DE2855991C3

DE2855991C3 - Optisches Fokussierungssystem für einäugige Spiegelreflexkameras

Info

Publication number: DE2855991C3
Application number: DE2855991A
Authority: DE
Inventors: Yoshisada Hachiouji Tokyo Hayamizu
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1982-01-28
Also published as: DE2855991B2; DE2855991A1; JPS6232461B2; JPS5492321A; US4223989A; DE7838281U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Fokussierungssystem für einäugige Spiegelreflexkameras mit einem optischen Suchersystem, mit welchem von einem photographischen Objektiv über ein Pentaprisma einfallendes Licht durch ein Okular betrachtet wird, ferner mit einem teildurcblässigen Spiegel, der zwischen dem Pentaprisma und dem Okular im optischen Suchersystem angeordnet ist, und mit einem am teildurchlässigen Spiegel reflektiertes Licht auffangenden Detektor.

In den Fig. 1 bis 3 sind herkömmliche optische Fokussierungssysteme für einäugige Spiegelreflexkameras schematisch dargestellt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 wird das durch das photographische Objektiv 1 einfallende Licht von einem Spiegel 2 reflektiert, durchlauft eine Fokussierungslinse 3 und fällt in ein Pentaprisma 4 ein. Ein Teil des in das Pentaprisma einfallenden Lichts tritt durch eine Fläche 4a des. Pentaprismas 4 aus und wird mittels einer Linse 5 auf einen Detektor 6 geworfen, tier den Fokussierungszustand des photographischen Objektivs 1 bestimmt. Bei dem System gemäß Fig.2 wird ein Teil des durch die Fokussierungslinse 3 durchtretenden Lichts von einem durchlässigen Spiegel 7 abgezweigt, bevor das Licht in

ίο das Pentaprisma 4 einfällt, und wird zur Feststellung des Fokussierungszustands zum Detektor 6 geleitet. Bei dem optischen Fokussierungssystem gemäß Fig.3 ist ein teildurchlässiger Spiegel 3a in der Fokussierungslinse 3 ausgebildet, und das vom teildurchlässigen Spiegel 3a abgezweigte Licht wird in der gleichen Weise wie bei der Ausführung gemäß F i g. 2 vom Detektor bestimmt. Bei allen zuvor beschriebenen bekannten Ausführungen ist die Linse zum Abbilden des Lichts auf dem Detektor außerhalb des Pentaprismas der einäugigen Spiegelreflexkamera angeordnet, und daher haben diese bekannten Ausführungen den Nachteil, daß der obere Teil der Kamera einen relativ großen Platzbedarf hat. Außerdem wird ein Teil des Lichts auf halbem Wege in der optischen Bahn des Suchers abgezweigt. Insbesondere

2) bei denjenigen Ausführungen, bei denen der teildurchlässige Spiegel in der optischen Bahn zum Pentaprisma angeordnet ist (F i g. 2 und 3), wird das Sucherfeld teilweise abgedunkelt, so daß die Beobachtung durch den Sucher beeinträchtigt wird. Außerdem ist der

jo Abstand vom Bild A auf der Fokussierungslinse 3 zum Detektor 6 relativ kurz, so daß die Vergrößerung durch die vor dem Detektor 6 angeordnete Linse 5 relativ gering ist. Daher wird auch die longitudinale Vergrößerung sehr klein rnd die Meßgenauigkeit bei der

» Fokussierung relativ gering.

Aus der DE-OS 23 03 917 ist ein optisches Fokussierungssystem für eine Spiegelreflexkamera der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein Bild eines zu photographierenden Objekts sowohl auf einer Fokussierungsplatte als auch auf einem Detektor entworfen wird, wobei eine Unschärfebedingung der Abbildung auf dem Detektor elektrisch bestimmt wird, um den Punkt mit der geringsten Unscharfe als Brennpunkt auszuwählen. Mit dieser bekannten Ausführung gelingt es bereits, die Unscharfe des in der Nähe des Detektors entworfenen Bildes im Vergleich zu derjenigen des in der Nähe der Brennebene entworfenen Bildes zu verstärken. Auf diese Weise kann selbst eine geringe Brennpunktverschiebung des Bildes in der Brennebene

so auf dem Detektorelement vergrößert sichtbar gemacht werden, wodurch eine wesentlich verbesserte Fokussierungsgenauigkeit erreicht wird. In der bekannten Ausführung kann dieser funktioneile Vorteil der großen Longitudinalvergrößerung mit einer entsprechend hohen Fokussierungsgenauigkeit jedoch nur dann erreicht werden, wenn der Detektor von der Linse entsprechend weit beabstandet wird, wodurch sich jedoch der Platzbedarf des Fokussierungssystems erheblich vergrößert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem optischen Fokussierungssystem der eingangs genannten Art eine sehr starke Longitudinalvergrößerung und eine entsprechend hohe Fokussierungsgenauigkeit bei wesentlich kompakterer Bauweise zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Reflexionsstrahlengang des teildurchlässigen Spiegels eine voll-verspiegelte Fläche

derart angeordnet ist, daß die Ausfallrichtung des an ihr reflektierten Lichts zu dessen Einfallrichtung entgegengesetzt ist, daß zwischen dem teildurchlässigen Spiegel und der voll-verspiegelten Fläche eine Linse vorgesehen ist und daß der Detektor nahe einer Außenfläche des Pentaprismas im Strahlengang des von der voll-verspiegelten Fläche durch die Linse zurückgeworfenen, am teildurchlässigen Spiegel reflektierten und durch das Pentaprisma geworfenen Lichts angeordnet ist ίο

Eine alternative Aufgabenlösung besteht erfindungsgemäß darin, daß der Detektor als transparente lichtleitende Dünnschicht ausgebildet und an oder benachbart der Ei-.itrittsfläche des Pentaprismas angeordnet ist und daß die optische Achse des Reflexionsstrahlenganges des in an sich bekannter Weise eine dem Pentaprisma zugekehrte konkave Fläche aufweisenden teildurchlässigen Spiegels zu derjenigen des optischen Suchersysterrs ausgerichtet ist, so daß von dem teildurchlässigen konkaven Spiegel reflektiertes Licht in umgekehrter Richtung entlang der Achse des optischen Suchersystems durch das Pentaprisma zurückgeworfen und nach Faltung im Pentaprisma auf dem Detektor abgebildet wird.

Aus der DE-OS 23 56 757 ist es bei einer Einrichtung zur Bestimmung der relativen Lage der Ebene maximaler Amplitude einer Ortsfrequenz zur Optimierung der Scharfeinstellung bekannt, einen !eildurchlässigen Spiegel mit einer der Austrittsfläche des Pentaprismas zugekehrten konkaven Flüche vorzusehen. Die an Jo der konkaven Fläche des teildurchlässigen Spiegels reflektierten Lichtstrahlen werden schräg zur Licht-Austrittsrichtung in das Pentaprisma zurückgeworfen und auf dessen entgegengesetzten Seite von einem Detektor empfangen und zur Scharfeinstellung ausge- Ji wertet. Zur Erzielung einer starken Longitudinalvergrößerung muß auch bei dieser bekannten Einrichtung ein relativ großer Abstand zwischen Detektor und Prisma in Kauf genommen werden, zumal der vom teildurchlässigen Spiegel schräg zur Lichtaustrittsrichtung in das -to Prisma zurückgeworfene Teil des Lichts ohne Faltung aus dem Prisma austritt.

In beiden erfindungsgemäß vorgesehenen Lösungen wird das für den Detektor abgezweigte Licht unter mehrfacher Faltung zur Prisma-Eintrittsfläche zurückgeworfen, so daß unter optimaler Ausnutzung der systemnotwendigen Elemente eine relativ große Weglänge im Strahlengang zum Detektor erreicht wird. Dies hat eine entsprechend hohe Längsvergrößerung und damit eine Fokussierung mit besonders hoher Genauigkeit zur Folge, die ohne bzw. praktisch ohne Vergrößerung des Bauvolumens des Systems erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen iiäher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 bis 3 schematische Schnittansichten durch bekannte optische Fokussierung ssysteme für einäugige Spiegelreflexkameras;

F i g. 4 eine schematische Schnittansicht auf ein erstes feo Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Fokussierungssystems für einäugige Spiegelreflexkameras;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines detektornahen Teils des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7A und 7B Ausführungsbeispiele von Reflexionsspiegeln, die anstelle des teildurcbl&ssigen Spiegels bei den Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können; und

F i g. 8A und 8B jeweils vergrößerte Ansichten auf andere Ausführungsbeispiele des detektornahen Eereichs des erfindungsgemäßen optischen Fokussierungssystems.

Im folgenden wird der Aufbau des erfindungsgemäßen optischen Fokussierungssystem für einäugige Spiegelreflexkameras anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Fig.4 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein lichtdurchlässiges bzw. transparentes Bauteil 9 mit parallelen, ebenen Oberflächen ist zwischen einem Pentaprisma 4 und einem Okular 8 angeordnet und enthält einen teiidurchlässigen Spiegel 9a, der zur optischen Achse schräg angeordnet ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das vom teildurchlässigen Spiegel 9a reflektierte Licht von einer voll-verspiegelten Fläche 11 durch eine Linse 10 zurückgeworfen wird und erneut in das Pentaprisma 4 eintritt. An einem Teil der Außenfläche 4a des Pentaprismas 4 befindet sich ein transparenter oder halbtransparenter Abschnitt S, der in der vergrößerten Teildarstellung gemäß F i g. 5 bezeichnet ist. An diesem Abschnitt B ist ein Prisma 12 und neben dem Prisma 12 ein Detektor 6 angeordnet. Das von der voll-verspiegelten Fläche Jl reflektierte und in das Pentaprisma 4 wieder eintretende Licht wird auf diese Weise durch die Prismenfläche 4a auf den Detektor 6 gerichtet. Das von dem photographischen Objektiv der Kamera auf der Fokussierungsfläche der Fokussierungslinse 3 entwikkelte Bild A des Objekts wird daher auf dem Detektor 6 mit Hilfe der Linse 10 als Bild A'neu entworfen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, das Bild des Objekts mit Hilfe des durch den teildurchlässigen Spiegel 9a durchtretenden Lichts zu beobachten. Gleichzeitig mit der erneuten Bildung des Bildes A des Objekts auf dem Detektor 6 als Bild A' mit Hilfe des vom teildurchlässigen Spiegel 9a reflektierten Lichts wird durch Bestimmung des Bildes Λ 'auf dem Detektor 6 das photographische Objektiv der Kamera fokussiert bzw. scharf eingestellt.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Detektor mit einer transparenten photoleitenden Dünnschicht verwendet wird. Die Transparenz bzw. Durchsichtigkeit der photoleitenden Schicht wird dadurch erreicht, daß die Stärke des photoleitenden Materials der Schicht sehr gering gemacht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine lichtdurchlässige bzw. transparente Platte 13 mit parallelen ebenen Flächen zwischen dem Pentaprisma 4 und dem Okular 8 angeordnet und enthält einen teildurchlässigen konkaven Spiegel 13a, dessen konkave Fläche dem Pentaprisma 4 zugekehrt ist. An der Eintrittsfläche 4b des Pentaprismas 4 ist eine transparente photoleitende Dünnschicht 14 vorgesehen. Die Anordnung ist bei diesem Ausführungsbeispiel so getroffen, daß von dem teildurchlässigen konkaven Spiegel 13a reflektiertes Licht in umgekehrter Richtung über die optische Bahn auf die transparente photoleitende Dünnschicht 14 geworfen wird. Auf diese Weise wird das auf der Fokussierungsfläche der Fokussierungslinse bz.v. des Fokussierungsglases 3 entworfene Bild A als Bild A' auf der transparenten photoleitenden Dünnschicht 14 erneut entworfen. Durch Bestimmung des Bildes .4'mit Hilfe der transparenten photoleitenden Dünnschicht 14 wird die Schärfeeinstellung des

photographischen Objektivs der Kamera festgestellt. Mit diesem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, anstelle der transparenten photoleitenden Dünnschicht 14 eine nicht-transparente photoleitende Schicht zu verwenden, wenn letztere beispielsweise die Eintrittsfläche Ab des Pentaprismas 4 oder eine andere Fläche nur soweit teilweise überzieht, daß die Beobachtung durch das optische Suchersystem nicht beeinträchtigt wird.

Anstelle des flachen oder konkaven teildurchlässigen Spiegels in der lichtdurchlässigen Platte mit parallelen ebenen Oberflächen kann auch eine Teilverspiegelung M verwendet werden, die auf der ebenen oder konkaven Oberfläche gemäß Darstellung in den Fig. 7A und 7B verwendet wird. Wenn eine Haube bzw. Blende 15 in der in Fig. 8A gezeigten Weise vor dem Detektor 6 vorgesehen ist oder wenn die Stirnfläche 12a des Prismas 12 in der in F i g. 8B gezeigten Weise nahe dem Detektor 6 liegt, kann verhindert werden, daß Fremdlicht zusätzlich zu dem für die Messung bzw. Bestimmung erforderlichen Licht den Detektor erreicht.

Wie oben beschrieben wurde, kann der obere Teil der Kamera bei Verwendung des beschriebenen optischen Fokussierungssystems für einäugige Spiegelreflexkameras vergleichsweise klein gehalten werden, da es überflüssig wird, eine Linse vor dem Detektor anzuordnen, und da es möglich ist, den Detektor an ■> einer dem Pentaprisma nahe benachbarten Stelle anzuordnen. Außerdem kann die Linse 10 usw. an einer Stelle nahe der Austrittsfläche des Pentaprismas vorgesehen werden, der Abstand zwischen den konjugierten Punkten des Bildes auf der Fokussierungs-

Ki linse bzw. dem Fokussierungsglas und dem Detektor kann groß gemacht werden, so daß demzufolge auch eine starke Vergrößerung des Bildes auf dem Detektor möglich wird. Auf diese Weise wird auch die Meßgenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen

\ί optischen Fokussierungssystemen wesentlich verbessert. Da die Abzweigstelle der optischen Bahn für den Detektor von der Bildebene der Fokussierungslinse bzw. des Fokussierungsglases relativ weit entfernt ist, wird auch das Sucherfeld nicht teilweise abgedunkelt,

3d und es ergibt sich eine optimale Betrachtung durch den Sucher.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Optisches Fokussierungssystem für einäugige Spiegelreflexkameras mit einem optischen Suchersystem, mit welchem von einem photographischen Objektiv über ein Pentaprisma einfallendes Licht durch ein Okular betrachtet wird, ferner mit einem teildurchlässigen Spiegel, der zwischen dem Pentaprisma und dem Okular im optischen Suchersystem angeordnet ist, und mit einem am teildurchlässigen Spiegel reflektiertes Licht auffangenden Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß im Reflexionsstrahlengang des teildurchlässigen Spiegels (9a) eine voll-verspiegelte Fläche (li) derart angeordnet ist, daß die Ausfallrichtung des an ihr reflektierten Lichts zu dessen Einfallrichtung entgegengesetzt ist, dal? zwischen dem teildurchlässigen Spiegel {3a) und der voll-ven.piegelten Fläche (11) eine Linse (10) vorgesehen ist und daß der Detektor (6) nahe einer Außenfläche (4a^des Pentaprismas (4) im Strahlengang des von der voll-verspiegelten Fläche (11) durch die Linse (10) zurückgeworfenen, am teildurchlässigen Spiegel (9a) reflektierten und durch das Pentaprisma (4) geworfenen Lichts angeordnet ist.

2. Optisches Fokussierungssystem für einäugige Spiegelreflexkameras mit einem optischen Suchersystem, mit welchem von einem photographischen Objektiv über ein Pentaprisma einfallendes Licht durch ein Okular betrachtet wird, ferner mit einem teildurchlässigen Spiegel, der zwischen dem Pentaprisma und dem Okular im optischen Suchersystem angeordnet ist, und mil einem am teildurchlässigen Spiegel reflektiertes Licht auffangenden Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (14) als transparente lichtleitende Dünnschicht ausgebildet und an oder benachbart der Eintrittsfläche (4b) des Pentaprismas (4) angeordnet ist und daß die optische Achse des Reflexionsstrahleriganges des in an sich bekannter Weise eine dem Pentaprisma (4) zugekehrte konkave Fläche aufweisenden teildurchlässigen Spiegels (\3a) zu derjenigen des optischen Suchersystems (3, 4, 8) ausgerichtet ist, so daß von dem teildurchlässigen konkaven Spiegel (13aJ reflektiertes Licht in umgekehrter Richtung entlang der Achse des optischen Suchersystems durch das Pentaprisma (4) zurückgeworfen und nach Faltung im Pentaprisma auf dem Detektor (14) abgebildet wird.