DE4042529C2

DE4042529C2 - Range finder for camera with zoom lens

Info

Publication number: DE4042529C2
Application number: DE4042529A
Authority: DE
Inventors: Akira Honma; Satoshi Takami
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1989-05-09
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2010-05-10

Abstract

A camera has vario-objective with variable focal length, auto-focusser and auxiliary pattern light projector onto subject concerned. A device (121,122) can vary the enlargement of the pattern image as a function of objective focal length variation and is adapted to this accordingly, the device forming part of a viewfinder provided. The auxiliary light projection system projects an auxiliary light pattern (127) with the aid of the viewfinder lens system (121,122) to give variably enlarged patterns. This auxiliary projection system directs its light from emitter (116) through the pattern (127) and so via a semi-transparent mirror (125) onto the lens system (121,122). A prism (124) forming part of the viewfinder is used to project the specified light pattern as required. Convergence is small in wide-angle lens setting and vice versa in the telephone setting, thus giving wide or narrow angle pictures as selected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kamera nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a camera according to the Preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Kamera mit einem Objektiv variabler Brennweite, einer Autofokus-Einrichtung und einem Hilfs lichtprojektionssystem ist bereits aus der US 4,801,963 A bekannt. Die US 4,801,963 A beschreibt ein Entfernungsmeß system für eine Kamera, mit einem Hilfslichtprojektions system, das ein Muster aus Hell-Dunkel-Wechseln auf das zu fotografierende Objekt projiziert. Um auch bei Verwendung eines Teleobjektivs oder eines in der Telefotostellung be findlichen Varioobjektivs trotz der hohen Objektbildvergrö ßerung mit Hilfe des Hilfslichtmusters einen ausreichenden Kontrast auf dem Objekt zu erzeugen, wird ein spezielles Muster auf das Objekt projiziert, das in dem von dem Objek tiv mit kleinem Feldwinkel erfaßten achsennahen Bereich des Bildfeldes einen häufigeren Hell-Dunkel-Wechsel hat als im achsenfernen Bereich des Bildfeldes. Bei Verwendung von Ob jektiven mit hoher Brennweite treten hierbei folglich in einem außerhalb der Entfernungsmessungszone liegenden Be reich mit geringerer Häufigkeit Hell-Dunkel-Wechsel auf.A generic camera with a variable lens Focal length, an autofocus device and an auxiliary light projection system is already from US 4,801,963 A known. US 4,801,963 A describes a distance measurement system for a camera, with an auxiliary light projection system, which is a pattern of light-dark changes to the projected photographing object. To even when using a telephoto lens or one in the telephoto position sensitive zoom lens despite the high object image magnification sufficient with the help of the auxiliary light pattern Creating contrast on the object becomes special Patterns projected onto the object in that of the object tiv with a small field angle detected near-axis area of the Field of view has a more frequent light-dark change than in the area of the image field remote from the axis. When using Ob High-focal length lenses therefore occur here a Be outside of the distance measurement zone apply light / dark changes with less frequency.

Bei einer Kamera mit einem solchen bekannten Entfernungs meßsystem und Hilfslichtprojektionssystem ist der Entfer nungsmessungszonendurchmesser bei einer Weitwinkel-Aufnahme größer als bei einer Telefoto-Aufnahme. Demnach ist eine unnötig hohe Bestrahlung kontrastschwacher Objekte erfor derlich, da bei einer Telefotoaufnahme auch der außerhalb des Meßbereiches liegende Randbereich bestrahlt wird bzw. da bei einer Weitwinkelaufnahme der Zentralbereich der Meß zone in unnötiger Weise bestrahlt wird.In a camera with such a known distance measuring system and auxiliary light projection system is the distance measurement zone diameter for a wide-angle shot larger than a telephoto picture. So there is one unnecessarily high exposure to low-contrast objects This is particularly the case when taking a telephoto outside edge area of the measuring area is irradiated or because with a wide-angle shot the central area of the measuring zone is irradiated unnecessarily.

Die US 4,804,991 A beschreibt eine Kamera mit einer Autofo kus-Einrichtung und einem Hilfslichtprojektionssystem, wo bei Kameraobjektive mit unterschiedlicher Brennweite ver wendbar sind. Das Hilfslichtprojektionssystem enthält hier bei ein optisches System, das unabhängig von der aktuellen Brennweite des Aufnahmeobjektives eine großflächigere Ver teilung des zu projizierenden Musters ermöglicht.US 4,804,991 A describes a camera with an automobile kus facility and an auxiliary light projection system where ver with camera lenses with different focal lengths are reversible. The auxiliary light projection system contains here with an optical system that is independent of the current Focal length of the taking lens a larger area Ver division of the pattern to be projected.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kamera mit Varioobjektiv, Autofokus-Einrichtung und Hilfs licht-Projektionssystem zum Projizieren eines bestimmten Musters auf das zu fotografierende Objekt bereitzustellen, bei der der Arbeitsbereich des Hilfslicht-Projektionssyste mes, in dem bei unterschiedlichen Brennweiten des Aufnahme objektives ein guter Kontrast erreicht werden kann, vergrö ßert ist. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Kamera mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche 2 bis 5. The present invention has for its object a Camera with zoom lens, autofocus device and auxiliary light projection system for projecting a specific one To provide patterns on the object to be photographed, where the working area of the auxiliary light projection system mes in which at different focal lengths of the shot objective a good contrast can be achieved eats is. This object is achieved by the invention Camera with the features of claim 1. Cheap Embodiments of the invention are the subject of the Unteran sayings 2 to 5.

Gemäß der Erfindung wird eine Autofokus-Kamera geschaffen mit:
einem Objektiv, dessen Brennweite variabel ist; und
einem Hilfslicht-Projektionssystem zum Projizieren einer vorbestimmten Musterabbildung auf das zu photographie rende Objekt, wobei sich die Vergrößerung der Musterab bildung in Entsprechung zur Veränderung der Brennweite des Objektivs verändert.According to the invention, an autofocus camera is created with:
a lens whose focal length is variable; and
an auxiliary light projection system for projecting a predetermined pattern image onto the object to be photographed, the magnification of the pattern image changing in accordance with the change in the focal length of the lens.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Further advantages, features and possible applications The present invention results from the following description in conjunction with the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1A und 1B Diagramme, die die optischen Wege eines erfindungsgemäßen Hilfslichtprojektors zeigen, FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the optical paths of an auxiliary light projector according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Prismas des Hilfslichtprojektors nach den Fig. 1A und 1B; und FIG. 2 is a perspective view of the prism of the auxiliary light projector according to FIGS. 1A and 1B; and

Fig. 3 die Vorderansicht einer mit einer passiven Entfernungsmessungseinrichtung ausgestat teten Kamera. Fig. 3 is a front view of a camera equipped with a passive distance measuring device.

Die vorliegende Erfindung kann in jeder herkömmlichen Kame ra mit jedem herkömmlichen Entfernungsmeßsystem mit Hilfs lichtprojektor verwendet werden. Nachfolgend wird als Aus führungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 3 eine Sucherkamera mit Varioobjektiv und passiver Entfernungsmeß einrichtung kurz beschrieben.The present invention can be used in any conventional camera with any conventional auxiliary light range finder system. In the following, a viewfinder camera with zoom lens and passive distance measuring device is briefly described as an exemplary embodiment with reference to FIG. 3.

Ein Aufnahmeobjektiv 12, ein Sucher 14, dessen Objektivfenster in der Vorderansicht zu erkennen ist und ein Lichtaustrittsfenster 16 für einen eingebauten Blitz sind an der Vorderseite eines Kameragehäuses 10 vorgesehen. Auf der Oberseite des Kameragehäuses 10 ist ein Auslöseknopf 18 vorgesehen. Darüber hinaus sind zwei Autofokus-Linsen 22 und 23 einer Entfernungsmessungs einrichtung 20 über dem Objektiv 12 an der Vorderseite des Kameragehäuses 10 angeordnet.A shooting lens 12 , a viewfinder 14 , the lens window of which can be seen in the front view, and a light exit window 16 for a built-in flash are provided on the front of a camera housing 10 . A release button 18 is provided on the top of the camera housing 10 . In addition, two autofocus lenses 22 and 23 of a distance measuring device 20 are arranged above the lens 12 on the front of the camera housing 10 .

Passive Entfernungsmeßeinrichtungen 20, wie sie in einer Kamera gemäß Fig. 3 verwendbar sind, sind u. a. aus der US 4,544,848 A und der US 4,334,151 A bekannt. Passive distance measuring devices 20 , as can be used in a camera according to FIG. 3, are known, inter alia, from US Pat. No. 4,544,848 and US Pat. No. 4,334,151.

Eine passive Entfernungsmessungseinrichtung bietet bei einem dunklen Objekt (dessen Helligkeit geringer ist als ein vorbestimmter Wert) oder bei einem solchen, bei dem ein Kontrast gegenüber einem Hintergrund wie einer weißen Wand fehlt, eine schlechtere Entfernungsmessungs präzision. Bei der folgenden Ausführungsform, die in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, wird daher ein Hilfs-Projek torelement in der Nähe des Suchers angeordnet.A passive range finder offers poorer range finding accuracy for a dark object (the brightness of which is less than a predetermined value) or one that lacks contrast against a background such as a white wall. In the following embodiment, which is shown in Figs. 1A and 1B, therefore, an auxiliary projector element is placed near the viewfinder.

Der Sucher ist ein variabler, angetriebener Sucher, dessen Feldvergrößerung sich verriegelt mit dem Zoomen des Zoomobjektivs verändert. Das Objektiv weist zwei variable Fokussierungslinsen 121, 122 auf, die gegenein ander hin- und herbewegbar sind, und ein Okular besteht aus einer feststehenden Linse 123. Zwischen der variab len, angetriebenen Linse 122 und der feststehenden Linse 123 sind ein Prisma 124 und ein halbdurchlässiger Spie gel 125 angeordnet. Weiterhin ist außerhalb des opti schen Weges des Suchers ein Lichtemissionselement (z. B. Infrarotemissionselement) 126 mit einer Wellenlänge von über 700 nm (Nanometer) auf den halbdurchlässigen Spiegel 125 gerichtet. Zwischen dem Lichtemissionselement 126 und dem Spiegel 125 ist ein Muster 127 angeordnet, welches ein Streifenmuster ausbildet. Die Wirksamkeit dieser Anordnung wird erhöht, wenn der halbdurchlässige Spiegel 125 Wellenlängen über 700 nm mit einem Winkel von 45° reflektiert und sichtbares Licht durchläßt.The viewfinder is a variable, driven viewfinder, the field enlargement locked changes with the zooming of the zoom lens. The objective has two variable focusing lenses 121 , 122 which can be moved back and forth against one another, and an eyepiece consists of a fixed lens 123 . Between the variable len, driven lens 122 and the fixed lens 123 , a prism 124 and a semi-transparent mirror 125 are arranged. Furthermore, outside the optical path of the finder, a light emission element (e.g. infrared emission element) 126 with a wavelength of over 700 nm (nanometers) is directed onto the semitransparent mirror 125 . A pattern 127 , which forms a stripe pattern, is arranged between the light emission element 126 and the mirror 125 . The effectiveness of this arrangement is increased if the semitransparent mirror reflects 125 wavelengths over 700 nm at an angle of 45 ° and transmits visible light.

Die variablen, angetriebenen Linsen 121, 122 sind mit dem Zoomen des Zoomobjektivs über einen Verriegelungsme chanismus verriegelt und verändern die Feldvergrößerung des Suchers proportional zur Brennweite des Zoomobjek tivs, indem sie relativ zueinander hin- und herbewegt bzw. verschoben werden. Das Sucherfeld kann also trotz des Zoomens derart eingestellt werden, daß es mit der photographischen Abbildungsebene zusammenfällt oder et was kleiner ist. Der Verriegelungsmechanismus kann der art sein, daß die variablen, angetriebenen Linsen 121, 122 relativ zueinander verschoben werden, indem eine Nockenplatte, die mit einer Nockenvertiefung versehen ist, mittels eines Zoom-Motors verschoben wird, und zwar unter Verwendung von Nockenstößelstiften, die an den variablen, angetriebenen Linsen 121, 122 angebracht sind und in die Nockenvertiefung eingreifen.The variable, driven lenses 121 , 122 are locked to the zoom lens via a locking mechanism and change the field magnification of the viewfinder in proportion to the focal length of the zoom lens by being moved back and forth relative to one another. In spite of the zooming, the viewfinder field can thus be set in such a way that it coincides with the photographic imaging plane or is somewhat smaller. The locking mechanism can be such that the variable, driven lenses 121 , 122 are displaced relative to one another by displacing a cam plate, which is provided with a cam recess, by means of a zoom motor, using cam tappet pins which are attached to the variable, driven lenses 121 , 122 are attached and engage in the cam recess.

Im folgenden werden die optischen Wege unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Das Prisma 124 besteht aus drei dreieckigen Prismen (siehe Fig. 2). Der von den variablen, angetriebenen Linsen 121, 122 kommende Lichtstrahl wird über eine Ebene 124a des Prismas 124 eingeführt und von einer geneigten Ebene 124b mit einem rechten Winkel nach unten reflektiert, von oben auf die Zeichnung gesehen durch eine geneigte Fläche 124c nach hinten reflektiert, von einer geneigten Fläche 124d nach oben reflektiert und von einer geneigten Ebene 124e zur Rechten erneut mit einem rechten Winkel reflektiert und über eine Ebene 124f abgestrahlt. Der so abgestrahlte Lichtstrahl wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 125 und die feststehende Linse 123 zum Auge des Photographen geleitet.In the following, the optical paths will be described with reference to the drawings. The prism 124 consists of three triangular prisms (see Fig. 2). The light beam coming from the variable, driven lenses 121 , 122 is introduced via a plane 124 a of the prism 124 and is reflected by an inclined plane 124 b at a right angle downwards, viewed from above on the drawing through an inclined surface 124 c reflected from behind, reflected upwards from an inclined surface 124d and reflected again at right angles from an inclined plane 124e to the right and emitted via a plane 124f . The light beam thus emitted is guided through the semi-transparent mirror 125 and the fixed lens 123 to the photographer's eye.

Ein von dem Lichtemissionselement 126 emittierter Hilfs- Lichtstrahl wird von dem halbdurchlässigen Spiegel 125 in Richtung auf das Prisma 124 reflektiert, über die Ebene 124f in das Prisma 124 eingeführt und über einen zum oben beschriebenen Weg entgegengesetzten optischen Weg geleitet, bevor er über die Ebene 124a abgestrahlt wird. Dieser Lichtstrahl wird dann durch die variablen, angetriebenen Linsen 122, 121 geleitet und aus der Kame ra abgestrahlt, um das Objekt zu bestrahlen. Die von dem Lichtempfangselement 126 ausgesendeten Hilfs-Lichtstrah len werden von den variablen, angetriebenen Linsen 122, 121 gebündelt, um das Objekt zu bestrahlen.An auxiliary light beam emitted by the light emission element 126 is reflected by the semitransparent mirror 125 in the direction of the prism 124 , introduced into the prism 124 via the plane 124 f and guided via an optical path opposite to the path described above, before it passes the plane 124 a is emitted. This light beam is then passed through the variable, driven lenses 122 , 121 and emitted from the camera to irradiate the object. The auxiliary light beams emitted by the light receiving element 126 are bundled by the variable, driven lenses 122 , 121 to irradiate the object.

Der durch die variablen, angetriebenen Linsen 122, 121 vermittelte Konvergenzgrad ist bei einer Weitwinkel- Einstellung gering und bei einer Tele-Einstellung hoch. Somit wird bei der Weitwinkel-Einstellung ein weiter Bereich bestrahlt, wohingegen bei der Tele-Einstellung ein schmaler Bereich bestrahlt wird. Somit kann ein Objekt in Entsprechung zu dem Lichtempfangsbereich be strahlt werden, der proportional zur Brennweite ausge wählt ist. Da der Bestrahlungsbereich bei der Tele- Einstellung verschmälert ist, kann ein Objekt in großer Entfernung bestrahlt werden. The degree of convergence mediated by the variable, driven lenses 122 , 121 is low with a wide-angle setting and high with a telephoto setting. Thus, a wide area is irradiated with the wide-angle setting, whereas a narrow area is irradiated with the telephoto setting. Thus, an object can be irradiated in correspondence to the light receiving area, which is selected proportional to the focal length. Since the irradiation area is narrowed with the telephoto setting, an object can be irradiated at a great distance.

Bei dem erfindungsgemäßen Hilfs-Projektor wird Licht unter Verwendung der variablen, angetriebenen Linsen in dem variablen, angetriebenen Sucher verwendet, um den Abstrahlungsbereich proportional zur Vergrößerung zu verändern, wodurch ein der Entfernungsmessungszone ent sprechender Bereich bestrahlt werden kann.In the auxiliary projector according to the invention there is light using the variable powered lenses in the variable powered viewfinder used to view the Radiation area proportional to the magnification change, which ent a distance measuring zone ent speaking area can be irradiated.

Claims

1. Camera with a lens ( 12 ) with a variable focal length, with an autofocus device ( 20 ) and with an auxiliary light projection system ( 121 , 122 , 124 , 125 , 126 , 127 ) for projecting a specific pattern image onto that Object to be photographed, characterized by a device ( 121 , 122 ) for varying the magnification of the optical pattern image, the magnification of the pattern image depending on the variation in the focal length of the objective ( 12 ) being changed and adapted to this.

2. Camera according to claim 1, characterized by a viewfinder ( 14 ) with a lens system ( 121 , 122 ) with variable magnification, which varies depending on the focal length of the lens ( 12 ) and is adapted to this.

3. Camera according to claim 2, characterized in that the auxiliary light projection system projects an auxiliary light pattern ( 127 ) using the viewfinder lens system ( 121 , 122 ) with variable magnification.

4. Camera according to claim 3, characterized in that the auxiliary light projection system, the light of a Lichtemis sionselementes ( 126 ) via a pattern ( 127 ) through a semi-transparent mirror ( 125 ) on the viewfinder lens system ( 121 , 122 ).

5. Camera according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the viewfinder contains a prism ( 124 ) through which the specific pattern image is projected.