DE2939961C2 - Kamera mit photoelektrischer Scharfstellvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera mit Anzeigeeinrichtung für eine von einer fotoelektrischen Scharfstell-Meßvorrichtung gelieferte, den Scharfstellzustand des Objektives charakterisierende Bewertungsgröße.

Bei einer bisherigen photoelektrischen Scharfstellvorrichtung einer Kamera werden elektrische Signale einer Scharf- oder Einstellzustands-Meßschaltung gemessen, deren Pegel sich je nach dem jeweiligen Scharfstellzustand verringert oder erhöht, wodurch festgestellt werden kann, daß die Größen außerhalb des Scharfstellzustands liegen, wenn die genahnten elektrischen Signale niedriger oder höher sind als ein vorgegebener Pegel für die Bewertung (judgement).

Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera (SLR-Kamera), bei welcher das Scharfstellen »durch die Linse« (Innenmeßsystem) erfolgt, kann das Lichtempfangselement der photoelektrischen Scharfstellvorrichlung im Strahlengang hinter dem Objektiv angeordnet sein. Da bei einer solchen Kamera das Aufnahmeobjekt im allgemeinen bei voll offener Blende (Offenblendenmessung) betrachtet und angemessen wird, erfolgt die Scharfstellung bzw. Entfernungseinstellung ebenfalls häufig mit voll offener Blende. Bei dieser bisherigen Scharfstellmethode wird daher der Schärfentiefenbereich bei voll offener Blende als Bezugswert oder -bereich benutzt, nachdem dieser Wert oder Bereich in den Bewertungspegel oder -bereich umgesetzt worden ist

Im folgenden sei der Fall einer Kamera mit auswechselbaren Objektiven betrachtet Da Wechselobjektive jeweils verschiedene Anfangsblendeuzahlen (»Lichtstärke«), Brennweiten, Linsenanordnungen usw. besitzen, besitzen sie folglich bei voll offener Blende auch unterschiedliche Schärfentiefenbereiche (im Bildraum). Wenn daher für die Bewertung (judgement) die Größe (level) an der Seite der Scharfsteil- bzw. E^tferaungseinstelleinrichtung unter Benutzung der betreffenden Größe eines bestimmten Objektivs als Bezugswert eingestellt ist, kann je nach dem verwendeten Wechselobjektiv ein Unterschied zwischen dem Scharfstellzustand nach der Bewertungsgröße (judgement level) und der tatsächlichen Scharfstellung auf der Filmebene auftreten. Wenn also beispielsweise ein (Grund-)Objektiv mit kleiner Anfangsblende fF-Zahl) in eine Kamera eingesetzt wird, deren Meßgröße für den Offenblenden-Schärfentiefenbereich eines Objektivs mit vergleichsweise großer (relativer) Anfangsöffnung eingestellt ist, erfolgt die Anzeige für »Scharfstellzustand« nach dem betreffenden Zustand der Bewertungsgröße für das Grundobjektiv, auch wenn die tatsächliche Scharfstellung auf der Filmebene kein scharfes Bild ergibt, weil (zwischen beiden Objektiven) ein Unterschied in der Schärfentiefe (im Bildraum) vorhanden ist. Hierbei wird ein unscharf eingestelltes Bild erhalten. Andererseits kann die Anzeige auf der Grundlage der genannten Meßgröße eine »Unscharfeinstellung« anzeigen, obgleich auf der Filmebene bereits scharfgestellt worden ist. Infolgedessen ist es nötig, daß der Photograph weiterhin »manuell« einstellen muß, obgleich dies eigentlich unnötig wäre.

Dieselben Erscheinungen zeiget sich in für eine solche Scharfstellvorrichtung ungünstiger Weise auch bei Objektiven unterschiedlicher Brennweiten und Linsenanordrungen.

Diese Diskrepanz zwischen dem Scharfstellzustand j nach der Bewertungsgröße und dem tatsächlichen Scharfstellzustand auf der Filmebene, verursacht durch die unterschiedlichen Schärfentiefenbereiche, tritt auch in anderen Fällen als im Fall von Wechselobjektiven zutage. Einmal tritt ein solcher Fall dann ein, wenn die Einstellung der Bewertungsgröße auf der Grundlage der Schärfentiefe (im Bildraum) bei voll offener Blende erfolgt, während die Aufnahme tatsächlich mit nur teilweise offener Blende gemacht wird. Zum anderen ergibt sich ein solcher Fall dann, wenn — beispielsweise bei einem sogenannten Varioobjektiv — die Brennweite geändert wird.

Der zuerst genannte Fall ergibt sich häufig bei einer Spiegelreflexkamera mit dem sogenannten TTL- bzw. Innenmeßsystem. Dabei erfolgt nämlich die Betrach-

M) tung (und Anmessung) eines Aufnahmeobjekts bei voll offener Blende (Offenblendenmessung), wobei das Scharfstellen, wie erwähnt, nur bei offener Blende möglich ist. Dabei ist häufig auch der Einstellung der Bewertungsgröße der Brennweitenbereich unter den-

h-, selben Bedingungen zugrundegelegt. Da jedoch normalerweise die Aufnahmen tatsächlich mit einer Blendeneinstellung zwischen F=A und F = 8 gemacht werden, wobei sich eine vergleichsweise große Schär-

fentiefe ergibt, resultiert dies in dem vorher erwähnten Nachteil, daß die Anzeige auf der Grundlage der Bewertungsgröße immer noch »Unscharf« anzeigt, obgleich auf der Filmebene bereits eine scharfe Abbildung entstanden ist

Im zuletzt genannten Fall ergibt sich andererseits eine Schwierigkeit bei einem Varioobjektiv der Art, bei dem sich die kleinste F-Zahl (größte Blendenöffnung) und mithin der Schärfentiefenbereich bei Brennweitenverstellung entsprechend der sich veränderndes Brennweite ändert Dabei treten ähnliche Nachteile ein, wie sie vorstehend geschildert wurden.

Wenn dagegen dis Bewertungsgröße auf die Schärfentiefe im Dingraum (depth of field) anstatt auf die Schärfentiefe im Bildraum (depth of focus) bezogen wird, ergeben sich ähnliche Nachteile wie im letzteren FaIL

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Vermeidung der Mangel und Nachteile des Standes der Technik durch Schaffung einer Kamera mit verbeserter fotoelektrischer Scharfstellvorrichtung, bei der insbesondere nach einer einmal erfolgten Scharfstellung trotz einer Änderung der Brennweite oder dej Blendeneinstellung eine neue Scharfstellung nicht mehr erforderlich ist

Diese Aufgabe wird bei der anfangs genannten Kamera erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewertungsgröße durch die Eingabe eines den bildraumseitigen oder dingraumseitigen Schärfentiefenbereich des Objektives charakterisierenden Bezugswertes beeinflußbar ist

Diese Kamera kennzeichnet sich insbesondere auch dadurch, daß der Bezugswert für den Schärfentiefenbereich durch die Größe der Anfangsblende bzw. des Blendenwertes des Objektives bestimmt ist

In einer weiteren Ausgestaltung ist diese Kamera auch dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert für den Schärfentiefenbereich durch die Größe der Brennweite des Objektives bestimmt ist

In noch weiterer Ausgestaltung ist diese Kamera dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert für den Schärfentiefenbereich an unterschiedliche Größen des Anfangsblendenwertes oder der Brennweite von Wechselobjektiven anpaßbar ist.

Durch die DE-OS 29 24 083 ist eine Schaltungsanordnung für fotografische Kameras mit automatischer Scharfeinstellung und einer die Einstellung von Belichtungszeit und Objektivblendenöffnung nach einem vorgegebenen Programm steuernden zentralen Recheneinheit bekannt. Dabei ist von der Scharfeinstellen -,<> tomatik zur Recheneinheit mindestens ein Signal-Übertragungskanal zur Übertragung von Korrektursignalen für die vorprogrammierte Belichtungszeit-Blendenkombination zugunsten einer Blendenpriorität und von der Recheneinheit zur Scharfeinstellautomatik ein Signal- 5-, Ubertragungskanal zur Korrektur oder Einleitung der Entfernungseinstellung des Objektives geschaltet. Diese Schaltungsanordnung betrifft somit Maßnahmen, die ausschließlich die automatische Scharfeinstellung einer Kamera betreffen. Die mit dieser bekannten Schaltungsanordnung gelöste Aufgabe ist somit mit der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht vergleichbar. Es werden auch keine veränderbaren Bezugswerte gebildet, die eine den Scharfstellzustand des Objektives charakterisierende Bewertungsgröße beeinflussen.

In folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand de/ Zeichnung näher erläutert: Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen Blendenwert und Schärfentiefe (im Bildraum),

Fig.2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Schärfentiefe (im Bildraum) und der Bewertungsgröße (judgement level),

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eier Erfindung,

Fig.4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig.5 eine graphische Darstellung, welche die Änderung des Ausgangssignals einer Scharfstellmeßschaltung in Abhängigkeit von der Offenblendengröße bzw. F-Zahl eines Wechselobjektivs veranschaulicht

F i g. 1 verdeutlicht die Beziehung zwischen der Blendengröße fF-Zahl) und der Schärfentiefe (im Bildraum), woraus hervorgeht, dnß sich diese Schärfentiefe vom Bereich a über den Bereich b auf den Bereich c vergrößert, wenn die Blende vom Anfangswert A auf kleinere Öffnungsgrößen Bund Γ teilweise geschlossen wird, wobei das innerhalb dieses iisreichs scharfgesteüte Bild auf der Filmebene 2 eine scharfe Abbildung ergibt, wie dies an sich bekannt ist In F i g. 1 ist mit c/der Durchmesser eines zulässigen Zerstreuungskreises bezeichnet Wenn dabei ein Lichtempfangselement der Scharfstellmeßschaltung einer photoelektrischen Scharfstellmeßschaltung in einer der Filmebene entsprechenden Position angeordnet wird, werden durch diese Meßschaltung elektrische Signale für den Scharfstellzustand geliefert deren Spannung sich bei Scharfeinstellung des Aufnahmeobjekts verringert oder vergrößert. Dieses Ausgangssignal variiert beispielsweise im Fall einer sich verringernden Spannung entsprechend der Kurve Kgemäß F i g. 2.

Fig.3 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die vorgegebene Größe bzw. der vorgegebene Bereich der Bewertungsgröße in Abhängigkeit von der Änderung der Blendengröße verändert wird. In Fig.3 sind ein Objektiv 1 und eine photoelektrische ScharfsteII(meß)vorrichtung 4 (focus cictecting device) dargestellt, von denen letztere einen Meßkreis 4, einen Komparatorkreis 5, einen Bezugswert-Einstellkreis 6 und einen Anzeigekreis 7 umfaßt. Wenn dabei das durch das Objektiv 1 hindurchtretende Licht auf das Lichtempfangselement des Scharfstellzustand-Meßkreises 4 fällt, das in einer Position entsprechend der Schärfenebene des Objektivs 1 (vgl. F i g. 1) bzw. der Filmebene 2 angeordnet ist, erzeugt der Meßkreis 4 je nach dem Scharfstellzustand durch die Kurve V in Fi g. 2 veranschaulichte elektrische Signale, welche dann dem Komparatorkreis 5 eingespeist werden. Wenn die Blende vom Anfangswert A auf einen Zviichenwert B bzw. C geschlossen wird, vergrößern sich die jeweiligen bildmäßigen Schärfentiefenbereiche gemäß F i g. 1 derart, daß sich die Bewertungsgröße (judgement level) (d. h. Bezugsgröße oder Bereich Tür Scharfstellbestimmung) dieser elektrischen Signale entsprechend dem Bereich, in welchem eine scharfe Abbildung auf der Filmebene erhalten wird, in Abhängigkeit von den unterschiedlichen bildmäßigen Schärfentiefenbereichen bei den verschiedenen Blendenöffnungen von der Größe La auf Lb und weiter auf Lc verschiebt Der Bezugswert-Einstellkreis 6 gemäß F i g. 3 dient hierbei zur Einstellung dieser Bewertungsgrößen oder -pegel La, Lb und Lc. In Abhängigkeit von einer Blendeneinstellung (iris-out operation) mittels einer nicht dargestellten manuellen Blendeneinstellein-

richtung oder einer automatischen Belichtungssteuervorrichtung wandelt der Bezugswert-Einstellkreis 6, genauer gesagt, den für die jeweiligen Blendengrößen (F-Zahlen) des Objektivs, die vorher berechnet wurden, geltenden Schärfentiefenbereich (im Bildraum) in ein (entsprechendes) elektrisches Signal als Bewertungsgröße um, z. B. in Form von Spannungs-, Strom- oder logischen Signalen. Außerdem bilden der Einstellkreis 6 und der Komparatorkreis 5 gemeinsam eine Bewertungsschaltung (judgement circuit) für den Scharfstellzustand-Meßkreis 4, wobei das Ausgangssignal des Meßkreises 4 dahingehend bewertet (judged) wird, ob es im Schärfentiefenbereich (im Bildraum) des für die Aufnahme gewählten Blendenwerts liegt oder nicht. Wenn eine lichtemittierende bzw. Leuchtdiode oder dergleichen im Anzeigekreis 7 zum Aufleuchten gebracht wird, sobald das Ausgangssignal des Meßkreises 4 unterhalb der Bewertungsgröße liegt, kann dadurch angezeigt werden, daß die Filmebene innerhalb der betreffenden Schärfentiefenbereiche fur die gewähite Blendengröße liegt, auch wenn die Blende zur Aufnahme auf einen beliebigen Wert eingestellt worden ist. Mit anderen Worten: die Scharfstellung braucht vom Photographen nicht mit übermäßig großer Genauigkeit vorgenommen zu werden. Bei dieser Anordnung können mehrere Leuchtdioden vorgesehen werden, von denen alle aufleuchten, wenn das Ausgangssignal des Meßkreises 4 innerhalb des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum) liegt, während eine kleinere Zahl der Leuchtdioden aufleuchtet, wenn dieses Ausgangssignal geringfügig vom Schärfentiefenbereich abweicht, und in allen anderen Betriebsarten keine Leuchtdiode aufleuchtet. Wenn andererseits ein solcher Meßkreis verwendet wird, bei dem sich das Ausgangssignal bei Annäherung an den Brennpunkt, d. h. an die Scharfeinstellung, zunehmend vergrößert, wird derselbe Zweck dann erzielt, wenn die Anzeige aufleuchtet, sobald das Ausgangssignai größer ist als die Bewenungsgröße.

Wie erwähnt, kann sich der Schärfentiefenbereich (im Bildraum) bei einer mit einem Varioobjektiv ausgestatteten Kamera bei Brennweitenänderung ebenfalls verändern. In diesem Fall kann ebenfalls unverändert das beschriebene Bewertungsgrößen-Änderungsverfahren angewandt werden, bei dem die Blende vom Anfangswert auf einen Zwischenwert geschlossen wird.

Hierbei reicht es aus. die Bewenungsgröße entsprechend dem Schärfentiefenbereich bei kurzer Brennweite als Bezugs-Bewertungspegel im Bezugswert-Einstellkreis 6 zu setzen, wobei die Änderung der Bewenungsgröße entsprechend dem Schärfentiefenbereich für die jeweiligen Brennweiten in Abhängigkeit von der Brennweitenänderung erfolgen kann. Bei einer praktisch einsetzbaren Konstruktion ist es allerdings erforderlich, den Bezugswert-Einstellkreis 6 so auszulegen, daß ein Multiplexbetrieb zwischen der Änderung der Bewertungsgröße bei Änderung der Brennweite einerseits und Änderung des Blendenwerts eines Varioobjektivs andererseits möglich ist.

Wie erwähnt, haben Unterschiede in der Anfangsblendenöffnung, der Brennweite und im Aufbau von Wechselobjektiven einen Einfluß auf Änderungen des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum). Das Problem der Änderung der Bewertungsgröße kann in diesem Fall auf praktisch dieselbe Weise betrachtet werden wie beim Schließen der Blende auf einen Zwischenwert oder bei einer Änderung der Brennweite. Eine ähnliche Lösung kann für die Änderung der Bewertungsgröße aufgrund unterschiedlicher Linsenanordnungen vorgesehen wer

den. Die Art der Bewertungsgrößenänderung unterteilt sich dabei in eine einfache und eine vielgestaltige (multiplex), je nach der Art der photoelektrischen Scharfstell-Meßvorrichtung an der Kamerp.seite und der Ar! des Wechselobjektivs. Wenn man hierbei die Notwendigkeit für die Bewertungsgrößenänderung bei Änderung des Blendenwerts zusätzlich hinzufügt, muß diese Änderung selbstverständlich mehrfach berücksichtigt (multiplexed) werden.

Fig.4 veranschaulicht eine ander Ausführungsform für den Fall, daß die Bewertungsgröße auf der Grundlage unterschiedlicher Anfangsblendenwerte von Wechselobjektiven und auch in Abhängigkeit von einer Änderung des Blendenwerts geändert wird; dabei ist ein System zum Kompensieren des Ausgangssignals des Scharfstellzustand-Meßkreises 4 vorgesehen. Die den Teilen von Fig. 1 bis 3 entsprechenden Teile nach Fig.4 sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Gemäß Fig 4 ist eine Anfangsblenden-lntormaiionseirmcii S vorgesehen, die ar· der Seite eines Wechselobjektivs Γ angeordnet ist und deren Information entweder durch einen mechanischen Formteil, etwa einen Stift oder Vorsprung an der Rückseite des Objektivs, oder durch einen elektrischen Widerstand geliefert wird. Eine Ausgangs(signal)-Kompensiereinheit 9, beispielsweise in Form eines Potentiometers, dient zum Kompensieren bzw. Angleichen des Ausgangssignals des Meßkreises 4. Da nämlich das Ausgangjsignal des Meßkreises 4, das auf den unterschiedlichen Anfangsblendenwerten der einzelnen Wechselobjektive beruht, verschiedene Winkel besitzt, wenn es nach Verkleinerung vergrößert wird (vgl. Kurven Vi — V3 in F i g. 5), muß die Kompensiereinheit 9 so ausgelegt sein, daß die durch die betreffenden Kurven V1—V3 bestimmten Winkel genauso groß werden wie der als Bezugswert dienende Winkel. Wenn die Konstruktion entsprechend getroffen ist, besitzt das Ausgangssigna! der Kompensiereinheit 9 die Kennlinie nach F i g. 2. In diesem Fall können die nachfolgenden Operationen praktisch auf dieselbe Weise durchgeführt werden wie bei der Bewertungsgrößenänderung nach Blendenwertänderung gemäß F i g. 3.

Genauer gesagt: wenn ein Wechselobjektiv 1 in die Kamera eingesetzt wird, erfolgt die Kompensation bzw. Anpassung der Bewertungsgröße für die unterschiedlichen Anfangsblendenwerte durch Kompensiereinheit 9, während die entsprechende Änderung bei Verstellung der Blende des Wechselobjektivs Γ durch den Bezugswert-Einstellkreis 6 erfolgt.

In weiterer Abwandlung kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Information der Anfangsblenden-Informationseinheit 8 unmittelbar dem Einstellkreis 6 eingespeist wird, so daß der Bezugswert in letzterem geändert und eingestellt bzw. gesetzt werden kann. Für eine Änderung der Bewertungsgröße in Abhängigkeit von unterschiedlichen Brennweiten und Linsenanordnungen lassen sich ebenfalls die beiden vorgenannten Verfahren anwenden. In jedem Fall ist es zweckmäßig, daß die Änderungsoperation in Abhängigkeit vom Objektivwechselvorgang erfolgt

Obgleich sich die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf eine photoelektrische Scharfstellvorrichtung vom sogenannten »TTL«- bzw. Innenmeßtyp beziehen, bei welcher sich das Lichtempfangselement des Meßkreises 4 im hinteren Teil des Strahlengangs des Objektivs befindet, ist die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt Wenn beispielsweise ein optisches Lichtempfangssystem vom Objektiv getrennt angeordnet ist.

kann das genannte Lichtempfangselement des Meßkreises außerhalb des Objektivstrahlengangs liegen. Die Scharfstellvorrichtung kann dabei entweder ein Triangulationssystem oder ein System umfassen, das auf der Grundlage der Größe der Unscharfeinstellung arbeitet. Bei den beschriebenen Ausfiihrungsformen erfolgt zudem die Änderung im Scharfstellbereich bei Änderung des Schärfentiefenbereichs (im Bildraum) sowohl du; ;.i Veränderung des Bezugswerts bzw. der Bezugsgröße der Scharfstellvorrichtung als auch durch Veränderung der Ausgangs(signal)kompensation entsprechend den jeweiligen Eigenschaften des Objektivs. Beide Kompensationsarten können in jedem Fall angewandt werden. Die Erfindung ist außerdem

keineswegs auf diese Änderungsarten oder -mitte! beschränkt, sondern Abwandlungen unter Verwendung anderer geeigneter Mittel zugänglich.

Ebenso kann die Kamera von beliebiger Art sein, und die Erfindung ist auch bei einer Kamera realisierbar, die mit einer automatischen Scharfstellvorrichtung ausgestattet ist.

Im praktischen Gebrauch der beschriebenen Kamera gemäß der Erfindung braucht die Empfindlichkeit oder Genauigkeit der Scharfeinstellbestimmung (focus detection) nicht übermäßig groß zu sein, so daß der Benutzer auch nicht mit besonders komplizierter Technik konfrontiert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kamera mit Anzeigeeinrichtung für eine von einer photoelektrischen Scharfstell-Meßvorrichtung gelieferte, den Scharfstellzustand des Objektivs charakterisierende BewertungsgröDe, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungsgröße durch die Eingabe eines den bildraumseitigen oder dingraumseitigen Schärfentiefenbereich des Objektivs (1, V) charakterisierenden Bezugswerten beeinflußbarist

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert für den Schärfentiefenbereich durch die Größe der Anfangsblende bzw. des Blendenwertes des Objektivs (1,1') bestimmt ist

3. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugswert für den Schärfeniiefenbereich durch die Größe der Brennweite des Objektivs (1,1') bestimmt ist

4. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß- der Bezugswert für den Schärfentiefenbereich an unterschiedliche Größen des Anfangsblendenwertes oder der Brennweite von Wechselobjektiven anpaßbar ist

5. Kamera nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewertungsgröße, die durch Messung des über das verwendete Objektiv (1,1') einfallenden Lichtes von der Scharfstell-Meßvorrichtung (4) ermittelt wird, und für den Bezugswert, der von einer eine Ansteuereinrichtung aufweisenden Bezugswert-Einstelleinrichtun^ (6) erzeugt wird, eine Eingabe auf eine Komparatoreinrichtung (5i vorgesehen und das Vergleichsergebnis auf der Anzeigeeinrichtung (7) darstellbar ist.

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Anpassung des Bezugswertes an unterschiedliche Größen des Offen- bzw. Anfangsblendenwertes von Wechselobjektiven eine Anfangsblenden-Informationseinheit (8) und eine zwischen die Scharfstell-Meßeinrichtung (4) und die Komparatoreinrichtung (5) geschaltete Ausgangssignal-Kompensiereinheit (9) vorgesehen sind.