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Bildwinkelbegrenzungseinrichtung für die Photozelle von
Belichtungsmessern bzw. Belichtungsreglern
Die Erfindung betrifft eine Bildwinkelbegrenzungseinrichtung für die Photozelle von Belichtungs- messern bzw. Belichtungsreglern mit einer Wabenlinse und gegebenenfalls mit einer Wabenblende, und ferner mit einer vor der Photozelle angeordneten und in Abhängigkeit von der Filmempfindlichkeit ver- schiebbaren Blende, die je nach der Einstellung des genannten Belichtungsfaktors verschieden0 grosse Flä- chen der Photozelle abdeckt.
Bei der Konstruktion von Belichtungsreglern bzw. Belichtungsmessern wird einerseits eine möglichst hohe Ergiebigkeit der Photozelle angestrebt, anderseits wird versucht den Messwinkel möglichst weitgehend dem Aufnahmewinkel des Kameraobjektivs anzupassen, so dass Messungenauigkeiten durch das Um- feld des Aufnahmeobjektes vermieden werden. Diese beiden angestrebten Forderungen widersprechen sich insoferne, als eine Vergrösserung der Photozellenfläche im allgemienen sowohl aus konstruktiven als auch aus wirtschaftlichen Gründen ausscheidet, eine Steigerung der Ergiebigkeit somit in erster Linie durch eine Erhöhung des relativen Öffnungsverhältnisses der der Photozelle vorgeschalteten Bildwinkelbegrenzungsoptik erzielt werden muss.
Eine Erhöhung des Öffnungsverhältnisses führt jedoch bei den gebräuchlichen Wabenlinsen zwangsläufig zu einer Vergrösserung des Bildwinkels, da der freie Durchmesser des Linsenelementes praktisch mit dem Durchmesser des zugehörigen Teiles der Photozelle überein-- stimmt.
Bisher wurde ein Kompromiss in der Weise geschlossen, dass bei gegebener Photozellenfläche bei Geräten, die für hochempfindliche Filme von z. B. 270 DIN verwendbar sein sollten, eine Bildwinkelbegrenzungseinrichtung mit relativ grossem Winkel vorgesehen worden ist.
Dies ist insofern nachteilig, als durch das Umfeld des Aufnahmeobjektes Belichtungsungenauigkeiten verursacht werden können, die vor allem bei Farbfilmen, welche bekanntlich einen sehr geringen Belichtungsspielraum aufweisen, zu Unter- bzw. Überbelichtungen führen können. Schwarz-Weiss-Filme sind gegen derartige Ungenauigkeiten relativ unempfindlich und führen bei den in Betracht kommenden Abweichungen zu guten Resultaten.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die relative Öffnung der Bildwinkelbegrenzungseinrichtung, und damit ihr. en Bildwinkel, in Abhängigkeit von der Einstellung der verschiebbaren Blende zu variieren, so dass bei Einstellung auf geringe Filmempfindlichkeit (Farbfilm) ein kleiner, bei Einstellung auf hochempfindliches Filmmaterial (Schwarz-Weiss-Film) ein grösserer Messwinkel zur Anwendung gelangt.
Erfindungsgemäss wird dieser Gedanke in der Weise realisiert, dass in der Bewegungsrichtung der Blende die Linsenelemente der Wabenlinse ein verschiedenes relatives Öffnungsverhältnis und gegebenenfalls auch verschiedene Objektwinkel aufweisen, wobei bei maximaler Abdeckung der Photozelle dem wirksamen Teil derselben die Linsenelemente mit der kleinsten relativen Öffnung gegenüberliegen und bei fortschreitendem Zurückziehen der verschiebbaren Blende Linsenelemente mit zunehmendem relativen Öffnungsverhältnis zur Wirkung kommen.
Es ist richtig, dass die Erfindung einen Komrpomiss beinhaltet. Der Nachteil der Vergrösserung des Messwinkels bei Einstellung hoher Filmempfindlichkeitswerte ist jedoch insofern bedeutungslos, als er
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wie oben ausgeführt worden ist, zu keinen Fehlbelichtungen Anlass gibt. Es bleibt daher dei Vorteil des grossen Filmempfindlichkeitsbereiches und der hohen Messgenauigkeit bei Einstellung geringer Filmempfindlichkeit (Farbfilm) bei relativ geringen Abmessungen der Photozelle.
Während bei den bisher üblichen Konstruktionen der Verschiebeweg der Blende bezogen auf eine Blendenstufe (30 DIN) mit abnehmender Filmempfindlichkeit nach einem exponentiellen Gesetz abgenommen hat, so dass im Bereich kleiner Filmempfindlichkeiten nur mehr ausserordentlich geringe Wege aufgetreten sind, verläuft das Bewegungsgesetz nach der neuen Einrichtung weniger steil, wodurch sich in konstruktiven Belangen Vorteile ergeben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Zeichnung.
Fig. 1 ist eine schematische und schaubildliche Darstellung einer Filmkamera, die mit einem Blendenregler und der neuen Bildwinkelbegrenzuungseinrichtung für die Photozelle ausgerüstet ist.
Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Bildwinkelbegrenzungseinrichtung der in Fig. 1 dargestellten Kamera. Das Diagramm gemäss Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit der Empfindlichkeit der neuen Einrichtung vom Winkel.
In Fig. 4 ist eine Variante in Vorderansicht und teilweise im Schnitt dargestellt.
Fig. 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel im Vertikalschnitt. Fig. 6 zeigt eine vierte Variante in Vorderansicht.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Schmalfilmkamera bezeichnet, an deren Frontplatte eine Photozelle 2 angeordnet ist. Zur Bildwinkelbegrenzung der Photozelle ist eine Wabenblende 3 mit einer Wabenlinse 4 vor derselben angeordnet. Die Photozelle 2 speist ein Drehspulgalvanometer 5 üblicher Konstruktion, dessen Rähmchen 6 eine Blendenlamelle 7 antreibt'und je nach der auf die Photozelle 2 auftreffenden Lichtintensität die wirksame Öffnung des schematisch dargestellten Objektivs 8 verstellt, wodurch innerhalb von Grenzen die Lichtstärke am Film unabhängig von den Beleuchtungsverhältnissen der Szene konstant gehalten wird. Zur Berücksichtigung der Filmempfindlichkeit ist zwischen der Wabenblende 3 und der Photozelle 2 eine verschiebbare Blende 9 angeordnet. Die Verstellung dieser Blende erfolgt mittels eines Knebels 10 entlang von Filmempfindlichkeitsskalen.
Bei Einstellung auf niedere Filmempfindlichkeitswerte ist ein Grossteil der Zelle abgedunkelt, während bei Einstellung auf die höchste Filmempfindlichkeitsstufe die Blende vollständig zurückgezogen ist und die gesamte Photozellenfläche zur Wirkung kommt. Die Höhe der einzelnen Zellen der Wabenblende nimmt von oben nach unten ab. Dies hat zur Folge, dass der Messwinkel der einzelnen Elemente der Bildwinkelbegrenzungseinrichtung von oben nach unten zunimmt. Da der freie Durchmesser der einzelnen Linsenelemente der Wabenlinse gleich gross, der Abstand zwischen der Photozelle und den Linsenelementen jedoch verschieden ist, nimmt das relative Öffnungsverhältnis von oben nach unten zu.
Die Wabenblende ist so ausgelegt, dass der Messwinkel der Elemente der obersten Reihe etwa dem Objektwinkel des Kameraobjektivs entspricht oder kleiner als dieser ist, der Messwinkel der untersten Reihe ist erheblich grösser. Diese letzte Reihe ist nur bei Einstellung auf höchste Filmempfindlichkeit (28 DIN) wirksam. Da Filme dieser Empfindlichkeit nur als Schwarz-Weiss-Filme, die einen grossen Belichtungsspielraum aufweisen, im Handel erhältlich sind, können sich Ungenauigkeiten in der Belichtungsmessung, die auf einen zu grossen Messwinkel zurückzuführen sind, nicht auswirken.
Bei Verwendung von Farbfilmmaterial, welches im allgemeinen einen sehr geringen Belichtungsspielraum und eine geringe Empfindlichkeit hat, sind die Wabenelemente mit gro- ssem Messwinkel'unwirksam,, so dass der Messwinkel mit dem Objektwinkel des Kameraobjektivs übereinstimmt und Belichtungsfehler durch den Einfluss des Umfeldes des Aufnahmeobjektes vermieden werden.
In Fig. 3 ist die Abhängigkeit der Empfindlichkeit der Anordnung vom Winkel für zwei verschiedene Einstellungen dargestellt. Um eine Beeinträchtigung des Messergebnisses durch das Himmelslicht zu vermeiden, sind die optischen Achsen der einzelnen Linsenelemente der Wabenlinse zur Horizontalen geneigt, so dass bevorzugt Licht von der unteren Hälfte des Aufnahmefeldes empfangen wird.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher eine kreisförmige Wabenlinse 11 verwendet ist. Die verschiebbare Blende ist als Irisblende 12 ausgebildet, die durch Drehen des Ringes 13 gegenüber einer ortsfesten Skala 14 verstellbar ist. Die Änderung des relativen Öffnungsverhältnisses und damit des Bildwinkels der einzelnen Elemente erfolgt in diesem Beispiel durch die Wahl entsprechender freier Durchmesser der Linsenelemente bei gleichem Abstand zwischen den Einzellinsen und der Photozelle. Im äusseren Kranz von Linsenelementen sind solche mit relativ grossem Durchmesser angeordnet.
Gegen0 die Mitte der Wabenlinse verkleinert sich der Durchmesser der Linsenelemente. Auch hier ist bei Einstellung auf höchste Filmempfindlichkeit die Blende 12 vollkommen geöffnet und damit der Bildwinkel am grössten.
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In Fig. 5 ist eine Variante zu der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 dargestellt. Diese Einrichtung weist ebenfalls eine rechteckige Wabenlinse 15 auf, die Änderung der relativen Öffnung erfolgt aller- dings abweichend durch entsprechende Wahl des Durchmessers der Linsenelemente.
In diesem Beispiel ist die optische Achse des Linsenelementes mit dem kleinsten Bildwinkel hori- zontal, mit zunehmender Vergrösserung des Bildwinkels der Einzelelemente wird die optische Achse in dem Mass geneigt, dass die oberen Hauptstrahlen der einzelnen Abbildungssysteme parallel verlaufen und eine Veränderung des Einflusses des Himmelslichtes vermieden wird. In der Zeichnung sind die Haupt- strahlen und die optischen Achsen für die beiden Randelemente dargestellt. Bei dieser Anordnung sind die Achsen der einzelnen Zellen der Wabenblende 16 gegeneinander geneigt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Variante. Bei dieser Bildwinkelbegrenzungseinrichtung erfolgt die Ver- grösserung des relativen Öffnungsverhältnisses durch Vergrösserung der Breite der Einzelelemente. Die Ab- messung aller Elemente in vertikaler Richtung ist gleich, ebenso der Abstand zwischen Photozelle und
Wabenlinse. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass der vertikale Bildwinkel der Begrenzungseinrich- tung bei den einzelnen Filmempfindlichkeitseinstellungen gleich ist und die Unterschiede nur in der
Grösse des horizontalen Bildwinkels bestehen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. Sie kann in gleicher Weise bei Kameras mit halbautomatischer Belichtungsregelung und bei Belichtungsmessern angewendet werden. Es können auch die in einzelnen Beispielen angegebenen Konstruktionsmerkmale kombiniert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bildwinkelbegrenzungseinrichtung für die Photozelle von Belichtungsmessern bzw. Belichtungsreglern mit einer Wabenlinse und gegebenenfalls mit einer Wabenblende und ferner mit einer vor der Photozelle angeordneten und in Abhängigkeit von einem Belichtungsfaktor, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Filmempfindlichkeit verschiebbaren Blende, die je nach der Einstellung des genannten Belichtungsfaktors verschieden grosse Flächen der Photozelle abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung der Blende die Linsenelemente der Wabenlinse ein verschiedenes relatives Öffnungsverhältnis und gegebenenfalls auch verschiedene Objektwinkel aufweisen,
wobei bei maximaler Abdeckung der Photozelle dem wirksamen Teil derselben die Linsenelemente mit der kleinsten relativen Öffnung gegenüberliegen und bei fortschreitendem Zurückziehen der verschiebbaren Blende Linsenelemente mit zunehmendem relativen Öffnungsverhältnis zur Wirkung kommen.