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Vorrichtung zur automatischen Belichtungseinstellung an photographischen
Aufnahmegeräten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen
Belichtungseinstellung an photographischen Aufnahmegeräten mit einem in einem Schaltkreis
vorgesehenen lichtelektrischen Wandler, mit einem zu regelnden Belichtungseinstellorgan
und Antriebsmitteln für dieses sowie mit einer ein Sperrglied zum Anhalten des zum
selbsttätigen Ablauf freigebbaren Belichtungseinstellorgans in der gewünschten Einstellung
und einen durch die Ausgangsspannung des Schaltkreises erregbaren, auf dieses Sperrglied
wirkenden Elektromagnet aufweisenden Vorrichtung.
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Die Betriebssicherheit und Arbeitsgenauigkeit derartiger bekannter
Vorrichtungen hängt in starkem Maße vom richtigen Arbeiten der elektromagnetischen
Anhaltevorrichtung ab. Es kommt darauf an, daß auch über längere Betriebszeiträume
hinweg eine vorbestimmte Auslöseschwelle genau eingehalten wird, d. h. daß das Sperrglied
der Anhaltevorrichtung mit großer Genauigkeit bei einer ganz bestimmten Erregung
des Elektromagnets sperrend wirksam wird. Dies zwingt bei üblichen Vorrichtungen,
wenn hohe Betriebssicherheit und hohe Arbeitsgenauigkeit gefordert ist, dazu, die
elektromagnetische Anhaltevorrichtung sehr sorgfältig und aufwendig auszubilden.
Es ergibt sich hierbei in nachteiliger Weise ein verhältnismäßig hoher Herstellungspreis.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der hier
in Rede stehenden Art zu schaffen, bei der auch bei vergleichsweise sehr einfachem
und billigem Vorrichtungsaufbau eine hohe Arbeitsgenauigkeit und Betriebssicherheit
gewährleistet ist.
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Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anhaltevorrichtung einen zwei permanente
Haltemagnete tragenden nichtmagnetischen Lagerblock aufweist, der zwischen den permanenten
Magneten eine V-förmige Aussparung trägt, daß als Sperrglied ein mit einer Schneide
in dieser Aussparung des Lagerblocks gelagerter, zumindest teilweise aus ferromagnetischem
Material gebildeter Hebel vorgesehen ist und daß der Elektromagnet in einer solchen
Lage mit Bezug auf den Hebel angeordnet ist, in der er diesen bei vorbestimmter
Erregung aus seiner durch die permanenten Haltemagnete bewirkten Ruhestellung in
die Sperrstellung schwenkt. Bei ein,er derartigen erfindungsgemäßen Ausbildung ist
die Auslöseschwelle lediglich durch das magnetische Gleichgewicht beim Zusammenwirken
der permanenten Haltemagnete mit dem im Schaltkreis angeordneten Elektromagnet abhängig.
Es sind keine Rückzugs- und oder Vorspannfedern, die am Hebel des Sperrgliedes angreifen,
erforderlich, die in ihrer Federkennung ganz genau ausgesucht und abgestimmt sein
müßten. Dadurch ergibt sich nicht nur eine hohe Betriebssicherheit über lange Betriebszeiträume
hinweg, sondern auch ein außerordentlich einfacher Vorrichtungsaufbau. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil besteht darin, daß, da die Auslöseschwelle sich durch das magnetische
Gleichgewicht bestimmt, diese Auslöseschwelle außerordentlich einfach nach Wahl
verändert werden kann, was sehr wünschenswert ist, um die Vorrichtung beispielsweise
an verschiedene Filmempfindlichkeiten, Filterfaktoren od. dgl. anzupassen. Das magnetische
Gleichgewicht läßt sich außerordentlich einfach, beispielsweise durch Veränderung
der elektrischen Eigenschaften des Schaltkreises durchführen oder durch Veränderung
der räumlichen gegenseitigen Zuordnung der einzelnen Magnete.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
und den Zeichnungen hervor. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einer nicht
Gegenstand der Erfindung
bildenden Belichtungseinstelleinrichtung
einer Kamera, F i g. 2 eine schematisiert gezeichnete Seitenansicht der in F i g.
2 dargestellten Vorrichtung, von rechts gesehen, einschließlich üblicher, in der
optischen Achse der Aufnahmelinse einer zugehörigen Kamera liegender Teile, F i
g. 3 eine teilweise geschnitten und abgebrochen gezeichnete Seitenansicht eines
Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei sich die Teile in ihrer Ausgangsstellung
befinden, F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht nach erfolgter Auslösung,
F i g. 5 eine Seitenansicht der Anhaltevorrichtung in Zusammenarbeit mit der Belichtungseinstelleinrichtung
einer Kamera, F i g. 6 einen Stromkreis mit veränderlichem Widerstand zur Einstellung
der Anhaltevorrichtung auf verschiedene Filmempfindlichkeiten, F i g. 7 bis 10 Einrichtungen
zur Einstellung der Auslöseschwelle der Anhaltevorrichtung, F i g. 11 ein Ausführungsbeispiel
einer Einrichtung zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Photowiderstandes
und F i g. 12 und 13 weitere Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Kompensation
der Temperaturabhängigkeit.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zur automatischen Belichtungseinstellung
bei einer Einzelbildkamera, die längs ihrer optischen Achse 10 ein Linsensystem
12, zwei Blendenlamellen 14 und 16, einen Verschlußmechanismus 18 und eine lichtempfindliche
Fläche, beispielsweise einen Filmstreifen 20, aufweist. Die Blendenlamellen 14 und
16 sind durch ein Verbindungsstück 22 gekuppelt, an dem die Lamellen mit Zapfen
24 bzw. 26 drehbar befestigt sind. Das Verbindungsstück 22 ist an einem festen Stift
28 drehbar angelenkt.
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Die Lamellen 14 und 16 weisen je zwei Öffnungen auf.
Die erste Öffnung 30 in der Lamelle 14 arbeitet mit einer Öffnung
32 in der Lamelle 16 zusammen, wodurch eine gemeinsame, in der optischen Achse 10
liegende Blendenöffnung geschaffen wird. Die zweite Öffnung 34 in der Lamelle
14 arbeitet mit einer öffnung 36 in der Lamelle 16 zusammen und bildet mit
ihr eine gemeinsame Öffnung, die der Steuerung eines hinter den Blendenlamellen
liegenden Photowiderstandes 35 dient. Eine an einem Festpunkt 40 befestigte
Feder 38 übt auf die Lamelle 14 eine Zugkraft nach oben aus. Dadurch wird das Verbindungsstück
22 im Uhrzeigersinn geschwenkt und die Lamelle 16 nach unten bewegt in eine Stellung,
in der sich die Öffnungen 30 und 32 sowie die Öffnungen 34 und 36 überlappen. Normalerweise
wird jedoch die Lamelle 16 in ihrer äußersten oberen Lage gehalten, wodurch
das Verbindungsstück 22 in seiner äußersten Schwenklage gegen den Uhrzeigersinn
und die Lamelle 14 in ihrer tiefsten Stellung gehalten wird, so daß die Öffnungen
normalerweise verdeckt sind. Dies wird durch eine stärkere Feder 42 bewirkt, die
zwischen einem Festpunkt 44 und einem Arm 46 des Auslösehebels 48 der Kamera
angebracht ist. Der Zapfen 26 des Verbindungsstückes 22 liegt auf der Oberseite
des Armes 46 auf und wird von diesem Arm unter Überwindung der Zugkraft der schwächeren
Feder 38 in seiner obersten Stellung gehalten.
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Wird der Auslösehebe148 mit der Hand betätigt und dabei die Zugkraft
der Feder 42 überwunden, so kann sich der Zapfen 26 infolge des von der Feder
38 ausgeübten Zuges nach unten bewegen. Hierdurch bewegt sich die Lamelle 16 nach
unten und die Lamelle 14 nach oben, so daß jedes Paar Öffnungen sich zu überlappen
beginnt. Wenn durch die öffnungen 34 und 36 so viel Licht auf den Photowiderstand
35 fällt, daß dieser bis zu einem vorherbestimmten Grade erregt wird, löst dieser
eine elektromagnetische Anhaltevorrichtung aus, die in der folgenden Beschreibung
als Sperrvorrichtung bezeichnet ist, die eine weitere Bewegung der Lamellen blockiert
und die überlappung der Öffnungen 30 und 32 begrenzt, so daß die freigegebene Fläche
der herrschenden Bildhelligkeit entspricht.
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Wie in den F i g. 3 bis 5 dargestellt, besteht die Sperrvorrichtung
aus einem nichtmagnetischen Block 50, der in einem Bügel 54 eine V-förmige
Aussparung 52 und zwei permanente Haltemagnete 56 und 58
aufweist,
die beiderseits der Aussparung 52 angeordnet sind. Ein permanentmagnetischer Hebel
60 verläuft durch den Bügel 54 und trägt eine Schneide 62, die in der Aussparung
52 ruht. Der Hebel 60 trägt eine Einstellschraube 64, die den Hebel
durchsetzt und sich an der Stirnseite des Blockes 50 abstützt. Normalerweise liegt
die rechte Seite des Hebels etwas näher zu dem Block 50 als seine linke Seite, oder
der Magnet 58 ist etwas stärker als der Magnet 56, so daß der Hebel das Bestreben
hat, sich in die in F i g. 3 gezeichnete Stellung einzustellen, wobei die Einstellschraube
sich gegen die Stirnseite des Blockes 50 abstützt. Bei der Betätigung des Schalters
wird die rechte Seite des Hebels 60 von dem Block 50 fortgezogen, während seine
linke Seite sich auf den Block zu bewegt. Die Bewegung des Hebels kann durch eine
Berührung mit dem Block 50 begrenzt werden.
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Die Sperrvorrichtung weist einen in geringem Abstand vom rechten Ende
des Hebels 60 und gegenüber dem Magnet 58 angeordneten Elektromagnet 66 auf,
der entweder unmittelbar von einem lichtelektrischen Wandler 35 erregt wird oder
dessen Erregung durch den lichtelektrischen Wandler 35 gesteuert wird; hierfür wird
bevorzugt ein Photowiderstand, z. B. eine Kadmiumsulfidzelle, verwendet.
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Erfindungsgemäß wird der Photowiderstand 35 in Serie mit einer Batterie
68 und dem Elektromagnet 66 geschaltet. In dem Maße, wie die aus den Blendenöffnungen
34 und 36 gebildete gemeinsame öffnung beim Herunterdrücken des Auslösehebels 48
größer wird, steigt die Erregung des Photowiderstandes, und sein elektrischer Widerstand
nimmt ab, bis der Elektromagnet genügend stark erregt ist, um den Hebel
60
unter Überwindung der Differenz der Anziehungskräfte der Magnete 56 und
58 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um die Schneide 62 zu schwenken, wodurch die
Sperrvorrichtung ausgelöst und eine weitere Bewegung der Blendenlamellen
14 und 16 in folgender Weise unterbunden wird: Wie aus den F i g.
1 und 5 ersichtlich ist, bewegt sich eine Nase 61 an dem Hebel 60 nach links auf
die Lamellen 14 und 16 zu, wenn der Hebel 60 durch Auslösung der Sperrvorrichtung
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Wird die Sperrvorrichtung ausgelöst,
bevor die Blendenöffnung eine vorbestimmte Mindestgröße erreicht hat, so zeigt dieses
an, daß die Objekthelligkeit größer ist, als für den Belichtungsbereich der Kamera
vorgesehen ist. Dann stößt die Nase 61 des Hebels 60 gegen einen Anschlag
70 an der Blendenlamelle 14 und wird
dadurch an einer weiteren Bewegung
nach links gehindert. Weiter trifft ein an dem Arm 46 des Hebels 48 befestigter
Anschlag 72 auf einen an der Nase 61
des Hebels 60 befindlichen
Anschlag 74 und blockiert dadurch die weitere Abwärtsbewegung des Auslösehebels
48.
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Liegt dagegen die Objekthelligkeit innerhalb des Belichtungsbereiches
der Kamera, so entfernt sich der Anschlag 70 aus der Bahn der Nase
61. Diese greift nunmehr zwischen die Zähne 76, die an der Blendenlamelle
16 angeordnet sind, unterbricht dabei die weitere Bewegung beider Lamellen
und schafft dadurch eine der Objekthelligkeit entsprechende Blendenöffnung. In diesem
Fall entfernt sich der Anschlag 74 aus der Bewegungsrichtung des Anschlages
72, so daß der Auslösehebe148 der Kamera seine Abwärtsbewegung über die ganze
Bahnlänge ausführen kann. Der Arm 46 des Auslösehebels verläßt bei seiner
Abwärtsbewegung den Zapfen 26, der dem Arm nun nicht mehr weiter folgt. Kurz
bevor der Auslösehebel48 seine ganze Bahn durchlaufen hat, trifft sein unteres Ende
auf einen Betätigungshebel 78 (F i g. 2), der zur Betätigung des Verschlusses
und damit zur Auslösung der Belichtung dient.
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Liegt die Objekthelligkeit unterhalb des Belichtungsbereiches der
Kamera, so wird die Sperrvorrichtung auch bei Erreichen der vollen Blendenöffnung
nicht ausgelöst. Die Anschläge 72 und 74 treffen dann aufeinander und verhindern
eine volle Abwärtsbewegung des Auslösehebels 48, so daß der Verschluß nicht
ausgelöst werden kann.
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Einstellung der Sperrvorrichtung Die Sperrvorrichtung kann bezüglich
Empfindlichkeit und magnetischen Gleichgewichts durch Einstellen der Schraube
64 (s. F i g. 3 bis 5) justiert werden. Diese Einstellung kann auch zum Kompensieren
von Änderungen der Filmempfindlichkeit, der Belichtungszeit oder anderer Belichtungsfaktoren,
z. B. des Filterschwächungsfaktors, dienen. Andere der Kompensation von Belichtungsfaktoren
dienende Einstellungsmöglichkeiten der Sperrvorrichtung sind in den F i g. 6 bis
10 dargestellt. In F i g. 6 ist ein in Serie mit dem Elektromagnet 66 geschalteter
veränderlicher Widerstand 80 dargestellt. Eine Verstellung des Widerstandes
80 ändert die Empfindlichkeit des Elektromagnetenstromkreises und stellt
dabei die Auslöseschwelle der Sperrvorrichtung ein.
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In F i g. 7 ist ein Mechanismus zur Einstellung eines der permanenten,
mit 158 bezeichneten Magnete dargestellt. Dieser Magnet wird von einer Schraube
82 durchsetzt, die in der Wand 151 des Blockes 150 gelagert
ist. Ein Rändelknopf 84 kann von Hand gedreht werden, um den Magnet
158 in Richtung auf die Schneide 62 hin und her zu bewegen und dadurch
die Auslöseschwelle der Sperrvorrichtung einzustellen. Die Einstellung kann in irgendwelchen
passenden Einheiten, z. B. in solchen der Filmempfindlichkeit, geeicht sein und
an einer zusammen mit dem Knopf 84 drehbaren Skala 85
abgelesen werden.
In der Anfangseinstellung der Sperrvorrichtung liegt das rechte Ende des Hebels
60
an einem Anschlag 86 des Blockes 150 an. Damit wird ein geeigneter Abstand
zwischen dem Hebel 60
und dem Magnet 158 eingehalten. Eine ähnliche
Einstellung ist in F i g. 8 dargestellt, wo ein Magnet 258
durch die Schraube
82 und den Knopf 84 hin und her in Richtung auf den Elektromagnet 66 bewegt
wird. In F i g. 9 ist ein Einstellmechanismus dargestellt, bei dem ein keilförmiger
Haltemagnet 358, der einen der vorher beschriebenen permanenten Magnete ersetzen
oder ergänzen kann, mittels einer in einem Rahmenteil 89 gelagerten Schraube
82 in einer zu dem Hebel 60 parallelen Ebene verstellbar ist. Bei
dieser Einstellmöglichkeit wird der Steuermagnet 358 mehr oder weniger unter den
Hebel 60 geschoben, wodurch die Auslöseschwelle der Sperrvorrichtung geändert wird.
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Es ist auch möglich, die Stellung des Hebels einzustellen, wie es
in F i g. 10 dargestellt ist. In diesem Fall ist sowohl der Hebel 160 als
auch der Block 350 mit einander zugeordneten Aussparungen 90
bzw. 92
versehen. Die Schneide 162 kann nun mit zwei beliebigen einander gegenüberliegenden
Aussparungen in Verbindung gebracht werden, um die Auslöseschwelle einzustellen.
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Einige der für den Erfindungsgegenstand geeigneten Photosensistoren
weisen eine temperaturabhängige Charakteristik auf, derart, daß die Empfindlichkeit
des Stromkreises des lichtelektrischen Wandlers eine Funktion der Umgebungstemperatur
ist. Um derartige Temperaturschwankungen zu kompensieren, ist bei der vorliegenden
Erfindung eine temperaturempfindliche Einrichtung vorgesehen, die dazu dient, einen
Haltemagnet relativ zu dem Sperrhebel in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur
zu verschieben. Drei Ausführungsformen einer solchen Temperaturkompensationseinrichtung
sind in den F i g. 11 bis 13 dargestellt. In F i g. 11 ist die Schraube
82 in einem Rahmenteil 96 gelagert und kann, wie oben beschrieben,
durch einen Knopf 84
verstellt werden, der mit einer in Belichtungswerten
geeichten Skala 85 versehen ist. Die Schraube 82 steht in Schraubverbindung mit
einem Block 94, der einen Bimetallarm 98 trägt. An dem freien Ende
des Armes 98 ist ein Haltemagnet 100 befestigt. Durch Drehung des
Knopfes 84 läßt sich dieser Magnet in Richtung auf die Schneide-62 hin und
her verschieben, um Belichtungswertänderungen auszugleichen. Der Bimetallarm
98 bewegt ebenfalls den Haltemagnet 100, und zwar in Abhängigkeit
von Temperaturänderungen. Hierdurch erfolgt eine zusätzliche der Kompensation der
Temperaturempfindlichkeit des lichtelektrischen Wandlers dienende Einstellung des
Steuermagnets.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 12 ist die Schraube
82 in dem Block 450 gelagert und trägt ihrerseits den kleineren Block
102, an dem ein Bimetallarm 104 befestigt ist. Einer der Hauptmagnete
(bezeichnet mit 458) ist an dem freien Ende des Bimetallarmes 104
befestigt. Die Einstellung des Magnets 458 geschieht sowohl durch den Arm
104 als auch durch den Knopf 84. Dabei wird der Magnet 458
in Richtung auf den Elektromagnet 66 hin und her bewegt, wodurch Änderungen
sowohl der die Belichtung beeinflussenden Faktoren als auch der Umgebungstemperatur
kompensiert werden. Eine ähnliche Einrichtung ist in F i g. 13 dargestellt, bei
der die Schraube 82 in einem Rahmenteil 106 gelagert ist. Die Schraube
trägt ihrerseits ein Bimetallelement 108, an dessen Ende ein keilförmiger
Steuermagnet 558 befestigt ist. Das Einstellen des Knopfes 84 kompensiert
Änderungen der die Belichtung bestimmenden Größen, während temperaturbedingte Verbiegungen
des Elementes 108 Änderungen der Umgebungstemperatur ausgleichen. Beide Kompensationseffekte
werden
dadurch erreicht, daß der Magnet 558 mehr oder weniger weit unter den Hebel 60 geschoben
wird.