DE3113507A1

DE3113507A1 - Spiegelreflexkamera mit elektronischem entfernungsmesser

Info

Publication number: DE3113507A1
Application number: DE19813113507
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Dipl.-Ing. 6333 Braunfels Schaefer
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Leica Microsystems Holdings GmbH
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS57171322A; DE3113507C2; US4428653A

Description

Spiegelreflexkamera mit elektronischem Entfernungsmesser

Die Erfindung betrifft eine Spiegelreflexkamera mit einer aus Einstellscheibe, Feldlinse, Pentaprisma sowie Okular bestehenden Suchereinrichtung und mit einem elektronischen Entfernungsmesser, bei der mittels eines am unteren Rand der Austrittsfläche des Pentaprismas angeschliffenen, vollverspiegelten Hohlspiegels durch das Pentaprisma hindurch vom Aufnahmeobjektiv der Spiegelreflexkamera ein Bild des zu fotografierenden Objektes entworfen wird.

Durch die DE-OS 27 31 192 ist eine Entfernungsmeßeinrichtung bekannt, bei welcher am unteren Rand der Austrittsfläche des Pentaprismas ein Hohlspiegel angeschliffen ist und die Winkelabmessungen des Prismas derart gewählt sind, daß gegenüber der in der normalen Gebrauchslage der Kamera waagerecht verlaufenden optischen Achse die Sucherachse um einen Winkelbetrag nach unten abweicht. Ferner ist das Okular gegenüber seiner Stellung bei waagerecht verlaufender optischer Achse um einen Betrag nach oben versetzt und derart geneigt,

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daß die Okularachse mit der Sucherachse einen Winkel einschließt.

Durch die Verkippung der optischen Achse für den Suchereinblick einerseits und den Meßstrahlengang andererseits ergibt sich, daß die am Pentaprisma erforderlichen Winkeländerungen zu unerwünschten Reflexen im Sucherbild führen können. Außerdem führt die V_erkippung dieser beiden optischen Achsen gegeneinander bei Verwendung lichtschwächerer, langbrennweitiger Objektive - deren Austrittspupille bekanntlich kleiner als das Okularfenster ist - zu einer störenden Abdunklung des Sucherbildes.

Durch die US-PS 4 185 191 ist eine elektrische Entfernungsmeßeinrichtung bekannt, bei der ein Bild des zu fotografierenden Objektes in der Bildebene des Aufnahmeobjektivs oder einer dazu konjugierten Ebene auf ein Array von fotoelektrischen Detektoren entworfen wird, denen eine Vielzahl von Linsenelementen derart vorgeschaltet ist, daß auf je zwei benachbarte Detektorelemente das Licht nur aus je einerHalbpupille des Aufnahmeobjektivs gelangt. Die Realisierung einer solchen Anordnung in schwierig, da die Größe der Pupillenbilder mit der relativen Öffnung des Aufnahmeobjektivs variiert. Daraus resultiert bei Verwendung von Objektiven mit kleinen relativen Öffnungen eine sehr große Justierempfindlichkeit der Gesamtanordnung, weil die aus den beiden Objektivpupillenhälften herrührenden Lichtströme durch kleine seitliche Versetzung unterschiedlich wer-

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den, wodurch die Anordnung bei !deinen Blenden unbrauchbar wird. Bei großen relativen Öffnungen dagegen besteht die Gefahr, daß die Lichtströme aus den jeweiligen Pupillenhälften auch auf benachbarte Detekcorelemente gelangen, woraus ebenfalls Fehlersignale resultieren.

Um die beschriebenen Mängel bei diesem elektronischen Entfernungsmesser zu beheben ist eine Einrichtung geschaffen worden, die zwei unterschiedliche dimensionierte, dicht beieinanderliegende fotoelektrische Empfänger-Arrays aufweist, deren vorgeschaltete Linsenelemente derart bemessen sind, daß das eine Array bei großen und das andere bei kleinen relativen Objektivöffnungen mit Licht beaufschlagt wird. Die Verwendung zweier solcher Empfänger-Arrays bedeutet aber nicht nur hinsichtlich der Ausbildung des eigentlichen Empfängerbausteins einen höheren technischen Aufwand, sondern erfordert auch zusätzliche Umsehaltelemente, die durch geeignete Stellmittel an den Objektiven betätigt werden müssen und damit Kamera und Objektive verkomplizieren und verteuern.

Desweiteren ist es bekannt, zur Beseitigung der oben genannten Mängel zwischen den einzelnen, den Empfänger-Arrays vorgeschalteten Linsenelemente dunkle Trennstege anzuordnen, die ein "Übersprechen" auf benachbarte Empfängerelemente verhindern sollend Durch eine solche Maßnahme wird nicht nur die oben erwähnte Justierempflindlichkeit bei kleinen relativen Öffnungen nicht reduziert, sondern es tritE» eine unerwünschte Beschneidung schräg einfallender Lichtbüschel als zusätzlicher Fehler auf. Außerdem ist die Anordnung solcher Trennstege nur sehr schwer realisierbar.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der genannten Nachteile bei einer Spiegelreflexkamera mit elektronischem Entfernungsmesser durch eine Zwischenabbildung der Objektivpupille eine solch definierte Begrenzung des Pupillembildes zu erreichen, daß strahlenbegrenzende Mittel in der Nähe der fotoelektrischen Empfänger-Arrays, insbesondere aber in der Ebene der diesen Arrays vorgeschalteten Linsenelemente, nicht erforderlich sind.

Für eine Spiegelreflexkamera der eingangs genannten Art gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß in der Ebene der Einstellscheibe der Suchereinrichtung ein einen Meßfleck definierendes optisches Mittel vorgesehen ist, welches einen Teil des Sucherstrahlenganges derart ablenkt, daß in der Nähe des Okulars der Suchereinrichtung bzw. in der Nähe des Hohlspiegels zwei vertikal gegeneinander versetzte, sich teilweise überlappende Pupillenbilder entstehen, von denen das eine zum Einblick des Okulars zentrisch liegt und aus dem Licht des Objekt-Umfeldes erzeugt wird, während das andere aus dem Meßfleck herrührenden Licht entsteht und vom Hohlspiegel direkt zum elektronischen Entfernungsmesser projeziert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.

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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und im Nachfolgenden näher beschrieben.

Die Figur zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Spiegelreflexkamera mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten und angeordneten optischen Mittel zur definierten Begrenzung des Objektivpupillenbildes.

Das Gehäuse 1 einer Spiegelreflexkamera weist in bekannter Weise ein Objektiv 2 sowie einen Reflexspiegel 3 auf. Oberhalb des Reflexspiegels 3 befindet sich eine hier mit einer Feldlinse 5 einstückige Einstellscheibe 4. Mittels des Objektivs 2 wird auf der Einstellscheibe 4 ein Bild B¹ eines nicht mit dargestellten Objektes erzeugt. Dieses Bild B^f kann vom Kamerabenutzer mittels eines als Lupe wirkenden Okulars 6 durch ein Pentaprisma 7 hindurch betrachtet werden. Die Abmessungen des Pentaprismas sind so gewählt, daß die optische Achse des Objektivs 2 nach zweimaliger Umlenkung an Reflexionsflächen 7a und 7b im Pentaprisma 7 parallel zu ihrem Verlauf im Objektiv 2 nach rückwärts aus dem Kameragehäuse 1 austritt. Das Okular 6 ist so angeordnet, daß seine optische Achse des Objektivs 2 zusammenfällt. Den das Pentaprisma 7 zwischen Objektiv 2 und Okular 6 durchlaufenden Teil des Lichtflusses bezeichnet man als Sucherstrahlengang. Sein Mittelstrahl ist mit dem Bezugszeichen '8 versehen und strichpunktiert dargestellt.

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Die gezeigte Kamera ist ferner mit einem elektronischen Entfernungsmesser ausgerüstet. Dieser besteht aus einem fotoelektrischen Empfänger-Array 9 und diesem vorgeschalteten Linsenelemente 10a-1On. Die Wirkungsweise eines solchen Empfänger-Arrays ist für die Erfindung an sich ohne Bedeutung und beispielsweise in der US-PS 4 185 191 ausführlich beschrieben. Danach ist es also erforderlich, daß das Bild B¹ des nicht mit dargestellten Objektes auf das fotoelektrische Empfänger-Array 9 projeziert wird. Da aber gleichzeitig, wie weiter oben beschrieben, das Bild auch im Okular 6 sichtbar sein soll, muß die vom Bild B¹ ausgehende Strahlung geteilt werden. Erfindungsgemäß geschieht dies mittels geometrischer Strahlenteilung, daß heißt, durch Aufspaltung der Austrittspupille des Objektivs 2.

Zu diesem Zweck ist in der Ebene der Einstellscheibe 4 und in ihrer Mitte ein einen Meßfleck definierender Klarglas-Keil 11 angeordnet. Dieser erzeugt zu einem von der Feldlinse 5 in der Okularebene entworfenen zentrisch zum Okular 6 liegenden Bild AP¹ der Austrittspupille AP des Objektivs 2 ein vertikal versetztes Bild AP". Das bedeutet, daß vom Sucherstrahlengang 8 ein gestrichelt dargestellter Teilstrahlengang 12 abgespalten wird. Die Feldlinse 5 erzeugt somit nach der Reflexion dieses Teilstrahlenganges 12 an den Flächen 7b und 7a des Pentaprismas 7 sowie an einem an unteren Rand der Prismenaustrittsfläche 7c angeschliffenen Hohlspiegel 7d ein Bild B" des nicht mit dargestellten Objektes auf den dem fotoelektrischen Empfänger-Array

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vorgeschalteten Linsenelementen 1Oa-IOn. Der Keilwinkel des Klarglas-Keils 11 ist dabei so bemessen, daß die optische Achse des Teilstrahlenganges 12 auf die Mitte des Hohlspiegels 7d zielt, so daß dessen vollständige Ausleuchtung erreicht wird.

Da der Hohlspiegel 7d nicht nur den Lichtstrom aus der durch den Keilwinkel des Klarglas-Keils 11 abgespaltenen, zum Meßfleck gehörenden Teilpupille AP" in Richtung auf das fotoelektrische Empfänger-Array 9 reflektiert, sondern gleichzeitig einen für die Entfernungsmessung an sich nidt erwünschten Lichtstrom aus dem Objektumfeld, muß letzterer durch eine dem Fachmann an sich bekannte, hier nicht mitgezeigte Maske, vor dem fotoelektrischen Empfänger-Array 9 ausgeblendet werden.

Der Vorteil der neuen Anordnung bei einer Spiegelreflexkamera besteht darin, daß die Dimensionierung der Linsenelemente vor dem fotoelektrischen Empfänger-Array nunmehr von der Anfangsöffnung und der Pupillenlage des jeweils verwendeten Aufnahmeobjektivs unabhängig ist. Durch die Wahl einer rechteckigen oder quadratischen äußeren Begrenzung für den Hohlspiegel 7d sowie eine entsprechende Anpassung der Radien der Linsenelemente 10a-1On kann erreicht werden, daß die Einzelempfängerpaare des Arrays jeweils nur einzeln mit dem aus dem Bild B¹ herrührenden Licht beaufschlagt werden, so daß ein "Übersprechen" von im Licht enthaltenen Informationen auf benachbarte EmpfängeieLemente ohne Einsatz

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von Trennstegen oder anderen mechanischen Begrenzungen verhindert wird.

Claims

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Ansprüche

^l) Spiegelreflexkamera mit einer aus Einstellscheibe, Feldlinse, Pentaprisma sowie Okular bestehenden Suchereinrichtung und mit einem elektronischen Entfernungsmesser, bei der mittels eines am unteren Rand der Austrittsfläche des Pentaprisma angeschliffenen, vollverspiegelten Hohlspiegels durch das Pentaprisma hindurch vom Aufnahmeobjektiv der Spiegelreflexkamera ein Bild des zu fotografierenden Objektes entworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der Einstellscheibe (4) der Suchereinrichtung ein ekien Meßfleck definierendes optisches Mittel (11) vorgesehen ist, welches einen Teil (12) des Sucherstrahlenganges (8) derart ablenkt, daß in der Nähe des Okulars (6) der Suchereinrichtung bzw. in der Nähe des Hohlspiegels (7d) zwei vertikal gegeneinander versetzte, sieht teilweise überlappende Pupillenbilder (AP¹, AP") entstehen, von denen das eine (AP¹) zum Einblick'des Okulars (6) zentrisch liegt und aus dem Licht des Objektumfeldes erzeugt wird, während das andere (AP") aus dem vom Meßfleck herrührenden Licht entsteht und vom Hohlspiegel (7d) direkt zum elektronischen Entfernungsmesser (9,1Oa-IOn) projeziert wird.

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2. Spiegelreflexkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Entfernungsmesser ein fotoelektrisches Empfänger-Array (9) mit in an sich bekannter Weise davor angeordneten Linsenelementen (lOä-lOn) verwendet ist.
3. Spiegelreflexkamera nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Empfänger-Array (9) angeordneten Linsenelemente (1Oa-IOn) in ihren Radien so bemessen sind, daß der Hohlspiegel (7d) exakt auf jeweils nur ein einzelnes Empfängerpaar des fotoelektrischen Empfänger-Arrays (9) abgebildet wird.
4. Spiegelreflexkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als optisches, einen Meßfleck definierendes Mittel ein Klarglas-Keil (11) vorgesehen ist.
5. Spiegelreflexkamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel des Klarglas-Keils (11) derart bemessen ist, daß die optische Achse (12) des auf den Hohlspiegel (7d) gelangenden Pupillenbildes (AP") auf die Mitte des Hohlspiegels (7d) zielt, während das Licht des Pupillenbildes (AP¹) im wesentlichen ins Okular (6) der Suchereinrichtung gelangt.
6. Spiegelreflexkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzung des Hohlspiegels (7d) rechteckig oder quadratisch gewählt ist.