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Mit der Objektivverstellung gekuppelter Entfernungsmesser für photographische
Kameras Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Entfernungsmesser, der
in eine photographische Kamera eingebaut und mit ihrem Objektiv zwangsläufig gekuppelt
ist. Sie betrifft eine Ausgestaltung der an sieh bekannten Basisentfernungsmesser,
die es gestattet, ohne schwierig herzustellende und mühsam zu korrigierende und
zu prüfende Kurven auszukommen und dabei den Bereich der Entfernungen, der für die
Übereinstimmung zwischen den Einstellungen des Entfernungsmessers einerseits und
des Aufnahmeobjektivs andererseits besteht, erheblich zu erweitern.
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Bei den üblichen Basisentfernungsmessern ist die eingestellte Entfernung
vom anvisierten Gegenstand bis zur Basis umgekehrt proportional der Schwenkung eines
ablenkenden Spiegels oder Prismas oder auch der Verschiebung einer Linse in einem
der beiden E-Messer-Strahlengänge. Die Verschiebung des Aufnahmeobjektivs bei der
Scharfeinstellung auf den Gegenstand ist ebenfalls umgekehrt proportional der Entfernung
desselben, aber gemessen vom vorderen Brennpunkt des Objektivs. Da bei der üblichen
Bauweise der Kamera die Basis deg Entfernungsmessers sich etwa in der Schichtebene
und damit in der Entfernung des hinteren Objektivbrennpunktes befindet, besteht
zwischen den Einstellungen beider eine konstante Differenz vom Betrag der doppelten
Brennweite, die .bei den bisher bekannten Geräten durch Kurven oder andere mechanisch
abstimmbare
Hilfsmittel mühsam beseitigt werden mußte. Dies gilt
in erhöhtem Maße für Drehkeilentfernungsmesser.
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Nach dem der Erfindung zugrunde liegenden Vorschlag wird dieser Mangel
ibeseitigt, indem bei der Einstellung auf nahe Entfernungen die Basis um einen Betrag
verlängert wird, .der proportional der Basis selber sowie proportional der Verschiebung
des Aufnahmeobjektivs ist, und zwar soll sich d'ie Basifsverlängerun,g zur Objektivverschiebung
verhalten wie die doppelte Basislänge zur Brennweite des Objektivs.
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Bezeichnet man mit f die Brennweite des Aufnahmeobjektivs, mit b die
Basislänge bei Einstellung auf Unendlich und m.it x die Entfernung des Gegenstandes
vom vorderen Objektivbrennpunkt, so muß bekanntlich das Objektiv um eine Strecke
verschoben werden, und gemäß der Erfindung ist ,die Basis um den Betrag
zu verlängern.
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Ein besonders einfaches Verhältnis ergibt sich, wenn die Basis b gleich
der halben O.bjektivbrennweite wird, weil dann die Verlängerung db gleich der Objektivverschiebung
x' ,ist.
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Es ist bekannt, bei derartigen Geräten die Basis aus verschiedenen
Gründen variabel zu gestalten. So wurde vorgeschlagen (Patent 593 893), die
Basis um erhebliche Beträge zu verlängern oder zu verkürzen, wenn ein Objektiv anderer
Brennweite in die Kamera gesetzt wird. In diesem Fall ist die resultierende Basis
proportional dem Quadrat der Brennweite, ;im übrigen aber bei Scharfeinstellung
nahe gelegener Gegenstände stets konstant.
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Weiter ist bekannt (Patent 724 433), die Basis zu variieren, um mit
ihr beim Bau der Kamera Differenzen ,in der Objektivbrennweite auszugleichen. Auch
hier bleibt bei der Benutzung der Kamera die Basis vollkommen konstant.
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Schließlich ändert sich die Basislänge um geringe Beträge, wenn bei
Einstellung auf nahe Entfernungen ein strahlablenkender, die Basis begrenzender
Spiegel nicht um eine in seiner Ebene gelegene Achse oder wenn für die Entfernungseins
stellung ein anderes Irgendwo im Strahlengang befindliches Element bewegt wird.
Die hieraus sich ergebenden Änderungen der Basis sind aber zu geringfügig, um im
Sinne der vorliegenden Erfindung wirksam zu werden, außerdem verlaufen .sie oft
im entgegengesetzten Sinne; sie verkürzen die Basis beim Einstellen auf nahe Gegenstände,
anstatt sie zu verlängern (Patent 739 054, 565 o16, 673 619).
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Es ist weiterhin bereits vorgeschlagen worden (Patent 643 i77), die
Basislänge während des Einstellvorgangs köntinuierl:idh zu verändern: Die Übertragung
der Bewegungsgrößen soll dabei in genauer Proportionalität erfolgen. Der undurchlässige
Spiegel des Entfernungsmessers wird dabei, durch ein Zahnradgetriebe mit dem zur
Verschiebung drehbar angeordneten Objektiv. verbunden, seitlich in der Ebene der
Basislinie verschoben. In dieser vorbekannten Anordnung !befindet sich im Entfernungsmesserstrahlengang
ein Fernrohr, während der andere Strahl das Ziel direkt anvisiert. Beide Bilder
besitzen also verschiedene Vergrößerungen, so daß diese Vorrichtung im Umfang ihrer
Offenbarung nicht als praktisch brauchbar anzusprechen ist. Selbst wenn man diesen
optischen Nachteil durch eine andere Gestaltung zu beseitigen vermöchte, so bleibt
die Tatsache bestehen, daß durch diesen Vorschlag nur qualitative Beziehungen angegeben
sind.
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Die vorliegende Erfindung verbessert den vorbekannten Stand der Technik
durch eine quantitative Bemaßung, nämlich durch die schon genannte Beziehung, daß
die Basisverlängerung sich zur Objektivverschiebung verhalten soll wie die doppelte
Basislänge zur Brennweite,des Objektivs.
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Durch diese neue technische Regel wird der Technik eine erheblich
weitgreifendere Anwendungs- und Ausführungsmöglichkeit eröffnet, als- es jener vorbekannte
Vorschlag vermittelte. An Hand der erfindungsgemäß angegebenen, quantitativen Beziehung
ist es nämlich nun erst möglich geworden, jene an sich bekannte kontinuierliche
Veränderung der Basislänge in praktischer und einfacher Weise auch noch durch andere
Gestaltungsformen zu verwirklichen, und zwar ahne verwickelte Getriebe, wie nachfolgend
an Hand einiger Ausführungsbeispiele gezeigt wird. Die Bewegung der einen, den Strahlengang
knickenden Spiegelfläche des Entfernungsmessers erfolgt vorteil!haft geradlinig,
und zwar entweder, wie beim bekannten Vorschlag, in Richtung der Basis, also rechtwinklig
zur Aufnahmerichtung, oder, gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung dieser geradlinigen
Verschiebung, in der Aufnahmerichtung und damit in Richtung der Objektivverschiebung,
wobei sich eine besonders einfache mechanische Verbindung zwischen Objektiv und
Entfernungsmesser ergibt. Es ist aber auch möglich, die reflektierende Fläche zur
Basisverlängerung um eine nicht durch den reflektierenden Punkt gehende Achse zu
schwenken.
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Eine besonders günstige Ausführungsform wird erreicht, wenn gemäß
einer weiteren speziellen Regel nach der Erfindung die Basis des Entfernungsmessers
etwa gleich der haliben Brennweite des Aufnahmeobjektivs gewählt wird. Dann ist
nämlich erreicht, daß ihre Verlängerung gleich der Verschiebung des Objektivs ist.
Die bauliche Gestaltung und Bemessung ergibt dabei recht einfache Verhältnisse.
In dem vorerwähnten bekannten Vorschlag (Patent 643 177) ist dieser Proportionalitätsfaktor
i nicht verwirklicht, er beträgt dort etwa 2, wirkt sich daher also ungünstiger
aus.
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In Fig. i ist nochmals das bekannte, auch der Erfindung zugrunde liegende
Prinzip der kontinuierlichen
Basisverschiebung schematisch erläutert.
Der Gegenstand P wird von dem Kameraobjektiv, von dem nur die eng benachbarten Hauptpunkte
H, H' gezeichnet sind, in der Schichtebene S abgebildet. Die Basis b soll in der
Schichtebene um den Betrag db verlängert werden, der sieh aus der oben angeführten
Formel ergibt. Verfolgt man nunmehr den E-Messerstrahl gegen die Lichtrichtung vom
Auge A über den halbdurchlässigen Spiegel B und den schwenkbaren Spiegel C zum Gegenstand
P, so erkennt man., daß er von dem unmittelbar vom Gegenstand P nach dem Auge A
zielenden Strahl den konstanten Abstand b in einer Ebene -hat, in der sich der vordere
Brennpunkt F des Objektivs befindet, und der Entfernungsmesser arbeitet so, als
ob er eine konstante Basis b = FE
hätte, die sich in der vorderen Brennebene
des Objektivs befindet; seine Verstellungen sind also genau so umgekehrt proportional
zu x wie die des Objektivs.
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Eine Reihe von Ausführungsformen, die sich bei Innehaltung des Erfindungsgedankens
beliebig vermehren läßt, ist in den folgenden Beispielen und Figuren wiedergegeben.
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In Fig. 2 ist B der halbdurchlässige Spiegel des Entfernungsmessers;
der Spiegel C ist um den Punkt D drehbar, der sich im Abstand 4 f vor der Basis
des Entfernungsmessers befindet. Wird bei der Einstellung auf eine nahe Entfernung
.der Spiegel C in die Lage Cl gebracht, so verläuft der von ihm reflektierte Strahl
stets durch einen Punkt E, der sich im Abstand 2 f vor der Basis befindet. Die Drehung
des Spiegels C um den Punkt D wird beispielsweise über einen Winkelhebel G von der
Verschiebung des Objektivs H, H'
hergeleitet.
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Es sind Ausführungsformen möglich, bei denen sich der Drehpunkt D
nicht vor dem Spiegel C im Sinne der Aufnahmerichtung, sondern seitlich davon oder
dahinter befindet. Für Einzelbildka,mmern hat eine solche Anordnung den Nachteil,
daß der Drehpunkt D außerhalb des Kamerakörpers liegt, was bei Kinokammern und anderen
umfangreichen Geräten ähnlicher Art freilich nicht ins Gewicht fällt.
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Der den Spiegel C tragende, um D drehbare Hebel 'kann, wie bei Rechengetrieben
bekannt, durch ein Kurbelgetriebe oder Gelenkviereck ersetzt werden. In Fig. 3 ist
der Spiegel C an einem Träger W befestigt, der mit dem Winkelhebel G und dem einarmigen
Hebel X gelenkig so verbunden ist, claß bei der Scharfeinstellung des Objektivs
H, H' auf einen nahen Gegenstand der Spiegel C eine Drehbewegung durchführt,
die praktisch einer Drehung um den Punkt D entspricht. Grundsätzlich ist dazu erforderlich,
daß der Hebel X kürzer ist als der an W angelenkte Arm des Winkelhebels
G.
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Ebenso kann einer der Spiegel längs einer leicht und genau berstellbaren
Kreisbogenkurve bewegt werden. In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt. Der
Spiegel C sitzt an einem Gleitteil U, das unter der Kraft nicht gezeichneter Federn
an der fest mit der Kamera verbundenen Kreiskurve h anliegt. Die Bewegung ges Objektivs
H, H' wird durch gen Winkelhebel G auf das Gleitteil U und den mit ihm verbundenen
Spiegel C im Sinne der Erfindung so übertragen, daß bei Einstellung auf nahe Entfernung
die Basis zunimmt und der Spiegel C die erforderliche Schwenkbewegung ausführt.
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Fig. 5 zeigt eine andere Ausfiihrungsform der Erfindung, bei welcher
der Spiegel C in einem Schlitten J rechtwinklig zur Aufnahmerichtung parallel mit
sich selbst verschoben wird. Um die erforderliche, von der eingestellten Entfernung
abhängige Ablenkung des Strahles herbeizuführen, ist eine Sammellinse K angebracht,
deren Brennweite gleich ihrem Abstand von dem bereits erklärten Punkt E .ist, also
nahezu 2 f beträgt. Die Sammelwirkung dieser Linse wird zweckmäßig durch eine Könkavlinse
L aufgehoben, die mit dem Spiegel C auf dem Schlitten J sitzt und 'reit der Linse
K ein Galilei-Fernrohr geringer Vergrößerung bildet. Damit längs des ungebrochen
das Auge A treffenden Strahls die gleiche Vergrößerung vorliegt, befindet sich in
-diesem Strahlengang ein entsprechendes, aus der Sammellinse M und der Streulinse
N bestehendes Galilei-Fernrohr. Mit dem Objektiv H, H' ist der Schlitten
I durch den Winkelhebel G gekuppelt.
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Bei dieser Ausführungsform vermeidet man das Spiel in der Führung
des Schlittens 1, .indem man den Spiegel C gemäß Fig. 6 durch ein Pentagon-Prisma
C ersetzt. Hier ergibt sich weiter die Möglichkeit, dieses Prisma
C nicht in Richtung der Basis, sondern in Aufnahmerichtung zu verschieben,
um die gleiche Wirkung der Basisverlängerung zu erzielen: wird, wie im Beispiel
angenommen, die Basis gleich der halben Brennweite des Aufnahmeobjektivs gemacht,
so ist die Verschiebung dieses Prismas hinsichtlich Richtung und Betrag gleich der
des Objektivs, so daß beide fest und starr miteinander verbunden sein können. Die
Fernrohrwirkung der Linsen K und L wird dadurch behoben; daß eine Linse M' vorgesehen
ist, die mit K und L zusammen ein Fernrohr der Vergrößerung L bilden.
Das spiegelverkehrte Bild des geknickten Entfernungsmesserstrabls kann ,durch ein
Dovesches Prisma O gewendet werden.
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In Fig. 7 ist eine entsprechende Anordnung wiedergegeben, bei welcher
das Pentagon.-Prisma C
selbst mit gekrümmten Flächen Cl, C,
ausgerüstet ist, welche zusammen ein Galilei-Fernrohr der Vergrößerung v>i ergeben.
Um denselben Fakor v kann dann die Basis b größer sein, wenn das. Prisma mit dem
Objektiv H, H' fest verbunden .ist und somit um gleiche Wege verschoben werden
soll, was den mechanischen Aufbau äußerlich vereinfacht und die Empfindlichkeit
des Entfernungsmessers erhöht. Die Vergrößerung dieses Galilei-Fernrohres muß ebenfalls,
beispielsweise durch Einfügung der Linse M' und entsprechende Bemessung der Streulinse
L, aufgehoben oder derjenigen im urgeknickten Strahlengang des Entfernungsmessers
angeglichen werden.
In Fig.8 ist die Bildumkehr, die durch das Pentagon-Prisma
C bedingt ist, dadurch aufgehoben worden, daß eine vierte Reflexion an Stelle
in dein Dove-Prisma O an einem Hohlspiegel O' erfolgt, der sich an der anderen Seite
des halbdurchlässigen Spiegels B befindet; der Spiegel B ist in dieser
Ausführung um 9o° gegenüber der Lage in den vorhergehenden Beispielen gedreht. Der
von J_ kommende Strahl durchdringt also B, wird an O' zurückgeworfen und dann von
B in das Auge A
reflektiert. Der Hohlspiegel 0' kann gleichzeitig
dazu dienen, die Bildfeldumgrenzung R deutlich sichtbar zu machen; die Beleuchtung
hierfür kann über einen nicht gezeichneten geneigten Spiegel von außen her eingeführt
wenden oder auch mittels der durchbohrten Linse T durch das Pentagon-Prisma
C und die diesem zugeordnete Öffnung im Kameragehäuse.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in Fig. 9 wiedergegeben,
bei welcher der Spiegel C feststeht, jedoch der Spiegel B in Richtung des Objektivs
bewegt wird, so daß sich dadurch die erwünschte Basisverlängerung ergibt. Die Linse
L muß an der Bewegung von B teilnehmen. Zweckmäßig befinden sich die Teile
B und I. auf einem Querträger Q, welcher durch Hebel G und eine nicht gezeichnete
Geradführung, beispielsweise ein Parallelogramm, mit dem Objektiv H, H' verbunden
ist. Die Ausgleichslinse ist durch ein System aus mehreren Linsen 11 , und
M2 ersetzt, deren mittlere Partien den Vergrößerungsausgleich bewirken, während
ihre Randteile als Lupe zum scharfen Betrachten der Bildumrandung R dienen, die
sich ebenso wie M1 und 1L12 auf dem Querträger Q befindet.
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Es unterliegt keinen Schwierigkeiten, den Spiegel B in bekannter Weise
so groß zu gestalten, daß das Auge A durch ihn den gesamten Gegenstand erfassen
kann, soweit ihn das Kameraobjektiv H, H' auf der Schicht abbildet, mit anderen
Worten.: die Anordnung gleichzeitig als Sucher zu benutzen.