DE2605955C2 - Optische Anordnung zur Belichtungsmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Belichtungsmessung in fotografischen Kameras gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Spiegelreflexkameras sind im wesentlichen zwei Anordnungen zur Belichtungsmessung bekannt. Bei der einen Anordnung werden ein oder zwei Fotoempfänger verwendet, die seitlich an der Austrittsfläche des Pentaprismas neben dem Sucherokular angeordnet sind. Damit wird eine vollintegrale Messung über die gesamte Bildfläche erzielt, oder auch eine mittelpunktbetonte, sogenannte center-weighted Messung. Die tatsächliche Bewertung der einzelnen Bildpartien hängt im konkreten Fall stark ab von den Streueigenschaften der Sucherscheibe und der Blendenöffnung, mit der die Messung erfolgt; außerdem ist die Beleuchtungsstärke auf dem bzw. den Fotoempfängern nicht ausreichend proportional der Blendenöffnung.

Bei der anderen Anordnung ist der Fotoempfänger im unteren Kameraraum angeordnet und erhält sein Licht über einen hinter dem Reflexspiegel angeordneten Hilfsspiegel. Mit dieser Anordnung wird eine Spotmessung durchgeführt, und es werden sowohl eine exakte Blendenabhängigkeit als auch eine zufriedenstellende Spotbegrenzung erreicht.

Dabei werden jedoch als Empfänger Fo to widerstände benutzt, deren lichtempfindliche Fläche in erster Näherung die Spotgröße bestimmt Man ist nun heute bestrebt, die Fotowiderstände (oft auch als CdS-Zellen bezeichnet) durch Silizium-Fotozellen (bzw. Silizium-ίο Fotodioden) zu ersetzen, die eine bessere zeitliche Stabilität besitzen. Die Kosten solcher Si-Zellen wachsen jedoch mit der lichtempfindlichen Fläche enorm an, so daß man gezwungen ist, mit Zellen von einer Größe von einem bis wenigen Quadratmillimetern

ι, auszukommen.

Es ist aber auch eine Einrichtung zur Belichtungsmessung bekannt, bei welcher ein Kugelkalottenspiegelraster, dessen einzelne Kalotten auf einer ebenen Platte in unterschiedlichen Brennweiten und Neigungen ausgestattet sind, die Eintrittspupille des fotografischen Systems auf den fotoelektrischen Wandler abbildet

Nachteil einer solchen Einrichtung, bei der die Brennweite der Kalotten nach den Rändern der Platte kontinuierlich oder stufenweise zunehmen muß, ist die technisch schwierige Realisierung sowie die fehlende Möglichkeit integrale und selektive Lichtmessungen durchführen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine optische Anordnung anzugeben, mit der sich bei Verwendung eines Fotoempfängers, dessen lichtempfindliche Fläche klein ist im Verhältnis zur auszumessenden Bildfläche, nicht nur eine exakte Proportionalität zwischen dem Strom des Fotoempfängers und der Blendenöffnung bei optimalem lichttechnischem Wirkungsgrad erreichen läßt, sondern die neben einer Spotmessung ausreichender Größe auch für eine teilintegrale Messung von 10...50% des Bildfeldes verwendbar ist. Bekanntlich verlangt eine Spotmessung vom Fotografierenden das Auswählen eines geeigneten Bildausschnittes (»Anmesstn«. »zJeien«), während für eine schnelle Aufnahme mit Belichtungsautomatik eine integrale bzw. teilintegrale Messung vorteilhafter ist. Insbesondere hat es sich als günstig erwiesen, eine Teilmessung von 20 bis 50% zu wählen, wobei diese Teil-Bildfläche etwas außermittig nach unten verschoben sein sollte.

Gemäß der Erfindung ist die oben definierte Aufgabe bei einer optischen Anordnung mit einem ein Linsenraster tragenden Reflektor zur Belichtungsmessung in fotografischen Kameras, insbesondere in Spiegelreflexkameras mit teildurchlässigem Reflexspiegel, unter Verwendung eines Fotoempfängers, dessen lichtempfindliche Fläche klein ist im Verhältnis zur auszumessenden Bildfläche und der im unteren Kameraraum angeordnet ist, dadurch gelöst, daß der in Meßstellung vor der Filmebene stehende, vor Durchführung der Aufnahme — bei Spiegelreflexkameras zusammen mit dem Reflexspiegel — aus dem Strahlengang hinauszubewegende Reflektor eine Krümmung aufweist und das auf ihm angeordnete Linsenraster aus einer Vielzahl von konvexen bzw. konkaven, einen Wabenspiegel bildenden Spiegelelementen gleicher Brennweite gebildet wird, daß diese Spiegelelemente derart geneigt sind, daß jeweils die Mitte jedes Einzelelements die Hauptstrahlen zum Fotoempfänger reflektiert, und daß die Krümmung des Reflektors derart bemessen ist, daß die äußeren vom Objektiv kommenden Randstrahlen vom Rand der Spiegelelemente zum Fotoempfänger reflek-

tiert werden.

Bei dieser Anordnung ergibt sich, daß die genutzten Teilflächen der einzelnen Spiegelelemente immer proportional der relativen Blendenöffnung sind, so daß sich insgesamt trotz einer lichtempfindlichen Fläche, die klein ist im Verhältnis zur auszumessenden Bildfläche, eine exakte proportionale Abhängigkeit des Fctostromes von der Blendenöffnung ergibt

Für den Fall, daß es erwünscht sein sollte, zwischen einer Spotmesbung im engeren Sinne und einer vergrößerten Spotmessung (bzw. Teil-Integralmessung) umschalten zu können, wird außerdem vorgeschlagen, den Wabenspiegel in einen kleineren, etwa zentral angeordneten Spiegeltet und in einen größeren Spiegelteil zu unterteilen, der wahlweise zu dem kleineren Spiegelteil zuschaltbar ist und diesen U-förmig umgreift Wenn nur der kleine Spiegelteil eingeschaltet ist, erhält man damit eine Spotmessung von z. B. 5 bis 10% des auszumessenden Bildfeldes, während sich bei zugeschaltetem größerem Spiegelteil von den beiden Teilen her eine TeU-Integralmessung von etwa 10 bis 50% des auszumessenden Bildieic*es ergibt

In der Zeichnung ist die Erfindung in niehreren Ausführungsbeispielen dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Erfindungsgedankens in gestrecktem Strahlengang,

F i g. 2 eine schematische Darstellung des erfundenen Wabenspiegels in einer ersten Ausführungsform in einer Spiegelreflexkamera angeordnet,

F i g. 3 eine schematische Darstellung des erfundenen Wabenspiegels in einer zweiten Ausführungsform in einer Spiegelreflexkamera angeordnet,

F i g. 4 schematisch das ausgemessene Bildfeld bei der Ausführungsform des Wabenspiegels gemäß F i g. 3.

In F i g. 1 ist mit 1 ein schematisch gezeigtes Objektiv dargestellt. Statt des Wabenspiegels ist hier eine Wabenlinse 2 gezeigt, und der Fotoempfänger 3 ist nahezu punktförmig ausgebildet. Man erkennt, daß von dem Scheitel einer oberen Kalotte 2a der Wabenlinse 2 der Hauptstrahl //durch die Linse zum Fotoempfänger 3 gebrochen wird. Desgleichen werden vom Rand der Kalotte 2a die Randstrahlen R und R' ebenfalls zum Fotoempfänger 3 gebrochen. Ferner erkennt man, daß die vorgeschlagene Lösung der Aufgabe durch einen Kompromiß möglich wird, nämlich dadurch, daß man zuläßt, daß bei Abblendung des Objektivs 1 nicht mehr alle Bildpunkte ausgemessen werden, sondern immer kleiner werdende kreisförmige Teilflächen. Eine solche Einschränkung ist nach den vorliegenden Untersuchungen durchaus zulässig. Die Wabenlinse kann auch konvexe Einzellinsen haben, in welchem Fall sich die gezeichneten Strahlen überschneiden würden. Desgleichen ist es auch möglich, eine Kombination von Konvex- und Konkavlinsen zu verwenden, deren Schnitt wellenförmig ist.

F i g. 2 zeigt den in F i g. 1 dargestellten Lösungsweg, angewendet auf eine konkrete Lösung in einer Spiegelreflexkamera. In der Figur ist in der Kamera 4 das Objektiv 5 dargestellt, zusammen mit dem Reflexspiegel 6, der Einstellscheibe 7 und dem Pentaprisma 8. Die in Fig. 1 gezeigte Wabenlinse ist hier als Wabenspiegel 9 ausgebildet mit kleinen konvexen spiegelnden Waber. 9a. Der Fotcempfänger ist mit 10 bezeichnet und im unteren Kameraraum untergebracht; auf ihn reflektieren die Waben 9a die einfallenden Strahlen. In der Meßstellung befindet sich der Wabenspiegel vor dem Verschluß 11. Bei der Aufnahme wird er zusammen mit dem Reflexspiegel 6 hochgeklappt, der im übrigen teildurchlässig ausgebildet ist, damit das Licht zum Wabenspiegel 9 gelangen kann. Letzterer ist auf seiner Rückseite undurchlässig, damit

ι ο während der Aufnahme kein Licht durch das Sucherokular 12 und das Pentaprisma 8 zum Film gelangen kann. Die Größe des Wabenspiegels 9 bestimmt die Meßfläche. Diese ist bewußt unsymmetrisch zur optischen Achse gemacht, denn es ist bekannt, daß es günstiger ist, den Meßausschnitt im Bildfeld etwas nach unten zu verschieben, und außerdem erleichtert dies die Konstruktion und die Strahlenführung.

Bei dem in den F i g. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Wabenspiegel 13 zweigeteilt in einen kleineren, etwa zentral angeordneten Teil 13a und einen größeren Teil 136, der den kleinere' Feil 13a U-förmig umfaßt Diese Zweiteilung dient d-τ wahiweisen Durchführung einer reinen Spotmessung oder einer Teilintegralmessung.

Die beiden Spiegel sind auf einer gemeinsamen Achse 14 geleert. Mit an sich bekannten und daher nicht weiter dargestellten Getriebemitteln kann der Benutzer beim Hochklappen des Spiegels 15 in die Beobachtungsstellung entweder nur den kleinen Teil 13a des Wabenspiegels vor die Filmebene schwenken — während der größere Teil 136 an der Rückseite des Refiexspiegels angelegt bleibt — und kann so eine reine Spotmessung durchführen, bei der etwa unter 10% des Bildfeldes ausgemessen werden. Der Benutzer kann aber auch wahlweise beide Spiegelteile gemeinsam vor den Verschluß klappen und erhält dann eine Teil-Integralmessung, bei der etwa 10% bis 50% des Bildfeldes ausgemessen werden. Der bzw. die Wabenspiegel können aber auch anderweitig aus dem Strahlengang hinausbewegt werden.

In Fig.4 sind die beiden Teilspiegel 13a und 136 in Ansicht vor dem Bildfenster 15 dargestellt. Aus ihr ist eindeutig erkennbar, wie der kleine Teilspiegel 13a etwa in der Mitte angeordnet ist, während der größere Teilspiegel 136 diesen kleineren Spiegel etwa U-förmig umgreift. Der kleine Teilspiegel bedeckt ca. 6% der gesamten Bildfläche; beide Spiegel zusammen ca. 30%. Die Forderung nach Messung der mittleren Beleuchtungsstärke einer definierten Meßfläche mittels eines

^>n dazu vergleichsweise kleinen Fotoempfängers läßt sich zwar auch mit einer diffusen ebenen Reflexionsfläche erfüllen, jedoch strahlt eine solche rauhe weiße Fläche nach allen Richtungen ab, d. h. das Verhältnis

Beleuchtungsstärke auf dem Fotoempf'änge'·
Objektleuchtdichte : (Blendenzahf)²

ist sehr schlecht.

Selbstverständlicn ist es aber möglich, den erfindungsgemäGen Wabenspiegel etwas anzurauhen, um damit Abweichungen des Wabenspiegels von der exakten Gestalt zuzulassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Optische Anordnung mit einem ein Linsenraster tragenden Reflektor zur Belichtungsmessung in fotografischen Kameras, insbesondere in Spiegelreflexkameras mit teildurchlässigem Reflexspiegel, unter Verwendung eines Fotoempfängers, dessen lichtempfindliche Fläche klein ist im Verhältnis zur auszumessenden Bildfläche und der im unteren Kameraraum angeordnet ist, dadurchgekennzeichnet, daß der in Meßstellung vor der Filmebene stehende, vor Durchführung der Aufnahme — bei Spiegelreflexkameras zusammen mit dem Reflexspiegel (6, 15) — aus dem Strahlengang hinauszubewegende Reflektor (2, 9, 13a, 136; eine Krümmung aufweist und das auf ihm angeordnete Linsenraster aus einer Vielzahl von konvexen bzw. konkaven, einen Wabenspiegel bildenden Spiegelelementen (9a) gleicher Brennweite gebildet wird, daß diese Spipgelelemente (9a) derart geneigt sind, daß jeweils die Mitte jedes Einzeieiements die Hauptstrahlen (H) zum Fotoempfänger (3, 10) reflektiert, und daß die Krümmung des Reflektors (2, 9, 13a, 136,J derart bemessen ist, daß die äußersten vom Objektiv (5) kommenden Randstrahlen (R, R') vom Rand der Spiegelelemente (2 a) zum Fotoempfänger (3,10) reflektiert werden.

2. Optische Anordnung zur Belichtungsmessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wabenspiegel (13a, 136; zweigeteilt ist und einen kleineren, c.wa zentral angeordneten Spiegelteil (13a; besitzt, der zur Spotrnrssung dient, und einen den kleineren SpiegeJteil U-förmig umgreifenden größeren Spiegelteil (136; b? itzt. der wahlweise zum kleineren Spiegelteil zuschaltbar ist, so daß mit beiden Spiegelteilen gemeinsam eine Teilintegralmessung von etwa 10% bis 50% des gesamten Bildfeldes möglich ist

3. Optische Anordnung zur Belichtungsmessung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Wabenspiegel (9a: 13a, 136; mit einer leicht diffus reflektierenden Oberfläche vergehen sind.