DE3030205A1

DE3030205A1 - Einrichtung zum korrektionsausgleich des oeffnungsfehlers bei abbildenden systemen

Info

Publication number: DE3030205A1
Application number: DE19803030205
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter 6333 Braunfels Schäfer
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1980-08-09
Filing date: 1980-08-09
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE3030205C2; JPS5746220A; US4482220A

Description

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Patentabteilung O U J U 2 ϋ Ο

Einrichtung zum Korrektionsausgleich des Öffnungsfehlers

bei abbildenden Systemen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Korrektionsausgleich des sich bei Variation der Blendenöffnung ändernden Öffnungsfehlers bei abbildenden Systemen von Bildaufζeichnungsgeräten, beispielsweise fotografischen Kameras.

Eine derartige Einrichtung ist erforderlich, um bei Verminderung der effektiven Öffnung des abbildenden Systems das Wandern der Ebene der "besten" Einstellung längs der optischen Achse (Blendendifferenz) zu mindern oder unter Umständen sogar vollständig zu kompensieren. Die Minderung oder vollständige Eliminierung dieses Effektes wird insbesondere bei einäugigen Spiegelreflexkameras angestrebt, die anstelle einer echten Mattscheibe als Einstellkriterium sogenannte "Rasterscheiben" und gegebenenfalls als zusätzliche Einstellhilfe sogenannte "Meßkeile" enthalten. Da diese Rasterscheiben und Meßkeile zu einetf Aufspaltung der Pupillen der abbildenden Systeme führen, müssen sie so aus-

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gelegt werden, daß auch bei lichtschwächeren Systemen noch keine negative Beeinflussung des Sucherbildes durch Abdunkelung der Keilflanken der "Raster" oder "Meßkeile" auftritt. Das hat aber zur Folge, daß die Fokussierung des abbildenden Systems mit einer wirksamen Blende von etwa 1:4 ... 1:5,6 vorgenommen werden muß, während die Aufnahme unter Umständen mit einer Öffnung von 1:2 oder 1:1,4 erfolgt. Dabei besteht zwischen den Ebenen bester Schärfe für die beiden relativen Öffnungen - Öffnung bei Fokussierung und Öffnung bei Aufnahme - aber eine Differenz in der Größenordnung von 1/10 mm, das heißt, es wird effektiv eine Fehlfokussierung vorgenommen.

Um diesen Effekt zu kompensieren ist bereits in der Zeitschrift "Popular Photography 1979" im Aufsatz von Norman Goldberg "What is ISFO and how it works" vorgeschlagen worden, in der Kamera eine vom Objektiv gesteuerte Verschiebung von Einstell- und Filmebene gegeneinander vorzusehen.

Auch wurde bereits vorgeschlagen, die Bildebene selbst im Augenblick der Aufnahme zu verschieben.

Beiden Lösungen ist der Nachteil gemeinsam, daß zu ihrer Relaisierung komplizierte Steuerorgane sowohl im Objektiv als auch in der Kamera erforderlich sind und ein Einbau in vorhandene Kamerasysteme nicht ohne erheblichen Aufwand vorgenommen werden kann.

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Es. ist ferner bekannt, dem unerwünschten Effekt der oben genannten Blendendifferenz dadurch zu begegnen, daß man die Ebene der Meßkeile gegenüber der Filmebene um einen vorgegebenen Betrag versetzt. Diese Lösung kann aber nur dann befriedigen, wenn die Ablage zwischen bester Einstellebene und Filmebene für mittlere, relative Öffnungen bei allen abbildenden Systemen in etwa konstant ist. Tatsächlich nimmt diese Ablage aber mit zunehmender relativer Öffnung zu.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, mit welcher die Auswirkung des sich bei Variation der Blendenöffnung ändernden Öffnungsfehlers von abbildenden Systemen behoben wird und die nicht an mechanische Veränderungen im Kameragehäuse gebunden ist, sondern vielmehr ausschließlich die abbildenden Systeme betrifft und welche die Einstelldifferenz für alle Objektive im Normalzustand, das heißt, bei Sucherbetrachtung, auf einen einheitlichen Wert bringt, wobei sich dieser Wert nach dem höchstlichtstarken Objektiv einer Objektivreihe richten soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für eine Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das abbildende System wenigstens ein den öffnungsfehler beeinflussendes optisches Glied aufweist, welches längs der optischen Achse des abbildenden Systems in seiner relativen Lage zu den anderen Gliedern des Systems veränderbar gelagert ist und daß Stellmittel vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von der Variation

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der Blendenöffnung das genannte optische Glied um. einen

einem Korrektionsausgleich-Sollwert entsprechenden Betrag längs der optischen Achse des abbildenden Systems vorschieben.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Verfahrens sowie der Einrichtung ergeben sich aus den Kennzeichen der Unteransprüche.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein mit dem Zapfenführungsring der

Blende des abbildenden Systems formschlüssig verbundenes Korrektionsglied,

Fig. 2 Steuerung des Korrektionsgliedes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 Steuerung des Korrektionsgiiedes durch Kraftschluß mit dem Blendeneinstellring des abbildenden Systems und

Fig. 4 Steuerung des Korrektionsgliedes über

ein elektro-mechanisches Element.

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In der Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 dargestellt, welches ein aus' optischen Gliedern 2, 3 und 4 bestehendes abbildendes System aufnimmt. Die Glieder 2, 3 und 4 sind in Fassungen 5, 6 und 7 gehaltert, deren Außendurchmesser im Gehäuse 1 eingepaßt sind. Die Fassungen 5, 6 und 7 liegen mit ihren Stirnseiten gegen entsprechet^ Anlageflächen im Gehäuse 1 und werden von Varschraubringen 8, 9 und 10 gehaltert.

Zwischen den Gliedern 3 und 4 des abbildenden Systems ist eine Irisblende 11 angeordnet. Sie setzt sich aus einer Vielzahl einzelner Lamellen 12 zusammen, die je in bekannter Weise mit einem Drehzapfen 13 und einem Führungszapfen 14 versehen sind. Die Drehzapfen liegen in fest innerhalb des Gehäuses 1 angeordneten Drehlagern 15. Die Führungszapfen 14 gleiten in Schlitzen 16 eines Zapfenführungsringes 17, der im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist und mit welchem das Öffnen bzw. Schließen der Irisblende 11 vorgenommen wird. Eine Mitnehmerschraube 18 verbindet schließlich den Zapf enführungs ring 17 mit einem auf dem äußeren Umfang· des Gehäuses 1 drehbar angeordneten Einstellring 19. Dazu tritt diese mit ihrem Schaft durch einen an entsprechender Stelle im Gehäuse 1 angebrachten Schlitz 20 entsprechender Länge (Fig. 2), welche der Bewegung entspricht, die für das Öffnen bzw. Schließen der Irisblende 11 auf ihren größten bzw. kleinsten Durchmesser .erforderlich ist.

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In die den Lamellen 12 der Irisblende 11 abgekehrten Öffnung des Zapfenführungsringes 17 ist eine Fassung 21 eingeschraubt, die eine gegebenenfalls aus Kunstoff gefertigte Korrektionslinse 22 trägt. Diese muß zur Kompensation des Öffnungsfehlers längs der optischen Achse 23 des abbildenden Systems (Linsen 2 - 4) bewegt werden können. Diese Bewegung wird dadurch erzeugt, daß der Schlitz 20 entsprechend der Differenz zwischen der Einstellung der Ebenen bester Schärfe und der Bildauffangebene 24 eines Bildaufzeichungsgerätes (nicht mit dargestellt) kurvenförmig ausgebildet ist, so daß bei Verdrehung des Zapfenführungsringes 17 die Korrektionslinse 22 längs der optischen Achse 23 verschoben wird (Fig. 2).

Beim in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Kompensation des Öffnungsfehlers durch ein Bauteil des abbildenden Systems, nämlich das optische Glied 3, selbst übernommen. Dazu ist dessen Fassung 6 in einer zylinderförmigen Ausnehmung 25 des Gehäuses 1 längs der optischen Achse 23 und gegen die Kraft von Federn 26 verschiebbar gelagert. Die Größe der Verschiebung der Fassung 6 wird durch eine Kurve 27 gesteuert, die an der der Irisblende 11 abgekehrten Seite des Zapfenführungsringes 17 angebracht ist und an welcher die Fassung 6 unter dem Druck der Federn 26 kraftSchluss ig anliegt. Die Kurve 27 ist entsprechend dem jeweiligen Wert zur Kompensation der Differenz zwischen der Einstellebene bester Schärfe und der Bildauffangebene 24 des Bildauffanggerätes ausgebildet, so daß bei rotato-

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rischer Verstellung des Zapfenführungsringes 17 die Fassung 6 mit der Linse 3 axial verschoben wird.

Eine weitere Ausführung der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. Der Korrektionsausgleich erfolgt hier elektromechanisch. Wie auch in Fig. 3 wird die Kompensation des Öffnungsfehlers durch das in der Fassung 6 gehalterte optische Glied 3, welches Teil des abbildenden Systems ist, bewirkt. Wie zu Fig. 3 beschrieben, lagert die Fassung 6 axial verschieblich in einer eylinderförmigen Ausnehmung 25 des Gehäuses 1. Mit ihrer Rückseite stützt sich die Fassung 6 hier an piezo-elektrischen Stäben 28 ab, die über Kontakte 29 mit einem nicht mit dargestellten Spannungsregler sowie einer gleichfalls nicht gezeigten Spannungsquelle verbunden sind. Als Spannungsregler kann beispielsweise ein Drehwiderstand dienen, dessen Schleifer synchron mit der Verdrehung des Einstellringes 19 verstellt wird und der erforderlichen axial Verschiebung entsprechende Spannungsversorgung der piezo-elektrischen Stäbe 28 sicherstellt.

Obwohl in den Ausführungsbeispielen nur abbildende Systeme dargestellt sind, deren Blendeneinstellung von Hand vorgenommen wird, liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die Kompensation des Öffnungsfehlers eines solchen Systems über eine automatische Blendeneinstellung oder motorisch zu steuern.

Selbstverständlich kann auch daran gedacht werden, de bereits bekannten Verschiebungen zur Entfernungseinstel-

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lung mit der erfindungsgemäßen Verschiebung optischer Glieder zu kombinieren. Auch ist der Einsatz einer solchen mit der Blendenverstellung gekoppelten "Korrektionsausgleichs-Linse" nicht allein auf den Einsatz in abbildenden Systemen fester Brennweite beschränkt« Sie ist vielmehr bei allen abbildenden Systemen verwendbar, bei denen sich als Folge einer Blendenöffnungsänderung eine Verschiebung der "besten Einstellebene¹¹ ergibt, das heißt, die mit Blendendifferenz behaftet sind. Das gilt auch bei Systemen veränderlicher Brennweite, bei denen mit Rücksicht auf eine einigermaßen gleichmäßige Bildleistung bei allen Brennweiten häufig eine optimale Korrektion • des Öffnungsfehlers nicht erreichbar ist.

Claims

?at-Mü/Gr - 5.08.1980 A 2131 / B 2995 -. Ansprüche

1. Einrichtung zum Korrektionsausgleich des sich bei Variation der Blendenöffnung ändernden Öffnüngsfehlers bei abbildenden Systemen von Bildaufzeichnungsgeräten, beispielsweise fotografischen Kameras,, dadurch gekennzeichnet, daß das abbildende System (2, 3, 4) wenigstens ein den Öffnüngsfehler beeinflussendes optisches Glied (9, 22) aufweist, welches längs der optischen Achse (23) des abbildenden Systems (2, 3, 4) in seiner relativen Lage zu den anderen Gliedern (2, 4) des Systems veränderbar gelagert ist, und daß Stellmittel (17, 28) vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von der Variation der Blendenöffnung das genannte optische Glied (3, 22) um einen einem Korrektionsausgleich-Sollwert entsprechenden Betrag längs der optischen Achse (23) des abbildenden Systems (2, 3, 4) verschieben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegbares Trägerteil (6, 21) zur Aufnahme wenigstens eines Bauteils (3, 22) des abbildenden Systems vorgesehen und zwecks Beeinflussung des Öffnüngsfehlers bei Variation der Blendenöffnung

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längs der optischen Achse (23) gegen eine Rückstellkraft (26) verschiebbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegbares Trägerteil (21) zur Aufnähme wenigstens eines zusätzlichen Bauteils (22) vorhanden und zwecks Beeinflussung des Öffnungsfehlers bei Variation der Blendenöffnung längs der optischen Achse (23) gegen eine Rückstellkraft verschiebbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische Stellmittel (17) vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektro-mechanische Stellmittel (28) vorges ehen s ind.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (17) und das bewegbare Bauteil (12) formschlüssig gekoppelt sind.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (17, 28) und das bewegbare Bauteil (6) kraftschlüssig gekoppelt sind.