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Kinokamera mit einem an das Filmtriebwerk angeschlossenen
Generator
Die Erfindung betrifft eine Kinokamera mit einem an das Filmtriebwerk angeschlossenen Generator, der als Spannungsquelle für eine Belichtungsregelvorrichtung dient. Die Verwendung eines Generators an Stelle einer Batterie als Stromquelle erbringt zum einen den Vorteil einer praktisch unbegrenzten Lebensdauer. Zum andern werden hiedurch Spannungsänderungen, die bei Batterien nach längerer Benutzung auftreten und den Regelvorgang beeinflussen können, vermieden.
Bei derartigen Kameras bereitet jedoch die Berücksichtigung verschiedener Gangzahlen des mit dem Generator verbundenen Filmtriebwerkes Schwierigkeiten. Es ist zwar bereits bekannt, die Klemmenspannung des Generators trotz veränderlicher Drehzahlen konstant zu halten, beispielsweise dadurch, dass ein veränderliches Übersetzungsgetriebe, dessen Übersetzung in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Filmgeschwindigkeit geändert wird, vorgesehen ist. Eine derartige Einrichtung ist jedoch dann nicht mehr brauchbar, wenn das Drehspulinstrument unmittelbar mit der Blende gekuppelt ist. Aber auch bei Anordnungen, die lediglich zur Messung dienen, müsste dann die unterschiedliche Filmgeschwindigkeit durch besondere Einstellanordnungen berücksichtigt werden.
Demgegenüber wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass an den Generator zur Berücksichtigung unterschiedlicher Gangzahlen ein Fotowiderstand und ein Messinstrument in Parallelschaltung angeschlossen sind. Erfindungsgemäss ergibt sich weiterhin eine verhältnismässig einfache Gesamtanordnung, wenn man einen gemeinsamen Vorwiderstand für das Messgerät und den Fotowiderstand verwendet. Etwa die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn man einen hochohmigen Generator verwendet, den Widerstand also in den Generator hineinlegt.
Erfindungsgemäss wird erreicht, dass das Messinstrument ohne Anordnung weiterer Einstellmittel stets die jeweils eingestellte Gangzahl mit berücksichtigt. Bei einer Aufhéllung am Fotowiderstand und einer damit verbundenen Widerstandsverkleinerung steigt beispielsweise durch Änderung des Spannungsverhältnisses zwischen dem Vorwiderstand, dem Widerstand des Messgerätes und dem Widerstandswert des Fotowiderstandes der Spannungsabfall am Vorwiderstand. Die Spannung am Anzeigeinstrument wird entsprechend kleiner, so dass der Zeigerausschlag umgekehrt verläuft wie bei einer Hintereinanderschaltung. DamiL ist gleichzeitig auch erreicht, dass bei einer Steigerung der Drehzahl der Zeigerausschlag gleichsinnig zu dem bei einer Verdunklung am Fotowiderstand ist.
Bei geeigneter Abstimmung der elektrischen Grössen, insbesondere einer Anpassung der Generatorcharakteristik, an die in Abhängigkeit von der Spannung bzw. vom Strom gemessenen Ausschlagwinkel des Messinstrumentes ist es daher grundsätzlich möglich, die Belichtung des Filmes über eine Regelung der Blende der jeweiligen Drehzahl selbsttätig anzupassen.
Regelmässig sind jedoch für eine exakte Steuerung noch gesonderte Regelglieder notwendig. So kann man beispielsweise den Fotowiderstand und das Messinstrument an ein Potentiometer anschalten, das eine weitere Anpassung ermöglicht, wenn die Generatorcharakteristik nicht den gewünschten Erfordernissen entspricht. Vorzugsweise wird hiebei der Drehzahleinsteller der Kinokamera mit einem Spannungseinsteller für das Messinstrument, insbesondere dem Potentiometerabgriff gekuppelt. Zwar ergeben sich dann geringe Abweichungen des Messstromes, wenn die Effektivdrehzahl von der eingestellten Drehzahl abweicht. Aber diese Abweichungen haben nur untergeordnete Grösse und sind bei dem Belichtungsspielraum des heutigen Filmmaterials ohne wesentliche Bedeutung.
Vorteilhaft kann einer in an sich bekannter Weise dem Generator nachgeschalteten Gleichrichteran-
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ordnung zur Stabilisierung ein Kondensator parallelgeschaltet werden, der gegebenenfalls regelbar ausgebildet ist. Mitunter mag es auch zweckmässig sein, gesondert eine regelbare Induktivität vorzusehen und zur Abstimmung mit der Kapazität zu verwenden.
Eine grössere Genauigkeit der Regelvorrichtung wird nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt. dass dem Messinstrument und dem Fotowiderstand ein gesonderter frequenzabhängiger Spannungs-und/oder Leistungsregler zugeordnet wird. Die Anwendung derartiger elektronischer Steuerglieder ermöglicht es hier, den Instrumentenausschlag bei z. B. gleichbleibender Beleuchtung in einem weiten Reglungsbereich äusserst genau der Drehzahl anzupassen, so dass man auch stufenlose Regler verwenden und beispielsweise bei Trickaufnahmen von der kleinsten auf die grösste Drehzahl steuern kann, ohne dass sich merkbare Belichtungsänderungen für das Filmmaterial ergeben. Der Regler kann beispielsweise zwischen Generator und Gleichrichter vorgesehen sein. Nach einem andern Vorschlag wird er dem Generator parallelgeschaltet.
Eine noch bessere Glättung der Steuerspannung für das Messinstrument erhält man dadurch, dass dem Regler ein Kondensator vorgeschaltet wird und dass parallel zum Messinstrument ein gesonderter Kondensator vorgesehen wird.
Die Zeichnung gibt verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wieder. Es zeigen :
Fig. 1 in räumlicher Darstellung, teilweise äuseinandergezogen, eine erfindungsgemässe Kamera und Fig. 2 einen Schnitt durch die Reglerwelle mit angebautem Generator, während die Fig. 3 - 9 verschiedene zugehörige Schaltbilder wiedergeben.
Nach der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse einer Kinoaufnahmekamera bezeichnet, von dem der Deckel des Getrieberaumes abgenommen ist. 2 ist das Federgehäuse, das über ein Getriebe 3 eine Reglerwelle 4 und eine Blendenwelle 5 mit einer Blendenscheibe 6 antreibt. Von vorn kann an das Gehäuse 1 eine Grundplatte 7 angesetzt werden, an der über ihre Lagerachsen 8 zwei Blendenhebel 9 gelagert sind, in deren Schlitze 10 zwei Stifte 11 eingreifen, die an einer mit der Drehspule eines Galvanometers 12 verbundenen Scheibe 13 sitzen. 14 ist ein Zeiger, der im nicht dargestellten Kamerasucher sichtbar ist. Bei einer Drehung der Scheibe 13 wird somit die Grösse der Blendenöffnung 15 über die beiden Hebel 9 geändert. Mit 16 ist ein Fotowiderstand bezeichnet, der über sein Gehäuse 17 an der Grundplatte 7 befestigt ist.
Die zugehörigen elektrischen Verbindungen sind hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.
Mit 18 ist der Kameraauslöser bezeichnet, der gegebenenfalls unmittelbar an der Blendenscheibe 6 angreifen kann.
An der Reglerwelle 4 sind über eine Nabe 19 zwei Blattfedern 20 eingespannt, die an ihren freien Enden Fliehgewichte 21 tragen, die mit einer Bremstrommel 22 zusammenwirken. Zwischen 19 und 21 sind die Federn 20 nach aussen an einer Muffe 23 abgestützt, die in Längsrichtung auf der Welle 4 verschiebbar geführt ist und somit eine Einstellung der Federvorspannung und damit der Drehzahl über ein in Fig. 1 nicht weiter dargestelltes Gestänge ermöglicht.
Die Bremstrommel 22 ist topfförmig ausgebildet. Sie dient gleichzeitig zur Lagerung der Welle 4 und ist mittels Schrauben 24 an einem U-förmigen Lagerstück 25 befestigt. Zwischen den Bremsbacken 21 und dem Flansch 22a der Bremstrommel ist an dieser eine Generatorspule 26 befestigt, die mit einem Luftspalt 27 einen beispielsweise vierpoligen Anker 28 aus permanentmagnetischem Werkstoff umschliesst.
Mit 29 sind in Fig. 1 die Anschlüsse der Generatorspule bezeichnet, und 30 ist eine zugehörige Gleichrichteranordnung. Der Generator selbst soll im folgenden mit der Bezugsziffer 31 bezeichnet werden.
Nach Fig. 3 sind zwischen den Ausgangsleitern 32 und 33 ein Kondensator 34. das Galvanometer 12 und der Fotowiderstand 16 eingeschaltet. Zwischen 34 und 12 weist der Leiter 32 weiterhin einen Widerstand 35 auf. Mit 36 ist eine Induktivität bezeichnet, die gegebenenfalls zur Abstimmung von 31 und 34 Verwendung finden kann. Bei gleichbleibender Drehzahl kann angenommen werden, dass zwischen den Punkten 37 und 38 eine konstante Spannung erzielt wird. Die Widerstandswerte des Galvanometers12und des Fotowiderstandes 16 ergeben einen gemeinsamen Widerstandswert, der von der augenblicklichen Beleuchtung bzw. dem auf dem Fotowiderstand 16 auftreffenden Lichtstrom abhängig ist. Dadurch ändert sich auch der Spannungsabfall am Widerstand 35, so dass die Spannung zwischen dem Punkt 39 und dem Punkt 38 stets von der gemessenen Helligkeit abhängt.
Durch Abstimmung der Widerstandswerte zwischen 35, 12 und 16 kann dann die Kurve des durch das Galvanometer 12 fliessenden Stromes an die Galvanometercharakteristik angepasst werden. Bei grösserer Helligkeit wird dieser Strom kleiner, so dass sich der Galvanometerzeiger z. B. in Richtung des Pfeiles 40 bewegt und die Blendenöffnung 15 verkleinert wird. Wird dagegen bei gleichbleibender Beleuchtung die Drehzahl gesteigert, so steigt auch der Galvanometerstrom, und der Zeiger bewegt sich entgegengesetzt
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zur Richtung des Pfeiles 40, während die Blendenöffnung 15 vergrössert wird.
Wenn der Generator 31 so ausgelegt wird, dass sich die Spannung zwischen den Punkten 38,39 stets bei verdoppelter Drehzahl in gleichem Verhältnis ändert, wie dies bei einer Verminderung der Helligkeit am Fotowiderstand auf den halben Wert eintritt, so kann ohne Verstellung von aussen für jede Drehzahl und für jede Beleuchtung stets die Blende selbsttätig auf den richtigen Wert eingestellt werden.
Fig. 4 betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Generator, der der vorgenannten Bedingung nicht entspricht. Hier kann man beispielsweise den Widerstand 35 regelbar ausbilden und den Abgriff mit der Drehzahleinstellung ändern oder auch für jede Drehzahl gesonderte Widerstände vorsehen. Im vorliegenden Falle wird die Drehzahl über einen Hebel 41 verändert, der bei 42 im Kameragehäuse gelagert ist und einerseits an der Muffe 23 angreift, während das andere Hebelende über eine Koppelstange 43 mit dem Abgriff 44 eines Potentiometers 45 verbunden ist. so dass der Gesamtwiderstand des Potentiometers in zwei Widerstände 46,47 aufgeteilt wird.
Für jede Drehzahl ist dabei eine besondere Abgriffstelle vorgesehen, der ein bestimmtes Widerstandsverhältnis 46. 47 und dazu eine vorgegebene Ausgangsspannung für das Galvanometer 12 bei gleichbleibender Belichtung zugeordnet ist.
Fig. 5 zeigt wiederum die Verwendung eines Halbleiters 49, der ebenfalls an Stelle des Kondensators 34 zur Spannungsstabilisierung dient.
Nach Fig. 6 ist nun zwischen dem Generator 31 und der Gleichrichteranordnung 30 ein Regler 51 eingeschaltet. Dieser Regler 51 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass er lediglich die Frequenz misst und demgemäss die von ihm abgegebene Spannung regelt. In diesem Falle wird daher wiederum die Spannung an dem das Galvanometer und den Fotowiderstand umfassenden Kreis in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehzahl geregelt. Auch hiebei wird es zweckmässig sein, gesonderte Pufferbatterien vorzusehen, die entweder eine Hilfsspannung oder die Ausgangsspannung liefern. Jedenfalls ist es grundsätzlich mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 möglich, ohne gesonderte Verstelleinrichtungen über die Drehzahl der Kamera die jeweils benötigte Spannung für Fotowiderstand und Messinstrument zu steuern.
Fig. 7 zeigt schliesslich noch die Anordnung eines Reglers 52 zwischen den Leitern 32 und 33, wobei dem Regler ein Kondensator 53 vorgeschaltet ist. Der Übersichtlichkeit wegen ist hier ein einfacher Gleichrichter 54 dargestellt, der gegebenenfalls durch die Gleichrichteranordnung 30 ersetzt werden kann.
Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Pufferbatterie 55 vorgesehen. Die Genauigkeit der Anzeige des Messinstrumentes wird noch durch einen Kondensator 56 gesteigert, der parallel zum Galvanometer 12 und zum Fotowiderstand 16 angeordnet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kinokamera mit einem an das Filmtriebwerk angeschlossenen Generator, der als Spannungsquelle für eine Belichtungsregelvorrichtung dient, dadurch gekennzeichnet, dass an den Generator (31) zur Berücksichtigung unterschiedlicher Gangzahlen ein Fotowiderstand (16) und ein Messinstrument (12) in Parallelschaltung angeschlossen sind.