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Aufnahmekamera mit voll-selbsttätiger Belichtungsregeiung
Für die Zwecke der selbsttätigen Belichtungsregelung bei photographischen Aufnahmen wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht. So wurde empfohlen, die zwischen den Linsen eines Objektives angeordnete Irisblende durch eine von einem aus Photozelle und Drehspulinstrument gebildeten photoelektrischen System gesteuerte Blende zu ersetzen, die aus einem dünnen und leichten, als Kreisringsegment geformten und an der Drehspule befestigten Metallplättchen gebildet ist, in dem ein sich erweiternder Schlitz so angebracht ist, dass er durch die Drehspule des photoelektrischen Systems zwischen den Linsen des Objektivs bewegt und solcherart das Objektiv mehr oder weniger abgeblendet wird.
Weitere Vorschläge empfahlen, in den Strahlengang der Aufnahmeoptik lichtschwächende Elemente einzubringen und diese photoelektrisch zu steuern. Als solche Elemente wurden mehr oder minder gekreuzte Polarisationsfilter oder auch Filter mit keilartig zunehmender Dichte vorgeschlagen, wobei auch hier die Ausbildung des regelnden Elementes in Form eines an der Drehspule befestigten Kreisringsegmentes empfohlen wurde.
Der Verwirklichung dieser Vorschläge stehen jedoch in der Praxis grosse Hindernisse im Weg.
Es ist die Bedingung jeder Belichtungsregelung, dass die Schwächung des auf dem lichtempfind- 'ichen Material-im weiteren kurz Film be- zeichnet-zur Wirkung kommenden Lichtes genau proportional der Beleuchtungszunahme des Aufnahmeobjektes erfolgt. Herstellungsmässig bedingt, zeigen sowohl die in Betracht kommenden Sperrschichtphotozellen als auch die elektromagnetischen Drehsysteme eine grosse Abweichung von ihren Sollwerten und ihrer Charakteristik, so dass mehrere aus je einer Zelle und einem elektromagnetischen System bestehenden Regelsysteme nicht nur verschiedene Drehwinkel bei gleicher Beleuchtungsintensität der Zelle ergeben, die Zunahme des Drehwinkels durchaus nicht proportional der Zunahme der Beleuchtungsintensität erfolgt, sondern auch diese Zunahme bei den einzelnen Systemen untereinander grosse Unterschiede zeigt.
Wegen dieser Eigenschaften ergeben Regelsysteme, die eine schlitzförmige Blende vorsehen, mitunter grosse Missweisungen bzw. Fehlbelich- tungen, da ja dieser Blendenschlitz praktisch nur für einen Mittelwert ausgeführt werden kann. Ausserdem bedingt die Anordnung einer solchen Blende zwischen den Linsen eine spezielle Optik, die hiedurch obendrein nicht auswechselbar sein kann. Das wenn auch geringe Gewicht der kreisringsegmentförmigen Blende muss durch Gegengewichte sorgfältig ausgeglichen werden, damit der Gleichgewichtszustand in jeder Lage des Systems erhalten bleibt, was in der Praxis nicht leicht zu erreichen ist.
Die Verwendung mehr oder minder gekreuzter Polarisationsfilter hat nur theoretisches Interesse, da der Lichtverlust der bisher bekannten Polarisatoren in der Parallelstellung bereits über 50% beträgt.
Die Anwendung eines lichtschwächenden Elementes in Form eines Filters mit von Null gleichmässig ansteigender Dichte erlaubt wohl die Verwendung normal gebauter Optiken und auch deren Auswechslung, die auf die Abweichungen der photoelektrischen Systeme zurückzuführenden Fehlresultate bleiben jedoch auch bei dieser Anordnung voll bestehen, ebenso die Schwierigkeit der Erhaltung des Gleichgewichtszustandes.
Zur Berücksichtigung der verschiedenen Film- empfindlichkeiten und Belichtungszeiten (Ver- schlussgeschwindigkeit) wurde vorgeschlagen, die
Photozellenfläche mehr oder weniger abzudecken oder aber dem elektromagnetischen System einen
Widerstand vor oder parallel zu schalten und auf diese Weise den Regelbereich zu ändern.
Auch diese Vorschläge erwiesen sich in der Praxis für Belichtungsregler nicht anwendbar.
Es ergab sich einerseits, dass die Lichtempfindlichkeit der Photozellen nicht auf der ganzen Zellenfläche gleichmässig ist, so dass der von der Zelle unter dem Einfluss einer gleichbleibenden Beleuchtung gelieferte Strom durchaus nicht der jeweils beleuchteten Zellenfläche proportional ist.
Anderseits wird durch das Vor-oder Parallelschalten eines Widerstandes der die Zelle belastende, äussere Widerstand verändert, wodurch ebenfalls eine Änderung der Beleuchtung/Strom bzw. Beleuchtung/Drehwinkel-Charakteristik erfolgt. Als anwendbar erwies sich nur die Schwächung des auf die Zelle wirkenden Lichtes durch, aus der Lichttechnik bekanntes, Vorschalten mehr oder weniger transparenter Ele-
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mente, wobei weder der die Zelle belastende äussere Widerstand noch die wirksame Zellen- fläche geändert werden darf.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Aufnahmekamera mit voll-selbsttätiger Be- lichtungsregelung, bei der die geschilderten
Nachteile behoben werden, gekennzeichnet durch ein in den Strahlengang der Aufnahmeoptik ragendes, photoelektrisch gesteuertes, licht- schwächendes Element, welches vorzugsweise auf photochemischen Weg-also durch Be- lichtung und Entwicklung geeigneter licht- empfindlicher Substanzen-in Abhängigkeit von der Charakteristik der damit zusammen- wirkenden Photozelle und der Charakteristik des ebenfalls zusammenwirkenden elektromagne- tischen Drehsystems aus kleinen, flächenmässig gleich grossen Stufen unterschiedlicher Dichte so gebildet ist, dass die Dichtezunahme der einzelnen Stufe proportional der,
eine Verdrehung des lichtschwächenden Elementes um eine Stufe bewirkenden Beleuchtungszunahme erfolgt und das lichtschwächende Element vorzugsweise als geschlossener Kreisring gestaltet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1-3 schematisch dargestellt, wobei die dem Filmtransport dienenden, üblichen und bekannten Elemente und Teile weggelassen wurden.
Fig. 1 zeigt die gesamte, der Belichtungs- regelung dienende Einrichtung der Kamera.
Der von der Photozelle 1 unter dem Einfluss des vom aufzunehmenden Objekt kommenden, durch den bildwinke1begrenzenden Teil 24 auf die Zelle fallenden Lichtes gelieferte Strom wird einem elektromagnetischen Drehsystem 2 mit vorzugsweise grossem Drehwinkel zugeführt, an dessen Drehspule 3 ein kreisringförmiger, leichter weitestgehend transparenter (glasklarer)
Körper 4 z. B. aus Glimmer, Kunstharz, Cellulose- abkömmlingen usw. befestigt ist und in den Gang der Lichtstrahlen vom Objektiv 6 zum Bild- fenster 23 ragt.
Auf diesem Körper 4 ist eine, auf vorzugsweise photochemischen Weg-also durch Belichten und Entwickeln geeigneter licht- empfindlicher Substanzen-in Abhängigkeit von den Eigenschaften der mit ihm zusammen- wirkenden Zelle und Drehsystem aus flächen- mässig gleich grossen, an Dichte unterschiedlich zunehmend gebildete, neutralgraue Schichte 5 aufgebracht, deren Stufenzahl von der Grösse des sich bei maximaler Zellenbeleuchtung er- gebenden Drehwinkels abhängt, während die
Dichtezunahme der einzelnen Stufe proportional der zur Bewirkung einer Drehung der Drehspule und damit des Körpers 4 um eine Stufe not- wendigen Zunahme des auf der Photozelle zur
Wirkung kommenden Lichtes erfolgt. Durch die kreisringförmige Ausbildung des Körpers 4 wird gleichzeitig erreicht, dass der Gleich- gewichtszustand des Drehsystems in jeder Lage gewahrt bleibt.
Am vorzugsweise äusseren Rand des Körpers 4 werden die Marken 7 und 8, vorzugsweise mittels transparenter Farben, aufgebracht und so angeordnet, dass diese durch den Lichtschacht 9 beleuchtet und durch ein kleines Fenster 10, welches zweckmässig in der unmittelbaren Umgebung der Sucherlinse 11 angeordnet ist und durch das Sucherokular 12 gleichzeitig mit dieser betrachtet werden kann, beobachtet. Diese (Farb-) Marken werden derart angeordnet, dass in dem Fenster bei einer zur einwandfreien Belichtung des Films ungenügenden Beleuchtung, z. B. eine rote Marke 7, bei einer zur einwandfreien Belichtung ausreichenden Beleuchtung keiL, bei einer die maximal mögliche Schwächung des Aufhahmelichtes übersteigenden Beleuchtung eine z. B. grüne Marke 8 sichtbar wird.
Die Berücksichtigung der Empfindlichkeit der jeweils verwendeten Filmsorte erfolgt durch eine der Photozelle 1 vorgeschaltete lichtschwächende Fläche, so dass jeweils die gesamte Zellenfläche wirksam und gleichmässig beleuchtet bleibt. Als besonders geeignet hat sich ein bandförmiger, rollbare, weitestgehend transparenter (glasklarer) Körper 16 z. B. aus Kunstharz, Celluloseabkömmlingen usw. erwiesen, auf dem Flächen von der Grösse der Zellenfläche derart angeordnet sind, dass jeder einzustellenden Filmempfindlich- keit eine entsprechend lichtschwächende Fläche zugeordnet ist. Während bei der grössten vorgesehenen Filmempfindlichkeit, z. B. / DIN, nur das transparente Band vor der Zelle liegt, nimmt die Dichte der vor der Zelle liegenden Fläche für 10 DIN um 0-1 zu, so dass z.
B. die bei Verwendung eines Films mit DIN Empfindlichkeit vor die Zelle zu liegen kommende Fläche eine Dichte von 0-3 aufweist. Diese lichtschwächenden Flächen können durch Aufoder Einbringen geeigneter Farbstoffe, durch mehr oder minder starkes Schwärzen auf photochemischen Weg usw. hergestellt werden. Durch geeignete Bedienungsglieder, z. B. einen Dreh- knopf 17 und eine Skala 18, wird die einer be- stimmten Filmempfindlichkeit entsprechend dichte
Fläche vor die Photozelle gebracht.
Zur Berücksichtigung der Belichtungszeit (Ver- schlussgeschwindigkeit) wird ein zweites, analog gestaltetes Band 19 parallel vor oder hinter dem ersten Band angeordnet, wobei bei der längsten vorgesehenen Belichtungszeit, z. B. I ! 25 Sekunde, nur das transparente Band, bei halber Belichtungs- zeit, also /so Sekunde, eine Fläche mit Dichte 0-3 usw. vor die Zellenfläche zu liegen kommt.
Dieses zweite Band wird zweckmässig durch geeignete Mittel, z. B. Zahnräder, Hebel usw., mit den die Belichtungszeit stufenweise be- einflussenden Bauteilen gekuppelt und unabhängig von dem ersten Band 16 betätigt.
Ist die Verwendung mehr oder weniger transparenter Elemente zur Lichtschwächung an sich aus der Licht-und Phototechnik usw. bekannt, so ist die Anwendung solcher in der vorbeschriebenen Weise zur genau definierten Bereichs- änderung eines photoelektrischen Belichtungreglers durchaus neu. Dem steht auch nicht die in dem USA.-Patent Nr. 1,614. 672 beschriebene
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Anordnung entgegen, bei welcher ebenfalls zwei gefärbte, rollbare und transparente Bänder angewendet sind. Diese im Sucherstrahlengang einer Spiegelreflexkamera vorgesehene Anordnung stellt lediglich eine andere Ausführungsform des bekannten, auf dem Empfindungsschwellenwert des Auges basierenden optischen Belichtungs- messers dar und hat somit wesentlich andere
Aufgaben und Wirkungen.
Die Anwendung eines Farb-, Kontrast-oder
Korrekturfilters im Aufnahmestrahlengang be- dingt in der Regel eine Vergrösserung der Be- lichtungsintensität des Films, deren Grösse von den Eigenschaften des Filters und des Films bestimmt wird. Diese Vergrösserung der Be- lichtungsintensität erfolgt zweckmässig automatisch dadurch, dass beim Aufsetzen des Filters auf die
Optik 6 eine durch die Fassung des Filters mit diesem organisch verbundene mehr oder weniger transparente Fläche vor die Photozelle bzw. vor den bildwinkelbegrenzenden Teil 24 zu liegen kommt. Die Dichte der transparenten
Fläche richtet sich nach der notwendigen Ver- grösserung der Belichtungsintensität und wird in der Regel nicht mit der Dichte des Aufnahme- filters übereinstimmen.
Fig. 2 zeigt den im Strahlengang des Objektives liegenden Teil des transparenten Körpers 4 mit der darauf aufgebrachten lichtschwächenden Schichte 5, deren Stufen und Dichtezunahme übertrieben gross dargestellt sind. Das jeweils im Strahlengang liegende Teilstück des Körpers 4 bzw. der Schichte 5 weist naturgemäss eine steigende Dichte auf und bewirkt eine geringe unterschiedliche Belichtung der einzelnen Stellen des im Bildfenster 23 liegenden Films, so dass bei einer Anordnung, wie in Fig. 2 dargestellt, die unteren Filmteile eine etwas geringere Be-
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mit dem Abdecksektor 14 liegt vertikal ober (oder auch unter) der optischen Achse.
Der Belichtungsektor (Hellsektor) 15 ist derart neutralgrau verlaufend abgetönt, dass das Aufnahmelicht an der unteren Seite des Bildfensters weniger geschwächt wird als an der oberen und solcherart der durch die lichtschwächende Schichte 5 verursachte Belichtungsunterschied kompensiert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aufnahmekamera mit voll-selbsttätiger Belichtungsregelung mit einem in den Strahlengang der Aufnahmeoptik ragenden, photoelektrisch gesteuerten lichtschwächenden Element, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Element aus einem
Körper aus dünnem, leichtem und weitestgehend transparentem (glasklarem) Stoff, z. B.
Glimmer,
Kunstharz, Celluloseabkömmlingen usw., und einer darauf aufgebrachten lichtschwächenden
Schichte besteht, welche vorzugsweise auf photo- chemischen Weg-also durch Belichtung und
Entwicklung geeigneter lichtempfindlicher Sub- stanzen-in Abhängigkeit von der Charakteristik der mit dem lichtschwächenden Element zu- sammenwirkenden Photozelle und der Charak- teristik des ebenfalls zusammenwirkenden elektro- magnetischen Drehsystems aus kleinen, flächen- mässig gleich grossen Stufen unterschiedlicher
Dichte gebildet ist, derart, dass die Dichte- zunahme der einzelnen Stufe proportional der eine Verdrehung des lichtschwächenden Elementes um diese Stufe bewirkenden Beleuchtungszunahme erfolgt.