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Einrichtung zur automatischen Belichtungsregelung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur automatischen Belichtungszeitregelung mittels eines
photoelektrischen Organs bei einer photographischen Kamera mit einem Stoßgenerator
als elektrischer Kraftquelle, wobei nach willkürlichem öffnen des Kameraverschlusses
dessen Schließvorgang in Abhängigkeit von der Helligkeit im Aufnahmeraum verzögert
wia7d, und zwar so lange, bis unter Berücksichtigung der Stellung der Objektivblende,
der Fürnempfindlichkeit und von eventuell verwendeten Vorsatzfiltern od. dgl. die
richtige Belichtungszeit erreicht ist.
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Derartige Kameras sind bereits bekannt. So wurde z. B. eine Vorrichtung
zur selbsttätigen Regelung der Belichtungszeit für Schlitzverschlüsse vorgeschlagen,
bei der ein beim Öffnen des Verschlusses durch ein mechanisches Triebwerk bewegtes
Kontaktglied die Schließbewegung des Verschlusses elektromagnetisch auslöst, wenn
es mit dem von einem elektrischen Belichtungsmesser eingestellten Gegenkontakt in
Berührung kommt, wobei beim Niederdrücken des Auslösers ein Elektromagnet erregt
wird, dessen Anker den nacheilenden Vorhang zunächst festhält und den vorauseilenden
Vorhang gleichzeitig entriegelt, worauf ein gleichachsig zur Galvanometernadel gelagerter
Kontaktarm von dem vorauseilenden Vorhang zwangläufig angetrieben wird und bei Berührung
mit der Galvanometernadel der Elektromagnet kurzschließt, so daß der nacheilende
Vorhang zum Ablauf freigegeben wird. Hierzu ist es auch bekannt, daß als Stromquelle
für den Elektromagneten ein in die Kamera eingebauter Generator dient, der beim
Auslösen des Verschlusses durch eine beim Aufziehen des Verschlusses mitgespannte
Feder angetrieben wird.
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Diese bekannten Einrichtungen haben sich nicht durchsetzen können,
weil sie nicht in der Lage sind, den Anforderungen der modernen Amateurphotographie,
besonders bezüglich der häufig verwendeten Zentralverschlüsse, gerecht zu werden.
Mit ihrem verhältnismäßig komplizierten mechanischen und elektrischen Aufbau, der
Unzuverlässigkeit ihrer empfindlichen, dazu noch beweglich oder verstellbar angeordneten
Kontakte im praktischen Betrieb und den einfachen, zien-Aich stark trägheitsbehafteten
Schaltrelais sind die zur automatischen Aussteuerung modemer Momentverschlüsse,
deren hauptsächlich gebrauchte Belichtungszeiten etwa zwischen 1/15 und 1/looo
Sekunde liegen, nicht geeignet.
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Um die vorhandene Lücke auf dem Gebiete der selbsttätigen photographischen
Belichtungszeitregelung zu schließen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,
ein Magnetsystem zur Steuerung eines Momentverschlusses zu entwickeln, bei welchem
bei geeigneter Auswahl des Magnetwerkstoffes und günstiger Auslegung der räunflichen
Abmessungen sowie der elekirischen Daten und des Magtietisierungszustandes bei geeigneter
Entdämpfung des Magnetsystems innerhalb des elektrischen Steuer- und Erregungskreises
eine elektromagrietische Eigenzeitkonstante im System erreicht wird, die es im Zusammenspiel
mit der ebenfalls ganz speziell ausgelegten mechanischen Kupplung zwischen Magnetsystem
und mechanischer Verschlußbetätigung erlaubt, alle Steuervorgänge bis zur kürzesten
Belichtungszeit von beispielsweise 1i50o Sekunde durchzuführen und dabei doch die
für derartige Momentzeiten notwendige Federvorspannung, z. B. des Verschlußlamellenringes
üblicher Zentralverschlüsse, beibehalten zu können, damit die von dieser Federspannung
abhängende, kürzeste Belichtungszeit auch gewährleistet bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem
Stoßgenerator und dem den Schließvorgang des Kameraverschlusses verzögert freigebenden
Magnetsystern ein übertrager geschaltet ist, dessen übertragungsgrad durch eine
von dem photoelektrischen Organ gesteuerte Vormagnetisierung des übeirtragerkerns
veränderbar ist.
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Als übertrager wird ein magnetischer Verstärker, vorzugsweise nach
Art der sogenannten Transduktoren, vorgeschlagen, auf dessen Kein außer den beiden
Transformatorwicklungen für das übertragen des vom Generator erzeugten Stromstoßes
eine zusätzliche dritte Wicklung für den vom photoelektrischen Organ gelieferten
oder gesteuerten Vormagnetisierungsstrom vorgesehen ist.
Beim Aufbau
des Erfindungsgegenstandes ist es besonders zweckmäßig, das photoelektrische Organ,
sei es ein Photoelement oder ein Photowiderstand, im Aufnahmestrahlengang anzuordnen,
weil dadurch ohne zusätzlichen Aufwand für den messenden und steuernden Photostrom
auch alle das Aufnahmelicht beeinflussenden Faktoren, seien es solche der Blendenöffnung,
der vorgesetzten Filter od. dgL, bei der automatischen Belichtungszeitregelung stets
mit erfaßt werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß der
vom übertrager abgegebene Impuls zur Erzielung des verzögerten Schließens des Verschlusses
einem an sich bekannten RC-Glied zugeleitet wird.
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Die Funktionsweise und weitere Einzelheiten über den Aufbau des Erfindungsgegenstandes
werden nachfolgend an Hand der Zeichnung noch näher beschrieben.
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Es sei angenommen, daß, beispielsweise durch vorhergegangenes Fortschalten
des Films, in der Kamera sowohl der Kameraverschluß als auch eine den eingebauten
Stoßgenerator antreibende Feder gespannt sind. Als Verschluß sei beispielhaft ein
einfacher Zentralverschluß mit einem SpanngEed und einem Auslöseglied, aber ohne
Hemmwerk angenommen, der von Hand geöffnet und durch Federkraft geschlossen wird.
Der Generator kann prinzipiell auf jede an sich bekannte Art und Weise, sei es,
mit rotierendem oder längsbeweglichem Magnetsystem, aufgebaut sein. In der Zeichnung
ist er in einfachster Weise als Magnetstab a und Spule b dargestellt. Beim
Auslösen der Kamera, also beim öffnen des Verschlusses, wird gleichzeitig dieser
Magnetstab a mit stets gleicher Kraft in die Spule b hineingestoßen und erzeugt
so eine elektromotorische Kraft, die in der Spule als ein elektrischer Spannungs-
bzw. Stromimpuls stets gleicher Größe in Erscheinung tritt. Dieser elektrische Impuls
wird auf eine Eingangsspule e eines magnetischen Verstärkers c gegeben und abhängig
von dem Übersetzungsverhältnis und der Ventilwirkung des magnetischen übertragens
in eine zweite Spule f transformiert. Dieser trausformierte Stromimpuls wird
über geeignete Schaltmittel, die in der Zeichnung als Gleichrichterdiode i, Kondensator
k
und Widerstand 1 angedeutet sind, einem elektromagnetischen oder
elektrostatischen Haltesystemg, n zugeführt. Dieses Haltesystem ist derart ausgebildet
und angeordnet, daß es für die Dauer seines Erregungszustandes den von Hand geöffneten
Kameraverschluß offenhält.
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Da die Dauer des Spannungs- bzw. Stromimpulses sehr kurz ist, wird
über ein RC-Glied k, 1, g eine längere Zeitkonstante bewirkt, die
es gestattet, den geöffneten Verschluß in dieser Stellung für diejenige Zeitdauer
zu halten, die als längste automatisch gesteuerte Belichtungszeit vorgesehen ist.
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Damit die auf den Kondensator k gegebene elektrische Ladung
nur über die Spule g des elektromagnetischen Haltesystems g,
n, nicht aber rückwärts über die Wicklung f des übertragers abfließen kann,
ist ein elektrisches Ventil, z. B. eine Diode i, in diesen elektrischen Weg eingeschaltet.
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Betrachtet man den Verlauf und die Wirkung des bei jedem Auslösen
der Kamera stets in gleicher Größe vom Generator erzeugten und über den zunächst
als einfachen Transformator angesehenen Übertrager e, e, f auf das
Haltesystem. g, n gegebenen Stromiinpuls, so ergibt sich, daß die Verzögerungszeit
für den Schließvorgang des Verschlusses jedesmal dieselbe sein, die Belichtungszeit
also stets gleich lang sein würde.
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Damit aber demgegenüber die, Belichtungszeiten den jeweils herrschenden
Beleuchtungsverhältnissen im Aufnahmeraum entsprechen, wie dies für ein sinnvolles
Funktionieren der Belichtungszeitautomatik ja unerläßlich ist, ist erfindungsgemäß
für den übertragerkern c eine dritte Wicklung h vorgesehen, welche als Steuerwicklung
dient und von einem vom Aufnahmelicht beaufschlagten photoelektrischen Organ m,
welches in der Zeichnung als Photoelement dargestellt ist, aber auch ein Photowiderstand
sein kann, gespeist wird. Die von dem photoelektrischen Organ gelieferte und durch
die Spule h fließende Spannung dient zur Vormagnetisierung des Verstärkers. Die
Höhe der Vormagnetisierung hängt ab von der Stärke des Photostroms und bestimmt
das übertragungsverhältnis von Eingangswicklung e zur Ausgangswicklung f,
d. h. aber, daß die Haltedauer des Magnetsystems g, n
von der Größe des auf die Wicklung f transformierten Impulses direkt abhängt.
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Ist nämlich die auf das photoelektrische Organ einwirkende Beleuchtungsstärke
groß, so ist die Vormagnetisierung ira magnetischen Verstärker ebenfalls groß, und
der auf die Wicklung f übertragene Stromimpuls ist schwach, die Ladung des Kondensators
k
somit gering, so daß sie verhältnismäßig rasch Über die Spule
g des Haltesystems g, n abfließen kann und eine nur
kurze Verzögerung bis zum Schließen des Verschlusses durch seine Schließfeder hervorruft.
Im Grenzfalle, also bei sehr heller Beleuchtung, kann die Verzögerung praktisch
gleich Null werden, so daß sich die kürzeste, allein durch die Auslegung der Feder
bestimmte Belichtungszeit ergibt.
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Umgekehrt entspricht eine geringere Beleuchtungsstärke einem geringeren
photoelektrischen Strom, demzufolge wird der magnetische Verstärker geringer vorinagnetisiert,
der übertragene Generatorstrom ist als Stromimpuls in der Wicklung f größer,
und die Folge davon ist eine länger dauernde Verzögerung des Schließvorgangs.
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Da die verwendete Schaltungsanordnung elektrisch mitVerzögerungszeiten
von nur 10-6 bis 10-8Sekunden behaftet ist, arbeitet die erfindungsgemäße.
Automatik an sich praktisch trägheitslos; die Belichtungszeit wird also lediglich
von der Zeitkonstante des RC-Gliedes und von der Massenträgheit der mechanischen
Verschlußteile, bestimmt. Es sei erwähnt, daß mit dem Erfindungsgegenstand, beispielsweise
beim Arbeiten mit elektrischen Kerr- oder Faraday-Verschlüssen, bei denen keine
mechanischen Teile zu bewegen sind, wesentliche kürzere als die bisher in
der Amateurphotographie üblichen Belichtungszeiten ge-
steuert werden können.