DE3151289A1

DE3151289A1 - Reflex camera having an electronic rangefinder

Info

Publication number: DE3151289A1
Application number: DE19813151289
Authority: DE
Inventors: Knut 6330 Wetzlar Heitmann; K.Dieter 6333 Braunfels Schaefer
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Leica Microsystems Holdings GmbH
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-07-07
Also published as: DE3151289C2; JPS58115425A

Abstract

In a reflex camera equipped with a viewfinder system of a focusing screen, field lens, pentaprism and eyepiece and having an electronic rangefinder in which an image of the object to be photographed is formed from the object lens of the reflex camera by means of a ground, fully silvered hollow mirror at the lower edge of the exit surface of the pentaprism through the pentaprism onto a grating acting as a spatial frequency filter, arranged in an image plane of the object lens, to which grating is assigned a photoelectric detector system, a reflecting groove grating is provided as spatial frequency filter. The groove plane is arranged parallel to or inclined to the image plane so that the part ray bundle resulting from the breakup of the main bundle of rays at the grooved reflection grating is returned in the direction of the light incidence or in the direction of the ridge surfaces of the pentaprism.

Description

Spiegelreflexkamera mit elektronischem EntfernungsmesserSLR camera with electronic rangefinder

Die Erfindung betrifft eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einer aus Einstellscheibe, Pentaprisma sowie Okular bestehenden Suchereinrichtung und mit einem elektronischen Entfernungsmesser.The invention relates to a single-lens reflex camera with a viewfinder device consisting of focusing screen, pentaprism and eyepiece and with an electronic range finder.

Derartige Entfernungsmeßeinrichtungen in Spiegelreflexkameras sind bekannt. Beispielsweise ist in der DE-OS 27 31 192 eine Einrichtung beschrieben, be-i der vom Aufnahmeobjektiv der Spiegelreflexkamera mittels eines am unteren Rand der Austrittsfläche des Pentaprisma angeschliffenen, vollverspiegelten Hohlspiegels ein Bild des zu fotografierenden Objektes auf ein ineiner'8lldebene des Aufnahmeobjektivs angeordnetes, als Ortsfrequenzfilter wirkendes Gitter entworfen wird. Das Gitter befindet sich in Lichtrichtung hinter der dreieckigen, vorderen Dachfläche des Pentaprisma. Ihm sind die fotoelektrischen Empfänger des Systems nachgeordnet.Such distance measuring devices in single-lens reflex cameras are known. For example, in DE-OS 27 31 192 a device is described, be-i of the taking lens of the reflex camera by means of one at the bottom the exit surface of the pentaprism ground, fully mirrored concave mirror an image of the object to be photographed on an image plane of the taking lens arranged, acting as a spatial frequency filter grating is designed. The grid is located in the direction of light behind the triangular, front roof surface of the pentaprism. The photoelectric receivers of the system are subordinate to it.

Diese Anordnung erfordert eine voluminöse und in ihrer Form unschöne Deckkappe der Kamera Um diesen Nachteil zuumgehen, ist bereits vorgeschlagen worden, den Verlauf des Meßstrahlenganges hinter dem Gitter durch ablenkende Mittel, wie z. B . Spiegel oder Prisma, seitlich abzuknicken. Daraus ergibt sich aber eine As-ymmetrie der Kameradeckkappe. Außerdem werden zur Realisierung dieser Anordnung eine Reihe kritischer Bauelemente benötigte Der.Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für einen elektronischen Entfernungsmesser in einer Spiegelreflexkamera anzugeben, die durch einfachen und platzsparenden Aufbau die Unterbringung in der Kamera ermöglicht, ohne deren Äußeres gegenüber dem heutigen Erscheinungsbild von Spiegelreflexkameras wesentlich ändern zu müssen.This arrangement requires a bulky and in their shape Unsightly top cap of the camera In order to avoid this disadvantage, it has already been proposed been, the course of the measuring beam path behind the grating by deflecting means, such as B. Mirror or prism, bend to the side. But this results in one Camera top cap asymmetry. In addition, to implement this arrangement A number of critical components needed Der.Erfindung therefore the task based on an arrangement for an electronic range finder in a single lens reflex camera indicate that the accommodation in the Camera enables without its appearance compared to today's appearance of Having to change SLR cameras significantly.

Bei einer Spiegelreflexkamera der eingangs genannten Art, bei der vom Aufnahmeobjektiv mittels eines am unteren Rand der Austrittsfläche des Pentaprisma angeschliffene, vollverspiegelten Hohlspiegels durch das Pentaprisma hindurch ein Bild des zu fotografierenden Objektes auf ein in einer Bildebene des Aufnahmeobjektivs angeordnetes, als Ortsfrequenzfilter wirkendes Gitter entworfen wird, dem ein fotoelektrisches Empfängersystem zugeordnet ist, gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch,~daß als Ortsfrequenzfilter ein reflektierendes Furchengitter vorgesehen ist, dessen Furchenebene entweder parallel zur Bildebene verlaufend oder unter einem Winkel zur Bildebene ange- ordnet ist, so daß die aus der durch das Furchengitter verursachten Aufspaltung des Hauptstrahlenbüschels entstehenden Teilstrahlenbüschel in Richtung des Lichteinfalls oder in Richtung der Dachkantfläche des Pentaprisma zurückgeworfen werden.In a single lens reflex camera of the type mentioned at the outset, in which from the taking lens by means of one at the lower edge of the exit surface of the pentaprism ground, fully mirrored concave mirror through the pentaprism Image of the object to be photographed on an image plane of the taking lens arranged, acting as a spatial frequency filter grating is designed to which a photoelectric Receiver system is assigned, the solution to the problem succeeds in that as Spatial frequency filter a reflective furrow grating is provided, the furrow plane either running parallel to the image plane or at an angle to the image plane appropriate is arranged so that the out of the caused by the furrow grid Splitting of the main ray bundle resulting partial ray bundles in the direction the incidence of light or reflected back in the direction of the roof surface of the pentaprism will.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung snd Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject matter of Subclaims.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt und im Nachfolgenden näher beschrieben.In the drawing, the invention is shown schematically in exemplary embodiments and described in more detail below.

Es zeigen: Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Spiegelreflexkamera mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten elektronischen Entfernungsmes se r, Fig. 2 bis Fig. 4 Ausführungsbeispiele für die Umlenkung der vom Furchengitter reflektierten Teilstrahlen büschel, Fig. 5 -der Aufbau eines elektronischen Entfernungsmesser mit einem unter einem Winkel zur Bildebene angeordneten Reflexfurchengitter in schematischer Darstellung, Fig. 6 ein aus Streifen zusammengesetztes Reflexfurchengitter, dessen Streifen gleichsinnig um gleiche- Winkel verkippt sind.The figures show: FIG. 1 schematically a cross section through a reflex camera with an electronic distance measuring device designed according to the invention, FIGS. 2 to 4 show exemplary embodiments for the deflection of the elements reflected by the furrow grating Partial tufts of rays, FIG. 5 - the structure of an electronic range finder with a reflective furrow grid arranged at an angle to the image plane in a schematic Representation, Fig. 6 is a composite of strips reflective furrow grating, the Strips are tilted in the same direction by the same angle.

In Fig 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein schematisch dargestelltes Gehäuse einer Spiegelreflexkamera bezeichnet. In bekannter Weise weist die Kamera ein Objektiv 2 sowie einen verschwenkbaren Reflexspiegel 3 auf. Oberhalb des Reflexspiegels 3 befindet sich eine mit einer Feldlinse 4 einstückige Einstellscheibe 5. Auf die Einstellscheibe 5 wird vom Objektiv 2 ein Bild des zu fotografierenden Objektes entworfen. Dieses Bild wird vom Kamerabenutzer mittels eines als Lupe wirkenden Okulars 6 durch ein Pentaprisma 7 hindurch betrachtet. Die Abmessungen des Pentaprisma und seiner Winkel sind bei derartigen Kameras so gewählt, daß die optische Achse des Objektivs 2 nach zweimaliger Umlenkung im wesentlichen parallel zu ihrem Verlauf im Objektiv 2 nach rückwärts aus dem Kameragehäuse 1 aus tritt. Die Anordnung des Okulars 6 ist so getroffen, daß dessen optische Achse im wesenlichen mit der austretenden optischen Achse'des Objektivs 2 zusammenfällt. Den Verlauf des Lichtflusses zwischen Objektiv 2 und Okular 6 bezeichnet man allgemein als Sucherstrahlengang.In Fig. 1 with the reference numeral 1 is shown schematically Housing of a reflex camera called. In a known way, the camera points an objective 2 and a pivotable reflective mirror 3. Above the reflex mirror 3 is a one-piece setting disk 5 with a field lens 4 Focusing disk 5 is an image of the object to be photographed from the lens 2 designed. The camera user uses a magnifying glass to view this image Eyepiece 6 viewed through a pentaprism 7 through. The dimensions of the pentaprism and its angle are chosen in such cameras that the optical axis of the objective 2 after two deflections essentially parallel to its course in the lens 2 backwards out of the camera housing 1. The arrangement of the Eyepiece 6 is made so that its optical axis essentially coincides with the exiting optical axis'des objective 2 coincides. The course of the light flow between Objective 2 and eyepiece 6 are generally referred to as the viewfinder beam path.

Die gezeigte Kamera ist mit einem elektronischen Entfernungsmesser ausgerüstet, dessen wesentliche Bestandteile ein als Ortsfrequenzfilter wirkendes Gitter 8, eine Feldlinse 9 und fotoelektrische Empfängersysteme 10 sind. Die Wirkungsweise eines solchen Entfernungsmessers ist bekannt und z. B. in den DE-OSen 22 Ol 092 und 23 56 757 ausführlich geschildert. Seine spezielle Ausbildung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird weiter unten beschrieben.The camera shown is with an electronic range finder equipped, the essential components of which are acting as a spatial frequency filter Grating 8, a field lens 9 and photoelectric receiver systems 10 are. The mode of action such a rangefinder is known and z. B. in DE-OSes 22 Ol 092 and 23 56 757 described in detail. Its special training that subject of the present invention is described below.

Für die Funktion des elektronischen Entfernungsmessers ist es erforderlich, daß ein Bild des zu fotografierenden Objektes auf dem Gitter 8 entworfen wird. Dazu wird - wie in den Patentanmeldungen P 27 31 192 .8 bzw.For the function of the electronic rangefinder it is necessary that an image of the object to be photographed is drawn on the grid 8. In addition is - as in patent applications P 27 31 192 .8 or

P 30 47 184.2 beschrieben - aus dem Sucherstrahlengang durch Aufspaltung der Pupille des Objektivs 2 ein Teil des Strahlenganges als Meßstrahlengang abgetrennt und über einen am unteren Rand der Austrittsfläche des Pentaprisma 7 angeschliffenen vollverspiegelten Hohlspiegel 11 auf das Gitter 8 projeziert.P 30 47 184.2 described - from the viewfinder beam path by splitting the pupil of the objective 2, a part of the beam path separated as a measuring beam path and a ground on the lower edge of the exit surface of the pentaprism 7 fully mirrored concave mirror 11 is projected onto the grid 8.

Um einen einfachen platzsparenden Aufbau des elektronischen Entfernungsmessers zu erreichen, ist das Gitter 8 als Reflexfurchengitter ausgebildet und die Feldlinse 9 an einer dem Hohlspiegel 11 gegenüberliegenden Austrittsfläche 12 angeordnet. Das aus der Objektivpupille abgespaltene, für die Entfernungsmessung maßgebliche Strahlenbüschel wird durch die Feldlinse 9 auf das Reflexfurchengitter 8 projeziert. Dieses Gitter 8 wird mittels eines nicht mit dargestellten Antriebs in Schwingbewegungen senkrecht zur Zeichnungsebene versetzt, wobei seine Furchen ebene 13 parallel zur Bildebene 14 verläuft.A simple, space-saving design of the electronic rangefinder To achieve, the grating 8 is designed as a reflective furrow grating and the field lens 9 arranged on an exit surface 12 opposite the concave mirror 11. That which is split off from the objective pupil and which is decisive for the distance measurement The bundle of rays is projected onto the reflective furrow grid 8 through the field lens 9. This grid 8 is vibrating by means of a drive, not shown offset perpendicular to the plane of the drawing, its furrows plane 13 parallel to Image plane 14 runs.

Es trennt das aufprojszierte Stråhlenbüschel in zwei Teilstrahlenbüschel auf, die in Richtung des Lichteinfalls zurückgeworfen w;erden.7Dabei ist der von den Furchenflanken eingeschlossene Winkel so gewählt, daß die vom Refiexfurchengitter 8 reflektierten Teilstrahlenbüschel außerhalb des einfallenden Strahlenbüschels und vorzugsweise im wesentlichen symmetrisch zu diesem verlaufen.It divides the projected bundle of rays into two partial bundles of rays which are reflected back in the direction of incidence of light. 7 where that of The angles enclosed by the furrow flanks are chosen so that those of the Refiex furrow grid 8 reflected partial bundles of rays outside the incident bundle of rays and preferably run substantially symmetrically to this.

Us fotoelektrischen, um die Feldlinse 9 herum auf der Fläche 12 des Pentaprisma 7 angebrachten Empfängersystem 10 werden von den reflekt Teilstrahlenbüscheln beaufschlagt und erzeugen elektrische Meßsignale.Us photoelectric to the field lens 9 around on the surface 12 of the Pentaprism 7 attached receiver system 10 are reflected by the partial beam bundles applied and generate electrical measurement signals.

Die Fig. 2 zeigte eine andere Aus führungs form für den neuen elektronischen Entfernungsmesser. Hier treffen die vom Reflexfurchengitter 8 in Lichtrichtung zurückgeworfenen Teilstrahlenbüschel auf total reflektierende Flä chen 15 (16) von Keilprismen 17 (18), die sie auf foto elektrische Empfängersysteme 10 umlenken.Fig. 2 shows another embodiment for the new electronic Rangefinder. This is where those reflected by the reflective furrow grid 8 in the direction of the light meet Partial bundles of rays on totally reflective surfaces 15 (16) of wedge prisms 17 (18), which they redirect to photo-electrical receiver systems 10.

Eine andere Umlenkmöglichkeit für die vom Reflexfurchengitter 8 reflektierten Teilstrahlenbüschel ist in Fig. 3 perspektivisch dargestellt. Dabei sind aus Gründen der Übersichtlichkeit ein Reflexfurchengitter 8, die Feldlinse 9, Umlenkmittel sowie die fotoelektrischen Empfängersysteme 10 gezeigt. Die Umlenkmittel bestehen hier aus schräg zur Lichteinfallsachse angeordneten Spiegeln 19 und 20, die auch mit der Feldlinse 9 einstückig sein können. Die Bewegungsrichtung des Reflexfurchengitters 8 ist hier durch einen Doppelpfeil 21 angedeutet. Es könnten zusätzlich weitere optische Elemente 90 und 9", wie Linsen oder äquivalente optische Bauteile vor den fotoelektrischen Empfängersystemen 10 angeordnet sein die eine zusätzlich che Ablenkung der Teilstrahlenbüschel bewirken Die Umlenkung der Teilstrahlenbüschel kann auch gemäß Fig 4 erfolgen Wie schematisch gezeigt, wird die Feldlinse 9 von voll verspiegelten Hohlspiegeln 22, 23 flankiert, welche die vom Reflexfurchengitter 8 reflektierten Teilstrahlenbüschel auf fotoelektrische Empfängersysteme 10 umlenken. Die Gitterbewegungsrichtung ist auch hier durch einen Doppelpfeil 21. angegeben.Another deflection option for those reflected by the reflective furrow grid 8 Partial bundle of rays is shown in perspective in FIG. 3. There are reasons For the sake of clarity, a reflective furrow grid 8, the field lens 9, deflection means as well as the photoelectric receiver systems 10 shown. The deflection means exist here from mirrors 19 and 20 arranged at an angle to the axis of incidence of light, which also have the field lens 9 can be in one piece. The direction of movement of the reflex furrow grid 8 is indicated here by a double arrow 21. There could be more optical elements 90 and 9 ", such as lenses or equivalent optical components in front of the Photoelectric receiver systems 10 may be arranged which have an additional surface deflection effect of the partial bundles of rays The deflection of the partial bundles of rays can also take place according to FIG. 4 As shown schematically, the field lens 9 is fully mirrored Concave mirrors 22, 23 flanked by the reflex furrow grid 8 deflect reflected partial bundles of rays onto photoelectric receiver systems 10. The direction of movement of the grid is also indicated here by a double arrow 21.

Wie Fig. 5 zeigt, ist es auch möglich, durch Schrägstellung des Reflexfurchengitters 8 relativ zur Bildebene 14 eine Ablenkung der das Gitter 8 verlassenden Teilstrahlenbüschel zu erreichen. Dabei werden die reflektierten Teilstrahlenbüschel über die Dachkantflächen 25 (26) des Pentaprisma 7 hinweggeführt. Die Gitter-SIPht steht « ebenescräg zur Bildebene 14. Dies führt bei einem ausgedehnten Gitter zu einer Verschlechterung der Meßgenauigkeit, da das Gitter quasi eine Tiefenausdehnung erhält. Dieser Verschlechterung kann dadurch entgegengewirkt werden, daß das Reflexionsfurchengitter nur als schmaler Streifen ausgebildet wird. Durch diese Maßnahme wird gleichzeitig die Empfindlichkeit des elektronischen Entfernungsmessers für schrägliegende Strukturen erhöht, allerdings aber auch die Energiebilanz verschlechtert.As FIG. 5 shows, it is also possible by inclining the reflective furrow grid 8, relative to the image plane 14, a deflection of the partial beam bundles leaving the grating 8 to reach. The reflected partial bundles of rays are thereby over the roof edge surfaces 25 (26) of the pentaprism 7 carried away. The lattice-SIPht stands straight up Image plane 14. This leads to degradation in the case of an expanded grid the measuring accuracy, since the grating is essentially extended in depth. This deterioration can be counteracted by making the reflection furrow grating only as narrow Strip is formed. This measure also increases the sensitivity of the electronic rangefinder for inclined structures increased, however but also worsened the energy balance.

Eine Verbesserung der Energiebilanz wird mit einem Gitter gemäß Fig. 6 erreicht. Das hier dargestellte Reflexfurchengitter 27 setzt sich aus mehreren Furchengitterstreifen 28,29,30 zusammen. Die Furchengitterstreifen 28,29,30 sind zur Richtung des Lichteinfalls gleichsinnig um gleiche Winkel gekippt, so daß sich entsprechende Punkte auf den Gitterstreifen 28,29,30 eine gemeinsame Ebene bestimmen. Das Gitter 27 wird so ausgerich- tet, daß die Mittellinien der Gitterstreifen 28,29,30 exakt in der Bildebene 14 liegen. In Analogie zu den bekannten Fresnel-Linsen erhält man so ein Gitter, das ungeachtet seiner quas-i ebenen Ausbildung eine Ablenkung nicht nur in den beiden Hauptreflexionsrichtungen sondern auch zusätzlich eine solche in einer Richtung schräg zur Einfallsebene aufweist.An improvement in the energy balance is achieved with a grid according to FIG. 6 reached. The reflex furrow grid 27 shown here consists of several Furrow grid strips 28,29,30 together. The furrow grid strips 28,29,30 are tilted in the same direction to the direction of incidence of light by the same angle, so that corresponding points on the grid strips 28,29,30 define a common plane. The grid 27 is aligned tet that the center lines of the Grid strips 28, 29, 30 lie exactly in the image plane 14. In analogy to the known Fresnel lenses are thus obtained as a grating which, regardless of its quas-i flat design a distraction not only in the two main reflection directions but also in addition has such a direction oblique to the plane of incidence.

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Claims

Claims single-lens reflex camera with a focusing screen, field lens, Pentaprism and eyepiece existing viewfinder and with an electronic one Rangefinder, in the case of the taking lens of the reflex camera by means of one that is beveled and fully mirrored at the lower edge of the exit surface of the pentaprism Concave mirror through the pentaprism through an image of the object to be photographed on a arranged in an image plane of the taking lens, as a spatial frequency filter Acting grid is designed to which a photoelectric receiver system is assigned is, characterized in that a reflective furrow grating is used as the spatial frequency filter (8) is provided whose furrow plane (13) runs parallel to the image plane (14) and which splits the main bundle of rays and the resulting partial bundles of rays in Throws back the direction of incidence of light.

2. SLR camera according to claim 1, characterized in that as a furrow grid (8) is provided, which light with a predetermined Wavelength preferably reflected.

3. SLR camera with a furrow grid according to the claims 1 or 2, characterized in that the furrow flanks of this furrow grid (8) are at such an angle to one another that the partial bundles of rays reflected by this run outside the incident main ray bundle.

4. SLR camera according to one of claims i to 3, characterized in that that in the beam path between the furrow grid (8) and the photoelectric receiver system (10) at least one further light-directing component is provided.

5. Single lens reflex camera with a focusing screen, field lens, pentaprism as well as eyepiece existing finder device and with an electronic rangefinder, in the case of the taking lens of the single lens reflex camera by means of one at the lower edge the exit surface of the pentaprism ground, fully mirrored concave mirror an image of the object to be photographed on through the pentaprism arranged in an image plane of the taking lens, as a spatial frequency filter acting Grid is designed to which a photoelectric receiver system is assigned, characterized in that a reflective, with its spatial frequency filter Furrow plane (13) arranged at an angle to the image plane (14) (9) is provided, which splits the main ray bundle and the resulting Partial bundles of rays in the direction of the roof edge surfaces (25,26) of the pentaprism (7) throws back.

6. SLR camera according to claim 5, characterized in that the furrow grid (8) from several, arranged transversely to the direction of division side by side Furrow grid strips (28,29,30).

7. reflex camera according to claim 6, characterized in that the furrow grid strips (28,29,30) in addition to the direction of incidence of light in the same direction are tilted by the same angle, so that there are corresponding points of the grid strips (28,29,30) determine a common plane.

8. SLR camera according to one of claims 1 to 7, characterized in that that instead of a single field lens (9) in front of the reflex furrow grid (8) in addition Optical elements (9 ', 9 ") collecting optical elements (9', 9") are arranged in the adkes-split partial light bundles are.