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Vorrichtung zum ScharfeinsteUen des Bildes bei Photoapparaten
Für die Beurteilung der Scharfeinstellung des Bildes bei Photoapparaten verwendet man häufig Mattscheiben, die dem Betrachter das reelle Luftbild des abzubildenden Gegenstandes zeigen.
Nach der Scharfeinstellung wird die Mattscheibe durch die lichtempfindliche Schicht einer Platte (eines Films) ersetzt. Die Genauigkeit dieser Methode ist durch den relativ hohen Lichtschwund der Mattscheibe und durch ihre Körnigkeit, speziell bei kleinen Formaten, sehr begrenzt.
Man ist daher, speziell bei Kleinbildkameras, zu den sogenannten Basisentfernungsmessern übergegangen, die in der Regel mit horizontaler Basisweite und mit zwei Eintrittsöffnungen ausgestattet sind (Deutsches Reichspatent Nr. 643376 und Deutsches Reichspatent Nr. 673619). Bei diesen Geräten wird die Bilddeckung dadurch erreicht, dass das eine Teilbild quer zur optischen Achse des Systems verschoben wird. Nach demselben Prinzip arbeitet ein Basisentfernungsmesser mit vertikaler Basis (U. S. A. Nr. 1166032), bei welchem zugleich mit der Verstellung der
Kameraoptik das optische System des Ent- fernungsmessers relativ zu einer ortsfest bleibenden
Linse und quer zur optischen Achse des Systems verstellt wird.
Es sind auch Entfernungsmesser bekannt (Deutsches Reichspatent Nr. 716382) mit einem unmittelbar und einen mittelbar gesehenen Mess- bild, bei welchen durch Verschiebung eines
Objektivteiles schräg zur optischen Achse des für die mittelbare Abbildung vorgesehenen Systems gleichzeitig die Deckung der beiden Messbilder und die für die Erzeugung gleich grosser Bilder erforderliche Änderung der Brennweite dieses
Systems erreicht wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Scharfeinstellen des Bildes bei Photoappa- raten, die nicht nach dem Prinzip der Basis- entfernungsmesser arbeitet, sondern mit einer in der Bildebene des Aufnahmeobjektivs oder eines
Sucherobjektivs befindlichen Messlatte, die teil- weise aus einem oder aus mehreren Glaskeilen besteht, deren brechende Flächen systematisch zur Bildebene angeordnet sind. Die Bildebene wird im Zuge des Einstellvorganges in der Richtung der optischen Achse des abzubildenden Systems so lange verschoben, bis sie in die Symmetrie- ebene des Glaskeiles (der Glaskeile) kommt.
Der erfindungsgemässe Entfernungsmesser vereinigt die Vorteile der Mattscheibeneinstellung (parallaxfreies Bild, genauer Bildausschnitt, auch bei Wechselobjektiven) mit jenen der Basisentfernungsmesser (exakte Messung), ist aber von wesentlich einfacherer Bauart als diese.
In Fig. 1 ist mit 1 das Aufnahmeobjektiv im Schema dargestellt, das in der Bildebene 2 ein reelles Luftbild J des Gegenstandes 4 erzeugt.
Dieses Luftbild wird in bekannter Weise durch eine Feldlinse 5 und gegebenenfalls eine Okularlinse 6 betrachtet. Die Linsen 5 und 6 sind optisch so bemessen, dass das Bild dem Beschauer gleichmässig hell erscheint. In dieser Anordnung gleicht die Einrichtung dem an sich bekannten Brilliantsucher, der durch das grosse Akkomodationsvermögen des menschlichen Auges 7 für zwangsläufige Scharfeinstellung nicht geeignet ist. Erfindungsgemäss wird nun in die Bildebene ein Glaskeil 8 mit ganz bestimmtem Brechungs- winkel so angeordnet, dass ein Teil des Bildfeldes dem Beschauer nur im Durchblick durch das
Prisma sichtbar ist, etwa so wie in Fig. 2 dar- gestellt.
Gemäss Fig. 3 wird der Blickstrahl 9 durch das
Prisma 8 nach dem Punkt 10 gebrochen, der dadurch dem Beschauer in 11 zu liegen scheint, während der Punkt 10 ohne Prisma durch den
Sehstrahl12 erkannt wird. Es ergibt sich daher eine Bildversetzung a normal zur optischen
Achse, die um so kleiner wird, je mehr sich das reelle Luftbild im Zuge der Einstellbewegung dem Glaskeil 8 von links her nähert und erreicht den Wert Null, wenn es in die Symmetriebene 13 des Glaskeiles zu liegen kommt. Bewegt sich das
Luftbild über die Symmetrieebene 13 des Prisma hinaus nach rechts, dann wird gemäss Fig. 4 der bilderzeugende Strahl 14 nicht nach dem Punkt 15, sondern nach 16 gebrochen. Es tritt wieder eine zunehmende, vom Brechungswinkel b des Glas- keiles abhängige Versetzung des Bildes ein, jedoch in entgegengesetzter Richtung.
Die Scharf- einstellung ist daher charakterisiert durch die
Versetzung 0, die Ebene 13 entspricht daher der
Filmebene bei der Aufnahme.
Fig. 5-8 zeigen verschiedene Ausführung- formen des Erfindungsgedankens. Sie stellen
Formkörper dar, die zweckmässiger Weise und wegen der billigen Herstellung aus thermo-
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pia, tischen Mischpolymcrisatcn, wie Plexiglas u. dgl., in optisch geschlissenen Glas-oder Stahlformen in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Fig. 5 zeigt das Messfeld 20, angeordnet in einer Ecke des Sucherbildes. Die Einstellebene liegt in der Symmetrieebene 13 des Glaskeiles.
Fig. 6 zeigt ein Messfeld 21, das über die ganze Bildbreite ausgedehnt ist, wobei mit 13 die gemeinsam Symmetrieebene der vier Glaskeile d bezeichnet ist. Fig. 7 zeigt eine Anordnung, die speziell für kleine Formate geeignet ist, bei der zwei gegeneinander gerichtete Glaskeile e und f verwendet werden. Durch die Strahlenbrechung nach zwei Richtungen ergibt sich eine grössere Bildversetzung. Eine aus Anordnungen gemäss den Fig. 6 und 7 kombinierte Ausführung zeigt Fig. 8, wobei 13 wieder die gemeinsame Symmetrieebene der gegeneinander gerichteten Keilgruppen e und f ist. Die dargestellten Beispiele sind keinesfalls erschöpfend und könnten noch in mannigfacher Weise abgewandelt werden.
Wie bekannt, ist die wirksame Öffnung des Aufnahmeobjektives in bezug auf die Brennweite ein Kriterium der Tiefenschärfe. Die Einstellung der Bildschärfe beschränkt sich daher nicht nur auf die Festlegung der Bildweite für eine bestimmte Gegenstandsweite, vielmehr ist die Entfernungeinstellung derart mit einer Abblendung des Aufnahmeobjektives zu verbinden, dass auch die für die Bildwirkung notwendige Raumtiefe vor und hinter dem Hauptobjekt hinreichend scharf abgebildet wird. Wie bekannt, werden hiezu Tiefenschärfentabellen oder rechenschieberartige Tiefenschärfenringe verwendet, die zweckmässiger Weise das Objektiv ringförmig umschliessen.
Die Wirkungsweise der bekannten Tiefenschärfenringe ist etwa folgende :
Für die Einstellung eines bestimmten Bereiches der Tiefenschärfe wird gemäss Fig. 9 in nachfolgender Weise die genannte Einrichtung gehandhabt. Mit dem Basisentfemungsmesser der Photokamera wird erst die Nahpunktentfernung a des Objektes und hernach die Fempunktweite b gemessen und abgelesen. Die abgelesenen Werte werden nun am Tiefenschärfenring R (Fig. 10) so eingestellt, dass Nah-und Fernpunktintervall c zwischen gleich bezifferten Blendenindexstrichen zu liegen kommt. Im Beispiel Fig. 10 ist der
Nahpunkt mit 8 m und der Fernpunkt mit 30 m angenommen. Das Objektiv muss daher bei gegebener Brennweite auf 5-6 abgeblendet werden.
Eine derartige Messung ist umständlich und zeit- raubend.
Vorliegende Erfindung lässt sich durch geeignete
Abwandlung des Grundgedankens so ausbilden, dass sich die Festlegung der Tiefenschärfe zwangs- läufig schon bei einer einzigen Messung ohne jede
Ablesung und Übertragung besonderer Werte ergibt.
In Fig. 11 ist dieses Messprinzip erläutert. So wie die Bildschärfe gemäss dem Auflösungs- vermögen des menschlichen Auges durch die
Zerstreuungskreise ihre Festlegung findet, so ist auch im Sucher die Bildschnittversetzung in gleicher Weise charakterisiert. Eine Bildversetzung ist für den Beschauer nicht mehr fest' stellbar, wenn die Bildlinien 17 und 18, die in Fig. 11 einen Abstand h haben, dem Auge 19 des Beschauers unter einem Winkel von weniger als einer Bogenminute erscheinen (Schärfe der Breitenwahmehmung nach Hering 10 Bogensekunden). Es wird daher von dem Beschauer auch für jene Zonen vor und hinter der eingestellten Mittelbildweite noch eine Schärfe festgestellt werden, für die die eben geschilderte Erscheinung noch zutrifft.
Da nun der Versetzungsgrad vom Brechungswinkel des Glaskeiles abhängt, kann die Tiefenschärfe leicht dadurch in die Entfernungsmessung einbezogen werden, wenn man den Brechungswinkel variabel macht und der Blendenöffnung anpasst. Der Messvorgang erfolgt dann derartig, dass man durch Betätigung der Bildweiteneinstellung den gewünschten Mittelgegenstand zur Deckung bringt und hierauf die Blende so weit betätigt, dass auch der Nahpunkt, respektive Fernpunkt, im Sucher ohne Bildversetzung erscheint.
In Fig. 12 ist eine derartige Einrichtung im Schema dargestellt. Eine durchsichtige Platte 20, zweckmässig aus Plexiglas od. dgl., weist zwei zueinander parallel angeordnete hohlzylinderförmige Vertiefungen m, n mit optic hochglänzender Mantelfläche auf. In diesen Vertiefungen sind zwei aus dem gleichen Material gestaltete eben abgeflachte Zylinder 21, 22 mit dem erforderlichen Bewegungsspiel angeordnet.
Die Mantelfläche dieser Drehkörper ist gleichfalls optisch hochglänzend. Werden nun die beiden
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dreht, so bilden ihre Planfläche 25, 26 einen zur Ebene 27 symmetrischen Keil mit veränderlichem Brechungswinkel. Die Betätigung der Zahnsegmente, die durch Achsen 28, 29 im Kameragehäuse gelagert sind, erfolgt durch nicht dargestellte mechanische Mittel direkt oder indirekt (Blendenvorwahl) vom gleichfalls nicht gezeichneten Blendenstellring der Objektivblende. Fig. 13 zeigt eine gleiche Anordnung, jedoch gemäss Fig. 7 mit zwei gegeneinander wirkenden veränderlichen Messkeilen.
Liegt bei der Ausführung nach Fig. 11-13 die sinnfällige Anwendung des an sich bekannten Abatschen Keiles zugrunde, so zeigt Fig. 14 die Verwendung von Drehkeilen nach Boscovich.
Zwei übereinanderliegende kreisförmige Keillinsen 30, 31 werden durch ihre ausserhalb des Bildfeldes 32 liegenden Wellen 33, 34, die im Kameragehäuse gelagert sind, durch geeignete nichtgezeichnete mechanische Mittel gegeneinander verdreht und ergeben dadurch, je nach ihrer Stellung zueinander, verschieden grosse Ablenkungen. Fig. 15 zeigt die Versetzung bei kleinem und Fig. 16 bei grossem Winkel.
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