DE7509160U - Vorrichtung zur lichtmessung durch das objektiv einer einaeugigen spiegelreflexkamera - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Lichtmessung durch das Objektiv einer einäugigen Spiegelreflexkamera

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lichtmessung durch das Objektiv einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit mindestens einem lichtempfindlichen Element, das im Fokussierungsbereich einer das auf einer Fokus sierungsplatte vor einem Pentaprisma er«» zeugte Objektbild fokusaierenden und hinter dem Pentaprisma vorgesehenen zusätzlichen Optik angeordnet ist.

In der Entwicklung der fotografischen Technik wird immer mehr eine Verbesserung der Aufnahmeleistung angestrebt, um das Fotografieren auch in Bereichen schwacher Helligkeitswerte zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang gewinnt die Punktfotometrie an Bedeutung, bei der das Schwergewicht der Lichtauswertung auf den zentralen Bereich des Bildfeldes gelegt ist. Es ist jedoch nach wie vor ziemlich schwierig, ein lichtempfindliches Element zu verwirklichen, das auch in Bereichen geringer Helligkeitswerte einwandfrei arbeitet. Das Prinzip der Lichtmessung durch eine fotometrische Vorrichtung, die hinter e.yiem Pentaprisma angeordnet ist, hat sich als nicht vorteilhaft erwiesen, da hierbei kein ausreichend starkes fotoelektrisches Signal abgegeben wird.

7509160 07.04.77

O f

-z-

Um ein stärkeres lichtelektrisches Signal zu erhalten, wurde bisher bei der Lichtmessung einem lichtempfindlichen Element eine Optik vorgeordnet. Dabei ist es jedoch kaum möglich, den Helligkeitsbereich des zu messenden Lichts hinsichtlich seiner Verteilung frei auszuwählen. Zur Vermeidung dieses Nachteils hat man dem lichtempfindlichen Element eine Blende vorgeordnet, um so den fotometrischen Bereich einstellen zu können. Dieses Verfahren hat jedoch einen unzureichenden Wirkungsgrad und ist nicht geeignet, die Genauigkeit der lichtelektrischen Messung wesentlich zu verbessern. Das lichtempfindliche Element wird nämlich nicht mit seiner gesamten lichtaufnehmenden Fläche ausgenutzt, sondern nur in einem begrenzten Bereich. Außerdem ist der durch das lichtempfindliche Element fließende Dunkelstrom im allgemeinen proportinal dem Spitzenwert der jeweils erzielten Charakteristik des Elements und ändert sich weitgehend mit der Temperatur. Nimmt die Objekthelligkeit ab, so beeinträchtigt der Dunkelstrom die Lichtmessung, da er ein Störsignal darstellt, durch das das sogenannte Signal-Störverhältnis und damit die Genauigkeit der Lichtmessung verschlechtert wird. Deshalb besteht allgemein eine Forderung darin, möglichst kleine lichtempfindliche Elemente zu verwenden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Lichtmessung zu schaffen, die einerseits ein ausreichend starkes lichtelektrisches Signal unter Verwendung eines kleinstmöglichen lichtempfindlichen Elements auch bei geringsten Helligkeitswerten liefert, andererseits eine Punktfotometrie ermöglicht und gleichzeitig gegenüber bisher bekannten Anordnungen die Meßgenauigkeit erhöht.

7509169 ο?.04.77

Μ» ι*

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die wirksame lichtaufnehmende Fläche des lichtempfindlichen Elements längs der optischen Achse der zusätzlichen Optik verstellbar ist.

Durch die Erfindung ist es möglich, das durch das Objektiv einer Kamera fallende Objektlicht, welches auf einer unter dem Pentaprisma angeordneten Mattscheibe das Objektbild entwickelt, hinter dem Pentaprisma zur zweiten Fokussierung des Objektbildes auszunutzen. Es wird dabei ein Objektbild auf der lichtaufnehmenden Fläche des lichtempfindlichen Elements erzeugt. Damit kann eine Mittelwertfotometrie durchführt werden, wenn das lichtempfindliche Element eine lichtaufnehmende Fläche hat, deren Größe mit derjenigen des auf ihr fokussierten Objektbildes übereinstimmt. Wird jedoch ein lichtempfindliches Element mit einer lichtaufnehmenden Fläche verwendet, die kleiner als die von dem reproduzierten Bild bedeckte Fläche ist, so kann eine Punktfotometrie erfolgen. Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera steht hinter dem Pentaprisma ein nur geringer Raum zur Verfügung, so daß die dem lichtempfindlichen Element zugeordnete Optik möglichst klein sein soll. Die Position und die Größe des hier fokussierten Objektbildes sind praktisch allein durch den Brechungsindex und den Krümmungsradius der Linsen dieser Optik bestimmt. Es ist möglich, lichtempfindliche Elemente mit einer Genauigkeit ihrer lichtaufnehmenden Fläche von + 0,01 mm zu fertigen, Wenn einem derart genau bemessenen lichtempfindlichen Element eine Optik in der durch die Erfindung angegebenen Weise zugeordnet wird, so läßt sich auch bei sehr kleinen Linsen ein ausreichend starkes lichtelektrisches Signal erzielen. Es ist ferner möglich, zwei

derartige Anordnungen beiderseits des Okulars anzuordnen, welches hinter dem Pentaprisma zur Bildbeobachtung vorgesehen ist.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch bei einer fest vorgegebenen lichtaufnehmenden Fläche das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elements und der Fotometriebereich innerhalb des Bildfeldes in gewissen Grenzen dadurch geändert werden können, daß das lichtempfindliche Element relativ zu seiner Optik verschoben wird, wobei also die lichtaufnehmende Fläche auf der zugehörigen optischen Achse vorwärts bzf. rückwärts bewegt wird. Wird die lichtaufnehmende Fläche beispielsweise zu der zugehörigen Optik hinbewegt, so nimmt das Ausgangssignal des lichtempfindlichen Elements zu, wobei gleichzeitig der Fotometriebereich von dem zentralen auf einen Bereich der Punktfotometrie verschoben wird.

Durch die Erfindung wird also eine Vorrichtung zur Lichtp»ossung geschaffen, die ohne eine dem lichtempfindlichen Element zugeordnete Blende die Verwendung kleinster lichtempfindlicher Elemente möglich macht und dabei ein ausreichend starkes lichtelektrisches Signal liefert. Mit dieser Vorrichtung wird eine echte Punktfotometrie möglich, bei der das Schwergewicht der Lichtmessung auf den zentralen Bereich des Bildfeldes konzentriert ist, gleichzeitig ist die Genauigkeit der Lichtaessung gegenüber bisherigen Einrichtungen verbessert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Ea seigern
Fig. 1 den Querschnitt einer einäugigen Spiegelreflexkamera, in die ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindimg eingebaut ist,

£03

Fig. 2 eine schematische Darstellung der optischen Verhältnisse bei einer mit der Erfindung ausgerüsteten Kamera in einer Draufsicht und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Sucherbildes einer mit der Erfindung ausgerüsteten Kamera.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung innerhalb einer einäugigen Spiegelreflexkamera dargestellt. Diese Kamera ist in einem Querschnitt gezeigt, der etwa gemäß der optischen Achse 0-0' nach Fig. 2 verläuft. Die Kamera hat ein Gehäuse 20 mit einem Objektivtubus 21, in dem ein Objektiv 10 angeordnet ist, welches schematisch als eine einzige Linse dargestellt ist. Innerhalb der Kamera befindet sich ein um eine Achse 27 schwenkbarer Spiegel 12, der das durch das Objektiv 10 fallende Licht auf eine Fresnel-Linsenplatte 13 reflektiert. Über dieser Linsenplatte 13 ist eine Fokussierungsplatte 14 angeordnet, welche gleichzeitig als Kondensorlinse ausgebildet ist. Darüber befind* sich ein Pentaprisma 15, welches durch einen Gehäuseteil 23 teilweise eingeschlossen ist. Hinter dem Pentaprisma ist in bekannter Weise ein Okular 19 angeordnet, welches in Fig. 2 in der Draufsicht schematisch dargestellt ist. Die optische Achse dieses Systems verläuft vom Objektiv 10 bis zum Okular V und ist mit 0-0 bezeichnet. Innerhalb der Kamera ist ferner der Film 26 vor der Gehäuserückwand 22 dargestellt. Er ist zwischen einem im Gehäuse angeordneten unteren und oberen Führungsteil 28 und 29 geführt. Diese Teile gehören zur Gehäusekonstruktion, der Teil 29 dient ferner zur Halterung der Schwenkachse 27 für den Spiegel 12. Hintei dem Pentaprisma 15 ist in Fig. 1 ein Gehäusehohlraum durch den oberen Gehäuseteil 24 und einen darunter angeordneten unteren Gehäuseteil 25 gebildet.

· · · ■ α ι

···· ■ 4

In diesem Hohlraum ist eine durch zwei Linsen angedeutete weitere Optik 16 angeordnet, hinter der ein lichtempfindliches Element 17 mit einer lichtaufnehmenden Fläche 18 vorgesehen ist. Das lichtempfindliche Element 17 kann in dem genannten Hohlraum relativ zu der Optik 16 verschoben werden· Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu eine Durchführung 31 in der Gehäusetickwand 22 vorgesehen, die mit Gewinde versehen sein kann und in der ein Gewindebolzen 30 geführt ist, duch dessen Drehung das lichtempfindliche Element 17 verschoben werden kann. Die optische Achse zwischen dem Objektiv 10 und dem lichtempfindlichen Element 17 ist mit 0-0» bezeichnet.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann die in Fig. 1 in einem schräg verlaufenden Schnitt gezeigte Messvorrichtung auf der einen Seite des Okular» 19 angeordnet sein, während auf der anderen Seite des Okulars 19 eine weitere derartige Vorrichtung untergebracht werden kann. Diese ist in Fig. 2 schematisch mit einer Optik 16* und einem lichtempfindlichen Element 17· dargestellt.

In der schematischen Darstellung nach Fig. 2 ist der optische Strahlengang in einer Draufsicht dargestellt, wcbei die Faltung der optischen Achse, die durch das Pentaprisma 15 erzeugt wird, unberücksichtigt ist. Die ümfangspositionen der Bildfläche sind mit A und E, die Ümfangspositionen des foto» metrischen Bereichs mit B und D und die zentrale Position des Bildes mit C bezeichnet. Entsprechend ergeben sich Positionen a, b, c, d und e des reproduzierten Bildes Im Fokussierungsbereich der zusätzlichen Optik 16. Gleiches gilt für eine eventuell vorgesehene zusätzliche Optik 16·, eine besondere Darstellung der Strahlengänge erübrigt sich, da diese lediglich spiegelverkehrt zur optischen Achae 0-0 liegen.

ll ff*

· i ψ λ

1(141-11

Fig. 3 zeigt eine scheniatische Darstellung eines Sucherbildes, welches durch das Okular 19 zu betrachten ist. Der Bereich der Punktfotometrie, der durch die Umfangspositionen B und D des fotometrischen Bereichs bestimmt ist, ist in Fig. 3 mit der Linie 32 eingegrenzt.

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung wird das Objekt-D.icht, welches durch das Objektiv 10 fällt, an dem Spiegel 12 auf die Fresnel-Linser.platte 13 reflektiert und auf der Fokussierungsflache der Fokussierungsplatte 14 ein Bild erzeugt. Wie bereits ausgeführt, dient die Fokussierungsplatte 14 gleichzeitig als Kondensc-rlinse. Das Bild fällt durch das Pentaprisma 15 und wird auf der lichtaufnehmenden Fläche 18 mittels der Linsen der zusätzlichen Optik 16 nochmals fokussiert. Dadurch wird eine Mittelwertfotometrie möglich, wenn ein lichtempfindliches Element verwendet wird, dessen lichtaufnehmende Fläche gleich der Fläche dos reproduzierten Bildes ist (Bild bei voller Blendenöffnung), welches auf der lichtaufnehmenden Fläche 18 erzeugt wird. Wenn ein lichtempfindliches Element verwendet wird, dessen lichtaufnehmende Fläche kleiner als die Gesamtfläche des reproduzierten Bildes ist, so wird eine Punktfotometrie möglich. Bei der Darstellung in Fig. 2 werden Bilder der Positionen A und E an den Punkten a und e außerhalb der lichtauf—nehmenden Fläche erzeugt. Die Bilder der Positionen B und D werden an den Punkten b und d erzeugt, die nahe dem Umfang der lichtaufnehmenden Fläche 18 angeordnet sind. Der fotometrische Bereich entspricht daher dem Bereich der Punktfotometrie (zentraler Bereich), der in Fig. 3 zwischen den Positionen B und D dargestellt ist.

7509160 07.04.77

* C

I * ι a

I i » I ■ ·

Die Schärfe und die Größe des ausgehend von dem Bild auf der Fokussierungsplatte 14 reproduzierten Bildes ändern sich abhängig von der Leistung der zur Fotometrie zusätzlich vorgesehenen Optik 16 bzw, 16¹. Daher kann durch Auswahl eines geeigneten fotometrischen Bereichs und eines entsprechenden Lichtaufnahmebereichs des lichtempfindlichen Elements das für die Lichtauswertung vorgesehene optische System zur Bestimmung des Bereichs, auf den die Lichtmessung konzentriert ist, innerhalb weiter Grenzen verändert werden.

Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera ist der hinter dem Pentaprisma für die zusätzliche Optik verfügbare Raum sehr begrenzt. Daher muß das zur Lichtmessung vorgesehene optische System möglichst klein gehalten werden, Die Größe der Fokussierungsfläche und der Abstand zwischen ihr und dsr fotometrischen Optik sind weitestgehend durch die Größe des Kamerakörpers vorgegeben. Die Position und die Größe des Bildes, welches durch die zusätzliche Optik fokussiert wird, sind praktisch ausschließlich durch den Brechungsindex und den Krümmungsradius der Linsen dieser Optik bestimmt. Da es bereits möglich ist, die lichtaufnehmende Fläche lichtempfindlicher Elemente mit einem Fehler von weniger als + 0,01 mm herzustellen«, sollte ein lichtempfindliches Element verwendet werden, welches eine optimale Ausnutzung der zusätzlichen Optik ermöglicht. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß bei einer zu kleinen lichtaufnehmenden Fläche das von dem lichtempfindlichen Element abgegebene lichtelektrische Signal zu schwach werden kann.

7509160 07.04.77

Claims (4)

Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha 3Α4 1175 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Lichtmessung durch das Objektiv einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit mindestens einem lichtempfindlichen Element, das im Fokussierungsbereich einer das auf einer Fokussierungsplatte vor einem Pentaprisma erzeugte Objektbild fokussierenden und hinter dem Pentaprisma vorgesehenen zusätzlichen Optik angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame liehtaufnehmende Fläche (18) des lichtempfindlichen Elements (17) längs der optischen Achse (0-0^f) der zusätzlichen Optik (16) verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ei lichtempfindliche Elemente (17, 17') mit jeweils zugehöriger Optik (16, I6^f) beiderseits eines dem Pentaprisma (15) nachgeordneten Okulars (19) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige lichtempfindliche Element (17, 17¹) in einem innerhalb des Kameragehäuses (20) ausgebildeten Kanal verschiebbar angeordnet und mit einem von der Außenseite des Kameragehäuses (20) her betätigbaren Betätigungselement (30) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (30) ein in der Kamerarückwand (22) angeordneter, mit dem lichtempfindlichen Element (17) verbundener Gewindebolzen ist.

7509160 07.04.77