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Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Blendenöffnung eines Objektivs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Blendenöffnung
eines photographischen Objektivs mit einem von einem Galvanometer angetriebenen,
beweglichen Blendenflügel, der einen sich längs einer Mittellinie im wesentlichen
keilfömig verjüngenden Ausschnitt aufweist und damit die freie Objektivöffnung überläuft,
und mit einer Maske, von der jeweils ein Teil dem breiten und dem schmalen Abschnitt
des Blendenausschnittes zugeordnet ist.
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Wird bei bekannten Vorrichtungen der obengenannten Art nur ein einziger
beweglicher Blendenflügel vorgesehen, dann tritt der Nachteil auf, daß ein ungünstig
hoher Anteil von Randbereichen der freien Objektivöffnung für den Lichtdurchtritt
mit herangezogen wird. Dies ist im Interesse der sich ergebenden Schärfenverhältnisse
äußerst nachteilig. Um mit der beim Abblenden der freien Objektivöffnung eintretenden
Einbuße an Lichtstärke möglichst viel Schärfenzuwachs zu erkaufen, sollte die Blendenöffnung
kreisrund und konzentrisch zur optischen Achse des Objektivs sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung
der Blendenöffnung zu schaffen, bei der bei Verwendung eines einzigen vom Galvanometer
angetriebenen beweglichen Blendenflügels ein besonders guter Kompromiß zwischen
Lichtstärkeverlust beim Abblenden und dem erkauften Schärfengewinn erzielbar ist.
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Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Maskenteile
einander gegenüberliegende, in die freie Objektivöffnung hineinragende Vorsprünge
bilden. Dadurch läßt sich bei einer Vielzahl verschiedener Blendenöffnungen eine
der idealen Kreisform gut angenäherte Form der Blendenöffnung verwirklichen.
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Besonders günstige Verhältnisse lassen sich erzielen, wenn entsprechend
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen den die Vorsprünge
bildenden Maskenteilen ein bogenförmiger dritter Maskenteil vorgesehen ist, der
sich mindestens über einen Teil der Randzone der freien Objektivöffnung erstreckt.
Hierbei ergeben sich auch bei verhältnismäßig großen Blendenöffnungen gute Schärfenverhältnisse
infolge der ermöglichten genauen Abdeckung der Randzone der Objektivöffnung.
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Noch günstigere Ergebnisse werden erhalten, wenn weiterhin bei einem
noch verfeinerten Ausführungsbeispiel der Blendenflügel einen Randteil aufweist,
der sich in einer Stellung des Blendenflügels, in der er die Objektivöffnung im
wesentlichen freigibt, über einen Teil der Randzone der Objektivöffnung erstreckt.
Dadurch läßt sich bei verhältnismäßig großer Öffnung der Einfluß der Randzonen völlig
ausschalten.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematisiert
und auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Ansicht einer Kinoaufnahmekamera
mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung, F i g. 2
eine schematisiert gezeichnete perspektivische Ansicht eines manuell betätigbaren
übersteuerungsmechanismus, mit dem die Regelvorrichtung unwirksam gemacht werden
kann, F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Maskenform, F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel
eines beweglichen Blendenflügels, F i g. 5 bis 11 die relativen Stellungen der festen
und bewegbaren Öffnungen und der Maske gemäß den F i g. 3 und 4 bei typischen Objektivöffnungswerten,
F
i g. 12 eine abgewandelte Form einer Maske und eines bewegbaren Blendenflügels,
F i g. 13 die funktionelle Beziehung zwischen der Maske und dem Flügel nach F i
g. 12, wobei die Maske von der festen Öffnung für höchste Lichtstärke wegbewegt
ist, und F i g. 14 bis 18 die relativen Stellungen der festen Öffnung, der Maske
und des Blendflügels nach F i g. 12 und 13 bei typischen Öffnungswerten.
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In F i g. 1 ist die Erfindung in Verbindung mit einer Kinoaufnahmekamera
dargestellt, obgleich sie ebensogut in einem Photoapparat angewendet werden kann.
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Das in die Kamera einfallende Licht wird auf einem Film 14 durch ein
auswechselbares Frontlinsenelement 10 und ein hinteres Linsenelement gesammelt,
das eine feste Öffnung 12 bildet. Der durch die feste Öffnung 12 hindurchgehende
Lichtbetrag wird durch die Stellung eines Blendenflügels 68 gesteuert, der vorzugsweise
aus dünnem Aluminium hergestellt ist und eine längliche, gekrümmte, tropfenförmige
Öffnung 70 hat, die über der Öffnung 12 liegt. Ein Hebel ist um eine Welle 22 dicht
parallel zum Flügel 68 schwenkbar und hat an einem Ende eine Maske 62. Die Maske
62 liegt über einem Abschnitt der Öffnung 12 und erstreckt sich vom Rand bis ungefähr
zum Zentrum dieser Öffnung. Vorzugsweise ist die Fläche der Maske etwas kleiner
als die halbe Fläche der Öffnung 12. Der Blendenflügel 68 ist an der Drehspule 30
eines galvanometerartigen elektrischen Meßinstruments befestigt und dreht sich mit
der Spule, wobei sich verschiedene Teile der Öffnung 70 mit der festen Öffnung 12
überdecken. Die Spule 30 und das Instrument selbst sind bekannt und z. B. in der
USA.-Patentschrift 1927 346 dargestellt. Die Spule 30 erhält ihre Speisespannung
über ein Paar Steuerfedern - von denen eine mit 32 bezeichnet ist - von einem lichtempfindlichen
Element 34, das eine gebräuchliche Photozelle sein kann. Das Licht von der
betrachteten Szene fällt auf das Element 34 durch ein Linsenrastersystem 36. Wie
bekannt, ist die von der drehbaren Spule 30 des mit dem Photoelement 34 verbundenen
Meßinstrumentes eingenommene Winkelstellung eine Funktion der auf die Zelle auftreffenden
Lichtintensität. Die Stellung des Blendenflügels 68 zur Öffnung 12 ist derart, daß
die Breite des Teiles der Öffnung 78, der mit der Öffnung 12 durch die Bewegung
der Spule 30 in Deckung ist, eine umgekehrte Funktion der auf das Element auftreffenden
Lichtintensität ist.
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Ein Zeiger 38 ist mit der Spule 30 verbunden und zeigt auf einer Blendenskala
40 an, die in den Sucher 42 der Kamera eingebaut ist. Zur Vereinfachung der
Zeichnung ist die Skala als umgekehrtes Abbild ihrer üblichen Erscheinung, von der
Vorderseite der Kamera aus gesehen, dargestellt.
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Für höhere Blendenwerte, die den kleineren Blendenöffnungen entsprechen,
wirkt die Maske mit dem Flügel 68 zusammen, um eine zusammengesetzte Öffnung zu
bilden, die im wesentlichen über der festen Öffnung 12 zentralisiert ist. Bei einem
Nichtvorhandensein der Maske 62 müßte der Flügel für jeden dieser Öffnungswerte
weiter nach links bewegt werden. Dadurch würde er mit dem linken Rand der festen
Öffnung 12 zusammenarbeiten und damit den Lichtweg hauptsächlich auf einen Randteil
der öffnung 12 begrenzen, was aus im vorhergehenden ausgeführten Gründen nicht wünschenswert
ist. Wenn die Lichtintensität bei einem so niedrigen Wert liegt, daß sie einem Blendenwert
unter der Grenze der Skala 40 entspricht, kann die Maske von Hand mittels eines
Knopfes 28 (F i g. 1) von der Öffnung 12 weggeschwenkt werden. Zu diesem Zweck ist
ihr Hebel mit Reibung um seine Welle 22 drehbar. Wenn es für unnötig gehalten wird,
die Maske von der Öffnung 12 zu entfernen, so kann der Hebel wegfallen, und die
Maske kann als festes Bestandteil ausgebildet werden. Sie kann z. B. einen vorstehenden
Teil der Einfassung der Öffnung 12 bilden.
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F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform, mittels deren die automatische
Arbeitsweise des Blendenflügels von F i g. 1 von Hand übersteuert werden kann, um
die Blendenöffnung auf jeden von einer Reihe ausgewählter Werte einzustellen. Eine
Scheibe 44, die um ihre Mitte mit einer Welle 46 drehbar ist, hat eine Anzahl von
kreisförmigen, in ihrer Größe abgestuften Öffnungen 48, deren Mittelpunkte gleiche
Radialabstände von der Welle 46 haben. Die Scheibe 44 ist in der Kamera mittels
der Welle 46 in einer solchen Stellung angeordnet, daß ein durch die Mittelpunkte
der Öffnungen 48 gehender Kreis auch durch eine Linie geht, die senkrecht zum Mittelpunkt
der festen Linsenöffnung 12 steht (F i g. 1). Ein Knopf 50, der mit der Welle
46 verbunden ist, dient dazu, Welle und Scheibe zu drehen und irgendeine
der Öffnungen 48 mit der Öffnung 12 in Deckung zu bringen. Der Knopf 50 kann mit
einem Zeiger 52 versehen sein, der auf einer Blendenskala 54 anzeigt, die an der
Außenseite der Kamera angebracht ist.
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Jede der zwei größten Öffnungen 48 auf der Scheibe 44 hat angenähert
den gleichen Durchmesser wie die feste Öffnung 12 der Kamera. Eine von diesen öffnungen
ist mit einer Maske versehen, die ähnlich geformt ist wie die vorgehend beschriebene,
in F i g. 1 dargestellte Maske 62. Wenn die maskierte Öffnung 48 die Öffnung 12
überdeckt, so übernimmt ihre Maske die Funktion der Maske 62. Die Zusammenwirkung
zwischen der Maske, der festen Öffnung 12 und dem beweglichen Flügel 68 ist die
gleiche, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben wurde. Wenn
die Scheibe 44 in eine andere Stellung gedreht wird, z. B. wenn irgendeine andere,
nicht maskierte Öffnung 48 mit der Öffnung 12 in Deckung ist, so arbeitet ein Nocken
58, der auf der Scheibe angenähert zentriert angeordnet und mit dieser verbunden
ist, mit der unteren Kante 60 des Blendenflügels 68 zusammen und hält den Flügel
in einer Stellung, in der die Maximalbreite seiner Öffnung 70
mit der Öffnung
12 in Deckung ist. Hierdurch wird das automatische Arbeiten des Flügels verhindert.
In diesem Fall, steuert die Größe der Öffnung 48, die mit der Öffnung 12 in Deckung
ist, den der Kamera zugeführten Lichtbetrag. Der Öffnungswert wird von der Skala
54 statt von der Skala 40 abgelesen.
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F i g. 3 zeigt die Ausbildung der Maske 62. Sie hat ein Paar einander
gegenüberliegender Maskenteile 64, von denen jeder die Form eines V mit abgestumpftem
Scheitel hat. Die Scheitel der Maskenteile erstrecken sich gegeneinander von entgegengesetzten
Randgebieten der festen Öffnung und bilden eine ungefähr sanduhrglasförmige Öffnung
66, die zentral über der Öffnung 12 angeordnet ist. F i g. 4 zeigt den beweglichen
Blendenflügel 68 mit seiner Öffnung 70, die im wesentlichen die Form eines abgestuften
Tropfens aufweist. Der Flügel 68 steuert im Zusammenwirken mit den Maskenteilen
64 und der Öffnung 12
den Lichteinlaß in die Kamera und kann in
der gleichen Weise, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, bewegt werden. Die Maske 62
kann gedreht werden, um die Maskenteile 64 von der Öffnung 12 zu entfernen, wie
das vorstehend in bezug auf den schwenkbaren Hebel in F i g. 1 beschrieben wurde.
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Die F i g. 5 bis 11 zeigen die Formen der zusammengesetzten Öffnungen,
wie sie gebildet werden, wenn der Flügel 68 in verschiedene Stellungen über der
Maske 62 gedreht wird. Jeder strichpunktiert gezeichnete Kreis 72 in den F i g.
5 bis 11 stellt die ideale kreisförmige Öffnung- dar, die die gleiche Fläche wie
die zusammengesetzte Öffnung der entsprechenden Figur hat. Die Stellung des Flügels
68
in jeder der F i g. 5 bis 11 ist durch die Koinzidenz der Mitte des Kreises
72 mit dem Schnittpunkt der gekrümmten Mittellinie 74 (F i g. 4) der Öffnung 70
und mit einer zur Linie 74 senkrechten Linie 76 bestimmt. Jede Linie 76 ist mit
einem Blendenwert gekennzeichnet, der einem Blendenwert auf einer der F i g. 5 bis
11 zugeordnet ist. Es ist ersichtlich, daß jede zusammengesetzte Öffnung gegenüber
der Maske 62 und der festen Öffnung 12 der Kamera gut zentriert ist.
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F i g. 12 zeigt eine zweite Form der Maskenanordnung, bei der zwei
Maskenteile 80 und 82 in Form und Anbringungsort bezüglich der festen Öffnung
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den Maskenteilen 64 (F i g. 3) ähnlich sind. Die Maskenteile
80 und 82 sind durch einen bogenförmigen dritten Maskenteil 84 verbunden,
und alle drei Maskenteile bilden ein Stück mit einem Hebel 86, der um 88 drehbar
ist. Eine Feder 90 drückt den Hebel 86 gegen einen festen Anschlag 100 (F i g. 12).
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Ein mit drei Armen versehener Blendenflügel 102 ist um eine Achse
104 drehbar. Ein erster Arm 105
trägt ein Gegengewicht 106. Ein zweiter
Arm 108 hat eine im wesentlichen in der Form eines gekrümmten V gestaltete
Öffnung 110, die mit der festen Öffnung 12 und den Maskenteilen
80, 82 und 84 zusammenwirkt und eine zusammengesetzte Öffnung zum
Steuern des Lichteinlasses in die Kamera bildet, wobei in einer Stellung (s. F i
g. 12) ein Randteil 111
sich über einen Teil der Randzone der Öffnung 12 erstreckt.
Ein dritter Arm 112 des Flügels 102 trägt ein Ohr 114, das
mit einem Arm 116 am Maskenhebel 86 zusammen arbeitet. Wenn der Flügel 102 zur größten
Öffnungsstellung gedreht wird, dann berührt das Ohr 114 den Arm 116 und dreht den
Hebel 86 im Uhrzeigersinn (s. F i g. 13); dabei werden die drei Maskenteile aus
dem Lichtweg der Kamera herausgeschwenkt. Ist der Flügel 102 in einer zu einer kleineren
Öffnung gehörenden Stellung (F i g. 12 und F i g. 14 bis 18), dann berührt das Ohr
114 den Arm 116 nicht, und die Feder 90 hält die Maskenteile
80,
82, und 84 in den Stellungen, in denen sie das Randgebiet
der Öffnung 12 bedecken.
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Das Hinzufügen des bogenförmigen Maskenteils 84 verbessert die Zentralisation
der zusammengesetzten Öffnung für die kleinen Blendenöffnungen; die Entfernung des
Flügels 102 und des Maskenteils 84 beim größten Blendenwert ermöglicht
die Benutzung der ganzen festen Öffnung.