<Desc/Clms Page number 1>
Belichtungssteuerung von Kameras mit bildwinkelgerechter
Lichtmessung
Die Belichtungssteuerung von Schmalfilmkameras erreichte einen verhältnismässig hohen Stand, nachdem es gelungen war, die Blendenlamellen unmittelbar auf die Drehspulen der Belichtungsmesser zu setzen und so eine selbsttätige Einstellung der Blende zu erreichen. Diese Möglichkeit der Belichtungssteuerung ist nur bei Schmalfilmkameras anwendbar, da bei diesen die Bildfrequenz (Belichtungszeit) fest eingestellt werden muss, weil sich diese auf den Bewegungsablauf des Motivs bei der späteren Projektion auswirkt. Nachdem es gelungen war, die handelsüblichen Stromquellen zu verkleinern und die Güte der Photowiderstände zu verbessern, konnten das sogenannte Electric-Eye und das Nachführzeigersystem der Schmalfilmkamera durch die bildwinkelgerechte Belichtungsmessung ersetzt werden.
Zudieses Zwecke schwenkt man einen Messfühler, der bisher neben dem Objektiv angeordnet war, in den Aufnahmestrahlengang ein oder man bringt ihn in den Strahlengang des Reflexsuchers.
Die Durchführung dieser Verschwenkungsvorgänge erfordert einen verhältnismässig hohen mechanischen Aufwand, so dass die Aufgabe auftritt, diesen in Wegfall zu bringen und durch den Fortfall dermechanischen Einrichtungen Raum zu gewinnen sowie die Einfachheit und Sicherheit der Bedienung der Kamera zu gewährleisten.
Das zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Verfahren zur Belichtungssteuerung von Kameras mit bildwinkelgerechter Lichtmessung kennzeichnet sich erfindungsgemäss dadurch, dass aus dem Kameraobjektiv oder aus einem Objektivvorsatz ausfallendes Licht aufgeteilt und eines der durch Aufteilung entstehenden Lichtbündel nach lichtelektrischer Umwandlung und elektrischer Verstärkung in die zur Betätigung der Belichtungssteuerung erforderlichen Steuerkräfte umgesetzt wird, während das den Hauptstrahl enthaltende Lichtbündel der lichtempfindlichen Schicht zur Erzeugung der Bildaufnahme zugeführt und ein anderes Lichtbündel in einem Reflexsucher sichtbar gemacht wird.
Das vorgeschlagene Verfahren beruht auf einer Reihe von neuen Erkenntnissen. Dadurch, dass das den Hauptstrahl enthaltende Lichtbündel aus der Hauptmenge des integrierten Lichteinfalles bestehen muss, damit einwandfreie Aufnahmen hergestellt werden können, stehen für die Hilfsbündel, die im Reflexsucher sichtbar gemacht und zur Belichtungssteuerungdienen sollen wesentlich kleinere Lichtmengen zur Verfügung, wobei wieder das Sucherlichtbündel zu bevorzugen ist, damit einwandfreie Sucherbilder entstehen. Das führt dazu, dass für die Belichtungssteuerung nur eine verhältnismässig geringe, an sich nicht mehr ausreichende Lichtmenge zur Verfügung steht. Würde man sich damit begnügen, diese unmittelbar in Steuerkräfte umzusetzen, so würde eine schleppende und träge Steuerung entstehen, die nicht mehr ausreicht.
Aus denselben Gründen verbietet sich die Anordnung des lichtelektrischen Wandlers im Sucherstrahlengang, zum,. 1. auch hier wieder besondere Einrichtungen geschaffen werden müssten, um trotz Beaufschlagung des lichtelektrischen Wandlers mit Licht den zur Reflexsucherbilderzeugung erforderlichen Lichtweg zu verwirklichen.
Auf einer weiteren Erkenntnis beruht es, dass gerade infolge der Umwandlung von Licht in einem lichtelektrischen Wandler die Möglichkeit entsteht, den auf diese Weise erzeugten Strom elektrisch verstärken zu können, was nicht möglich wäre, wenn man versuchen wollte, zur Belichtungssteuerung unmittelbar nur das Licht zu verwenden, das aus dem Hauptstrahlengang noch zur Verfügung steht, wenn das den Hauptstrahl entfaltende Lichtbündel der lichtempfindlichen Schicht zur Erzeugung der Bildaufnahme zugeführt und ein Nebenlichtbündel in einem Reflexsucher sichtbar gemacht
<Desc/Clms Page number 2>
worden sind. Nun haben aber lichtelektrische Wandler und vor allem die Verstärker den Nachteil, dass sie eine verhältnismässig hohe Temperaturempfindlichkeit aufweisen.
Schon die Annäherung der Hand führt zu einer wesentlichen Änderung der erzeugten Mikroströme, so dass es besonderer Massnahmen bedarf, um diesen Nachteil zu beseitigen. Das geschieht in weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens dadurch, i dass die Summe.... der Temperaturkoeffizienten des lichtelektrischen Wandlers und des Verstärkers mittels einer Gegenkopplung ausgeglichen wird.
Derartige Gegenkopplungsanordnungen sind an sich bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung, Dabei ist es besonders zweckmässig, lichtelektrische Wandler,
Verstärker und Gegenkopplungsanordnung mittels wärmeleitender Verbindung untereinander auf gleichem oder annähernd gleichem Temperaturniveau zu halten, so dass die elektrische Kompensation der den er- der den erwähnten Temperaturkoeffizienten entsprechenden elektrischen Grössen zu dem gewünschten Er- gebnis der Beseitigung der Temperaturempfindlichkeit führt. Auch könnten Thermostaten oder ähnlich wirkende. Mittel benutzt werden, um die Temperatur jedes einzelnen der genannten Teile so zu regeln, dass die Teile ein gleiches Temperaturniveau annehmen.
Das kann noch dadurch begünstigt werden, dass lichtelektrischer Wandler, Verstärker und Gegenkopplungsanordnung mittels wärmedämmender Abschir- mungen, Wärmesperrfilter, die Wärme reflektierender Oberflächen oder Oberschichten oder mittels ähn- licher Massnahmen gegen Strahlung, u. zw. sowohl gegen äussere als auch gegen innere Strahlung ge- schützt werden. Schliesslich ist es vorteilhaft, eine Sicherung gegen Konvektion mittels Abkleidung durch wärmedämmende Massen, Abschirmung, Kapselung od. dgl. herbeizuführen.
Die Einrichtungen zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens kennzeichnen sich vorzugsweise durch Anordnung eines Lichtdoppelteilers im Wege aus einem Objektiv oder einem Objektivvorsatz aus- fallenden Lichtes, einer Reflexsucheranordnung im Wege eines der im Lichtdoppelteiler abgespaltenen
Lichtbündel sowie eines lichtelektrischen Wandlers mit Verstärker in einem andern der abgezweigten
Lichtbündel. Zur Beseitigung der Temperaturempfindlichkeit ist eine die Summe der Temperaturkoef- fizienten von lichtelektrischem Wandler und Verstärker ausgleichende Gegenkopplungsanordnungvorge- sehen.
Um das gleiche Temperaturniveau zu erreichen sind lichtelektrischer Wandler und Verstärker und Gegenkopplungsanordnung wärmeleitend. etwa durch eine sie metallisch verbindende Sockelplatte oder einen Sockelbehälter. verbunden. Ist der Sockelbehälter unter völligem Abschluss von lichtelektri- schem Wandler, Verstärker und Gegenkopplungsanordnung nach aussen mit einer die Wärmestrahlung völ- lig oder nahezu absperrenden und die Konvektion ausschliessenden Masse, etwa aus die Wärme schlecht leitenden Stoffen, wie Polystyrol, Schaumstoffen aller Art oder einer geeigneten Silikonverbindung aus- gegossen, so erreicht man in einfachster Weise den gewünschten Schutz gegen Strahlung und Konvek- tion.
Die Zeichnung gibt in schematischer Darstellung eine beispielsweise vorgeschlagene Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens wieder. Der Abbildungsmassstab ist aus Gründen der Verdeutlichung der zeichnerischen Darstellung verzerrt und entspricht nicht den wirklichen Verhält- nissen.
In der Zeichnung bezeichnet l den afokalen Vorsatz eines Objektivs veränderlicher Brennweite, des- sen Grundobjektiv mit 2 bezeichnet ist. Im aus dem Objektivvorsatz 1 ausfallenden Licht 3 ist der Licht- doppelteiler 4 angeordnet, so dass zunächst ein den Hauptstrahl 5-5 enthaltendes Lichtbündel 6 entsteht, das zur Erzeugung des Aufnahmebildes in der lichtempfindlichen Schicht 7-7 des Trägers 8 dieser Schicht dient.
Durch den Lichtdoppelteiler 4 werden zwei weitere Lichtbündel 9. 10 abgezweigt, deren erstes als Sucherstrahlengang Verwendung findet, wobei mit 11 eine Linsen-, mit 12 eine Spiegelanordnung be-. zeichnet sind, so dass in der Abbildungsebene 13-13 das Sucherbild mittels des Okulars 14 durch das betrachtende Auge 15 erblickt werden kann,
Im Wege des zweiten Lichtbündels 10 befinden sich die Linsenanordnung 16 und der lichtelektrische Wandler 17, als dessen wirksamer Teil vorzugsweise ein Photowiderstand hoher Güte in Betracht kommt.
Der vom lichtelektrischen Wandler abgegebene Strom wird im Verstärker 18 verstärkt. Der in der Leitung 19 fliessende Strom wird als Steuerstrom im Gerät 20. beispielsweise in Blendenlamellen tragenden Drehspule, nutzbar gemacht. Zugeordnet dem lichtelektrischen Wandler 17 und dem Verstärker 18 ist die Gegenkopplungsanordnung 21, die über die Leitungen 22, 23 an die Verbindungsleitung 24 zwischen lichtelektrischem Wandler 17 und Verstärker 18 sowie an die Leitung 19 angeschlossen ist. Die Teile 17, 18 und 21 sind in einem Behälter 25 mit einer durch die Ausgussmasse 26 abgedeckten, metallischen Bodenplatte auf letzterer angeordnet. Die Bodenplatte verbindet also die Teile 17, 18 und 21 wärmeleitend und sorgt dafür, dass diese das gleiche Temperaturniveau annehmen und behalten.
Die Ausgussmasse 26 deckt die Teile 17,18 und 21 ausserdem noch zum Beschauer hin ab. Sie besteht zweckmässig aus einem schlechten Wärmeleiter, etwa Polystyrol, Schaumstoffen aller Art oder einer geeigneten Silikonverbin-
<Desc/Clms Page number 3>
dung. Der Behälter 25 liegt zwischen nicht gezeichneten Platten, bestehend beispielsweise aus einem aufgeschäumten Polystyrol, so dass die Teile 17, 18 und 21 gegen Wärmestrahlung und Konvektion völlig geschützt sind. Leisten aus dem aufgeschäumten Polystyrol liegen längs der Begrenzungsflächen des Behälters 25 weiterhin so an, dass mit Ausnahme der Einfallöffnung für den Lichtstrahl 10 ein völlig geschlossenes Paket aus Platten aus aufgeschäumtem Polystyrol vorhanden ist.
Die Wirkungsweise der Kamera ergibt sich aus dem vorher Ausgeführten eindeutig, so dass hier nur noch darauf hingewiesen zu werden braucht, dass es bei 20 zu der gewünschten Belichtungssteuerung mit bildwinkelgerechter Lichtmessung kommt, ohne dass verschwenkbare Messfühler im Lichtweg angeordnet werden müssen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Belichtungssteuerung von Kameras mit bildwinkelgerechter Lichtmessung, unter Anordnung eines Lichtdoppelteilers im Wege des einfallenden Lichtes sowie je eines Reflexsuchers und eines lichtelektri- schen Wandlers in den Wegen aus dem Doppelteiler austretender Lichtbündel, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtelektrische Wandler (17), ein Verstärker (18) und eine die Summe der Temperaturkoeffizienten von lichtelektrischem Wandler und Verstärker ausgleichende Gegenkopplungseinrichtung (21) durch Anordnung auf oder in einem gemeinsamen, die Wärme gut leitenden Träger (25). wie einer metallischen Sockelplatte, einem Behälter od. dgl., wärmeleitend verbunden sind.