Kamera mit einem eingebauten photoelektrischen Belichtungsmesser Bekannte Kameras mit eingebautem photoelek trischem Belichtungsmesser weisen ein Photoelement auf, das mit oder ohne Verstärkung den Strom für das Galvanometer liefert. Nachteilig ist dabei, dass die Charakteristik des Photoelementes sich mit der Zeit ändert, das heisst der bei gleicher Belastung abgegebene Strom sich nach einer gewissen Betriebs dauer ändert. Ein ähnliches Verhalten zeigen auch die bekannten Photowiderstände.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass ein Photowiderstand vor gesehen ist, dessen zulässige Belastung wenigstens fünfmal grösser als die grösste auftretende Mess- belastung pro Flächeneinheit ist. Zweckmässiger weise wird die Photowiderstandsfläche für acht bis fünfzehnfache Belastung ausgelegt. Durch Messungen wurde nämlich gefunden, dass sich eine merkliche Änderung des Messverhältnisses dann nicht einstellt, wenn man nur einen Teil der möglichen Leistungs abgabe des Photowiderstandes für Anzeige- oder Regelzwecke verwendet.
Besonders vorteilhaft ist es, einen niederohmigen Photowiderstand vorzusehen, der bei einer Leuchtdichte von 1000 apostilb ohne DIN-Fassung den Widerstandswert 0,2 bis 0,6 K-Ohm, mit DIN-Fassung dann ungefähr den Widerstands wert 1 bis 2 K-Ohm hat.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im ver tikalen Mittellängsschnitt.
Fig. 3 zeigt perspektivisch die einzelnen Elemente der Photowiderstandsanordnung in axial auseinander gezogener Lage.
Die Fig. 4 bis 7 zeigen verschiedene, in doppelt logarithmischem Massstab aufgetragene Strom Blen- denkurven mit zugehörigen Schaltbildern. Die dargestellte Kinokamera weist gemäss Fig. 1 ein Gussgehäuse 1 auf. An diesem sitzen vorne eine Fronthaube 2 und oben eine an die nach oben ver längerte Haube 2 anschliessende Sucherhaube 54. Am unteren Teil der Fronthaube 2 ist konzentrisch zum Objektiv ein DIN-Einstellring 3 drehbar ge lagert, hinter dem sich ein Photowiderstand be findet.
Der Ring 3 steuert eine Blende, deren Blen- denausschnitt mit 4 bezeichnet ist. Über dem Ring 3 sind ein drehbarer Entfernungseinstellring 5 für das Objektiv und ein Galvanometer 6 einer vom Photowiderstand gesteuerten Belichtungsregeleinrich- tung angeordnet. Das Galvanometer 6 ist auf nicht dargestellte Weise mit zwei Blendenhebeln für das Kameraobjektiv gekuppelt. Es kann über einen Knopf 7 elektrisch abgeschaltet werden, wonach sich die Blendeneinstellung des Kameraobjektivs von Hand ändern lässt.
Gemäss den Fig. 2 und 3 ist in der Haube 2 eine von vorne am Gehäuse 1 befestigte Tragplatte 8 aus Kunststoff angeordnet, die am unteren Endteil als ein nach vorne offenes Kästchen 9 ausgebildet ist. Der Boden und die Decke des Kästchens 9 sind gemäss Fig. 3 längs den Seitenwänden mit je einem Schlitz 10 versehen. In jedes übereinander liegende Schlitzpaar ist je eine vertikale Kontaktfeder 11 eingelegt. Die Kontaktfedern 11 sind in bekannter Weise in dem durch eine Batterie gespeisten Galvano- meterstromkreis angeordnet.
Vor den Federn sitzt der Photowiderstand 12, der aus seitlichen, an den Federn anliegenden Kontaktschienen 13 mit rechen artig ineinandergreifenden Kontaktstreifen 14 besteht, die in eine lichtempfindliche Halbleiterschicht ein gebettet sind. Der Photowiderstand 12 ist für etwa zehnfache Belastung ausgelegt, das heisst .die Span nung der zugehörigen Batterie ist unter Berück sichtigung des Gesamtwiderstandes im Regelkreis so bemessen, dass der Photowiderstand maximal nur ein Zehntel der zulässigen Leistung aufnimmt.
Der Photo widerstand 12 ist durch ein lediglich in Fig. 2 dar gestelltes, rahmenförmiges Isolierplättchen 15 fest gehalten. Vor dem Isolierplättchen 15 sind zwei Schieberplatten 16 quer zur optischen Achse ver schiebbar gelagert, die je ein rechteckiges Fenster 17 und zwei waagrechte Schlitze 18 aufweisen. Durch die Schlitze 18, die sich in einander diagonal gegen überliegenden Ecken der Platten 16 befinden, sind die Schäfte von zwei Schrauben 19 hindurchgesteckt, die in entsprechende Gewindebohrungen der Käst chenseitenwände eingeschraubt sind und ein seit liches Verschieben der Platten 16 unabhängig von einander gestatten, so dass die dem Licht ausgesetzte Fläche des Photowiderstandes verändert werden kann.
Die Vorderwand 20 der Fronthaube 2 ist im Bereich der Blendenanordnung für den Photowider stand 12 zurückgesetzt, unter Bildung einer recht eckigen Vertiefung 21. Innerhalb dieser befindet sich eine weitere, konzentrisch zur optischen Achse an geordnete runde Vertiefung 22, in welche zentral die Belichtungsöffnung 23 mündet. In der Wand 20 sitzen innerhalb der Vertiefung 22 zwei axial an geordnete Stifte 24, an welchen zwei winkelförmige Blendenscherblätter 25 mit rechtwinkligen Aus schnitten 26 angelenkt sind, die sich zu einem vier eckigen verstellbaren Fensterrahmen ergänzen und zusammen die Blendenöffnung 4 bilden.
Die freien Endteile der Scherblätter 25 überlappen sich beider seits der rechteckigen Blendenausschnitte 26 an ein ander diagonal gegenüberliegenden Stellen. Die Blät ter 25 sind leicht in sich verwunden, so dass sie an den überlappungsstellen kraftschlüssig aneinander liegen. Dadurch wird ein leicht federnder Klemm schluss erzielt, ohne dass bei der Herstellung eine übersteigerte Genauigkeit notwendig ist.
Jedes Scherblatt 25 weist im mittleren Teil des senkrechten Schenkels einen axial vorstehenden Stift 27 auf, an dem das eine Ende einer Spreizfeder 28 anliegt, deren Mittelteil den Stift 24 teilweise umgibt und an diesem anliegt, wogegen sein anderes Ende an dem die Vertiefung 22 nach aussen begrenzenden Zylindermantel abgestützt ist. Dadurch werden die Stifte 27 in kraftschlüssiger Anlage an je einer spiralbogenförmigen Steuerkurve 29 gehalten. Die Steuerkurven 29 bilden den Innenrand einer ring artigen Steuerscheibe 30.
Zwischen der Steuerscheibe 30 und einer mit einer zentralen Bohrung versehe- nen, rechteckigen Platte 31, die passend in der Vertiefung 21 eingesetzt ist, ist ein gewellter Feder ring 32 angeordnet. Zur Befestigung der Platte 31 dienen nicht dargestellte Schrauben.
Mittels zweier koaxial zu den zur optischen Achse parallelen Linien 52 angeordneten, nicht dargestell ten Schrauben sind die Steuerscheibe 30 und der DIN Einstellring 3 miteinander gekuppelt. Dieser Einstell ring 3 weist ferner einen exzentrischen axialen Mit nehmerstift 33 auf, welcher in eine Zahnlücke eines Innen-Zahnkranzsegmentes 34 der Platte 31 ein greift.
Durch axiales Verschieben des Ringes 3, mit samt der Scheibe 30 nach vorne kann unter Zu sammendrücken des Federringes 32 der Mitnehmer- stift 33 ausser Eingriff mit dem Zahnkranzsegment 34 gebracht werden, so dass sich dieser mitsamt der Steuerscheibe 30 drehen lässt, wobei die Steuerkurven 29 die Stellung der Blendenscherblätter 25 ändern und über die Blendenöffnung 4 der DIN-Wert neu eingestellt wird.
Die belichtete Fläche eines Photowiderstandes weist einander abwechselnde, verhältnismässig grosse wirksame und unwirksame Flächenteilchen auf. Bei einer scharfen Abbildung des Objektes auf dieser Fläche des Photowiderstandes könnten daher Abwei chungen gegenüber dem eigentlichen zu messenden Wert auftreten, das heisst die Beleuchtung bildwichti ger Teile könnte an Flächenstellen abgebildet werden, die keinen Einfluss auf das Messergebnis haben, wäh rend andere bildunwichtige Flächenteile das Mess- ergebnis massgebend beeinflussen.
Daher sind dem Photowiderstand die Blende und gemäss Fig. 2 eine die einfallenden Lichtstrahlen diffus brechende Bikonvexlinse 35 vorgeschaltet. Die Linse 35 ist fest mit dem Einstellring 3 verbunden. Ihre dem Photowiderstand 12 zugekehrte Fläche 36 ist fein mattiert. Die Blende kann so verändert werden, dass ein Einstellwert für die Belichtung berücksichtigt wird, und die diffus brechende Linse verteilt das ein fallende Licht nahezu gleichmässig auf die Stirn fläche des Photowiderstandes 12.
Die Genauigkeit der Messung wird weiterhin dadurch gesteigert, dass, wie in Fig. 1 durch die Öffnungswinkel 37 bzw. 37a an gedeutet ist, die Winkelcharakteristik der Linse 35 und des Aufnahmeobjektivs gleich ausgebildet sind. Ein weiteres Mittel zur gleichmässigen Ausleuchtung der vorerwähnten Stirnfläche besteht darin, dass man diese aus der Brennebene der Linse herausrückt. Vor teilhafterweise wird der Photowiderstand mit einem Abstand von der Linse vor die Brennebene gelegt, der etwa gleich der halben Brennweite ist und zwi schen einem Drittel und dem Vollwert der Brenn weite liegen kann, um schon dadurch eine scharfe Abbildung zu vermeiden.
Das Seitenverhältnis der wirksamen, rechteckigen Photowiderstandsfläche ist gleich demjenigen des Bildformats ausgebildet, und die Blendenfigur der vor dem Photowiderstand vorgesehenen Blende soll mög lichst ähnlich und gleichliegend zu der der Objektiv blende ausgebildet sein.
In den Diagrammen gemäss den Fig. 4 und 6 sind auf der Abszisse die Leuchtdichte asb bzw. Blende<I>k</I> und auf der Ordinate die Stromstärke eingetragen.
In Fig. 4 ist mit 1ö die über der Leuchtdichte asb bzw. der Blende k aufgetragene Stromkurve für einen nicht eingefassten Photowiderstand bezeichnet. 1o ist die zugehörige Kurve für einen solchen Photowider stand mit DIN-Fassung, log. die Stromkurve mit vor geschaltetem Galvanometer gemäss Fig. 5 und 1g die Strom-Blendenkurve des Galvanometers (Galvano- meterkurve). Hierbei ist gemäss Fig. 5 eine aus zwei Zellen bestehende Batterie 53 als Stromquelle vor gesehen.
Die Kurve 1o,. ist auch in Fig. 6 übernommen. Diese Kurve weicht jedoch von der durch das Galvano meter bedingten Strom-Blendenkurve 1#, noch wesent lich ab.
Verändert man jetzt durch Schliessen der durch die beiden Schieberplatten 16 gebildeten Ab deckvorrichtung die wirksame Fläche des Photo widerstandes 12 so weit, bis bei der mittleren und meist verwendeten Blendenstufe 5, 6 die Kurve 1o,. die durch die Galvanometercharakteristik bedingte Kurve 1,. schneidet, so ergibt sich durch eine Ver schiebung der gesamten Kurve im wesentlichen par allel zur Blendenachse nach rechts für den Blenden wert 5,
6 eine Änderung entsprechend der Pfeilstrecke 38 und damit der Schnittpunkt 39 der neuen Kurve 11 mit der Galvanometerkurve L. Die beiden Kurven fallen jedoch noch nicht zusammen.
Man schaltet daher nach Fig. 7 vor den Photo widerstand 12 einen regelbaren Vorschaltwiderstand 40, wodurch die Kurve Il im Bereich hoher Leucht- dichten bzw. kleiner Blendenwerte gedrückt wird. Der Widerstand wird dabei so weit vergrössert, bis für die grösste, noch häufig verwendete Blende 16 gemäss der Pfeilstrecke 41 ein neuer Schnittpunkt 42 der neuen Kurve 12 mit der Kurve Ifi erzielt wird. Am linken Kurvenende bei kleinen Leuchtdichten bzw.
grossen Blenden ist jedoch die vorhandene Abweichung noch nicht beseitigt, und auch im Bereich der Blende 5, 6 ist durch den Vorschaftwiderstand eine, allerdings nur geringe Abweichung entstanden.
Die Grösse des Vorschaltwiderstandes 40 wird durch beispielsweise die kleinste noch häufig ver wendete Blende bestimmt. Da der Photowiderstand 12 lichtintensitätsabhängig ist und für die Einstellung der kleinsten Blende seinen kleinsten Widerstands wert besitzt, wählt man einen Vorschaltwiderstand 40, der bei grossen Leuchtdichten in der Grössenordnung des Widerstandswertes des Photowiderstandes liegt. Die dadurch hervorgerufene Krümmung der Kenn linie im Bereich hoher Leuchtdichten bzw. kleiner Blenden wird um so stärker sein, je grösser dieser Vorschaltwiderstand 40 ist.
Vorzugsweise soll der Widerstandswert des Vorschaltwiderstandes 40 bei grossen Leuchtdichten zwei- bis zwanzigmal kleiner als der Widerstandswert des Photowiderstandes 12 mit vorgeschaltetem Galvanometer ausgebildet wer den. Bei den grösseren Blenden bzw. den kleineren Leuchtdichten und auch bei den mittleren Blenden werten ist die Abweichung von dem durch die Ab deckvorrichtung eingestellten Kurvenwert verhältnis mässig gering.
Allerdings ist regelmässig zusätzlich ein Anheben der Kurve im Bereich der kleinen Leuchtdichten zur Anpassung an die Charakteristik des Galvanometers notwendig. Hierzu lässt sich gemäss Fig. 7 ein dem Photowiderstand 12 parallel geschalteter Neben widerstand 43 mit einem relativ zu diesem grossen Widerstandswert verwenden, der zwei- bis zwanzigmal grösser als der des Photowiderstandes 12 bei kleinen Leuchtdichten ausgebildet sein kann.
Durch Einschalten des Nebenwiderstandes 43 wird die Kurve 12 bei kleinen Leuchtdichten bzw. grossen Blenden angehoben. Hierbei geht man ent weder von der grössten möglichen Blende aus oder von derjenigen Blende, bei der die im übrigen Be reich vorhandene Blendenfigur erhalten bleibt, also noch nicht durch den festen Blendenkreis des Objek tivs verändert wird. Im vorliegenden Fall ist gemäss Fig. 6 durch Verkleinerung des Widerstandes 43, vom Wert oo ausgehend, im Bereich der Blende 2, 8 eine Verschiebung gemäss der Pfeilstrecke 44 zu einem Punkt 45 erzielt worden.
Da am rechten Kurven ende eine Änderung praktisch nicht eingetreten ist, liegen jetzt wenigstens die Punkte 42 und 45 auf der gesuchten, für das Galvanometer charakteristi schen Strom-Blendenkurve 1, Bei der Blende 5, 6 und auch bei der Blende 8 haben sich die beiden Änderungen durch die Widerstände 40 und 43 un gefähr aufgehoben, so dass ein recht guter Abgleich der Kurve I3 zur Kurve 1, erzielt werden konnte. Praktisch laufen die Kurven 11, 12 und 13 im Bereich der mittleren Blenden wesentlich dichter zusammen. Sie sind lediglich zur Erläuterung auseinandergezo- gen dargestellt.
Die Grösse des Nebenwiderstandes 43 bestimmt man entweder nach der grössten Blende bzw. der kleinsten Leuchtdichte oder nach derjenigen grössten Blende, deren Blendenfigur noch der der anderen Blendenstufen ähnlich ist. Vorteilhafterweise sind die Widerstände regelbar ausgebildet.
Änderungen des Messwertes nach einer gewissen Betriebsdauer sind möglich einmal durch Änderung der Widerstandscharakteristik und zum anderen durch Senken der Batteriespannung. Wenn der Photowider stand zu stark beansprucht wird, so wirkt sich das im Schaubild nach Fig. 6 dahingehend aus, dass die Kurve 13 ähnlich der Änderung von log. nach Il nach rechts verschoben wird. Diese Änderung ist durch die reichliche überbemessung des Photowiderstandes vermieden.
Wie aus Fig. 1 noch zu ersehen ist, sind im Suchergesichtsfeld zwei Marken 47 und 48 vor gesehen, auf die der Galvanometerzeiger 49 ein spielen kann. Durch einen parallel zum abgeschal teten Photowiderstand 12 vor das Galvanometer zu schaltenden, entsprechend bemessenen Prüfwiderstand kann jederzeit festgestellt werden, ob die Batterie spannung noch ausreicht, das heisst ob sich der Zeiger noch zwischen den beiden Marken 47 und 48 ein stellt.
Bei der Ausführung nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abweichung auf 1/s Licht stufe =1/s Blendenstufe = 1 DIN begrenzt, so dass sich auch fehlerhafte Messergebnisse durch zu geringe Batteriespannung vermeiden lassen.
Die dargestellten Kurven gelten für volle Blenden öffnung der Blendenscherblätter 25 und für die höchste berücksichtigte Filmempfindlichkeit von bei spielsweise 27 DIN.
Beim Schliessen der Blenden- scherblätter 25 verschiebt sich dann die Kurve 13 lichtintensitätsmässig nach rechts, und zwar ähnlich der Verschiebung von I" nach Il. Durch die Form der spiralbogenförmigen Steuerflächen 29 lässt sich hierbei erreichen, dass die DIN-Werte in einer linearen Skala 50 auf dem Einstellring 3 aufgetragen und an einer gehäusefesten Marke 51 abgelesen werden können.