DE3007172A1

DE3007172A1 - Belichtungsmesser fuer eine kamera

Info

Publication number: DE3007172A1
Application number: DE19803007172
Authority: DE
Inventors: Toru Fukuhara; Takashi Saegusa
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1980-09-11
Also published as: DE3007172C2; JPS55125623U; JPS634984Y2; US4274721A

Description

- 3 ^!· Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Belichtungsmesser für eine Kamera, insbesondere für eine einäugige Spiegelreflexkamera.

In letzter Zeit sind verschiedene Belichtungsmessersysteme vorgeschlagen worden, bei denen eine aufzunehmende Abbildung in mehrere Meßflächen unterteilt wird; die Belichtung der gesamten Abbildung wird auf der Basis des Meß-Ausgangssignals bezüglich jeder Meßfläche bestimmt.

So wird beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 17 725/1978 eine Technik beschrieben, bei der die Lichtempfangsoberfläche einer photoelektrischen Anordnung in mehrere Lichtempfangsbereiche unterteilt wird; eine Abbildung eines aufzunehmenden Objektes, die mittels eines Aufnahmeobjektivs auf einer Fokussierplatte erzeugt wird, wird durch eine Relaislinse verkleinert und auf die Lichtempfangsoberfläche projiziert, so daß die Belichtung durch das Meß-Ausgangssignal von jedem Lichtempfangsbereich der Lichtempfangsoberfläche bestimmt wird.

Diese Technik hat jedoch die folgenden Nachteile: Da die verkleinerte, projizierte Abbildung exakt der Abbildung des Objektes entsprechen muß, die von dem Aufnahmeobjektiv erzeugt wird, muß die Relaislinse die gesamte, von dem Aufnahmeobjektiv erzeugte Abbildung des Objektes überstreichen; dies heißt also, daß eine Relaislinse mit großem Bildwinkel und entsprechend hoher Qualität verwendet werden muß, was jedoch nur mit hohem Kostenaufwand möglich ist. Außerdem kann ein solcher Belichtungsmesser nicht kompakt ausgelegt werden; weiterhin muß die photoelektrische Anordnung eine große Lichtempfangsoberfläche haben. Da weiterhin die Lichtempfangsoberfläche dem aufzunehmenden Bild entspricht, kann jeder Positionsfehler der Relaislinse oder

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der Lichtempfangsoberfläche der photoelektrischen Anordnung zu einem Fehler bei der Belichtungsmessung führen- Aus diesem Grunde müssen die Relaislinse und die photoelektrische Anordnung sehr exakt positioniert werden, was ebenfalls nur mit hohem Kostenaufwand möglich ist.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden und einen Belichtungsmesser für eine Kamera, insbesondere eine einäugige Spiegelreflexkamera, zu schaffen, der eine verbesserte Meßgenauigkeit bezüglich der wesentlichen Meßfläche der aufzunehmenden Abbildung hat.

Die Erfindung schafft also einen Belichtungsmesser für eine Kamera mit einer ersten photoelektrischen Anordnung, die mit einer Lichtempfangsoberfläche versehen ist, die in mehrere Lichtempfangsbereiche mit jeweils vorgegebener Form unterteilt ist; eine zweite photoelektrische Anordung ist mit einer Lichtempfangsoberfläche versehen, die in mehrere Lichtempfangsbereiche mit Formen unterteilt ist, die den Lichtempfangsbereichen der ersten photoelektrischen Anordnung entsprechen; schließlich weist der Belichtungsmesser noch eine optische Anordnung zur Erzeugung einer Abbildung eines Objektfeldes auf den Lichtempfangsoberflächen der ersten und zweiten photoelektrischen Anordnung auf, so daß die Meßflächen, die von den Lichtempfangsoberflächen der ersten und zweiten photoelektrischen Anordnung erfaßt werden, einander teilweise auf der aufzunehmenden Abbildung überlappen und die gesamte aufzunehmende Abbildung im wesentlichen durch die Meßflächen bedeckt wird. Die photoelektrischen Anordnungen sind so positioniert, daß auf der aufzunehmenden Abbildung die Meßfläche jedes Lichtempfangsbereiches der Lichtempfangsoberfläche der ersten photoelektrischen Anordnung und auf der aufzunehmenden Abbildung die Meßfläche jedes Liehtempfangsbereiches der Lichtempfangsoberfläche der zweiten photoelektrischen Anord-

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nurS die den Lichtempfangsbereichen der ersten photoelektrischen Anordnung entsprechen, im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie bzw. Halbierende der aufzunehmenden Abbildung sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1A einen Querschnitt durch das optische System einer einäugigen Spiegelreflexkamera, in der der Belichtungsmesser nach der vorliegenden Erfindung angeordnet ist,

Fig. 1B eine Seitenansicht eines Teils von Fig. 1A, wobei das Aufnahmeobjektiv und der Spiegel entfernt sind,..

Fig. 2A und 2B ein Querschnitt bzw. eine Seitenansicht, die den Figuren 1A bzw. 1B ähneln,

Fig. 2C eine Seitenansicht einer Modifikation der Anordnung nach Fig. 1B,

Fig. 3A, 3B, 3 C, 3D, 3E und 3F Vorderansichten der verschiedenen Formen der Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Einrichtungen bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4A und 4B Vorderansichten der Flächen auf dem Aufnahmebild, die durch die Lichtempfangsoberflächen nach den Figuren 3A und 3B ausgemessen werden, und

Fig. 5A, 5B, 5 C und 5D Vorderansichten, die den Figuren 3A bis 3F ähneln.

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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Wie sich aus den Figuren 1A und 1B ergibt, verläuft das Licht von einem Objektfeld oder einer aufzunehmenden Szene durch ein Aufnahmeobjektiv L und wird dann an einem Spiegel M reflektiert, so daß auf einer Fokussierplatte F eine Abbildung erzeugt wird. Diese Abbildung des Objektfeldes.kann durch eine Kondensorlinse C, ein Pentadachkantprisma 1 und eine Okularlinse E betrachtet werden.

Außerdem wird mehr als die Hälfte der Abbildung des Objektfeldes auf der Fokussierplatte F durch ein Prisma 3A und eine Relaislinse 5A auf der Lichtempfangsoberfläche einer photoelektrischen Anordnung abgebildet; das Prisma 3A und die Relaislinse 5A sind an einer Dachoberfläche 1a des Pentadachkantprismas 1 angebracht ·, der übrige Teil der Abbildung des Objektfeldes und ein Teil dieser Hälfte werden durch ein Prisma 3B und eine Relaislinse 5B auf die Lichtempfangsoberfläche einer photoelektrischen Anordnung 7B abgebildet? das Prisma 3B und die Relaislinse 5B sind an der anderen Dachoberfläche 1b angebracht. Die Prismen 3A und 3B, die Relaislinsen 5A und 5B und die photoelektrischen Anordnungen 7A und 7B sind symmetrisch in Bezug auf die optische Achse des Aufnahmeobjektivs L angeordnet, die durch den Spiegel M umgelenkt wird.

Die Figuren 2A und 2B zeigen Relaislinsen 5A', 5B' und photoelektrische Anordnungen 7A', 7B', die so auf der linken und auf der rechten Seite der Okularlinse E angeordnet sind, daß sie symmetrisch in Bezug auf die optische Achse des Aufnahmeobjektivs liegen; damit wird der gleiche Zweck wie bei der Anordnung nach Fig. 1 erreicht. Die Figur 2C zeigt ein Beispiel, bei dem die Relaislinsen 5A^f, 5B' und die photoelektrischen Anordnungen 7A', 7B* so über und unter der Okularlinse E angeordnet sind, daß sie symmetrisch in Bezug auf die optische Achse des Aufnahmeobjektivs liegen.

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Im folgenden soll die Form der Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Anordnungen 7A, 7B und lit', 7B' erörtert werden, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind (in der folgenden Beschreibung soll die Bezeichnung V7A und 7B^M jeweils auch die Teile "7A' und 7B'" mit umfassen). Bei der Ausführungsform nach Fig. 3A sind die Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Anordnungen 7A und 7B in gegeneinander isolierte Lichtempfangsbereiche 7OA, 71A, 72A und 7OB, 71B bzw. 72B unterteilt. Die einander entsprechenden Lichtempfangsbereiche 7OA und 7OB, 71A und 71B sowie 72A und 72B der Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Anordnung 7A und 7B haben symmetrisch identische Formen. Die Figuren 3B, 3C, 3D, 3E und 3F zeigen verschiedene Teilungsformen, die sich von der Form nach Fig. 3A unterscheiden. Die Beziehung der Anordnung zwischen den Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Anordnung 7A und 7B, die in Fig. 3 dargestellt sind, zeigt nicht immer exakt die Beziehung der Anordnung zwischen den Lichtempfangsoberflächen der photoelektrischen Anordnungen, die in den Figuren 1 oder 2 dargestellt sind, sondern die tatsächliche Anordnungsbeziehung kann sich in der Richtung manchmal von der in Fig. 3 gezeigten Beziehung unterscheiden; dies beruht auf der Umkehrung der Abbildung, die auf die Existenz der Relaislinsen 5A, 5B zurückzuführen ist, oder auf einem optischen System, das in Abhängigkeit von räumlichen Begrenzungen in geeigneter Weise hinzugefügt wird.

Im folgenden wird auf Fig. 4 Bezug genommen., um die Flächen auf dem aufgenommen Bild zu beschreiben, die aufgeteilt durch die jeweiligen Lichtempfangsbereiche der Lichtempfangsoberflächen gemessen werden. Fig. 4A zeigt die aufgeteilten Meßflächen der Lichtempfangsoberflächen nach Fig. 3A. Dabei deutet das Bezugszeichen 11 den äußeren Umfang des aufgenommenen Bildes anj die mit durchgezogenen Linien schraffierten Bereiche zeigen die Meßfläche, die von der photoelektrischen Anordnung 7A geteilt wird, während die mit gestrichel-

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ten Linien schraffierten Bereiche die Meßfläche darstellen, die von der photoelektrischen Anordnung 7B geteilt wird. Eine kleine Meßfläche 7OA' ist die Meßfläche, die von dem Lichtempfangsbereich 7OA der Lichtempfangsoberfläche der photoelektrischen Anordnung 7A erfaßt wird, während die kleinen Meßflächen 71A', 72A', 70B^f, 71B' und 72B' ebenfalls Flächen sind, die von den Lichtempfangsbereichen 71A, 72A, 7OB, 71B und 72B erfaßt werden. Wie sich hieraus ergibt, überlappen die Meßflächen 72A' und 72B' in der Mitte der aufgenommenen Abbildung einander und werden einander überlappend durch die Lichtempfangsbereiche 72A und 72B der photoelektrischen Anordnung 7A und 7B erfaßt.

Auf diese Weise messen die photoelektrischen Anordnungen 7A und 7B gemeinsam das gesamte aufgenommene Bild, während jede dieser photoelektrischen Anordnungen 7A und 7B den überlappenden Bereich 72A' (72B") mißt; d.h. also, daß sie die aufgenommene Abbildung erfassen,indem sie diese Abbildung in zwei teilen.Die entsprechenden Lichtempfangsbereiche 7OA und 7OB, 71A und 71B sowie 72A und 72B messen jeweils die Flächen, die symmetrisch in Bezug auf die longitudinale Halbierende der aufgenommenen Abbildung sind.

Bisher ist ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die aufgenommene Abbildung longitudinal in zwei Teile unterteilt wird; die Figur 3B entsprechende Figur 4B zeigt jedoch ein Beispiel, bei dem die aufgenommene Abbildung seitlich in zwei Teile unterteilt wird. Selbstverständlich müssen die Relaislinsen 5A', 5B' und die photoelektrischen Anordnungen 7A', 7B' auf die in Fig. 2C dargestellte Weise angeordnet werden, wenn die aufgenommene Abbildung seitlich " geteilt wird, wie es die Figuren 3B und 3D zeigen. Ob die aufgenommene Abbildung in Längsrichtung oder in Seitenrichtung unterteilt wird, hängt beispielsweise von dem Unterschied zwischen einer Filmkamera und einer Stehbildkamera, der Größe der aufzunehmenden Abbildung, der Konstruktion des Suchers und ähnlichen Parametern ab; die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines Pentaprismas begrenzt.

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Die Ausgangssignale der Lichtempfangsbereiche 70A-72A und 70B-72B der photoelektrischen Anordnungen 7A und 7B, die in Fig. 3A dargestellt sind, werden ebenfalls von einem Anschluß T abgenommen; da jedoch die Lichtempfangsbereiche 72A und 72B die identische Meßfläche auf der aufgenommenen Abbildung abmessen, werden ihre Ausgangssignnale durch eine Schaltung 13 gemittelt, die den Mittelwert der erhaltenen Signale bildet; dieses mittlere Ausgangssignal wird als Meßwert bezüglich der überlappenden Meßfläche 72A' (72B') in der Mitte der aufgenommenen Abbildung betrachtet. Obwohl es nicht dargestellt ist, gilt dies auch für die Figuren 3B bis 3F. Für die Verarbeitung der Meß-Ausgangssignale bezüglich dieser Meßflächen kann das Verarbeitungssystem eingesetzt werden, das in der oben erwähnten japanischen, offengelegten Patentanmeldung No. 17725/1978 oder der offengelegten japanischen Patentanmeldung N6. 23936/1977 beschrieben wird.

Die Figuren 5A bis 5D ähneln Fig. 3, zeigen jedoch die Form der Lichtempfangsoberfläches der photoelektrischen Anordnungen bei einem Fall, bei die überlappenden Meßflächen von der Mitte der aufgenommenen Abbildung abweichen.

Die vorliegende Ausführungsform ist unter Bezugnahme auf den Belichtungsmesser einer einäugigen Spiegelreflexkamera beschrieben worden; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine einäugige Spiegelreflexkamera beschränkt; in einem anderen Fall können beispielsweise zwei Linsen bzw. Objektive zur Erzeugung der Abbildung eines Objektes direkt auf den Lichtempfangsoberflächen der beiden photoelektrischen Anordnungen statt der beiden Relaislinsen 5A, 5B vorgesehen werden, damit die Abbildung des Objektes auf der Fokussierplatte erneut auf den beiden photoelektrischen Anordnungen 7A, 7B abgebildet wird.

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Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung mehr als die halbe Fläche des Objektfeldes durch eine Bilderzeugungslinse bzw; ein Bilderzeugungsobjektiv auf einer entsprechenden photoelektrischen Anordnung abgebildet, während mehr als die andere halbe Fläche des Objektfeldes, die mehr als eine halbe Fläche überlappt, durch eine andere Bilderzeugungslinse auf einer entsprechenden photoelektrischen Anordnung abgebildet wird; deshalb müssen die beiden Bilderzeugungslinsen bzw. -objektive keinen besonders großen bzw. breiten Bildwinkel haben; dadurch läßt sich die Qualität der Bilderzeugung verbessern sowie eine sehr kompakte Konstruktion des gesamten Belichtungsmessers erreichen.

Bezüglich der Meßfläche, die eine hohe Meßgenauigkeit erfordert, wird die Messung überlappend durch zwei photoelektrische Anordnungen durchgeführt; wenn, wie bei der dargestellten Ausführungsform, die Ausgangssignale der beiden photoelektrischen Anordnungen bezüglich der überlappenden Meßflächen gemittelt werden, läßt sich der Meßfehler verringern, der auf die Abweichung bzw. Toleranzschwankungen in den Einbaulagen der photoelektrischen Anordnungen zurückzuführen ist; auch die Fehler können eliminiert werden, die auf Unregelmäßigkeiten in der Meßkennlinie der beiden photoelektrischen Anordnungen beruhen.

Wenn sich die überlappende Meßfläche in der Mitte des Aufnahinebildes befindet, so ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, daß sich in diesem Bereich ein größeres, den Bildschwerpunkt darstellendes Objekt befindet, das wiederum sehr genau gemessen und damit sehr exakt belichtet wird.

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Claims

PATEUTANWALVE A. GRÜNECKER

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26. Feb. 1980 PH 14 730

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2-3, Marunouchi 3-ch.ome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan

Belichtungsmesser für eine Kamera Patentansprüche

Belichtungsmesser für eine Kamera, g e k e'n η zeichnet durch eine erste photoelektrische Anordnung ,(7A) , die mit einer Lichtempfangsoberfläche versehen ist, die in mehrere Lichtempfangsbereiche mit jeweils vorgegebener Form unterteilt ist, durch eine zweite photoelektrische Anordnung (7B), die mit einer Lichtempfangsoberfläche versehen ist, die in mehrere Lichtempfangsoberflächen mit Formen unterteilt ist, die den Lichtempfangsoberflächen der ersten photoelektrischen Anordnung (7A) entsprechen, und durch eine optische Anordnung zur Erzeugung einer Abbildung eines Objektfeldes auf den Lichtempfangsoberflächen der ersten und zweiten photoelektrischen Anordnung (7A, 7B), so daß die von den Lichtempfangsoberflächen der ersten und zweiten photoelektrischen Anordnungen (7A, 7B) erfaßten Meßflächen einander teilweise auf einer Aufnahme-

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TELEFON (OBO) 222862 TELEX OB-SS38O TELEQRAMME MONAPAT TELEKOPJERER

Abbildung überlappen und die gesamte Aufnahmeabbildung im wesentlichen durch die Meßflächen überdeckt wird, wobei die photoelektrischen Anordnungen (7A, 7B) so angeordnet sind, daß auf der Aufnahmeabbildung die Meßfläche jedes Lichtempfangsbereiches der Lichtempfangsoberfläche der ersten photoelektrischen Anordnung (7A) und auf der Aufnahmeabbildung die Meßfläche jedes Lichtempfangsbereiches der Lichtempfangsoberfläche der zweiten photoelektrischen Anordnung (7B), die den Lichtempfangsbereichen der ersten photoelektrischen Anordnung (7A) entsprechen, im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie bzw. Halbierende der Aufnahmeabbildung sind.
2. Belichtungsmesser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mittelwertschaltung (13) zur Bildung des Mittelwertes der Meß-Ausgangssignale der beiden photoelektrischen Anordnungen (7A, 7B) bezüglich der überlappenden Meßflächen als Meß-Ausgangssignal für die überlappenden Meßflächen,
3. Belichtungsmesser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überlappenden Meßflächen im wesentlichen der zentrale Bereich der Aufnahmeabbildung sind.

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