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Photographischer Entfernungsmesser Die Erfindung ermöglicht den Bau
eines neuen Entfernungsmessers für photographische Kammern und ähnliche Geräte,
der in an sich bekannter Weise mit der Entfernungseinstellung des Aufnahmeobjektivs
gekuppelt und -außerdem mit einem Bildsucher vereinigt ist, der die für ein bequemes,
sicheres Arbeiten wünschenswerten Eigenschaften hat.
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Die zur Zeit üblichen Ausführungen der Entfernungsmesser und Sucher
lassen sich nur schwer so vereinigen, daß Motivbeobachtung und Entfernungsmessung
gleichzeitig mit Sicherheit und Bequemlichkeit ausführbar sind. Alle gebräuchlichen
Sucher haben den Nachteil, daß sie zur einäugigen Beobachtung durch ein winziges
Loch zwingen, und außerdem bieten die meisten nur ein mehr oder weniger stark verkleinertes
und geschwächtes Bild. Sie sind dadurch wohl zur Prüfung des Bildausschnittes, aber
schlecht zur Beurteilung von Einzelheiten und Feinheiten, wie z. B. des Gesichtsausdruckes
von Personen, geeignet, die im allgemeinen für den Bildwert viel wichtiger sind,
als der bei der Aufnahme getroffene Ausschnitt. Erfahrene Photographen haben immer
den einfachen Rahmensucher mit unmittelbarer Sicht vorgezogen, weil er die beste
Beobachtung des Aufnahmegegenstandes und das sicherste Auswählen des richtigen Augenblickes
der Aufnahme ermöglicht. Sein einziger wesentlicher Nachteil war der, daß er sich
mit einem Entfernungsmesser der üblichen Bauarten nicht vereinigen ließ, während
das Arbeiten mit immer größeren Objektivblendenöffnungen eine immer genauere Beobachtung
der Entfernungseinstellung notwendig werden ließ.
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Neben den im Kamerabau bisher fast ausschließlich verwendeten sogenannten
Basisentfernungsmessern,
die ebenso wie die bisherigen Sucher für
einäugige Beobachtung -bestimmt sind, kennt man auch solche für zweiäugige Beobachtung,
die auf dem räumlichen Sehen mit beiden Augen beruhen. Diese sogenannten stereoskopischen,
Entfernungsmesser sind jedoch außer für manche Kinokameras bisher kaum angewendet
worden, weil die bisher bekannten Ausführungen derselben zu umfangreich und teuer
wären, nicht zuletzt durch die Notwendigkeit, die unterschiedlichen Augenabstände
verschiedener Benutzer zu berücksichtigen. Grundsätzlich ist die stereoskopische
Entfernungsmessung jedoch gerade für photographische Zwecke überhaupt und für eine
Vereinigung mit dem Sucher sehr geeignet, weil sie durch das zweiäugige Sehen ein
besseres Eikennen von Einzelheiten ermöglicht.. Solange sie jedoch gezwungen ist,
mit Fernrohren zu arbeiten, ist die Vereinigung mit dem Siecher- kaum durchführbar.
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Die Erfindung gibt einen Weg an, die Vorteile der stereoskopischen
Entfernungsmessung mit denen der unmittelbaren Sicht und des einfachen Rahmensuchers
bei äußerst gedrungenem einfachem Aufbau zu vereinigen. Mit dem neuartigen- Entfernungsmessersucher
können Kameras gebaut werden, die in der Handhabung und Leistung allen bisherigen
Bauarten -wesentlich überlegen und geeignet sind; der Photographie neue Möglichkeiten
zu erschließen.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist der; in die unmittelbar durch einen
einfachen Rahmensucher schauenden Augen durch geeignete Spiegelflächen, die dicht
vor den Augen angebracht sind und den Durchblick nicht oder nur unwesentlich behindern,
von der Seite her das Bild einer beleuchteten Marke so einzuspiegeln, daß in an
sich bekannter Weise jedes Auge ein etwas anderes Teilbild erhält, die sich im Blickfeld
zu einem Raumbild vereinigen, dessen Stellung im Raum durch ein mit dem Kameraobjektiv
gekuppeltes Verschieben der Marke verändert werden kann. Die Marke wird durch eine
beleuchtete Blende gebildet, deren Licht durch geeignete Spiegelflächen zweier Prismen
zeterst halbiert und dann in zwei symmetrischen, etwa parallelen Teilstrahlen durch
eine schmale, mitten vor den Augen des Benutzers liegende spiegelnde Kante in die
Pupillen des Benutzers gespiegelt wird: Durch ein besonderes - Verstellglied kann
der Markenträger-außerdem auch so- verschoben werden, daß die beiden Teilstrahlen-
näher zusammen oder weiter auseinander rücken. Hierdurch erfolgt die Anpassung des
Gerätes an die unterschiedlichen Augenabstände verschiedener Benutzer.
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Vor dem Entfernungsmesser wird der zweckmäßig wegklappbare einfache
Sucherrahmen angebracht. Der Markenbildstrahl muß durch eine zusätzliche Blende
eng begrenzt (gebündelt) werden, damit jeder Benutzer gezwungen ist, ihn seinem
Augenabstand entsprechend richtig einzustellen, weil sonst die Meßergebnisse nicht
stimmen würden. Dieser eng begrenzte Markenbildstrahl bildet gleichzeitig ein sehr
genaues Suchervisier. Muß man sehr hohe Ansprüche- an die 'Übereinstimmung des durch
den Sucher rahmen sichtbaren Ausschnittes mit dem Bild auf dem Film stellen, so
kann man die Seitenteile des Rahmens verstellbar machen und mit derjenigen Bewegung
des Markenträgers verbinden, die zur Veränderung des Achsabstandes dient; im allgemeinen
wird jedoch ein fester gemeinsamer Rahmen für beide Augen genügen, @so daß die linke
Seitenbegrenzung nur vom linken, die rechte Begrenzung nur vom rechten Auge gesehen
wird.
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Nach dem oben Gesagten hat der Entfernungsmesser Ähnlichkeit mit einer
Brille, an die sich in der gleichen Ebene ein geschlossener, flacher Mechanismus
zur Erzeugung und Veränderung des Markenbildes anschließt.
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Da die räumliche Stellung der zur Entfernungsmessung dienenden Marke
nur eine scheinbare ist, ihre wirkliche Entfernung von den Augen dagegen unveränderlich,
wird der Eindruck hervorgerufen, daß die Marke bei einer nahen Einstellung klein,
bei einer fernen Einstellung dagegen groß erscheint. Dies ist unter Umständen geeignet,
die sichere Beurteilung der Entfernung des Markenraumbildes zu erschweren. Um die
Wirkung zu verbessern, kann man durch gleichzeitige entsprechende Größenverstellung
der- das Markenbild liefernden Blende eine scheinbar gleichbleibende Größe der Raummarke
bei allen Entfernungen hervorrufen. Diese Verstellung kann verhältnismäßig einfach
mit der Bewegung des Markenträgers verbunden werden.
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Das Licht für die Raummarke wie auch für die etwaigen.. weiteren Kennmarken
wird zweckmäßig durch geeignete Sammellinsen aus der Umgebung entnommen, die am
oberen Rand des Üntfernungsmessers bzw. der Kamera angebracht werden, und es dem
das :Markenbild erzeugenden optischen System zuführen. Künstliche Beleuchtung der
Marken wird nur in Sonderfällen erforderlich sein.
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Die Zeichnungen stellen in Bild i den Grundgedanken und in den Bildern
2 bis 5 eine Ausführungsform der Erfindung dar. Bild i ist nur ein Schema, und zwar
zeigt es die grundsätzlichen optischen Vorgänge der Entfernungsmessung in einer
durch die Augen des Benutzers gelegten waagerechten Ebene. Bild 2 ist eine Seitenansicht
und Bild 3 eine Aufsicht auf eine Kamera, die mit dem neuen Entfernungsmessersucher
ausgestattet ist. Bild 2 ist teilweise ein Schnitt. Bild 4 ist ein Schnitt durch
den optischen Teil und Bild 5 ein solcher durch den mechanischen Teil des Entfernungsmessers.
Die Zeichnungen enthalten nur diejenigen Teile in einfachster Darstellung, die für
das Verständnis der Erfindung erforderlich sind.
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In Bild i sind -Al und A,. die beiden Augäpfel des Benutzers. Beim
Blicken in verschiedene Richtungen wie auch in verschiedene' Entfernungen drehen
sie sich um ihre Mittelpunkte m, und m,,. Blickt man inidie Ferne, so liegen die
durch die Mittelpunkte m- und die Pupillen p bestimmten beiden Augenachsen parallel
zueinander (Strahlen i). Blickt man auf einen nahen Punkt x, so schwenken die Augenachsen
etwas aufeinander zu, so daß sie sich im Punkt x treffen (Strahlen 2). Auf der
gegenseitigen
y`'inkelstellung der beiden Augenachsen, d. 1i. auf der Größe des Winkels a beruht
die gefühlsmäßige Beurteilung von Entfernungen. Bietet man den Augen künstlich Bilder
dar, die scheinbar aus den Richtungen 2 kommen, so entstellt der Eindruck eines
im Punkt x tatsächlich vorhandenen Gegenstandes. Auf dieser Wirkung beruht neben
anderem die stereoskopische Entfernungsmessung. Der Beobachter betrachtet den Gegenstand,
dessen Entfernung gemessen werden soll, mit beiden Augen. Gleichzeitig bietet man
ihm künstlich das Bild einer sogenannten Raummarke, deren scheinbare Stellung im
Raum durch Verändern des Einfallswinkels a verändert werden kann. Durch Betätigung
des Verstellmechanismus bringt der Beobachter die Raummarke mit dem Gegenstand zur
Deckung und kann dann am Mechanismus die Entfernung ablesen. Um einen möglichst
einfachen Aufbau zu bekommen, wird bei den meisten stereoskopischen Entfernungsmessern
nur das eine Teilbild verstellt; man nimmt dadurch in Kauf, daß die Raummarke nicht
bei jeder Einstellung in der Bildmitte bleibt. Die hier vorgeschlagene neue Anordnung
benutzt auch nur ein verstellbares Glied, erfordert sogar im eigentlichen optischen
Teil überhaupt keine Bewegung, ermöglicht also einen besonders starren, genauen
Aufbau und hat darüber hinaus noch den Vorteil einer stets symmetrischen Lage beider
Teilbildstrahleil, wodurch die Raummarke stets genau in Bildmitte bleibt und damit
gleichzeitig ein ausgezeichnetes Visier für den Sucher bildet.
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In der einfachsten Ausführung nach Bild i befinden sich vor den Augen
A drei fest im Gerät sitzende Spiegel, und zwar zwei Klarglasscheiben K1 und K,
die gegen die Blickrichtung geneigt symmetrisch vor den Augen stehen, und eine Halbspiegelnde
Scheibe H genau in der Mittelebene zwischen den beiden Augenachsen. Seitlich ist
eine leuchtende Marke BIT mit einer davorliegenden Blende B auf einem Träger T angebracht,
der um einen Punkt S schwenkbar am Gestell der Vorrichtung gelagert ist. Das Licht
der Marke @II fällt durch die Blende B auf den Halbspiegel H, der so beschaffen
ist, daß er etwa die Hälfte des Lichtes gerade durchläßt und die andere Hälfte zurückspiegelt.
Die beiden von H abgehenden Teilstrahlen sind genau symmetrisch und treffen unter
gleichen Winkeln auf die Klarscheiben IL, die je einen Teil des Markenlichtes in
die Augen des Beobachters spiegeln. Dieser sieht dadurch mit beiden Augen die Marke
scheinbar vor sich in Richtung der Strahlen i bzw. 2, je nach der Winkelstellung
des Trägers T. S liegt in der Verlängerung des von II kommenden Strahles
so weit hinter KI, daß die Entfernung von KI nach S ebenso groß ist wie die von
KI nach ;il.,; dadurch wird erreicht, daß bei jeder Stellung voll T die von der
Marke kommenden Strahlen immer genau in- die Mittelpunkte der Augäpfel treffen.
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Bei der gezeichneten Stellung von T und 11T kommt das Licht in :der
Richtung i an, und die Marke wird unendlich weit erscheinen. Schwenkt man 7' uni
S nach oben, bis seine Mittelachse in der Richtung 2' liegt, so bekommen die in
die Augen einfallenden Strahlen die geneigten Einfallsrichtungen 2, und die Marke
scheint bei x zu stehen. Die Winkelstellung von T ist ein Maß der Entfernung. Um
der Akkomodation des Auges Rechnung zu tragen, wird durch eine zwischengeschaltete
Linse L die Marke 11I scheinbar weiter abgerückt.
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Durch die Klarscheiben K hindurch kann der Beobachter den Aufnahmegegenstand
unmittelbar und ungehindert beobachten, da sie die Sicht nicht mehr behindern als
gewöhnliche Brillengläser. Trotzdem wird auch die Marke gleichzeitig deutlich sichtbar
sein, wenn sie nur stark genug leuchtet.
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Der Winkel a ist nur unter der Voraussetzung ein zutreffendes Maß
für die Entfernung, daß auch der Augenabstand ein ganz bestimmter ist. Wenn trotz
der verschiedenen Augenabstände der Menschen eine genaue Messung erzielt werden
soll, muß ein Ausgleich vorgesehen werden. Zu diesem Zweck ist der Punkt S am Gestell
verschiebbar angeordnet. Befindet sich der Schwenkpunkt in S wie gezeichnet, so
entspricht das einer Person mit großem Augenabstand. Wird er nach S1 verschoben,
so verschieben sich die zu .den Augen gelangenden Strahlen symmetrisch nach innen.
Aus den .Richtungen i bzw. i' werden die Richtungen i, bzw. iä u:sw.
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Durch die Blende B wird der Markenlichtstrahl so eng begrenzt, daß
er bei falscher Einstellung überhaupt nicht in die Pupillen des Benutzers gelangt,
dieser also gezwungen wird, zuerst die seinen .lugen entsprechende richtige Einstellung
des Schwenkpunktes vorzunehmen. Bei. der Benutzung als reines Meßgerät muß in die
Anzeige ein Ausgleich eingebaut werden, der mittels der Stellung von S die Tatsache
ausgleicht, daß die gleiche Entfernung bei verschiedenem Augenabstand verschiedene
Winkel a ergibt. Bei Verwendung an einer Kamera mit gekuppeltem Objektiv wird der
Ausgleich des Augenabstandes beispielsweise in der Weise vorgenommen, daß die Bewegungsübertragung
vom Objektiv auf den Entfernungsmesser durch einen Hebel J erfolgt, der mit einem
etwa parallel zur Richtung S-Si ragenden Arm des Trägers T in Berührung steht und
der vom Objektiv her eine derart zusammengesetzte Bewegung erhält, daß der Träger
T bei der Einstellung S für eine bestimmte Entfernung einen kleineren Winkelausschlag
bekommt als bei der Einstellung S1.
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Ein Entfernungsmesser nach Bild i hat in optischer Hinsicht bereits
die wichtigsten vorteilhaften Eigenschaften, die für die Erfindung in Anspruch genommen
werden. Praktisch anwendbar wäre er allerdings kaum, da er außerordentlich sperrig,
unhandlich und empfindlich sein würde. Durch eine weitere kleine Umlenkung der Lichtstrahlen
ist es jedoch möglich, den Raumbedarf des neuen Entfernungsmessers ohne Änderung
des Grundgedankens so weit herunterzudrücken, daß er sich einer Kleinbildkamera
üblicherAbmessungen mühelos einfügen läßt. Ein Ausführungsbeispiel dafür zeigen
die Bilder :2 bis 5. Hierbei wird davon ausgegangen, daß es genügt, wenn die Raummarke
eine winzige
Scheibe, ein Ring, ein Dreieck od. dgl. ist, für die
es genügt, die optische Anordnung nach Bild i mit wenigenMillimeternDicke auszuführen.
Diewesentlichen Teile werden in einer senkrechten Ebene- an der Rückwand der Kamera
untergebracht, so daß die parallelen Markenbildstrahlen zunächst nach unten gehen.
Mitten vor den Augen werden sie dann durch eine zusätzliche schmale spiegelnde Fläche
in die Waagerechte zu -den Augen hin umgelenkt.
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Die Kamera mit Gehäuse i und Objektiv :2 trägt auf ihrer Rückseite
eingebaut den Entfernungsrnesser. Seine wichtigsten Bestandteile sind zwei nahezu
symmetrische, starr .eingebaute Prismen 31 und 3,. von geringer Dicke (Bild 4),
die in der Mittelebene zusammengefügt sind und zwischen sich einen halbspiegelnden
Belag tragen, so .daß die Fuge etwa die Hälfte der auf sie fallenden Lichtstrahlen
durchläßt und die andere Hälfte zurückwirft. Jedes Prisma 3 hat an seiner oberen
Außenkante eine belegte, voll spiegelnde schräge Fläche 31; das rechte Prisma außerdem
eine nicht belegte Kante 32, die senkrecht zur Einfallsrichtung des von der Bildmarke
kommenden Lichtes liegt. Beide Prismen sind . nach unten über den eigentlichen Kameraquerschnitt
hinaus verlängert und hier zweckmäßig nach Art einer Brille in einem mit dem Gehäuse
verbundenen Rahmen 2i gefäßt, der in der Mitte Platz für die Nase des Benutzers
läßt. Der Rahmen ist so weit gehalten, daß er - etwa das der Aufnahme entsprechende
Blickfeld freigibt. Bei der dargestellten Ausführungsform gehen die Prismen 3 nur
bis zur waagerechten Mitte des Rahmens 21 und enden hier in einer um 45' gegen die
Senkrechte geneigten, waagerecht verlaufenden, nicht belegten Kante 33. Man kann
auch die- Prismen bis an den unteren Rand des Rahmens 2i gehen lassen-und muß' sie
;dann in der Mittelebene mit einem um q.5° geneigten Absatz an Stelle der Kante
33 versehen.
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Der obere Teil der Prismen 3 liegt in einem allseitig geschlossenen
Gehäuseteil. Rechts oben neben - dem Prisma 3,. befindet :sich das im 'Gehäuse bewegliche
Rohr q., das von einem Träger 5 (Bild 5) getragen. wird. Die darüberliegende Ecke
des Gehäuses enthält ein linsenartiges Fenster 6, durch welches gesammeltes Außenlicht
auf das Rohr 4 fällt. Dieses trägt eine etwa halbkugelförmige Sammellinse 7, die
alles auffallende Licht in ihrem Mittelpunkt vereinigt, darunter eine MilchglasscÜ,eibe
8, deren Mitte zu einem gleichmäßig leuchtenden Fleck wird, den eine Blende 9 scharf
begrenzt, dahinter eine Linse zo zum Ausgleich der Akkömodation und als Absehluß
eine zweite Blende Ti, die den abgehenden Lichtstrahl eng begrenzt.
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Der aus der Blende i i austretende Lichtstrahl tritt- bei
32 in das rechte Prisma 3,. ein und trifft auf die Fuge zwischen den Prismen,
wo er sich teilt und dann in der bei Bild i beschriebenen Weise über die Flächen
-3 i in zwei Teilstrahlen senkrecht nach -unten geht bis zu den Kanten 33, die -die
Teilstrahlen waagerecht in die Augen des Benutzers li spiegeln. Die Kanten-33 behindern
den freien Blick nicht viel mehr als die Schliffkanten der von vielen Personen getragenen
Zweistärkenbrillen. Bis -auf die letztgenannte Umlenkung ist der Strahlengang der
gleiche wie der nach Bild i.
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Der Träger 5 (Bild 5) muß die gleichen Bewegungen ausführen wie der
Träger T in Bild i. Bei der Messung muß er um den Punkt S bzw. S1 (Bild q. und 5)
schwenken, und für die Anpassung an verschiedene Augenabstände muß der Schwenkpunkt
zwischen S und S1 verschoben werden können. Die Lage von S bzw. S1 ist durch die
am Strahlenweg gemessene Gesamtentfernung vom Rohr 4 zu den Augapfelmittelpunkten
des Benutzers gegeben. Um zu vermeiden, daß durch diese Notwendigkeit das Kameragehäuse
über S bzw. S1 hinausreichen muß, wird für den Träger 5 an Stelle der einfachen
Lagerung auf einem Schwenkzapfen beispielsweise die Führung mittels eines Gelenkvierecks
nach Bild 5 angewendet, die in dem in Betracht kommenden kleinen Winkelbereich praktisch
die gleiche Wirkung ergibt, sich dafür aber innerhalb des normalen Querschnittes
der Kamera unterbringen läßt.
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Statt dessen kann natürlich auch eine beliebige andere Lagerung oder
Führung angewendet werden, die die geforderten mechanischen und räumlichen Eigenschaften
hat. Ans Gründen des leichtesten Verständnisses ist das Gelenkviereck in Bild 5
mit Schneidenlagerung gezeichnet. Selbstverständlich kann statt dessen auch eine
Zapfenlagerung angewendet werden. Der ganze Mechanismus nach Bild 5 liegt unmittelbar
vor dem optischen System ,nach Bild 4.
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Der Träger 5 stützt sich über zwei Lenker 12, und 13 auf einer Basisleiste
14 ab. Eine Feder 15 hält die Teile zusammen und ist gleichzeitig be-:strebt, den
Träger 5 nach unten zu ziehen. Diese Kraft wird von einer Steuerplatte 16 aufgefangen,
gegen die sich ein Arm des Lenkers 12 abstützt. Die Steuerplatte 16 ist mechanisch
mit dem Objektiv 2 verbunden und derart geführt bzw. gelagert, daß sie, wie zu Bild
i näher erläutert, eine teils geradlinige, teils etwas drehende Bewegung etwa in
Richtung des eingezeichneten Pfeiles ausführt, wenn die Objektiveinstellung von
unendlich auf nah geändert wird. Dadurch schwenkt der Träger 5 mit dem Rohr q. etwas
aufwärts, und die Strahlenrichtung ändert sich entsprechend der Objektiveinstellung,
wie zu Bild i beschrieben. Durch entsprechende Bemessung des Gelenkvierecks vollzieht
sich die Schwenkung praktisch um den Punkt S. Wenn der Schwenkpunkt verschoben werden
muß, so wird die Basisleiste 14 auf entsprechenden Führungsflächen des Gehäuses
parallel verschoben. Sie wird durch eine Feder 17 gegen diese Führung und- mit einem
Ansatz gegen die Mutter 18 einer Stellschraube i9 gezogen, die von außen gedreht
werden kann. Diese Verstellung ist nur dann erforderlich, wenn die Kamera von einer
Person mit einem anderen Augenabstand benutzt werden soll.
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Die Benutzung des Entfernungsmessers ist wie folgt: Zuerst muß der
Entfernungsmesser für :den Augenabstand des Benutzers eingestellt werden. Dazu wird
das Objektiv .2 auf unendlich eingestellt und dann in der Gebrauchshaltung der Kamera
ein
ferner Punkt durch den Entfernungsmesser hindurch ins Auge gefaßt.
Dabei wird die Schraube ig so lange gedreht, bis die leuchtende Marke klar in der
Ferne zu stehen scheint. Diese Einstellung braucht nicht wiederholt zu werden, solange
die Kamera stets von der gleichen Person benutzt wird. Dann wird der aufzunehmende
Gegenstand betrachtet und durch Verändern der Objektiveinstellung die im Blickfeld
schwebende leuchtende Raummarke so lange verschoben, bis sie scheinbar auf demjenigen
Gegenstand im Blickfeld sitzt, der am wichtigsten ist, also scharf wiedergegeben
werden soll. Da dieser sich im allgemeinen auch im Bildmittelpunkt befindet, ist
hiermit gleichzeitig die beste Blickrichtung gegeben. Mit dieser Einstellung ist
es nach einiger Übung sehr leicht, auch einem schnell bewegten Gegenstand oder einem
arbeitenden, turnenden, tanzenden Menschen mit der Scharfeinstellung ständig und
nahezu unbewußt zu folgen, dabei die Aufmerksamkeit ganz auf die Beobachtung der
für den sachlichen, sportlichen oder ästhetischen Bildwert ausschlaggebenden Einzelheiten
zu richten und den richtigen Augenblick für die Aufnahme zu erfassen.