Photographische Kamera mit automatischer Belichtungseinstellung Die Erfindung betrifft eine photographische Kamera mit automatischer Belichtungseinstellung nach dem Photostrom einer Belichtungsmesserphotozelle, insbesonders eine solche Kamera, bei welcher ein oder mehrere Belichtungsfaktoren, wie Belichtungs zeit, Blende, Filmempfindlichkeit, Filterfaktor oder dergleichen, voreingestellt werden, worauf ein bei der Voreinstellung noch nicht berücksichtigter Belich tungsfaktor, z.
B. der Zeit- oder Blendenwert, zu dem vom elektrischen Belichtungsmesser jeweils ermittel ten Lichtwert kombiniert wird.
Derartige Einrichtungen verschiedensten kon struktiven Aufbaues sind bereits bekannt. Auf die technischen Mängel, z. B. beimAbtastvorgang des Mess- zeigerausschlages eines hochempfindlichen Galvano meters und dessen übertragung auf die automatisch einzustellenden Belichtungselemente, welche wahr scheinlich wesentlich dazu beitragen, dass diese auto matischen Kameras sich bisher auf dem Markte nicht haben durchsetzen können, soll an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden.
Hier interessiert besonders ein ebenfalls allen bekannten Kameraautomatiken anhaftender Nachteil, dessen Wurzel in allgemeinen photographischen Belangen zu suchen ist.
Die übliche Methode der Beleuchtungs- oder Lichtmessung mit photographischen Belichtungsmes- sein hat den Nachteil, dass ein viel zu grosser Licht kegel erfasst wird, welcher nur zu oft nicht dem Inte gral der Beleuchtungsdichte des Objektes entspricht. Die Ursache hierfür ist in der leicht begreiflichen Forderung nach möglichst starken Verstellströmen für das Anzeigeinstrument zu suchen. Mit grösserem Mess- winkel wird eine höhere Messempfindlichket vor getäuscht.
So kommt es, dass man bei dein üblichen Belichtungsmessern zur Erzielung brauchbarer Licht messungen Korrekturfaktoren, welche aus Erfah rungswerten ermittelt werden und ihrer Natur nach nur Wahrscheinlichkeitscharakter haben, in Rechnung stellen muss, welche dem jeweiligen Verhältnis von Objekt- zu Umfeldbeleuchtung entsprechen sollen und eine Bedienungserfahrung verlangen,. die beim Ama teur nicht ohne weiteres vorausgesetzt werden kann.
Zur Behebung. dieser Nachteile wurde, auch für automatische Kameras, bereits vorgeschlagen, bei der Lichtmessung. mit einem kleinen Raumwinkel zu arbeiten, einem Raumwinkel, welcher nur etwa 1110 bis 1;
i5 des räumlichen Winkels vom Aufnahmeobjek tiv beträgt und so lediglich ein Objektteilfeld erfasst, das kleiner ist als ein mittleres photographisches Objekt.
Diese vorgeschlagene Einrichtung nimmt in Kauf; dass der vom photographischen Standpunkt als günstig zu bezeichnende kleine Messwinkel einen ent sprechend schwächeren Photostrom bedingt und besonders bei geringeren Beleuchtungsdichten Mass- nahmen zur elektrischen Verstärkung des Messstromes erforderlich macht.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei allen für photographische Aufnahmen vorkommenden Lichtverhältnissen die Belichtungs messung jeweils mit dem optimal günstigen Lichtbün del vorzunehmen. Hierzu wurde von folgenden über- legungen ausgegangen:
a) Wird die Belichtungsmessung mit einem Raum- winkel für das auf die Photozelle treffende Messlicht durchgeführt, welcher grösser ist als der Bildwinkel des Kameraobjektivs, so ergibt dies zwar einen ver hältnismässig starken Photostrom, durch welchen eine hohe Empfindlichkeit derMesseinrichtung vorgetäuscht wird.
Die Messung selber ist jedoch in weitaus den meisten Fällen unzutreffend und führt zu unbefrie- digenden Aufnahmen, weil der Belichtungsmesser für seine Anzeige auch Licht mitintegriert, welches von Gegenständen stammt,
die ausserhalb des vom Auf- nahmeobjektiv erfassten Objektraums liegen. b) Sind die Lichteinfallswinkel für Belichtungs messer und Aufnahmeobjektiv gleich gross, so führt das Photographieren gemäss der Lichtmessanzeige in all den Fällen zu Fehlbelichtungen, bei denen aus gedehnte Bildpartien andere Beleuchtungsverhältnisse aufweisen als das Hauptmotiv, z. B. eine Person, die einmal gegen einen sonnenhellen Himmel, zum andern gegen einen ausgesprochen dunklen Hintergrund steht.
Die nachteiligen Auswirkungen derartiger Mängel wachsen besonders mit zunehmender Kontraststärke, also im allgemeinen bei helleren Beleuchtungen.
c) Wird die Belichtung mit einem gegenüber dem Objektivwinkel recht kleinen räumlichen Winkel gemessen, so ist bei hellen und vielleicht auch bei mittleren Beleuchtungsstärken mit guter Auslichtung der bildwichtigen Teile zu rechnen. Bei schlechteren photographischen Lichtverhältnissen, wie sie z. B. bei Theatervorführungen vorherrschen, reicht allerdings der von kleinen Lichtbündeln erzeugte Photostrom häufig für eine einwandfreie Anzeige nicht mehr aus, so dass auch dieser Messmethode verhältnismässig enge Grenzen gesetzt sind.
Gemäss der Erfindung werden die den bekannten Messverfahren anhaftenden Mängel in einfacher Weise dadurch behoben, dass der Raumwinkel des auf die Photozelle treffenden Lichtbündels veränderbar gemacht wird. Dadurch hat es der Photographierende nunmehr in der Hand, für seine Aufnahmen eine Belichtungsmessung durchzuführen, welche sowohl dem Bildmotiv als auch den jeweils herrschenden Lichtverhältnissen stets gerecht wird. Ist die Beleuch tungsdichte im Objektraum gross, so werden in der Regel auch grosse Beleuchtungsunterschiede, z. B. zwischen Licht- und Schattenpartien, vorhanden sein. Der zu photographierende Bildinhalt ist also kontrast reich.
Da, wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, bei derartigen Bildmotiven die integrierende Licht messung über den gesamten Bildraumwinkel häufig zu Fehlbelichtungen führt, kann in all diesen Fällen die Belichtungsmessung mit einem möglichst kleinen Lichteinfallwinkel durchgeführt werden, der etwa nur 1120 des Winkels vom Aufnahmeobjektiv beträgt. Dabei wird der kleine Lichteinfallwinkel des Mess- lichts sinngemäss natürlich derart ausgewählt, dass das vom bildwichtigsten Bildteil kommende Licht gemes sen wird. Der bildwichtigste Teil wird somit stets richtig belichtet werden.
Will sich der Photographie rende ausserdem davon überzeugen, ob sein Negativ material den im Objektraum vorhandenen Kontrast umfang auch aufnehmen kann, so braucht er nur mit kleinem Lichteinfallwinkel nacheinander eine hellste und eine dunkelste Bildstelle zu messen und beide Lichtwerte miteinander zu vergleichen. Ist demgegen über die Beleuchtungsstärke im Aufnahmeraum geringer, so kann bedenkenlos mit grösserem räum lichem Lichteinfallwinkel gemessen werden, um einen ausreichenden Messstrom zu erhalten.
Der grössere Raumwinkel schadet nämlich bei geringeren Hellig keitswerten nichts, da die Kontraste im Aufnahme raum weitgehend abgeschwächt und die Unterschiede der Beleuchtungsdichten mehr oder weniger ausgegli chen sind, so dass die angezeigten Lichtwerte über grössere Flächenstücke Gültigkeit haben. Mit anderen Worten auf eine kurze Formel gebracht, heisst das aber: Es ist zweckmässig, die Belichtungsmessung bei heller Objektbeleuchtung mit einem kleinen, bei geringer Objektbeleuchtung mit einem grossen räumlichen Lichtwinkel vorzunehmen. Die erfindungsgemässe Einrichtung kann an allen bekannten Kameras angebracht und in einfacher Weise von Hand direkt oder über gekuppelte über tragungsglieder bedient werden.
Besonders vorteil hafte Anwendung findet sie bei Kameras, bei denen der letzte, zum richtig kombinierten Lichtwert füh rende Belichtungsfaktor, etwa die Zeit oder Blende, von einer durch den Photozellenstrom gesteuerten, an sich bekannten Automatik selbsttätig eingestellt wird. Hierzu ist es zweckmässig, dass gleichzeitig mit der auto matischen Einstellung des letzten Belichtungsfaktors auch der Raumwinkel des auf die Photozelle treffen den Lichtbündels automatisch verändert wird, das heisst, dass sich dieser Winkel entsprechend den Beleuchtungsstärken der jeweils vom Raumwinkel des Belichtungsmessers erfassten Objekte verändert.
Der Erfindungsgegenstand kann sowohl mit sogenannten Photoelementen als auch mit sogenann ten Photozellen realisiert werden- Wird ein bei Lichteinfall selber elektrischen Strom abgebendes Photoelement benutzt, so muss ein elektrischer Ver stärker, z. B. eine Transistorenverstärkeranordnung, vorgesehen sein, damit auch bei sehr kleinen Messwin- keln oder bei besonders lichtschwachen Beleuchtungen eine einwandfreie definierte Anzeige bzw. automa tische Verstellung erfolgen kann. Der Aufwand für einen besonderen elektrischen Verstärker für den Photostrom kann eingespart werden, wenn z.
B. als lichtempfindliches Organ des Belichtungsmessers eine Widerstandsphotozelle verwendet wird.
Die elektrische, die Widerstandsphotozelle enthal tende Schaltanordnung kann mit an sich bekannten Mitteln sowohl temperaturkompensiert als auch der art spannungskompensiert werden, dass die Betriebs spannung der die Widerstandszelle betreibenden Bat terie in aussergewöhnlich weiten Grenzen schwanken darf, ohne das Messergebnis zu beeinflussen.
Versuche haben gezeigt, dass mit einer solchen Messanordnung Beleuchtungsstärken bis herunter zu etwa 1 Lux gemessen werden können. Es können durch die Erfindung Messbereiche erschlossen werden, in denen die derzeitig dem Photographierenden zur Verfügung stehenden Belichtungsmesser längst keine Anzeige mehr ergeben. Das Bedürfnis nach einwand freier Belichtungsmessung auch bei geringer Beleuch tung wird zukünftig stets zunehmen, und zwar haupt sächlich wegen der immer höher steigenden Empfind lichkeit des Negativmaterials.
Bei Kameras mit auswechselbaren Objektiven wer den zweckmässig Mittel vorgesehen, welche bewirken, dass beim Einsetzen eines Objektivs jeweils die Begren- zung des Raumwinkels für den Belichtungsmesser ent sprechend dem Bildwinkel des betreffenden Objektivs verändert wird.
Bevorzugt wird dabei lediglich die obere Grenze verändert, während die untere für alle verwendeten Objektive etwa gleich bleibt. Bevorzugt wird der grösste Messwinkel bei jedem angesetzten Auswechselobjektiv etwas kleiner (sagen wir, um eine ungefähre Zahlenangabe zu machen, 10 /o der erfassten Fläche) gehalten als der Objektivbildwinkel.Durch eine solche Massnahme wird in keinem Falle Messlicht auf die Photozelle treffen, welches nicht vom Aufnahme objektiv herrührt,
und ausserdem tendiert die vor genommene Lichtmessung auch bei dem grössten Messwinkel bereits nach der für richtige Belichtungs- messung wichtigen Erfassung nur bildwichtiger Aus schnitte. Die Winkelbegrenzungsänderung kann auf mechanischem Wege, z. B. vermittels einer oder meh rerer Kurvenscheiben und darauf gleitender Taststifte bewirkt werden oder durch elektrische Mittel, z. B. durch automatische Umschaltung des Vergleichswider standes in einer Brückenschaltung beim Objektiv ansetzen.
An Hand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kamera mit automatischer, vom elektrischen Belichtungsmes ser gesteuerter Einstellung von Belichtungsfaktoren, z. B. der Belichtungszeit oder der Objektivblende näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in Draufsicht, teilweise im Schnitt, eine photographische Kamera mit motorisch betrie bener Verstellung und einer Bündelungseinrichtung.
Fig. 2 zeigt schematisch eine dazu verwendbare elektrische Schaltung.
Die Objektivfassung 1 ist von dem Kameraver- schluss 2 mit dem Zeitstellring 3 und dem Blenden stellring 4 umgeben. Die automatische Belichtungs einstellung, welche von einem Belichtungsmesser gesteuert wird, bewirkt der Motor 5 über ein auf sei ner Welle 6 sitzendes Differentialgetriebe, welches in die Verzahnungen desZeitstellringes 3 und des Blenden stellringes 4 eingreift. Das Differentialgetriebe besteht aus den Zahnrädern 7 und 8, welche lose auf der durchgehenden Welle 6 drehbar gehalten werden.
Diese beiden Zahnräder 7 und 8 tragen an ihren sich gegenseitig zugekehrten Innenseiten Planverzahnungen 9 und 10, welche mit den beiden Ritzeln 11 und 12 kämmen. Die Ritzel 11 und 12 sind um eine gemein same Welle 13 drehbar. Die Welle 13 steht senkrecht zur Welle 6, mit der sie fest verbunden ist. Somit können die Ritzel 11 und 12 auch um die Motorwelle 6 gedreht werden.
Das Zahnrad 7 steht mit seiner Verzahnung mit dem Zeitstellring 3 in Eingriff, das Zahnrad 8 greift mit seiner Verzahnung in die Zah- nung des Blendenstellringes 4 ein.
Mit 40 ist das Kameragehäuse bezeichnet, 41 und 42 sind die Filmspulen, zwischen denen der Film 43 über die Umlenkrollen 44 und 45 vor das Bildfenster 46 geführt wird. 47 ist die Filmandruckplatte mit der Feder 48.
Den Gebrauch der Kamera kann man sich etwa so vorstellen, dass zunächst einer der beiden Belich tungsfaktoren, nämlich Zeit oder Blende, von Hand auf einen gewünschten Ausgangswert eingestellt und arretiert wird, worauf die lichtwertgerechte Zuord nung des anderen Belichtungsfaktors, also Blende oder Zeit, durch den Antriebsmotor 5 automatisch bewirkt wird.
Je nachdem, ob der Zeitstellring 3 oder der Blendenstellring 4 arretiert ist, werden sich beim Drehen der Motorwelle 6 die Ritzel 11 und 12 auf der Planverzahnung 9 oder auf der Planverzahnung 10 abwälzen und das jeweilige Gegenrad 8 oder 7 antreiben und somit den entsprechenden Belichtungs faktor, Blende oder Zeit, einstellen.
Rechts neben der Objektivfassung finit dem Kame- raverschluss ist eine Bündelungseinrichtung für das Messlicht in Verbindung mit dem photoelektrischen Steuerteil der Automatik und einem Potentiometer 25 gezeichnet.
Der Lichtschacht der Bündelungsein- richtung besteht aus zwei Kammern 14 und 15, wel che seitlich durch ein Rohr 16 und einem topfför- migen Isolierkörper 17 begrenzt werden. Vorne und hinten wird die Kammer 14 durch das Objektiv 18 und die Irisblende 19, die Kammer 15 durch die Iris blende 19 und die Photozelle 20 abgeschlossen. Bevor zugt wird eine Widerstandsphotozelle verwendet. Die Längen der Kammern 14 und 15 sind etwa gleich und entsprechen der Brennweite des Objektivs 18.
Das Objektiv 18 und die lichtempfindliche Schicht der Widerstandsphotozelle 20 haben etwa gleiche Querschnitte. Das Objektiv 18 bildet in der Ebene der Blende 19 ab. Durch Verändern der Lichtdurch- lassöffnung in der Irisblende können von der gesamten Abbildung mehr oder weniger grosse Randzonen weg geschnitten werden, so dass nur das Licht der übrig bleibenden Mittelzone auf die Zelle 20 trifft und gemessen wird.
Dies bedeutet aber, dass die Beleuch tungsverhältnisse im Objektraum mit jedem beliebigen räumlichen Winkel gemessen werden können, welcher zwischen dem vom Objektiv 18 erfassten Raumwinkel und einem unteren, von der Blendenkonstruktion bestimmten Kleinstwert liegt.
Da auch der Abstand zwischen Blende 19 und Photozelle 20 der Objektiv- brennweite entspricht, wird bei jedem Messwinkel das durch die jeweilige Blendenöffnung fallende Licht auf die gesamte Photozellenoberfläche verteilt.
Das Gehäuse der Blende 19 besteht aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen, an denen die Blen- denlamellen mit jeweils einem ihrer Enden befestigt sind. Nach dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der eine Teil als Rohr 16, der andere als verzahnter Ring 21 ausgebildet, mit dem der Isolierkörper 17 fest verbunden ist. Die Verzahnung des Ringes 21 befin det sich in Eingriff mit der Verzahnung des Blenden stellringes 4 für das Aufnahmeobjektiv.
Das Rohr 16 trägt einen breiten Zahnkranz 22, der über einen Zahnzwischenring 23 und einen Kupplungszapfen 24 mit dem Zeitstellring 3 in Verbindung steht. Der Zwi schenring 23 ist zur Berücksichtigung eines weiteren Belichtungsfaktors, z. B. der Filmempfindlichkeit, vorgesehen.
Zu diesem Zwecke kann er in Richtung der Objektivachse so weit vom Zeitstellring 3, bei spielsweise entgegen einer Federkraft, entfernt wer den, bis sein Raststift 24 aus einem Rastloch 241 des Zeitstellringes 3 frei ist und nunmehr die Filmempfind lichkeit durch Verdrehen des Ringes 23 gegenüber dem Zeitstellring 3 eingestellt werden kann, wonach der Stift 24 in eine andere Vertiefung 241 im Zeitstellring 3 zurückrastet. Für jede Filmempfindlichkeit ist ein besonderes Rastloch 241 vorgesehen.
Da der Einstell ring 23 stets mit dem breiten Zahnkranz 22 in Ein griff bleibt, wird die Filmempfindlichkeitseinstellung gleichzeitig auf die Blende 19 der Bündelungseinrich- tung gegeben, das heisst, die Stellung des am Rohr 16 befestigten Potentiometerschleifers 26 auf der Poten- tiometerwicklung 25 wird entsprechend verändert.
Im Bereich ihres Eingriffes mit dem Differential- getriebe bzw. der Bündelungseinrichtung befinden sich die Verzahnungen des Blendenstellringes 4, des Zeit stellringes 3 und des Zwischenringes 23 innerhalb des Kameragehäuses 40, während der übrige Teil ihres Umfanges, beispielsweise der nach oben und unten gekehrte Abschnitt, frei zugänglich ist. An die sen Stellen können die Ringe 3 und 4 von Hand zur wahlweisen Voreinstellung der Verschlusszeit oder der Blende betätigt werden.
Die in Fig. 1 vorgesehenen elektrischen An schlüsse<I>a -g</I> sind im dazugehörigen Schaltbild der Fig. 2 an den entsprechenden Stellen ebenfalls mit den Buchstaben a-g gekennzeichnet. Die Messbrücke ent hält die Widerstandsphotozelle 20, den Vergleichs widerstand 27, das Potentiometer 25 mit dem- Schlei fer 26, die Batterie 28 und den Schalter 29.
Die bei den elektrischen Abzweigungen, und zwar diejenige vom zwischen Photozelle 20 und Vergleichswider stand 27 liegenden Punkt 30 und diejenige vom Schlei fer 26, führen zu einem elektrischen Verstärker 31, von dem aus der verstärkte Differenzstrom der Brücke zum Motor 5 geleitet wird. Der Verstellmotor 5 kann als Reversiermotor ausgebildet sein. Von ihm wird über ein Getriebe 32, 33, 34, 35 ein Zahnrad 36 gedreht, welches über eine Zahnstange 37 den P'oten- tiometerschleifer 26 bewegt.
Die beschriebene Kamera mit automatischer Belichtungseinstellung arbeitet folgendermassen: Die Rastverbindung 24, 241 zwischen dem Zahn kranz 23 und dem Zeitstellring 3 sei entsprechend der Empfindlichkeit des verwendeten Negativmate rials hergestellt,
der Einfluss dieses Belichtungsfaktors also für die Stellung der Irisblende 19 berücksichtigt. Vor der photographischen Aufnahme wird der Zeit- oder der Blendenring des Kameraverschlusses auf einen gewünschten Wert gedreht und in dieser Stel lung arretiert. Diese Vorwahl verursacht in jedem Falle wegen der oben beschriebenen Zahnradverbin dungen zwischen Objektivverschluss und Bündelungs- einrichtung des Belichtungsmesserteiles ebenfalls eine entsprechende Verstellung der <RTI
ID="0004.0050"> Irisblende 19 und des Brückenpotentiometers 25 bzw. dessen Schleifers 26, so dass auch dieser Belichtungsfaktor von der photo elektrisch gesteuerten Automatik erfasst ist. Wird nun die Kamera auf ein Aufnahmeobjekt gerichtet und der elektrische Schalter 29 geschlossen, so vollzieht sich die endgültige Belichtungseinstellung jeweils lichtwert gerecht selbsttätig. Da die elektrische Messbrücke vor erst nicht abgeglichen sein wird, fliesst aus ihr ein Differenzstrom in den Verstärker 31. Der verstärkte Differenzstrom dreht den Motor 5 in der einen oder anderen Richtung.
Dadurch wird über das Getriebe 32, 33, 34, 35, das Zahnrad 36 und die Zahnstange 37 der Schieber 26 so lange verschoben, bis der Dif ferenzstrom der Brücke gegen Null absinkt und der Motor 5 stehen bleibt. Gleichzeitig ist aber über die Motorwelle 6 und'' deren Differentialgetriebe 9, 10, 11, 12, 13 die Belichtungseinstellung vonstatten gegangen.
Ist der Objektraum hell beleuchtet, trifft also eine grosse Lichtintensität durch die Bündelungseinrichtung auf die Photozelle 20, so wird das Brückengleich gewicht erst erreicht sein, wenn die Irisblende 19, und mit ihr auch die Aufnahmeblende, auf eine ver hältnismässig kleine Lichtdurchlassöffnung zugezogen wurde. Ist demgegenüber die Objektbeleuchtung weni ger hell, so braucht die Irisblende 19 nur wenig zu gezogen zu werden, um das Brückengleichgewicht her zustellen. Damit ist wohl hinreichend erhellt, dass die Automatik stets mit dem günstigsten Lichtmesswinkel arbeitet.
Bei grosser Helligkeit ist er klein, bei geringe rer Helligkeit ist er grösser. Bei heller Beleuchtung und starken Kontrasten wird durch die starke Bün delung, also den kleinen räumlichen Winkel des Mess- lichtes, nur ein bildwichtiger Ausschnitt des Objekt raumes erfasst und damit die photographische Auf nahme richtig belichtet. Ist die Beleuchtung schwä cher, so wird automatisch mit grösserem räumlichem Lichtwinkel gemessen, wobei aber der geringeren Kon traste wegen Fehlbelichtungen ebenfalls vermieden sind.
Die Vorteile der beschriebenen Kamera machen sich gerade beim Photographieren in nur mangelhaft beleuchteten Räumen besonders bemerkbar, da mit ihr, wie bereits erwähnt, Beleuchtungsdichten bis her unter zu wenigen Lux noch eindeutig gemessen wer den können.
Bei Kameras mit Auswechselobjektiven wird der Brückenvergleichswiderstand 27 zweckmässig durch entsprechend viele, jeweils umschaltbare Widerstände ersetzt. Jeder einzelne dieser Widerstände wird ent sprechend dem ihm zugeordneten Objekt, beson ders hinsichtlich dessen Aufnahmewinkel und dessen Lichtstärke, bestimmt. Weiterhin wird noch vor geschlagen, die Spannungs- und Temperaturabhängig keit der Photozelle 20 durch geeignete Auswahl oder Zusammenstellung des Vergleichswiderstandes 27 zu kompensieren. Statt der umschaltbaren Widerstände kann auch ein entsprechend bemessener Potentio- meter verwendet werden.
Die beschriebene Kamera ist hauptsächlich als Amateurkamera gedacht.
Photographic camera with automatic exposure setting The invention relates to a photographic camera with automatic exposure setting according to the photocurrent of an exposure meter photo cell, in particular such a camera in which one or more exposure factors, such as exposure time, aperture, film sensitivity, filter factor or the like, are preset, whereupon one at Exposure factor not yet taken into account in the presetting, e.g.
B. the time or aperture value is combined with the light value determined by the electric light meter.
Such facilities of various con structural structures are already known. On the technical defects, z. B. during the scanning process of the measuring pointer deflection of a highly sensitive galvanometer and its transfer to the automatically set exposure elements, which probably contribute significantly to the fact that these automatic cameras have so far not been able to establish themselves on the market, will not be discussed at this point .
Of particular interest here is a disadvantage that is also inherent in all known automatic camera systems, the root of which is to be sought in general photographic matters.
The usual method of lighting or light measurement with photographic exposure meters has the disadvantage that a light cone that is much too large is recorded, which all too often does not correspond to the integral of the lighting density of the object. The reason for this is to be found in the easily understandable requirement for the highest possible adjustment currents for the display instrument. With a larger measuring angle, a higher measuring sensitivity is simulated.
So it happens that with your usual light meters to achieve usable light measurements you have to take into account correction factors, which are determined from empirical values and by their nature only have a probability character, which should correspond to the respective ratio of object to ambient lighting and an operating experience desire,. which cannot be taken for granted with amateurs.
To fix. these disadvantages have already been proposed for light measurement, including for automatic cameras. to work with a small solid angle, a solid angle that is only about 1110 to 1;
i5 of the spatial angle of the receiving lens is tive and thus only covers an object subfield that is smaller than a medium-sized photographic object.
This proposed facility accepts; that the small measuring angle, which can be described as favorable from the photographic point of view, results in a correspondingly weaker photocurrent and, particularly in the case of lower illuminance levels, requires measures to electrically amplify the measuring current.
The present invention has set itself the task of making the exposure measurement with the optimally favorable Lichtbün del in all light conditions occurring for photographic recordings. The following considerations were assumed for this:
a) If the exposure measurement is carried out with a solid angle for the measuring light hitting the photocell, which is larger than the angle of view of the camera lens, this results in a relatively strong photocurrent, which simulates a high sensitivity of the measuring device.
In most cases, however, the measurement itself is inaccurate and leads to unsatisfactory recordings because the light meter also integrates light that comes from objects for its display.
which lie outside the object space captured by the taking lens. b) If the angle of incidence of light for the exposure meter and the taking lens are the same size, then taking photos according to the light metering display leads to incorrect exposures in all cases where the lighting conditions from expanded image areas differ from those of the main subject, e.g. B. a person who stands on the one hand against a sunny sky, on the other hand against a very dark background.
The disadvantageous effects of such deficiencies increase particularly with increasing contrast strength, that is to say generally with brighter lighting.
c) If the exposure is measured at a very small spatial angle compared to the lens angle, good illumination of the parts that are important to the image can be expected with bright and perhaps also with medium illuminance levels. In poor photographic lighting conditions, as they are, for. B. prevail in theater performances, however, the photocurrent generated by small bundles of light is often no longer sufficient for a perfect display, so that this measurement method is also relatively narrow.
According to the invention, the deficiencies inherent in the known measuring methods are eliminated in a simple manner in that the solid angle of the light beam striking the photocell is made variable. As a result, it is now in the hands of the photographer to carry out an exposure measurement for his photos, which always does justice to both the subject and the prevailing light conditions. If the lighting density in the object space is large, there are usually also large differences in lighting, e.g. B. between light and shadow areas. The image content to be photographed is therefore rich in contrast.
Since, as already explained above, the integrating light measurement over the entire spatial angle often leads to incorrect exposures in such image motifs, the exposure measurement can be carried out in all these cases with the smallest possible angle of incidence of light, which is only about 1120 of the angle from the taking lens. The small angle of incidence of the measurement light is of course selected in such a way that the light coming from the most important part of the image is measured. The most important part of the image will therefore always be correctly exposed.
If the photographer also wants to convince himself whether his negative material can also record the range of contrast present in the object space, he only needs to measure one brightest and one darkest image area one after the other with a small angle of incidence and compare both light values. If, on the other hand, the illuminance in the recording room is lower, measurements can be carried out with a larger spatial angle of incidence of light in order to obtain a sufficient measuring current.
The larger solid angle does not do any harm in the case of lower brightness values, as the contrasts in the recording area are largely weakened and the differences in the lighting densities are more or less balanced out, so that the light values displayed are valid over larger areas. In other words, in short, this means: It is useful to measure the exposure with a bright object illumination with a small spatial angle of light, with low object illumination with a large spatial light angle. The device according to the invention can be attached to all known cameras and operated in a simple manner by hand directly or via coupled via support members.
It is particularly advantageous for cameras in which the last exposure factor leading to the correctly combined light value, such as the time or aperture, is automatically set by a known automatic system controlled by the photocell current. For this purpose, it is useful that at the same time as the automatic setting of the last exposure factor, the solid angle of the light beam hitting the photocell is automatically changed, i.e. this angle changes according to the illuminance of the objects detected by the solid angle of the light meter.
The subject of the invention can be realized both with so-called photo elements as well as with so-called photocells. B. a transistor amplifier arrangement can be provided so that a perfectly defined display or automatic adjustment can take place even with very small measuring angles or with particularly weak lighting. The effort for a special electrical amplifier for the photocurrent can be saved if z.
B. a resistance photocell is used as the light-sensitive organ of the light meter.
The electrical switching arrangement containing the resistance photocell can be temperature-compensated as well as voltage-compensated using means known per se so that the operating voltage of the battery operating the resistance cell can fluctuate within exceptionally wide limits without affecting the measurement result.
Tests have shown that illuminance levels down to about 1 lux can be measured with such a measuring arrangement. The invention makes it possible to open up measuring ranges in which the exposure meters currently available to the photographer have long since ceased to provide a display. The need for perfect exposure metering even with low lighting will continue to grow in the future, mainly because of the ever increasing sensitivity of the negative material.
In cameras with interchangeable lenses, means are expediently provided which have the effect that when a lens is inserted, the limitation of the solid angle for the exposure meter is changed in accordance with the angle of view of the lens in question.
In this case, only the upper limit is preferably changed, while the lower limit remains approximately the same for all objectives used. Preferably, the largest measurement angle for each interchangeable lens attached is kept slightly smaller (say, to give an approximate figure, 10 / o of the captured area) than the lens field of view. With such a measure, in no case will measurement light hit the photocell that does not objectively originates from the recording,
and, moreover, the light measurement carried out tends even with the largest measurement angle after only the image-relevant sections have been captured, which is important for correct exposure measurement. The change in the limiting angle can be done mechanically, e.g. B. by means of one or more cams and sliding stylus pins are effected or by electrical means such. B. start by automatically switching the comparative resistance in a bridge circuit at the lens.
With reference to the drawing, an embodiment of the inventive camera with automatic setting of exposure factors, such. B. the exposure time or the lens aperture explained in more detail.
Fig. 1 shows a plan view, partly in section, a photographic camera with motor operated bener adjustment and a bundling device.
Fig. 2 shows schematically an electrical circuit that can be used for this purpose.
The lens mount 1 is surrounded by the camera shutter 2 with the time setting ring 3 and the aperture setting ring 4. The automatic exposure setting, which is controlled by an exposure meter, is effected by the motor 5 via a differential gear seated on its shaft 6, which engages in the teeth of the timing ring 3 and the diaphragm setting ring 4. The differential gear consists of the gears 7 and 8, which are loosely rotatably held on the through shaft 6.
These two gears 7 and 8 have face gears 9 and 10 on their mutually facing inner sides, which mesh with the two pinions 11 and 12. The pinions 11 and 12 are rotatable about a common shaft 13. The shaft 13 is perpendicular to the shaft 6, with which it is firmly connected. The pinions 11 and 12 can thus also be rotated about the motor shaft 6.
The toothing of the toothed wheel 7 is in engagement with the timing ring 3, the toothed wheel 8 engages in the toothing of the diaphragm adjusting ring 4.
The camera housing is denoted by 40, and 41 and 42 are the film spools between which the film 43 is guided over the deflection rollers 44 and 45 in front of the image window 46. 47 is the film pressure plate with the spring 48.
The use of the camera can be imagined in such a way that first one of the two exposure factors, namely time or aperture, is manually set and locked to a desired starting value, whereupon the light value-appropriate assignment of the other exposure factor, i.e. aperture or time, is carried out the drive motor 5 is automatically effected.
Depending on whether the time setting ring 3 or the aperture setting ring 4 is locked, the pinions 11 and 12 will roll on the face gear 9 or on the face gear 10 when the motor shaft 6 rotates and drive the respective mating gear 8 or 7 and thus the corresponding exposure factor Set aperture or time.
A bundling device for the measuring light in connection with the photoelectric control part of the automatic system and a potentiometer 25 is shown to the right of the lens mount finite the camera shutter.
The light shaft of the bundling device consists of two chambers 14 and 15, which are laterally bounded by a tube 16 and a pot-shaped insulating body 17. At the front and rear, the chamber 14 is closed by the lens 18 and the iris diaphragm 19, the chamber 15 by the iris diaphragm 19 and the photocell 20. A resistance photocell is preferably used. The lengths of the chambers 14 and 15 are approximately the same and correspond to the focal length of the objective 18.
The objective 18 and the light-sensitive layer of the resistance photocell 20 have approximately the same cross-sections. The objective 18 images in the plane of the diaphragm 19. By changing the light passage opening in the iris diaphragm, more or less large edge zones can be cut away from the entire image, so that only the light from the remaining central zone hits the cell 20 and is measured.
However, this means that the lighting conditions in the object space can be measured at any desired spatial angle, which is between the solid angle captured by the lens 18 and a lower minimum value determined by the diaphragm construction.
Since the distance between diaphragm 19 and photocell 20 also corresponds to the focal length of the lens, the light falling through the respective diaphragm opening is distributed over the entire photocell surface at every measurement angle.
The housing of the diaphragm 19 consists of two mutually movable parts to which the diaphragm blades are fastened with one of their ends. According to the illustrated embodiment, one part is designed as a tube 16, the other as a toothed ring 21 to which the insulating body 17 is firmly connected. The teeth of the ring 21 is in engagement with the teeth of the diaphragm adjusting ring 4 for the taking lens.
The tube 16 carries a wide toothed ring 22, which is connected to the timing ring 3 via an intermediate tooth ring 23 and a coupling pin 24. The inter mediate ring 23 is to take into account a further exposure factor, for. B. the film speed provided.
For this purpose, he can in the direction of the lens axis so far from the time setting ring 3, for example against a spring force, removed who until his locking pin 24 is free from a locking hole 241 of the time setting ring 3 and now the film sensitivity by rotating the ring 23 relative to the Time setting ring 3 can be set, after which the pin 24 snaps back into another recess 241 in the time setting ring 3. A special locking hole 241 is provided for each film speed.
Since the setting ring 23 always remains in engagement with the wide toothed ring 22, the film speed setting is simultaneously applied to the diaphragm 19 of the bundling device, that is, the position of the potentiometer wiper 26 attached to the tube 16 on the potentiometer winding 25 is corresponding changed.
In the area of their engagement with the differential gear or the bundling device are the teeth of the aperture setting ring 4, the time setting ring 3 and the intermediate ring 23 within the camera housing 40, while the remaining part of its circumference, for example the section facing up and down, is freely accessible. At these points, rings 3 and 4 can be operated by hand to optionally preset the shutter speed or the aperture.
The electrical connections <I> a -g </I> provided in FIG. 1 are also marked with the letters a-g at the corresponding points in the associated circuit diagram in FIG. The measuring bridge contains the resistance photocell 20, the comparison resistance 27, the potentiometer 25 with the slider 26, the battery 28 and the switch 29.
The point 30 lying between the photocell 20 and comparative resistor 27 and that of the Schlei fer 26, lead to an electrical amplifier 31, from which the amplified differential current of the bridge to the motor 5 is conducted. The adjusting motor 5 can be designed as a reversing motor. A gear wheel 36 is rotated by it via a gear 32, 33, 34, 35, which gear wheel moves the potentiometer grinder 26 via a toothed rack 37.
The described camera with automatic exposure adjustment works as follows: The locking connection 24, 241 between the ring gear 23 and the timing ring 3 is made according to the sensitivity of the negative mate rials used,
the influence of this exposure factor is therefore taken into account for the position of the iris diaphragm 19. Before the photograph is taken, the time or aperture ring of the camera shutter is turned to a desired value and locked in this position. In any case, this preselection causes a corresponding adjustment of the <RTI because of the gear connections described above between the lens shutter and the bundling device of the exposure meter part
ID = "0004.0050"> Iris diaphragm 19 and the bridge potentiometer 25 or its grinder 26, so that this exposure factor is also recorded by the photo-electrically controlled automatic. If the camera is now directed at an object to be photographed and the electrical switch 29 is closed, the final exposure setting is carried out automatically in each case in accordance with the light value. Since the electrical measuring bridge will not be balanced before, a differential current flows from it into the amplifier 31. The amplified differential current rotates the motor 5 in one direction or the other.
As a result, via the gear 32, 33, 34, 35, the gear 36 and the rack 37 of the slide 26 is moved until the Dif ferenzstrom of the bridge drops to zero and the motor 5 stops. At the same time, however, the exposure adjustment has taken place via the motor shaft 6 and '' its differential gear 9, 10, 11, 12, 13.
If the object space is brightly illuminated, i.e. if a high light intensity hits the photocell 20 through the bundling device, the bridge equilibrium will only be achieved when the iris diaphragm 19, and with it the receiving diaphragm, has been drawn towards a relatively small light passage opening. If, on the other hand, the object illumination is less bright, the iris diaphragm 19 only needs to be pulled too slightly to establish the bridge equilibrium. It is therefore sufficiently clear that the automatic system always works with the most favorable light measuring angle.
With high brightness it is small, with lower brightness it is larger. With bright lighting and strong contrasts, due to the strong concentration, ie the small spatial angle of the measuring light, only a section of the object area that is important for the image is captured and the photographic image is thus correctly exposed. If the lighting is weaker, measurements are taken automatically with a larger spatial light angle, but the lower contrasts due to incorrect exposures are also avoided.
The advantages of the camera described are particularly noticeable when taking photos in poorly lit rooms, since with it, as already mentioned, lighting densities down to below too few lux can still be clearly measured.
In cameras with interchangeable lenses, the bridge comparison resistor 27 is expediently replaced by a corresponding number of resistors that can be switched in each case. Each and every one of these resistances is determined according to the object assigned to it, especially with regard to its recording angle and its light intensity. Furthermore, it is proposed that the voltage and temperature dependency of the photocell 20 by suitable selection or combination of the comparison resistor 27 to compensate. Instead of the switchable resistors, an appropriately sized potentiometer can also be used.
The camera described is primarily intended as an amateur camera.