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Einrichtung zur mechanischen Bestimmung der Belichtungszeit und Blendenöffnung von
Photoapparaten
Für eine photographische Aufnahme sind vier Grössen, die in funktionelle Zusammenhang miteinander stehen, massgebend : Die Helligkeit H des Objektes, die Emulsionsempfindlichkeit i des Aufnahmematerials, die Blendenöffnung B und die Belichtungszeit t. Die Helligkeit H wird mit einem Belichtungsmesser festgestellt, die Empfindlichkeit i ist auf dem Film oder den Plattenpackungen angegeben, die Blendenöffnung kann entsprechend den gewünschten Bildeigenschaften, z. B. der Tiefenschärfe, willkürlich gewählt werden. Aus diesen drei Grössen ergibt
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willkürlich gewählt und die restliche Grösse B oder t von einer Belichtungstabelle abgelesen oder gefühlsmässig angepasst.
Das Arbeiten mit Belichtungstabellen ist wegen der unsicheren Angaben über die Helligkeit ungenau und ausserdem führt die grosse Zahl der aufgedruckten Einstellwerte leicht zu Fehlablesungen. Die gefühlsmässige Schätzung der Helligkeit oder Anpassung der vierten Grösse an die anderen drei wird auch bei grosser Erfahrung zu Fehlbelichtungen führen, weil z. B. Farbaufnahmen grösste Einstellgenauigkeit erfordern.
Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen die Aufnahmebedingungen einer photographischen Kamera durch Einstellen der massgebenden Grössen auf Skalen festgelegt werden. Da die für die Belichtung massgebenden Grössen alle direkt oder indirekt proportional der Helligkeit des Objektes sind, kann die Einstellung einfach gestaltet werden, wenn die Skalen logarithmisch ausgeführt und die Einstellorgane mechanisch gekuppelt werden, weil dann durch blosse Addition bzw. Subtraktion nach Art der Rechenschieber mit mehreren Zeigern und Schiebern die richtigen Verhältnisse ermittelt werden können.
Solche Einrichtungen wiesen bisher den Nachteil auf, dass einzelne Skalen beweglich angeordnet werden müssen, wodurch die Übersichtlichkeit leidet und konstruktive Schwierigkeiten auftreten, wenn einzelne Grössen etwa in Abhängigkeit von Instrumenten mechanisch auf diesen bewegten Skalen eingestellt werden sollen.
Als getriebliche Mittel zur mechanischen Summation der Bewegungen aller Einstellglieder eignen sich besonders Mehrfachdifferentiale. Jedoch gelang es auch bei Verwendung solcher Mehrfachdifferentiale bisher nicht, die Anordnung so zu treffen, dass alle vier erforderlichen Einstellglieder auf feststehenden Skalen einstellbar sind.
Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, bei denen nur einzelne der für die Aufnahmen massgebenden Grössen in gegenseitigen mechanischem Zusammenhang stehen. So sind bei Kinoapparaten, die stets mit gleicher Belichtungszeit und gleichem Aufnahmematerial arbeiten, Blende und Helligkeit dadurch in gegenseitige Abhängigkeit gebracht, dass der Zeiger des Photometers durch zusätzliche Einstellmittel von Hand aus auf eine bestimmte Marke eingestellt wird, wobei das von der jeweils herrschenden Helligkeit des Aufnahmeobjektes abhängige Ausmass der Verstellung dieser Einstellmittel zur zwangläufigen Verstellung der Blende dient.
Es ist auch schon bekannt, Helligkeit, Blende und Zeit in einen gewissen mechanischen Zusammenhang zu bringen, so dass durch einen geeigneten Hilfsmechanismus, der ausserdem noch die Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Aufnahmematerial ermöglicht, eine Steuerung der Aufnahmebedingungen in Abhängigkeit von der Helligkeit bei freier Wahl der Blende und Zeit erfolgen kann. Bekannt gewordene Einrichtungen solcher Art sind aber immerhin noch ziemlich kompliziert.
Durch die Erfindung wird mittels eines Doppeldifferentials eine sehr einfache Einrichtung zur Bestimmung der Belichtungszeit und Blenden- öffnung in Abhängigkeit von der Helligkeit des Objekts und der Empfindlichkeit des Aufnahmematerials dadurch geschaffen, dass die Einstellorgane für zwei dieser Grössen mit zwei Getriebeteilen des ersten, die Einstellorgane der beiden anderen Grössen aber mit zwei Getriebeteilen des zweiten Differentialgetriebes mechanisch ver-
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bunden, während die dritten Getriebeteile beider Differentialgetriebe starr miteinander gekuppelt sind. Dabei sind die Skalen für alle vier Einstellorgane fest am Aufnahmegerät angeordnet.
Die Einstellorgane aller vier Grössen stehen also in einem festen mechanischen Zusammenhang miteinander, so dass nach Festlegung der nicht frei wählbaren Grössen (H und i) zwangsweise schon die richtigen Kombinationen der beiden restlichen Grössen (B und t) vorgeschrieben sind. Wählt man nun eine dieser beiden Grössen nach bekannten photographischen Gesichtspunkten, so wird die restliche vierte Grösse automatisch richtig durch das erfindungsgemässe Differentialgetriebe eingestellt.
Ein derartiges Getriebe ist nichts anderes als
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Differentialgetriebe, das Gleichheitszeichen durch die starre Verbindung der dritten Getriebeteile beider Differentialgetriebe dargestellt. Führt man das Differentialgetriebe des erfindunggemässen Photogerätes so aus, dass man logarithmische Einstellskalen wie bei einem Rechenschieber erhält, oder fügt man bei einem bereits fertig vorliegenden Gerät zwischen die Getriebeteile und ihre Einstellzeiger Übersetzungskurven ein, die den Getriebeteilen Bewegungen im logarithmischen Massstabe vorschreiben, so ist die mechanische Kupplung der vier Grössen besonders einfach, weil die Multiplikation und Division durch Additionen und Subtraktionen ersetzt und so nach Art der Rechenschieber die richtigen Beziehungen zwischen den vier Grössen ermittelt und eingestellt werden.
In der Zeichnung sind in den Fig. 1-3 verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindunggemässen Einstellgerätes schematisch dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden als getriebliche Mittel Zahnstangen und Zahnräder verwendet. Die Zahnstange 30 wird so verstellt, dass der Zeiger 32 auf den entsprechenden i-Wert der Skala 31 zeigt. Die i-Werte auf der Skala 31 sind so angeordnet, dass die Verschiebung der Stange 30 durch Einstellung des Zeigers 32 auf die entsprechenden i-Werte der Skala 31 nach dem Werte log Cli erfolgt. Durch Verschieben der Stange 33 wird der Zeiger 34 auf den entsprechenden H-Wert der Skala 35 eingestellt, wobei auch die H- Werte logarithmisch, jedoch in umgekehrter Richtung angeordnet sind wie die C/i-Werte auf Skala 31.
Dann verschiebt sich das zwischen diesen zwei Stangen liegende Zahnrad 36 proportional dem Werte logCfi-logH. DieseVerschiebungwirddurch die Stange 37 auf das Zahnrad 38 übertragen, das zwischen den zwei Zahnstangen 39 und 40 liegt. Die geradlinige Bewegung der Zahnstangen 39 und 40 wird über die Übersetzungskurven 41 und 42 auf die kreisförmig um das Objektiv angeordneten Einstellmittel 41'bzw. 42' für Blende und Zeit übertragen, wobei die Übersetzungskurven 41 und 42 so ausgebildet sind, dass die Verschiebung der Stangen 39 und 40 proportional der Grösse log t bzw. log B erfolgt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die mechanische Kupplung durch Differentialgetriebe
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der Grösse log B. Dann wird das Kegelrad 55 proportional dem Wert log Cli-log H um die Achse 59 verdreht. Diese Drehbewegung wird durch die feste Kupplung 57 und 58 auf das Kegelrad 56 übertragen, wodurch erreicht ist, dass die Kegelräder 52 und 53 sich entsprechend der obigen mathematischen Beziehung auf zusammengehörige Werte von Zeit t und Blenden- öffnung B einstellen, von denen also nur einer frei wählbar bleibt.
Wählt man eine bekannte Ausführung eines Objektives, bei dem die Einstellmittel für Blende B und Zeit t logarithmische Einstellskalen aufweisen, dann können Übersetzungskurven (wie z. B. 41 und 42 in Fig. 1) entfallen, wenn gleichzeitig die C/i- und H-Skalen logarithmisch angeordnet werden. Dadurch ist ein Zusammenbau des Regelapparates mit dem Objektiv möglich, wie ihn das Beispiel der Fig. 3 zeigt. Die Bezugszahlen 50-58 der Fig. 3 bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 2. Die Zeiger 60, 61, 62 und 63 zeigen auf den zugehörigen Skalen die eingestellten Werte an.
Der Einstellring 51 für die Helligkeit kann statt durch einen einstellbaren Zeiger 61 direkt vom Belichtungsmesser aus betätigt werden, falls ein solcher in den Apparat eingebaut ist.
Der Verstellring bzw. die Verstellscheibe des Belichtungsmessers wird in diesem Falle mit dem Einstellring 51 gekuppelt, z. B. werden beide als miteinander kämmende Zahnräder ausgebildet.
Der Belichtungsmesser kann aber auch mit einem Nachführzeiger versehen sein, dessen Verstellung über eine geeignete Bewegungsübersetzung und die Stange 64 so auf den Verstellring 51 übertragen wird, dass dieser eine Verstellung um log H erfährt.
Die rein mechanische Kupplung der vier für die Belichtung massgebenden Einstellglieder und die Verwendung fester Einstellskalen haben die Hauptvorteile einfachster Konstruktion und unbedingt eindeutiger und richtiger Einstellung des Aufnahmegerätes. Die Zeitspanne zwischen dem Erkennen des aufzunehmenden Motivs und der Aufnahmebereitschaft wird auf das denkbar kleinste Mass verkürzt, denn der Photograph braucht nicht mehr lange in Belichtungstabellen und Rechengeräten nach der richtigen Einstellung zu suchen und am Apparat jede Einrichtung einzeln vorzunehmen, sondern er stellt die Empfindlichkeit i und die Helligkeit H ein, wählt die Blendenöffnung oder Belichtungszeit und ist aufnahmefertig.
Alle Nervosität, die sich
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sonst aus den vielen nötigen Manipulationen und dem Bewusstsein, man könnte doch etwas vergessen oder nicht richtig eingestellt haben, ergibt, fällt weg. Ablesefehler durch komplizierte Tabellen, verschiebbare Skalen in Rechengeräten usw. sind völlig überflüssig.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur mechanischen Bestimmung von Belichtungszeit und Blendenöffnung in Abhängigkeit von Filmempfindlichkeit und Helligkeit für photographische Aufnahmen mit einem Mehrfachdifferentialgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellorgane (32, 34 bzw. 60, 61) für zwei Grössen mit zwei Getriebeteilen eines ersten Differentialgetriebes (30, 33, 36 bzw. 50, 51, 55) und die Einstellorgane (41', 42'bzw. 62, 63) der beiden anderen Grössen mit zwei Getriebeteilen eines zweiten Differentialgetriebes (38, 39, 40 bzw. 52, 53, 56) verbunden sind, während die dritten Getriebeteile (36, 38 bzw.
55, 56) dieser Differentialgetriebe starr miteinander verbunden sind und die Einstellorgane aller vier Grössen längs fester Skalen verstellbar sind.
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Device for the mechanical determination of the exposure time and aperture of
Cameras
Four parameters, which are functionally related to each other, are decisive for a photographic recording: the brightness H of the object, the emulsion sensitivity i of the recording material, the aperture B and the exposure time t. The brightness H is determined with an exposure meter, the sensitivity i is indicated on the film or the plate packs, the aperture can be adjusted according to the desired image properties, e.g. B. the depth of field, can be chosen arbitrarily. From these three quantities results
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Chosen arbitrarily and the remaining size B or t read off from an exposure table or adjusted emotionally.
Working with exposure tables is imprecise because of the uncertain information about the brightness, and the large number of setting values printed on them can easily lead to incorrect readings. The emotional estimation of the brightness or adaptation of the fourth quantity to the other three will lead to incorrect exposures even with great experience, because z. B. color images require the greatest possible accuracy.
Devices are known in which the recording conditions of a photographic camera are determined by setting the relevant parameters on scales. Since the parameters that determine the exposure are all directly or indirectly proportional to the brightness of the object, the setting can be made easily if the scales are logarithmic and the setting elements are mechanically coupled, because then by simple addition or subtraction in the manner of the slide rule several pointers and sliders the correct proportions can be determined.
Up to now, such devices have had the disadvantage that individual scales have to be movably arranged, as a result of which the clarity suffers and constructional difficulties arise when individual parameters are to be set mechanically on these moving scales, for example as a function of instruments.
Multiple differentials are particularly suitable as gear means for the mechanical summation of the movements of all adjustment members. However, even with the use of such multiple differentials, it has so far not been possible to make the arrangement in such a way that all four necessary setting members can be set on fixed scales.
Devices are also known in which only some of the variables that are decisive for the recordings are mechanically related to one another. For example, in cinema sets that always work with the same exposure time and the same recording material, aperture and brightness are interdependent in that the pointer of the photometer is manually set to a specific mark using additional setting means, this being dependent on the prevailing brightness of the The subject-dependent extent of the adjustment of this setting means is used for the compulsory adjustment of the diaphragm.
It is also already known to bring brightness, aperture and time into a certain mechanical relationship, so that by means of a suitable auxiliary mechanism, which also enables the sensitivity of the recording material to be taken into account, the recording conditions can be controlled depending on the brightness with a free choice of Aperture and time can be done. Established facilities of this kind are still quite complicated.
The invention uses a double differential to create a very simple device for determining the exposure time and aperture as a function of the brightness of the object and the sensitivity of the recording material in that the setting elements for two of these sizes with two gear parts of the first, the setting elements of the the other two sizes but mechanically combined with two gear parts of the second differential gear
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tied, while the third gear parts of both differential gears are rigidly coupled together. The scales for all four setting elements are fixed on the recording device.
The setting elements of all four sizes are therefore mechanically related to one another, so that after the parameters (H and i) that cannot be freely selected have been determined, the correct combinations of the two remaining sizes (B and t) are mandatory. If one of these two variables is now selected according to known photographic criteria, the remaining fourth variable is automatically set correctly by the differential gear according to the invention.
Such a transmission is nothing else than
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Differential gear, the equals sign represented by the rigid connection of the third gear parts of both differential gears. If the differential gear of the photographic device according to the invention is carried out in such a way that logarithmic setting scales are obtained as with a slide rule, or if translation curves are added between the gear parts and their setting pointer in an already available device, which dictate movements on a logarithmic scale for the gear parts, this is mechanical coupling of the four quantities is particularly easy, because the multiplication and division are replaced by additions and subtractions and the correct relationships between the four quantities are determined and set like a slide rule.
In the drawing, various exemplary embodiments of the adjusting device according to the invention are shown schematically in FIGS. 1-3. In the embodiment according to FIG. 1, racks and gears are used as the drive means. The rack 30 is adjusted in such a way that the pointer 32 points to the corresponding i-value on the scale 31. The i-values on the scale 31 are arranged in such a way that the displacement of the rod 30 takes place by setting the pointer 32 to the corresponding i-values of the scale 31 according to the value log Cli. By moving the rod 33, the pointer 34 is set to the corresponding H value on the scale 35, the H values also being arranged logarithmically, but in the opposite direction to the C / i values on scale 31.
Then the gear 36 lying between these two rods shifts proportionally to the value logCfi-logH. This displacement is transmitted through the rod 37 to the gear 38 which lies between the two racks 39 and 40. The rectilinear movement of the racks 39 and 40 is transmitted via the translation curves 41 and 42 to the setting means 41 ′ or, respectively, arranged in a circle around the objective. 42 'for aperture and time, the translation curves 41 and 42 being designed so that the displacement of the rods 39 and 40 is proportional to the size log t and log B, respectively.
In the embodiment of Fig. 2, the mechanical clutch is through differential gear
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of the size log B. Then the bevel gear 55 is rotated about the axis 59 in proportion to the value log Cli-log H. This rotary movement is transmitted to the bevel gear 56 by the fixed coupling 57 and 58, which means that the bevel gears 52 and 53 adjust to associated values of time t and aperture B, i.e. only one of them, in accordance with the above mathematical relationship remains freely selectable.
If a known design of an objective is chosen in which the setting means for aperture B and time t have logarithmic setting scales, then translation curves (such as 41 and 42 in FIG. 1) can be omitted if the C / i and H -Scales can be arranged logarithmically. This enables the control apparatus to be assembled with the objective, as shown in the example in FIG. 3. The reference numerals 50-58 in FIG. 3 designate the same parts as in FIG. 2. The needles 60, 61, 62 and 63 indicate the set values on the associated scales.
The setting ring 51 for the brightness can be operated directly from the exposure meter instead of an adjustable pointer 61, if one is built into the apparatus.
The adjusting ring or the adjusting disk of the exposure meter is coupled in this case to the adjusting ring 51, for. B. both are designed as meshing gears.
The exposure meter can, however, also be provided with a tracking pointer, the adjustment of which is transmitted to the adjusting ring 51 via a suitable movement transmission and the rod 64 so that the latter is adjusted by log H.
The purely mechanical coupling of the four setting elements that are decisive for exposure and the use of fixed setting scales have the main advantages of the simplest construction and absolutely clear and correct setting of the recording device. The time between recognizing the subject to be photographed and being ready to take a picture is shortened to the smallest conceivable amount, because the photographer no longer needs to search for the correct setting in exposure tables and calculators and to adjust each device individually, but rather sets the sensitivity i and the brightness H, selects the aperture or exposure time and is ready to take a picture.
All nervousness that is
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otherwise it results from the many necessary manipulations and the awareness that something could have been forgotten or not set correctly, is omitted. Reading errors due to complicated tables, movable scales in computing devices, etc. are completely superfluous.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the mechanical determination of exposure time and aperture as a function of film speed and brightness for photographic recordings with a multiple differential gear, characterized in that the setting members (32, 34 or 60, 61) for two sizes with two gear parts of a first differential gear (30 , 33, 36 or 50, 51, 55) and the adjusting elements (41 ', 42' or 62, 63) of the two other sizes with two gear parts of a second differential gear (38, 39, 40 or 52, 53, 56 ) are connected, while the third gear parts (36, 38 or
55, 56) of these differential gears are rigidly connected to one another and the setting members of all four sizes are adjustable along fixed scales.