DE4002159A1 - Kamera mit automatischer scharfeinstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit einer Einrichtung für die automatische Scharfeinstellung zum Erfassen und Ausgeben eines durch das Objektiv eintre­ tenden optischen Bildes und insbesondere auf eine Vor­ richtung zum Anbringen der Einrichtung zum automati­ schen Scharfeinstellen an der Kamera.

Verschiedene, mit automatischen Scharfeinstellungs­ systemen ausgestattete Kameras sind bislang entwickelt und auf den Markt gebracht worden.

Bei einäugigen Spiegelreflexkameras wird ein AF (automatischer Scharfeinstellungs-)-Meßmodul als auto­ matische Scharfeinstellungseinrichtung zum Erfassen des Zustandes des auf der Brennebene abgebildeten optischen Bildes unter Verwendung eines Bildmeßfühlers vielfach verwendet, die in der Kamera derart angebracht ist, daß ihre lichtaufnehmende Fläche in der mit einer Filmebene optisch äquivalenten Stellung angeordnet ist.

Da die genaue Positionierung des AF-Meßmoduls in der Kamera die Scharfeinstellung direkt beinflußt, müssen seine lichtaufnehmende Fläche und die Filmebene exakt äquivalent angeordnet sein.

Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer her­ kömmlichen Anordnung für den AF-Meßmodul.

Ein AF-Meßmodul 2 A ist an der Unterseite einer Boden­ platte 12 eines einen schnell zurückstellenden Spiegel 10 aufnehmenden Spiegelkastens 1 A angebracht.

Eine Vierkantöffnung 12 a bestimmter Größe ist in der Bodenplatte 12 des Spiegelkastens 1 A vorgesehen. Der ein optisches Bild beinhaltende Lichtstrahl C, welcher von einem nicht gezeigten Aufnahmeobjektiv kommt und durch den in der zentralen Fläche des schnell zurück­ stellenden Spiegels 10 ausgebildeten halbdurchlässigen Spiegelabschnitt tritt, wird an einem in einem bestimm­ ten Winkel an der Rückseite des schnell zurückstellen­ den Spiegels 10 angeordneten Spiegel 11 nach unten reflektiert. Der Lichtstrahl C tritt dann durch die Vierkantöffnung 12 a aus dem Spiegelkasten 1 A (Fig. 2).

Drei Haltezapfen 13 stehen von der Unterseite der Bodenplatte 12 ab und sind un die Vierkantöffnung 12 a herum angeordnet. Eine Aufnahmeplatte 21 ist an dem Ge­ häuse 20 des AF-Meßmoduls 2 A angebracht, in der drei Bohrungen 3 a in den Zapfen 13 entsprechenden Stellungen ausgebildet sind. Der AF-Meßmodul 2 A ist an der Boden­ platte 12 des Spiegelkastens 1 A mit Hilfe von drei Halteschrauben 3 befestigt, von denen sich jede durch eine Bohrung 3 a erstreckt und in einen der Haltezapfen 13 eingeschraubt ist.

Eine Feder 4 umgibt die Mantelfläche jedes Haltezapfens 13, so daß die Federkraft der zwischen den Aufnahme­ platten 21 und der Bodenplatte 12 des Spiegelkastens 1 A gehaltenen Feder 4 den AF-Meßmodul 2 A in eine Richtung weg von dem Spiegelkasten 1 A belastet. Die Federkraft der Federn 4 hält die Aufnahmeplatte 21 des AF- Meßmoduls 2 A also unter Vorspannung gegen den Kopf der Befestigungsschrauben 3, so daß unerwünschte Schwingun­ gen verhindert sind.

Die optische Weglänge zwischen der Unterseite der Bodenplatte 12 und der lichtaufnehmenden Fläche 25 a des AF-Meßmoduls 2 A kann durch Ein- oder Herausdrehen der Halteschrauben 3 verändert werden, wobei die Bedingung, daß die optische Achse im rechten Winkel auf die licht­ aufnehmende Fläche des AF-Meßmoduls 2 A trifft, erhalten bleibt, so daß die lichtaufnehmende Fläche 25 a des AF- Meßmoduls 2 A optisch äquivalent mit der Filmebene ange­ ordnet ist.

Der das optische Bild beinhaltende Lichtstrahl C, wel­ cher durch die Vierkantöffnung 12 a aus dem Spiegel­ kasten 1 A austritt, wird in den AF-Meßmodul 2 A mittels eines Fensters 20 a, in das eine Linse 22 eingepaßt ist, eines Spiegels 23 und einer Linse 24 eingeleitet und erreicht schließlich die lichtaufnehmende Fläche 25 a eines CCD (ladungsgekoppelte Halbleitervorrichtung)- Meßfühlers 25 des AF-Meßmoduls 2 A zum Erzeugen eines optischen Bildes. Das optische Bild wird dann durch den CCD-Meßfühler 25 in Bildsignale umgewandelt. Daraus folgt, daß der AF-Meßmodul 2 A Bildsignale abgibt. Auf der Grundlage der von dem AF-Meßmodul 2 A abgegebenen Bild­ signale wird ein Scharfeinstellungssignal erhalten.

Bei der zuvor erläuterten Vorrichtung zum Einstellen der Position und des Winkels des AF-Meßmoduls 2 A durch Ein- oder Herausdrehen der Halteschrauben 3, während die Bedingung, daß der AF-Meßmodul 2 A gegen die Köpfe der drei Halteschrauben 3 mittels der Federn 4 gedrückt wird, erhalten bleibt, führt die Verwendung vieler kleiner, aber genau gefertigter Teile (vgl. insbeson­ dere die Federn 4) unausweichlich zu hohen Herstel­ lungskosten mit beträchtlichem Montageaufwand, da kleine Teile zusammengebaut werden müssen.

Wenn die Einschraublängen der drei Befestigungs­ schrauben 3 stark voneinander abweichen, neigt der AF- Meßmodul 2 A zum Kippen. Auch wenn der AF-Meßmodul 2 A in dem dem Einstellprozeß vorausgehenden Schritt lediglich montiert wird, müssen sämtliche drei Befestigungs­ schrauben 3 gleichmäßig angezogen werden, was zusätz­ lich zu einem beträchtlichen Montageaufwand führt.

Da außerdem Umgebungslicht in den Strahlengang einfal­ len kann, muß das Justieren der Montagestellung des AF- Meßmoduls an dem Spiegelkasten üblicherweise in einer Dunkelkammer durchgeführt werden, was den Montageauf­ wand zusätzlich erhöht.

Wenn der montierte Spiegelkasten und der AF-Meßmodul in eine Kamera eingebaut werden, kann ferner Umgebungs­ licht, das eine geringe Leistungfähigkeit des AF- Meßmoduls bewirkt, aufgrund des Einstellspiels zwischen der Unterseite der Bodenplatte 12 und der Oberseite des AF-Meßmoduls 2 A in den Strahlengang eintreten. Durch das Einstellspiel können auch Staubpartikel eindringen und an der Lichteintrittsfläche (an der Oberfläche der Linse 20 a) haften bleiben, was zu einer geringen Meßgenauigkeit führt. Dieser Nachteil tritt auch auf, wenn Staubpartikel über die Vierkantöffnung 12 a in den Spiegelkasten 1 A eintreten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anord­ nung zum Anbringen einer automatischen Scharfein­ stellungseinrichtung an einer Kamera zu schaffen, bei welcher eine geringere Anzahl von einfach herstellbaren Teilen verwendet wird, um die Herstellungskosten und den Montageaufwand zu senken. Dabei soll der Eintritt von Umgebungslicht in den Strahlengang verhindert wer­ den, wenn die Funktion des AF-Meßmoduls überprüft wird, um diesen in einer geeigneten Stellung in einer Kamera anzuordnen, und wenn der AF-Meßmodul bei der Aufnahme betätigt wird. Außerdem soll das Eintreten von Staubpartikeln in den Bereich der automatischen Scharfeinstellungseinrichtung verhindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kamera mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer bekannten Vorrichtung zum Befe­ stigen einer automatischen Scharfein­ stellungseinrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Spiegel­ kasten und die bekannte Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Spiegel­ kasten und die Vorrichtung gemäß Fig. 3.

Die Vorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 entspricht in ihren Bestandteilen der in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten bekannten Vorrichtung, bei welcher der AF-Meßmodul 2 A an der Bodenplatte 12 des Spiegelkastens 1 A ange­ bracht ist.

In der Vorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 ist eine Vierkantöffnung 12 c in der Bodenplatte 12 eines Spiegelkastens 1 B ausgebildet. Ein das optische Bild beinhaltender Lichtstrahl C, der durch ein nicht ge­ zeigtes Aufnahmeobjektiv und durch den in der zentralen Fläche des schnell zurückstellenden Spiegels 10 ausge­ bildeten halbdurchlässigen Abschnitt hindurchtritt, wird an einem in einem bestimmten Winkel an der Rück­ seite des schnell zurückstellenden Spiegels 10 angeord­ neten Spiegel 11 nach unten reflektiert. Der Licht­ strahl C tritt dann aus der Vierkantöffnung 12 c zum AF- Meßmodul 2 B aus. Eine Führungshülse 12 b erstreckt sich von der Unterseite der Bodenplatte 12 nach unten und umgibt die Vierkantöffnung 12 c. Die Führungshülse 12 b wird als zylinderförmiges Führungsteil mit einem be­ stimmten Außendurchmesser und bestimmter Höhe verwen­ det. Drei Haltezapfen 13 stehen um die Führungshülse 12 b nach unten vor.

In der Oberseite des AF-Meßmoduls 2 B ist ein Fenster 20 a mit einer darin sitzenden Linse 22 ausgebildet, die gleichzeitig als staubdichte Glasplatte verwendet wird. Der das optische Bild beinhaltende eintretende Licht­ strahl C wird mit Hilfe des Fensters 20 a, in das die Linse 22 eingesetzt ist, eines Spiegels 23 und einer Linse 24 bis zu der lichtaufnehmenden Fläche des CCD- Meßfühlers 25 geführt, um dort ein optisches Bild zu erzeugen. Anschließend wird das optische Bild durch den CCD-Meßfühler 25 in Bildsignale umgewandelt. Daraus folgt, daß der AF-Meßmodul die Bildsignale ausgibt. Auf der Grundlage der Bildsignale wird ein Scharfein­ stellungssignal erhalten.

Eine Führungshülse 20 b erstreckt sich von der Oberseite des AF-Meßmoduls 2 B nach oben und umgibt das licht­ durchlässige Fenster 20 a. Außerdem dient die Führungs­ hülse 20 b als zylinderförmiges Führungsteil mit einem bestimmten Außendurchmesser und bestimmter Höhe. Ferner sind Aufnahmeplatten 21 seitlich ausgebildet.

Der Innendurchmesser der Führungshülse 20 b ist derart, daß die von der Bodenplatte 12 sich nach unten erstrek­ kende Führungshülse 12 b mit bestimmten Paßtoleranzen in die Führungshülse 20 b eingepaßt ist. Die Führungs­ hülse 12 b ist in die Führungshülse 20 b bewegbar eingepaßt, wodurch der AF-Meßmodul 2 B in seiner Bewegungsrichtung geführt wird, während sein Winkel innerhalb ausreichender Paßtoleranzen einstellbar ist und seine lichtaufnehmende Fläche optisch äquivalent zur Filmoberfläche angeordnet ist.

Eine Schraubenfeder 5 ist um den Außenmantel der Führungshülse 20 b des AF-Meßmoduls 2 B angeordnet, wobei die Führungshülse 12 b der Bodenplatte 12 bewegbar in die Führungshülse 20 b eingepaßt ist. Außerdem sind drei Befestigungsschrauben 3 vorgesehen, von denen jede durch eine Bohrung 3 a gesteckt und in den jeweiligen Haltezapfen 13 eingeschraubt ist. Damit ist der AF- Meßmodul 2 B an dem Spiegelkasten 1 B befestigt.

Die Federkraft der zwischen der Bodenplatte 12 und dem AF-Meßmodul 2 B gehaltenen Schraubenfeder 5 hält beide Teile getrennt voneinander.

In der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Befestigen eines AF-Meßmoduls kann dessen Stellung durch Ein- oder Herausdrehen der Befestigungsschrauben 3 verändert wer­ den, während die Bedingung, daß die optische Achse senkrecht zur lichtaufnehmenden Fläche des AF-Meßmoduls 2 B liegt, aufrechterhalten bleibt, wodurch die licht­ aufnehmende Fläche 25 a optisch äquivalent mit der Film­ ebene angeordnet ist.

Wie zuvor erläutert, wird der AF-Meßmodul 2 B durch die aneinander angepaßten Führungshülsen 20 b und 12 b ge­ führt und kann in Richtung auf den Spiegelkasten 1 B und weg von diesem bewegt werden, wobei die gewünschte Lageanordnung zwischen diesen beibehalten bleibt. Au­ ßerdem ist der Winkel der lichtaufnehmenden Fläche des AF-Meßmoduls 2 B innerhalb eines Bereichs der Paß­ toleranzen zwischen den Führungshülsen 12 b und 20 b ein­ stellbar. Dementsprechend kann die Positionierung der lichtaufnehmenden Fläche des AF-Meßmoduls 2 B leicht durch das gegenseitige Einpassen der Führungshülsen 12 b und 20 b vorgenommen werden, wenn der AF-Meßmodul 2 B montiert wird. Ferner ist die Gefahr verringert, den AF-Meßmodul 2 B mit einer einen bestimmten Wert über­ steigenden Neigung einzubauen, auch wenn die Ein­ schraublängen der drei Befestigungsschrauben 3 stark voneinander abweichen.

Da die Führungshülsen 12 b und 20 b die optische Achse von der Bodenplatte 12 bis hin zum AF-Meßmodul 2 B umge­ ben, ist es ausgeschlossen, daß Licht von außen in die Führungshülsen eintreten kann und daß Staubpartikel von außen an das lichtdurchlässige Fenster 20 a des AF- Meßmoduls 2 B gelangen und in den Spiegelkasten 1 B durch die Vierkantöffnung 12 c eindringen können.

Obgleich die Führungshülse 12 b des Spiegelkastens 1 B in dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart angeordnet ist, daß sie in die Führungshülse 20 b des AF-Meßmoduls 2 B eingepaßt ist, kann die Führungshülse 20 b auch in­ nerhalb der Führungshülse 12 b angeordnet sein. Außerdem ist die Gestalt der Führungshülsen 12 b und 20 b nicht auf zylindrische Formen beschränkt.

Wie zuvor beschrieben, gestattet die Vorrichtung zum Anbringen einer automatischen Scharfeinstellungs­ einrichtung einer erfindungsgemäßen Kamera nicht nur, die Bestandteile einfach herzustellen, sondern verrin­ gert auch deren Anzahl, so daß der verringerte Montage­ aufwand zu verminderten Herstellungskosten führt.

Da die Führungsteile zum Umschließen der optischen Achse zwischen dem Spiegelkasten und dem AF-Meßmodul verwendet werden, ist darüber hinaus das Eintreten von Umgebungslicht in die optische Achse durch die Öffnung der Aufnahmeeinrichtung oder das Fenster des AF- Meßmoduls und das Eindringen und Ablagern von Staubpartikeln in dem AF-Meßmodul und dem Spiegelkasten wirksam verhindert.

Claims (7)

1. Kamera mit einer automatischen Scharfeinstellungs­ einrichtung zum Erfassen eines durch ein Aufnahme­ objektiv aufgenommenen optischen Bildes und zum Ausgeben eines Bildsignals, wobei die automatische Scharfeinstellungseinrichtung ein Fenster zum Ein­ tritt von Objektlicht und an einer Aufnahmeein­ richtung (12) befestigt ist, die eine Öffnung (12 c) zum Durchtritt des Objektlichtes hat, ge­ kennzeichnet durch eine zwischen der Aufnahmeein­ richtung (12) und der automatischen Scharfein­ stellungseinrichtung (2 B) angeordnete und die op­ tische Achse umgebende Führungseinrichtung (12 b, 20 b) zum Führen der automatischen Scharfein­ stellungseinrichtung (2 B) relativ zur Aufnahmeein­ richtung (12), eine Vorspanneinrichtung (5) zum Belasten der automatischen Scharfeinstellungs­ einrichtung (2 B) in Richtung weg von der Aufnahme­ einrichtung (12), und eine Befestigungseinrichtung (3, 3 a, 13) zum einstellbaren Anbringen der auto­ matischen Scharfeinstellungseinrichtung (2 B) an der Aufnahmeeinrichtung (12) gegen die Vorspann­ kraft der Vorspanneinrichtung (5), so daß die das Bild aufnehmende Ebene (25 a) der automatischen Scharfeinstellungseinrichtung (2 B) an einer der Filmebene optisch äquivalenten Stelle angeordnet ist.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (12 b, 20 b) ein Paar zylindrischer Glieder umfaßt, von denen eines (12 b) sich von der Aufnahmeeinrichtung (12) er­ streckt und die Öffnung (12 c) umgibt, das andere (20b) sich von der automatischen Scharfein­ stellungseinrichtung (2 B) erstreckt und das Fen­ ster (20 a) umgibt, und beide mit bestimmten Tole­ ranzen verschiebbar ineinander eingepaßt sind.

3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die automatische Scharfeinstellungs­ einrichtung (2 B) ein in das Fenster (20 a) einge­ setztes lichtdurchlässiges Bauteil (22) umfaßt.

4. Kamera nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Bauteil (22) eine Linse zum Einstellen der optischen Entfernung zwischen dem Aufnahmeobjektiv und der das Bild aufnehmenden Ebene (25 a) der automatischen Scharfein­ stellungseinrichtung (2 B) ist.

5. Kamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (5) eine um den Außen­ mantel des einen zylindrischen Gliedes (20 b) ange­ brachte Schraubenfeder ist.

6. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung umfaßt:
mehrere von der Aufnahmeeinrichtung sich erstrec­ kende Zapfen (13);
wenigstens ein Plattenteil (21) mit mehreren der Stellung der Zapfen (13) entsprechenden Bohrungen (3 a); und
mehrere der Anzahl der Zapfen (13) entsprechende Schrauben (3), wobei jede Schraube (3) durch die Bohrung (3 a) in den Zapfen (13) eingeschraubt ist.

7. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kamera eine einäugige Spiegelreflexkamera ist, welche einen Spiegelkasten (1 B) zum Aufnehnen eines schnell zurückstellenden Spiegels (10) hat, in dessen Unterseite (12) die Öffnung (12 c) als Durchtritt für das Objektlicht vorgesehen ist, ge­ kennzeichnet durch ein Paar zylindrischer Führungseinrichtungen (12 b, 20 b) zum Führen der automatischen Scharfeinstellungseinrichtung (2 B) relativ zu dem Spiegelkasten (1 B), wobei eine (12 b) der zylindrischen Führungseinrichtungen von der Seite (12) des Spiegelkastens (1 B) sich erstreckt und die Öffnung (12 c) umgibt und die andere (20 b) der zylindrischen Führungsein­ richtungen sich von der automatischen Scharf­ einstellungseinrichtung (2 B) erstreckt und das Fenster (20 a) umgibt;
eine an dem Außenmantel der zylindrischen Führungseinrichtungen (12 b, 20 b) vorgesehene Vor­ spanneinrichtung (5) zum Beaufschlagen der automa­ tischen Scharfeinstellungseinrichtung (2 B) in Richtung weg von der Seite (12) des Spiegelkastens (1 B); und
mehrere Befestigungseinrichtungen (3, 3 a, 13) zum einstellbaren Anbringen der automatischen Scharfe­ instellungseinrichtung (2 B) an dem Spiegelkasten (1 B) gegen die Vorspannkraft der Vorspannein­ richtung (5).