichtbar und für den Benutzer erkennbar ist, ob bzw. daß das Objektiv auf das Objekt scharfeingestellt ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine verstellbare Lichtquelle, ein in deren Bereich angeordnetes verstellbares
Lichtsteuerelement und eine Einrichtung, mittels deren bei einex durch eine Verschwenkung der optischen-Linie, bewirkten
Bewegung der Lichtquelle und/oder dem Lichtsteuerelement und bei einer durch eine Scharfeinstellbewegung des Objektivs
bewirkten Bewegung des jeweils anderen dieser beiden Elemente
diese so koordinierbar sind, daß das von der Lichtquelle
in den Sucher fallende Licht gesteuert wird.
Indem man also eine Lichtquelle und ein Lichtsteuerglied,
dessen Orientierung von einem unter Schwerkrafteinwirkuiig
verstellbaren Glied abhängig ist, in eine solche Stellung zueinander bringt, daß Licht aus der Lichtquelle in den
Sucher fällt, kann der Benutzer die Scharfeinstellung des
Objektivs ojjtisch kontrollieren, ohne daß er sein Auge von
dem Sucher wegnimmt.
Das schwerkraftabhängig verstellbare Glied oder Pendel be~
sitzt vorzugsweise einen plattenförmigen Teil, der einen Lichtsteuerteil aufweist, z.B. einen in dem plattenförmigen
Teil ausgebildeten, gekrümraten Schlitz, dem gegenüber bei der Scharfeinstellbewegung des Objektivs eine Lampe verstellbar
ist. Durch einen Träger sind die Lampe und ein zum Scharfeinstellen des Objektivs verstellbarer Teil desselben so
miteinander verbunden, daß beim Scharfeinstellen des Objektivs die Lampe bewegt wird. Die Scharfeinstellung ist erreicht^
wenn infolge des Pluchtens der Lampe mit dem Lichtsteuerteil
der Benutzer der Kamera in dem Sucher entweder eine Lichtanzeige oder eine Anzeige minimaler Helligkeit erkennt.
Der Steuerteil des Pendels kann ferner einer Kraftübertragungs*
fläche des Pendels so zugeordnet sein, daß bei einem Verschwenken der optischen Achse der Kamera auf den Fußpunkt
eines entfernten Objekts das Objektiv in Abhängigkeit von der
Orientierung des Pendels verstellt wird*
V/eitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteil« der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung; Von Ausführüngsbeispielen
anhand der Zeichnung* Darin
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-■ 5 -
Pig. 1 ein Schema des Prinzips der Triangulation anhand
einer Kamera in Entfernungsmeßstel-lung, : ,
Pig. 2a und 2b je eine, schematische Ansicht einer Kamera
in Stellungen zum Messen eines unendlichen bzw.
eines endlichen Dingabstandes,
Fig. 3 eine auseinandergezogene Schrägansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 4· und 7 je eine Ansicht einer Ausführungsform von
erfindungsgemäß verwendeten Pendeln,
Fig. 5 eine auseinandergezogene Schrägansicht einer anderen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems und
Fig. 6a und 6b Schemata von Lichtführungen von einer Lichtquelle zu einem optischen Sucher.
Fig. 1 erläutert die Anwendung der Trigonometrie auf nach dem Prinzip der Triangulation arbeitende Entfernungsmeß-Vörrichtungen.
Ein rechtwinkliges Dreieck wird von den Katheten a, b und
c gebildet. Dabei ist die Länge der Kathete a gleich der Höhe einer Kamera über der Kathete c, auf der sich die Fußpunkte eines Benutzers und eines Objekts befinden. Mit der'
optischen Achse der Kamera flüchtet die Hypotenuse b, deren
Länge gleich dem Abstand der Kamera von dem Fußpunkt des
Objekts ist. Mit O ist der Neigungswinkel der optischen Achse der Kamera gegenüber der Horizontalen bezeichnet. Mit dem
Neigungswinkel der Hypotenuse gegenüber der Fußebene des Objekts ändert sich auch der Winkel O. Bei einem kleinen
Dingabstand ist dieser Winkel groß, und-bei einem größeren
Dingabstand ist er klein. Aus den verschiedenen in Fig» 2a
und 2b gezeigten Stellungen des Pendels erkennt man, daß der
Winkel 0 von dem Dingabstand abhängig ist, so daß man umgekehrt durch Messung dieses Winkels den Dingabstand bestimmen
kann.
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Gemäß Fig. 2a ist das Pendel um eine Schwenkachse 2 in einer
Kamera 1 frei schwenkbar. Auf dem Pendel 3 ist ein Zeiger 4 vorgesehen, der an einer Skala 5 die Entfernung anzeigt, die
dem von dem Winkel O abgeleiteten Dingabstand entspricht. Wenn gemäß Pig. 2b der Dingabstand einen endlichen Wert von
beispielsweise 3m bzw. 10 Fuß hat, wird das Pendel 3
t gegenüber der Kamera verstellt, indem zur Bestimmung der
Schärfenebene die Kamera auf den Fußpunkt des Objekts gerichtet wird. (Tatsächlich wird die Kamera verschwenkt,
während das Pendel seine Stellung im Raum ia wesentlichen beibehält, doch wird der Winkel θ üblicherweise als der Verschwenkungswinkel
des Pendels bezeichnet.) Infolge der Verstellung des Pendels gelangt der Anzeiger 4 an eine einem
endlichen Dingabstand zugeordnete Stelle der Skala 5· ID
Fig. 2b entspricht diese Stelle einem Dingabstand von 3 m bzw. 10 Fuß.
Gemäß Fig. 3 besitzt das Pendel 3 einen plattenförmigen Teil,
der vorzugsweise aus einem lichtundurchlässigen Material besteht und von einem gekrümmten Lichtsteuerschlitz 6 durchsetzt
ist. Das Pendel ist an oder in dem (nicht gezeigten) Kameragehäuse um einen Schwenkzapfen 2 schwenkbar gelagert. Mit dem
Objektiv 9 ist ein verstellbarer Arm 8 gekuppelt, der in Abhängigkeit von Scharfeinstellbewegungen des Objektivs verstellbar
ist. Der Arm 8 trägt eine Lichtquelle oder Lampe 7, die längs einer Seite des Pendels 3 in eine und aus einer
mit dem Schlitz 6 korrespondierende(n) Stellung bewegbar ist. Auf der entgegengesetzten Seite des Pendels ist eine Lichtführung
in Form eines Lichtleitstabes 10 angeordnet,der an
seinem einen Ende bei mit dem Schlitz 6 korrespondierender Lampe 7 von dieser Lichtstrahlen empfängt. Der Lichtleitstab
oder das Lichtrohr 10 ragt mit seinem anderen Ende in den
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Sacher 11 hinein und gibt an'ihn die Lichtstrahlen ab, die
auf das erstgenannte Ende des Lichtleitstabes fallen.
Gemäß Fig. 4- entspricht der Verlauf des Schlitzes 6 in dem
plattenförmigen Teil des Pendels der vorstehend beschriebenen Funktion des Winkels O. Von dem unteren Bereich des
plattenförmigen Teils zu seinem oberen Bereich nähert sich der Schlitz allmählich dem Schwenkzapen 2. Die Differenz
zwischen den Radien der Kreise, auf denen die Endprodukte der Kurve liegen, entspricht der Axialverschiebung,die der
Lampe 7 erteilt wird, wenn das Objektiv zwischen dem kleinstmöglichen
und dem größtmöglichen Dingabstand, etwa von 1 α bzw, 3 Fuß auf Unendlich bzw. IHF scharfeingestellt wird. Dabei
wird das Pendel um einen Winkel verschwenkt der dem Winkel zwischen der Verbindungsgeraden zwischen der Schwenkachse
und der obersten Stellung des gekrümmten Schlitzes und der
Verbindungsgeraden zwischen der Schwenkachse 2 und der unterßten
Stelle des gekrümmten Schlitzes entspricht. Bei einer Verschwenkung des Pendels steuert daher der Schlitz das von
der Lampe in den Sucher gelangende Licht, indem er direkte Strahlen von der Lichtquelle nur dann auf den Lichtleitstab
gelangen läßt, wenn die Lichtquelle dem Steuerschlitz genau gegenübersteht. * _
Nach dieser Beschreibung der wesentlichen Bestandteile des Systems soll nun beschrieben werden^ vie ein mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung versehenes optisches Gerat scharf-.eingestellt
wird. !Zum Scharfeinstellen des Objektivs wird die Kamera in eine Stellung gebracht§ in der die optische
Achse des Objektivs mit dem Fußpunkt eines Objekts flüchtet.
Über einen (nicht gezeigten) Lampensteüerkreis wird die
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Lampe 7 gespeist. Infolge des Verschwenkens der Kamera
wird das Pendel in eine Stellung verschwenkt, in welcher
der Schiita 6 die ihm benachbarte Stirnfläche des Lichtrohrs
10 derart kreuzt, »daß Lichtstrahlen von der Lampe 7 nur dann durch das Lichtrohr 10 treten können, wenn die
Lampe mit ihm fluchtet. Bei geneigter Kamera wird das Objektiv in der erforderlichen Richtung verstellt, bis die
Lampe 7 mit dem Schlitz 6 axial fluchtet. In dieser Stellung
ist für den Benutzer im Sucher das diesem benach- ■ barte Ende des Lichtrohrs 10 mit größter Helligkeit sichtbar,
was gesagt, daß das Objektiv scharfeingestellt ist. Danach wird der Speisekreis für die Lampe 7 ausgeschaltet
und die Kamera in der üblichen Weise verwendet.
Pig. 7 zeigt eine andere Form des plattenförmigen Teils des Pendels J. Dieser Teil besteht aus durchsichtigem
oder durchscheinendem Material und ist mit einer mehr oder weniger dichten oder lichtundurchlässigen Kurve versehen,
z.B. bedruckt. Die Scharfeinstellung des Objektivs wird dadurch angezeigt, daß das von einer eingeschalteten
Lampe kommende Licht,auf ein Minimum herabgesetzt wird,
weil die relativ lichtundurchlässige Kurve mit dem Lichtrohr übereinstimmt. Man kann die Platte und die Kurve auch
aus Materialien in ausgewählten Farben, z.B. rot und blau, herstellen, so daß der Benutzer an der Reinheit der in der
Lichtführung sichtbaren Farbe die Scharfeinstellung erkennen kann.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Entfernungsmeß-rVorrichtung, In dieser Ausführungsform
ist das Pendel 3 mit einem gekrümmten Schlitz 6 und längs eines Randes des Pendels mit einer entsprechenden
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Kurvenfläche 12 ausgebildet. Dies dient zur'Steuerung-*■
der axialen Scharfeinstellbewegung des Objektivs auf
einen Abstand, welcher der Orientierung des Pendels 3
entspricht. Man erkennt, daß an der Passung eines (nicht gezeigten) ScharfeinStellgliedes des Objektivs 9
ein Kurvenanschlagstift 13 befestigt ist. Auf einem Zapfen 13' ist ein Winkelhebel 15 schwenkbar gelagert,
der einen den Stift 13 tragenden Ann besitzt"und normalerweise
unter der Wirkung einer Feder 14 den Stift 13 an der Kurvenfläche 12 anhält. Der freie Arm des Winkelhebels
ragt aus der Kamera heraus, so daß der Winkelhebel von Hand betätigt werden kann. In dieser Ausführungsfοrm
kann man die Kamera gegen den Fußpunkt.des Objekts neigen
und dann den Winkelhebel derart betätigen, daß das Objektiv bis zum einen Ende seines Scharfeinstellbereichs verschoben
wird, worauf das Pendel 3 unter Schwerkraftwirkung frei verschwenkbar ist. Durch Betätigung des Winkelhebels 15 kann ferner die von ihm getragene Lampe 7 eingeschaltet
werden. Wenn in der Entfernungsmeßstellung der Kamera dann der Winkelhebel freigegeben wurde, drückt
die Feder 14 die Fassung des Scharfeinstellgliedes des
Objektivs 9 gegen die Kurvenfläche des Pendels 3· Ferner wird die von dem Winkelhebel 15 gehaltorte Lampe mit dem
gekrümmten Lichtsteuerschlitz 6 gefluchtet, so daß das.
Lichtleiteleinent 10 beleuchtet wird und dem Benutzer anzeig
, daß das Objektiv scharf eingestellt ist.
Fig. 6a und 6b zeigen abgeänderte Ausführungsformen eines Lichtleiters 10-, dessen Ende in Bewegungsrichtung des
Objektivs 9 ebenso breit ist wie der Bewegungsbereich des Objektiv-Scharfeinstellgliedes oder noch breiter. Die
Fläche 10' des Lichtrohrs kann gemäß Fig. 6a eine licht-
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strahlenreflektierende, ebene Fläche sein, von welcher der
Lichtstrahl an verschiedenen Stellen der reflektierenden Fläche reflektiert wird. Es wird daher nicht immer ein und
dieselbe Stelle des Lichtrohrs 10 "beleuchtet, vjei.1 bei der
Scharfeinstellung des Objektivs 9 auf das entfernte Objekt
die Lampe 7 zwischen den Stellungen A und B bewegt wird und daher dss Licht auf verschiedene Stellen fällt. Indem gemäß
Fig. 6b die reflektierende Fläche 10' des Lichtrohrs 10 gekrümmt
ist, wird die Scharfeinstellung in der Weise erleichtert,
daß das Licht an dem sucherseitigen Ende ders Lichtrohrs
10 stets annähernd an derselben Stelle reflektiert wird.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung,
einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verf ahrens schritte, könne?! sowohl für sich als
auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein,'
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Claims (11)
- -τ,- 2215330a t e η t s η s ρ r ü ehe(I^Entfernungsmeß-Vorriclitung zur Scharfeinstellung dee Objektivs eines optischen Gerätes, z.B. einer Kamera, auf ein entferntes Objekt nach dem Prinzip der Triangulation, mit einem Sucher und einem schwerkraftabhängig verstellbaren Pendel, dadurch gekennz e i c h η e t , daß durch das Pendel (3) ein Licht-Steuerelement (6) relativ zu einer Lichtquelle (7) bewegbar ist, die in Abhängigkeit von der Scharfeinstellbawegung des Objektivs (9) verstellbar ist, und daß eine Lichtführung (10) vorgesehen ist, mittels welcher das von der Helativstellung des Pendels (3) und der Lichtquelle (7) abhängige Licht in dem Sucher (H) sichtbar und für den Benutzer erkennbar ist, ob bzw. daß das Objektiv (9) auf das Objekt scharfeingestellt ist. ;
- 2. Entfernungsmeß-Vorrichtung, die nach dem Prinzip der Triangulation arbeitet und in einem Gerät verwendbar ißt, das ein Gehäuse und ein Objektiv besitzt, welches auf ein entferntes Objekt schaifbinstellbar ist und eine optische Linie bestimmt, die um eine vorgegebene Achse in eine Winkellage bewegbar ist, in der sie die Hypotenuse eines Dreiecks bildet, dessen eine Ecke der Fußpunkt des Objekts ist, wobei ein im Gehäuse gelagertes Glied vorgesehen ist, das unter Schwerkrafteinwirkung verstellbar ist, wenn die optische Linie auf den Fußpunkt des Objekts gerichtet wird, g e k en η ζ e i e h η e t durch eino verstellbare Lichtquelle (?), durch ein in deren Bereich angeordnetes verstellbares Lichtsteuerelement (6) und durch eine Ein-2 03 tU 8/C§17richtung (8;13?14,15), mittels deren bei einer durch eine Verschwenkung.der optischen Linie (c) bewirkten Bewegung der Lichtquelle (7) und/oder dem Lichtsteuerelement (6) und bei einer durch eine Scharfeinstellbewegung des Objektivs (9) bewirkten Bewegung des jeweils anderen dieser beiden Elemente (6,7) diese so koordinierjbar sind, daß das von der Lichtquelle (7) in den Sucher (11) fallende v Licht gesteuert wird.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Lichtsteuerelement (6) von dem schwerkraftabhängig verstellbaren Glied (^) verstellbar ist.
- 4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (7) mit einem Träger (8) versehen ist, der in Abhängigkeit von der Scharfeinstellbewegung des Objektivs (9) verstellbar ist.
- 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtsteuereinrichtung (7) und dem Sucher (11) eine Lichtführung (10) vorgesehen ist.
- 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtsteuerelement als gekrümmter Schlitz (6) in dem schwer-kraftabhängig verstellbaren Glied (3) ausgebildet ist.
- 7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden des gekrümmten Schlitzes (6) in Radiusrichtung des schwerkraftabhängig2 0 3 8 4 8 / 0 C 1 7verstellbaren Gliedes (3) in einem Ausmaß gegeneinander versetzt sindj daß dem Ausmaß der Scharfeinstellbewegung des Objektivs (9) über dessen Scharfeinstellbereich entspricht.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch ■gekennz ei chnet, daß sich eine Stirnfläche der Li clit führung (Ίθ) längs der Li chtst euer einri chtung (6) über eine Strecke erstreckt, die dem Ausmaß entspricht, um das die Enden des gekrümmten Schlitzes (6) gegeneinander versetzt sind.
- 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche A bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schwerkraftabhängig verstellbare Glied (3) eine Kraftübertragungsfläche (12) besitzt, die mit einem zur Scharfeinstellung des Objektivs (9) dienenden Glied (3) zusammenwirkt.
- 10» Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis'9? dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (7) in einem Ausmaß der.Scharfeinstellbewegung des Objektivs (9) über dessen ScharfeinsteHbereich entspricht.
- 11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtführung als Lichtleitstab (10) ausgebildet ist, der eine im Sucher (11) angeordnete Endfläche (101) besitzt.209 848/Q6 17Leerseite
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1972
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Also Published As
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