DE3919459C2 - Fotografische Kamera mit automatischer Scharfeinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fotografische Kamera mit automa­ tischer Scharfeinstellung, mit einem Aufnahmeobjektiv, bei dem eine Scharfeinstellinse längs der optischen Achse beweg­ bar ist, mit einem zwischen dem Aufnahmeobjektiv und der Filmebene während der für die Scharfeinstellung vorgegebenen Zeit angeordneten Auswerteelement, das mit dem durch das Auf­ nahmeobjektiv in die Kamera einfallenden Licht beaufschlagt wird, und das nach Durchführung der Scharfeinstellung aus dieser Position herausbewegt wird, mit einer während des Meß­ vorgangs mittels des Auswerteelements wirksamen Abschirmung für den Film, und mit einer Belichtungsvorrichtung zur Film­ belichtung. Eine Kamera dieser Art ist z. B. aus der US 4 417 139 A bekannt.

Kompakte Sucherkameras wurden als erste mit der automatischen Scharfeinstellung versehen, da in ihnen der entsprechende Me­ chanismus relativ leicht realisiert werden kann, denn sie ha­ ben keine Wechseloptik, und die Anforderungen an die Scharf­ einstellung sind nicht so hoch wie in einer Spiegelreflexka­ mera.

Kompaktkameras hatten bisher eine Entfernungsmeßvorrichtung, die nach dem Dreieckverfahren arbeitet, da keine hohe Genau­ igkeit der Scharfeinstellung erforderlich ist und der ent­ sprechende Mechanismus im Hinblick auf das kleine Kamerage­ häuse kompakt sein muß.

Gegenwärtig haben die Kompaktkameras aber auch eine komplizierte Funktion und erfordern eine genauere Scharfeinstellung. Es ist dann das Problem, ein Phasendifferenzverfahren auch bei der Kompaktkamera anzuwenden, wie es bei der einäugigen Spiegel­ reflexkamera mit höheren Genauigkeitsanforderungen der Fall ist.

Im allgemeinen wird bei der einäugigen Spiegelreflexkamera als Auswerteelement bei der Scharfeinstellung ein mit einer Bildfläche versehener Prozessor verwen­ det, der sich an einer zur Bildebene konjungierten Po­ sition befindet. Wenn dieser Prozessor vor der Bild­ ebene liegt, vergrößert sich der Abstand zwischen ihm und dem Bild und damit die Größe des Sensors selbst. Deshalb muß eine Aberration immer stärker korrigiert werden. Das lichtempfindliche Element muß dann hinter einer der Filmebene äquivalenten Ebene angeordnet sein. Bei der einäugigen Spiegelreflexkamera kann dieses Ele­ ment hinter der Bildebene liegen, da diese Kamera ein relativ großes Gehäuse hat und das eintretende Licht durch einen Schnellklappspiegel ablenkbar ist, der sich zwischen dem Objektiv und dem Film befindet.

Diese Anordnung kann jedoch nicht in der Kompaktkamera angewendet werden, da in ihr kein ausreichender Raum zur Verfügung steht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Einsatz des Phasendifferenzverfahrens bei einer Kamera mit automa­ tischer Scharfeinstellung zu ermöglichen, ohne das Ka­ meragehäuse vergrößern zu müssen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sieht den Einsatz eines Pupillenprozes­ sors als Auswerteelement für die Scharfeinstellung vor. Dadurch kann eine Kamera realisiert werden, deren Scharfeinstellung gegenüber der bisherigen Kompaktkame­ ra, in der das Dreiecksverfahren angewendet wird, ge­ nauer ist. Hierzu muß das Kameragehäuse nicht vergrö­ ßert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt einer fotografischen Kamera mit automatischer Scharfeinstellung,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1 und

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des Funktionsprinzips eines Auswerteele­ ments.

Die in Fig. 1 dargestellte Kamera ist eine Kompakt­ kamera mit einem Aufnahmeobjektiv 10 und einem Film 20 sowie einem Suchersystem 30, durch das der Benutzer das aufzunehmende Objekt betrachtet. Das Suchersystem 30 ist unabhängig von dem Aufnahmeobjektiv 10.

Das Aufnahmeobjektiv 10 besteht aus einer vorderen Gruppe 11 und einer hinteren Gruppe 12 in einem Objektivtubus 40. Die vordere Gruppe 11 kann in Rich­ tung der optischen Achse mit einer Antriebseinheit 15 vorwärts und rückwärts bewegt werden, die aus einem Mikromotor 13 und einem Getriebe 14 besteht.

Ein Objektiv- oder Zentralverschluß 16 befindet sich zwischen der vorderen Gruppe 11 und der hinteren Gruppe 12.

Ein Abschirmkasten 50 ist in einem Kamerage­ häuse 41 angeordnet, das in den Objektivtubus 40 über­ geht. Dieser Abschirmkasten 50 hat einen Flansch 51, der nach innen zur optischen Achse hinragt und mit seinem Gesamtumfang eine objektivseitige Abschirmung bildet, und einen hinteren Öffnungsrahmen 52, der eine film­ seitige Abschirmung bildet.

Eine Filmandruckplatte 42 ist an der Rückwand des Ge­ häuses 41 angeordnet und drückt den Film 20 auf den Öffnungsrahmen 52.

Eine Filmabschirmung 60 ist in dem Lichtweg von dem Objektiv 10 zum Film 20 angeordnet und normalerweise geschlossen, und ein Scharfeinstell- Auswerteelement 70 befindet sich vor der Filmabschirmung 60 so, daß es in den Lichtweg hinein und aus ihm heraus bewegt werden kann. Das Auswerteelement 70 ist über einen L-förmigen Haltearm 54 (Fig. 2) an der Drehachse eines Drehmagneten 53 befestigt, der als Schaltvorrichtung dient.

Eine nicht dargestellte Feder ist auf der Drehachse des Drehmagneten 53 angeordnet und drückt den Haltearm 54 in eine solche Stellung, daß das Auswerteelement 70 sich im Lichtweg befindet. Bei Einschaltung des Drehmagneten 53 wird das Auswerteelement 70 gegen die Kraft der Feder in die in Fig. 2 strichpunktiert dar­ gestellte Lage gebracht, in der es sich außerhalb des Lichtweges befindet.

Ein Ausschnitt 50a ist in einem Teil des Abschirmkastens 50 vorgesehen, um diese Bewegung des Auswerteelements 70 zu ermöglichen.

Das Auswerteelement 70 ist in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Pupillenflächen-Prozessor­ element, beispielsweise ein sogenanntes TCL (Through Camera Lens)-Element, wie es aus der US-PS 4 185 191 bekannt ist. Es befindet sich normalerweise vor der Filmebene 20 oder in einer entsprechenden Bildebene in der in den Fig. 1 und 2 durchgezogen dargestellten Lage, in der es im Lichtweg liegt. Wie Fig. 3 zeigt, hat das Auswerteelement eine Facettenlinse 71 mit einer Vielzahl kleiner Abbildungslinsen 71a und eine Anordnung 72 lichtempfindlicher Elemente hinter der Facettenlinse 71a. Beide Komponenten befinden sich hinter dem Objektiv 10. Die Anordnung 72 lichtempfindlicher Elemente umfaßt erste Elemente 72a und zweite Elemente 72b. Jeweils eine Gruppe besteht aus einem Paar eines ersten lichtempfindlichen Elements 72a und eines zweiten lichtempfindlichen Elements 72b und ist jeweils einer Abbildungslinse 71a zugeordnet. Das erste lichtempfindliche Element 72a empfängt Licht aus dem oberen Teil der Facettenlinse 71, das zweite lichtempfindliche Element 72b empfängt Licht aus dem unteren Teil der Facettenlinse 71.

Die Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente werden einer nicht dargestellten Scharfeinstell-Aus­ werteschaltung zugeführt, und der Betrag der Fehl­ einstellung des Objektivs 10 wird durch Vergleich eines Ausgangssignalmusters der ersten lichtempfindlichen Elemente mit dem Ausgangssignalmuster der zweiten lichtempfindlichen Elemente bestimmt. Die Auswerte­ schaltung berechnet eine Länge, um die das Objektiv 10 in eine Scharfeinstellposition bewegt werden muß, und der Mikromotor 13 wird entsprechend mit Strom versorgt.

Das Auswerteelement 70 stellt einen Punkt fest, an dem das Ausgangssignal der Gruppe erster lichtempfindlicher Elemente auf einer Bildebene mit dem Ausgangssignal der Gruppe zweiter lichtempfindlicher Elemente überein­ stimmt. Dies ist der Scharfeinstellpunkt. Im darge­ stellten Ausführungsbeispiel wird aber der Scharfein­ stellpunkt des Objektivs 10 mit Anordnung des Auswerteelements 70 vor der Filmebene 20 bestimmt und ist gegenüber der Scharfeinstellposition des Objektivs 10 in der Filmebene 20 unterschiedlich. Das in der Auswerteschaltung erhaltene Scharfeinstellsignal gibt also eine Verstellung an, die den Positionsunterschied zwischen dem Auswerteelement 70 und der Filmebene 20 berücksichtigt.

Im folgenden wird der Arbeitsablauf der hier beschrie­ benen Kamera erläutert.

Normalerweise liegt das Auswerteelement 70 im Lichtweg zwischen dem Objektiv 10 und der Filmebene 20. Durch halbes Niederdrücken einer Auslösetaste werden eine nicht dargestellte Blende und der Verschluß 16 geöffnet und der Objektabstand gemessen, um die Objektivverstellung zu bestimmen. Gleichzeitig wird die Lichtmenge mit einer nicht dargestellten Lichtmeß­ einrichtung gemessen, um die Verschlußzeit, die Blen­ deneinstellung u.ä. zu bestimmen.

Bei vollständigem Niederdrücken der Auslösetaste wird der Verschluß 16 zunächst geschlossen und dann die Filmab­ schirmung 60 geöffnet und der Drehmagnet 53 eingeschaltet und damit das Auswerteelement 70 aus dem Lichtweg herausbewegt. Die Blende wird auf den zuvor bestimmten Wert eingestellt, die Gruppe 11 wird in die Scharfeinstellposition gebracht und der Verschluß 16 wird geöffnet und nach einer vorbestimmten Zeit, die der Belichtungszeit entspricht, geschlossen.

Ist die Auslösung beendet, so wird der Drehmagnet 53 ausgeschaltet, und das Auswerteelement 70 wird durch die Feder wieder in den Lichtweg bewegt. Die Filmabschirmung 60 wird durch den Filmtransport wieder geschlossen.

Claims (3)

1. Kamera mit automatischer Scharfeinstellung, mit einem Aufnahmeobjektiv (10), bei dem eine Scharfeinstellinse (11) längs der optischen Achse bewegbar ist, mit einem zwischen dem Aufnahmeobjektiv (10) und der Filmebene wäh­ rend der für die Scharfeinstellung vorgegebenen Zeit an­ geordneten Auswerteelement (70), das mit dem durch das Aufnahmeobjektiv (10) in die Kamera einfallenden Licht beaufschlagt wird, und das nach Durchführung der Scharf­ einstellung aus dieser Position herausbewegt wird, mit einer während des Meßvorgangs mittels des Auswerteele­ ments (70) wirksamen Abschirmung (60) für den Film (20), und mit einer Belichtungsvorrichtung (16) zur Filmbelich­ tung, die nach dem Meßvorgang dann betätigt wird, wenn das Auswerteelement (70) und die Abschirmung (60) außer­ halb des Lichtweges zwischen Aufnahmeobjektiv (10) und Filmebene liegen, wobei die Belichtungsvorrichtung ein Objektivverschluß (16) ist, der durch Betätigen des Aus­ lösers in einer ersten Stufe zunächst zur Scharfeinstel­ lung geöffnet und durch Betätigen des Auslösers in einer zweiten Stufe wieder geschlossen wird und anschließend zur Filmbelichtung erneut geöffnet und geschlossen wird.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswerteelement (70) aus mehreren Einheiten besteht, die jeweils ein erstes lichtempfangendes Element (72a) für von der einen Seite einer die optische Achse des Aufnahmeobjektivs (10) enthaltenden Ebene kommendes Licht und ein zweites lichtempfangendes Element (72b) für von der anderen Seite dieser Ebene kommendes Licht sowie jeweils eine diesen beiden Elementen zugeordnete Abbildungslinse (71a) umfassen.

3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen des Auswerteelements (70) ein Drehmagnet (53) und eine Feder vorgesehen sind, wobei die Feder das Aus­ werteelement (70) in seiner Lage zwischen dem Aufnahmeob­ jektiv (10) und der Filmebene hält, aus der es durch Betä­ tigen des Drehmagneten (53) bis in eine Lage außerhalb des Lichtweges herausbewegbar ist.