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automatische Belichtungssteuerung für photographische Kameras Die vorliegende Erfindung
betrifft ein automatisches Belichtungssteuerungssystem in photographischen Kameras,
| vor allem aber ein Steuerungssystem, bei dem Verschluss- |
| geschwindigkeit und Blendenöffnung veränderlich sind und, |
| t |
| automatisch gesteuert werden. |
| Bei den meisten bisherigen Kameras mit automatischem Be- |
lichtungssteuerungssystem wird die Blendenöffnung automatisch auf Grund der gemessenen
Lichtstärke des Aufnahmeobjektes eingestellt. In Kameras mit automatischer Einstellung
des einen Belichtungsfaktors war es üblich, den anderen Faktor entweder konstant
zu halten, oder von Hand zu ändern. Bleibt ein Belichtungsfaktor konstant, so ist
die Zahl der Belichtungswerte, für die die Kamera Verwendung finden kann, verhältnismässig
begrenzt. Andererseits
| geht in Fällen, in denen der nicht automatisch gesteuer- |
| , |
| te Belichtungsfaktor von Hand eingestellt werden muss, |
der eigentliche Zweck automatischer Belichtungssteuerungssysteme,
nämlich die Verringerung der vom Kamerabenützer auszuführenden Handgriffe, weitgehend
verloren.
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Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es daher, sowohl die Verschlussgeschwindigkeit,
als auch die Blendenöffnung der Kamera als miteinander verbundene Funktionen der
Lichtstärke des Aufnahmeobjektes automatisch einzustellen.
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Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Messinstrument
eines Belichtungsmessers Mittel aufweist, welche für die Zusammenarbeit mit den
Steuermitteln für Verschlusszeit und Blende bestimmt sind und nach Maßgabe des Messinstrumentenausschlags
sowohl die Öffnungszeit des Verschlusses als auch das Mass der Blendenöffnung bestimmen.
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Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der bewegliche Teil
des Messinstrumentes sowohl einen Anschlag für das Steuermittel für die Verschlusszeit,
als auch einen Anschlag für das Steuermittel für die Blende auf, bzw. bildet selbst
diese Anschläge.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels, sowie aus den Patentansprüchen hervor. Das beschriebene
Ausführungsbeispiel ist zeichnerisch dargestellt, und zwar zeigen :
Fig.
l die Vorderansicht einer photographischen Kamera, in welcher die vorliegende Erfindung
verwirklicht ist, Fig. 2 die Vorderansicht desjenigen Teiles des Verschlusses, welcher
zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist, Fig. 3 die Vorderansicht des Verschlussgeschwindigkeitenringes,
Fig. 4 die Vorderansicht des Steuermechanismus nach der Erfindung, einschließlich
der Verschluss-/Blendenlamellen bei Ruhelage des Bedienungshebels, Fig. 5 die Vorderansicht
gemäss Fig. 4 bei durchgeführter Betätigung des Bedienungshebels, Fig. 6 eine graphische
Darstellung des Verhältnisses der automatisch gewählten Verschlusszeiten zu den
verschiedenen Blenden, Eine photographische Kamera 10 (Fig. l) ist mit einer Photozelle
12 (siehe auch Fig. 5) versehen, welche mit einem Galvanometer 14 verbunden ist
und dieses speist. Dabei kann der Stromkreis zwischen Photozelle und Galvanometer
beliebiger, bekannter Art sein. Das Galvanometer 14 hat eine bewegliche
Spule
16, deren Stellung durch die Lichtstärke des Aufnahmeobjektes bestimmt wird. Zwei
Arme 18 und 20 dienen zum Anpassen der Verschlussgeschwindigkeit bzw. zur Begrenzung
der Blendenöffnung in der nachstehend beschriebenen Weise.
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Die vorliegende Erfindung ist zur Verwendung mit jedem beliebigen
Mehrzeiten-Drehlamellenverschluss geeignet, gleichgültig ob Spann-oder automatischer
Verschluss, bei welchem ein bewegliches Element als Funktion seiner Stellung die
Arbeitsgeschwindigkeit des Verschlusses bestimmt oder auf andere Art steuert. Zur
Erklärung der Erfindung wurde ein Teil eines bekannten Spannverschlusses gezeigt,
bei welchem ein Geschwindigkeitsring 22 (Fig. 3) drehbar um eine Laufbüchse 24 gelagert
ist, die eine unveränderliche Öffnung 26 umgibt, welche in Bezug auf ihre Achse
mit der Objektivachse der Kamera übereinstimmt. Eine Steuerkurve 28 am Geschwindigkeitsring
22 arbeitet mit einem Stift 30 eines Hemmwerkes 32 (Fig. 2) zusammen. Bei Drehung
des Ringes 22 bewegt die Steuerkurve 28 den Stift 30 radial zum Zwecke der Einstellung
des Hemmwerkes 32 und dadurch zur gleichzeitigen Regelung des Bewegungsausmasses
eines Spannringes 34 auf seinem Weg von der gespannten in die ungespannte Stellung.
Während dieser Bewegung arbeitet ein Ansatz 35 des Spannringes 34 mit einem Verschlussantriebshebel
36 zusammen, zum Zwecke des Öffnens und erneuten Schliessens des Verschlusses in
einer von der Anfangseinstellung
des Geschwindigkeitsringes 22
(Fig. 3) bestimmten Geschwindigkeit. Da die Arbeitsweise dieser Verschlussart hinreichend
bekannt ist, erübrigt es sich auf Einzelheiten näher einzugehen.
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Aus der späteren Beschreibung der Verschluss-/Blendenlamellen geht
hervor, dass diese Lamellen unterschiedlich geöffnet werden. Bei den meisten Verschlussarten
führt der Antriebshebel 36 jedoch eine kreisförmige Bewegung aus, welche während
eines jeden Arbeitsvorganges des Verschlusses in ihrem Ausmass gleich bleibt. In
diesem Fall ist es notwendig, einen gegliederten Verschlussantriebshebel vorzusehen,
welcher auch aus 2 Hebeln bestehen kann, wobei mit dem ersten die in jedem Falle
in gleichbleibendem Mass erfolgende Verschwenkung (durch den Spannring 34 des dargestellten
Verschlusses) durchgeführt wird und der zweite von dem ersten zu einer Teilbewegung
veranlasst wird, welche durch die unterschiedliche Öffnung der Verschluss-/Blendenflügel
begrenzt wird.
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Der erste Hebel 38 und der zweite Hebel 40 (Fig. 2) bilden zusammen
den Verschlussantriebshebel 36. Beide Hebel 38 und 40 sind auf einem Bolzen 42 drehbar
gelagert. Eine Schenkelfeder 44 ist um den Bolzen 42 gelagert und arbeitet mit einem
Ansatz 46 des Hebels 38 und einem Stift 48 des Hebels 40 zusammen. Die Feder 44
versucht dadurch, die beiden Hebel so gegeneinander zu verschwenken, dass der Stift
48 des Hebels 40 stets gegen den Hebel 38 gedrückt wird. Eine zweite Schenkelfeder
50
ist ebenfalls um den Bolzen 42 gelagert und arbeitet mit einem fest angeordneten
Stift 52 und einer Seitenfläche des Hebels 38 zusammen, wobei sie versucht, die
aus den Hebeln 38 und 40 und der Feder 44 bestehende Einheit so gegen den Uhrzeigersinn
um den Bolzen 42 zu schwenken, dass sich der Hebel 38 auf dem Spannring 34 oder
dessen Ansatz 35 abstützt.
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Wird der Spannring 34 durch Auslösen des Verschlusses ebenfalls ausgelöst,
so dreht er sich, wie durch den Pfeil in Fig. 2 gezeigt, gegen den Uhrzeigersinn.
Der Ansatz 35 des Spannringes 34 trifft dabei auf den Hebel 38, wodurch die Hebel
38 und 40 im Uhrzeigersinn um den Bolzen 42 gedreht werden. Der Stift 48 des Hebels
40 greift durch längliche Schlitze 54 bzw. 56 (Fig. 4 und 5) hindurch, welche in
jeder der beiden Verschluss-/Blendenlamellen 58 und 60 vorgesehen sind. Die Lamellen
58 und 60 sind bei 62 bzw. 64 drehbar gelagert. Die Schlitze 54 und 58 sind in einem
Winkel zueinander und in einem Winkel zu der Bewegung des Stiftes 48 angeordnet,
so dass bei Bewegung des Stiftes 48 die Lamellen 58 und 60 in einander entgegengesetzter
Richtung um ihre Drehpunkte nach der einen oder anderen Richtung gedreht werden.
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Die Lamellen 58 und 60 überlappen sich in Übereinstimmung mit der
festliegenden Öffnung 26 und decken diese Öffnung, wie in Fig. 4 gezeigt, normalerweise
ab. Während des Verschlussauslösevorganges werden durch die Hin-und Herbewegung
des
Stiftes 48 die Lamellen 58 und 60 vorübergehend auseinandergeschwenkt, um eine Blendenöffnung
66 (Fig. 5) in axialer Ausrichtung auf die festliegende Öffnung 26 zu bilden.
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Die äussere Kante 68 der Lamelle 60 ist zum Zwecke der Zusammenarbeit
mit dem Arm 20 der Galvanometerspule 16 gezahnt. Bei Öffnung der Lamellen 58 und
60 während des Verschlussauslösevorganges begrenzt der Arm 20 die Bewegung dieser
Lamellen und bestimmt dadurch die Grösse der Öffnung 66 auf Grund der Stellung der
Spule 16 und letzten Endes auf Grund der Lichtstärke des Aufnahmeobjektes.
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Werden die Lamellen 58 und 60 von dem Arm 20 angehalten, so endet
gleichfalls die kreisförmige Bewegung des Stiftes 48 und seines Hebels 40 (Fig.
2). Der Hebel 38, der sich in jedem Falle um ein unveränderliches Mass bewegt, wird
daher gegen die Kraft der Feder 44 trotz festgehaltenem Hebel 40 weitergeschwenkt
und dann durch diese Feder während des letzten Teiles des Verschlussauslösevorganges
wieder mit dem Hebel 40 in Verbindung gebracht.
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Der Bedienungshebel der Kamera ist mit 70 bezeichnet und in den Fig.
4 und 5 gezeigt. Dieser Hebel ist bei 72 drehbar gelagert und wird normalerweise
durch eine Feder 76 in seiner Stellung gemäss Fig. 4 gegen einen Anschlag 74 gehalten.
Der Anschlag 74 ist auf einer Verschlussgeschwindigkeits-Bestimmungsscheibe
78
angebracht, welche mit dem Verschlussgeschwindigkeitsring 22 (Fig. 3) eine Einheit
bildet. Sowohl die Scheibe 78, als auch der Ring 20 sind um eine Lagerbüchse 24
drehbar gelagert. Eine Seitenfläche 80 (Fig. 4 und 5) der Scheibe 78 arbeitet mit
einem festen Anschlag 82 zusammen, welcher zur Begrenzung der Drehbewegung der Scheibe
78 dient, die über den Hebel 70 und den Anschlag 74 unter dem Einfluss der Feder
76 steht.
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Diese Stellung ist in Fig. 4 gezeigt.
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Wenn der Bedienungshebel 70 von Hand im Uhrzeigersinn gegen die Kraft
der Feder 76 bewegt wird, dreht eine leichtere Feder 84 die Scheibe 78 und den Verschlussgeschwindigkeitsring
22 (Fig. 3) gegen den Uhrzeigersinn, bis eine gezahnte Kante 86 der Scheibe 78 an
dem Arm 18 der Galvanometerspule 16 anschlägt. Diese Bewegung des Ringes 22 stellt
die Verschlussgeschwindigkeit ein, die z. B. auf einer fest angeordneten Skala 88
angezeigt werden kann, welche mit einer auf der Scheibe 78 angeordneten Indexmarke
90 zusammenarbeitet. Ein weiteres Verschwenken des Hebels 70 im Uhrzeigersinn bewirkt,
dass das innere Ende dieses Hebels mit einem Ansatz 92 des Verschlussauslösehebels
94 in Verbindung tritt, wodurch der Hebel 94 gegen den Uhrzeigersinn um einen Lagerstift
96 verschwenkt wird und somit einen Verschlussauslösevorgang in bekannter Art und
Weise einleitet. Während dieses Vorganges wird die Blendenöffnung in der bereits
beschriebenen Weise eingestellt. Die Zeitdauer der Öffnung der Lamellen wird von
der eingestellten Verschlussgeschwindigkeit
festgelegt, d. h.
durch die Stellung'der Scheibe 78, welche eine Funktion der Stellung der Galvanometerspule
16 und letztlich der Lichtstärke des Aufnahmeobjektes ist.
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Wird der Bedienungshebel 70 der Kamera losgelassen, so wird er von
der Feder 76 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wobei er auf den Anschlag 74 der Scheibe
78 trifft, und die Scheibe 78 gegen die Kraft der schwächeren Feder 84 dreht, bis
die Fläche 80 der Scheibe 78 wieder an dem festen Anschlag 82 anschlägt. Die Kamera
ist sodann für die nächste Aufnahme bereit.
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Wie bereits aus der bisherigen Beschreibung hervorging, werden die
Verschlussgeschwindigkeit und die Blendenöffnung einer Kamera, in welcher die vorliegende
Erfindung zur Anwendung kommt, als Funktionen der Lichtstärke des Aufnahmeobjektes
bestimmt.
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Theoretisch gibt es eine unendliche Zahl von Kombinationen zwischen
Verschlussgeschwindigkeiten und Blendenöffnungen, die eine"korrekte"Aufnahme bei
einer beliebigen Lichtstärke ergeben. Schnellere Verschlussgeschwindigkeiten begünstigen
Bewegungsaufnahmen, während kleinere Blenden die Tiefenschärfe des Bildes erhöhen.
Kommt die vorliegende Erfindung in einer bestimmten Kamera zur Anwendung, so muss
die Kombination von Verschlussgeschwindigkeit und Blende, die durch die jeweilige
Galvanometerstellung hervorgerufen wird, willkürlich festgelegt werden. Bei einer
bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht jeweils ein Zahnabstand an der Kante
86 der Scheibe
78 und ein Zahnabstand an der Kante 68 der Lamelle
60 einem halben Verstellwert der Blende bzw. Verschlussgeschwindigkeit. Ein Zahnabstand
auf der Scheibe 78 zusammen mit einem Zahnabstand auf der Lamelle 60 entspricht
daher einem vollen Verstellwert oder dem Faktor 2 in der einfallenden Lichtstärke.
Bei der niedrigsten Speisung des Galvanometers 16 greift der Arm 18 in den äussersten
linken Einschnitt der Scheibe 78 ein, während der Arm 20 in den obersten Einschnitt
der Verzahnung der Lamelle 60 eingreift, was z. B. einer Verschlussgeschwindigkeit
von 1/25 sec. bzw. der Blende f/4 entspricht. Der folgende Einschnitt der Verzahnungen
an Scheibe und Lamelle entspricht halben Verstellwerten und der dritte Einschnitt
den nächsten vollen Werten (l/50 sec. und f/5,6). Da sowohl die Verschlussgeschwindigkeit,
als auch die Blendenöffnung durch die Bewegung der Arme 18 und 20 der beweglichen
Galvanometerspule 16 im Hinblick auf kürzere oder längere Belichtung in der gleichen
Richtung verändert werden, addieren sich jeweils die Änderungen von Verschlussgeschwindigkeit
und Blende. Eine Änderung von einem halben Verstellwert bei jedem der beiden Werte-entsprechend
einem Zahnabstand auf den beiden Elementen 60 und 78-bewirkt eine Belichtungsänderung
von einem vollen Verstellwert. Das Verhältnis von Verschluss-und Blendenwerten ist
in Fig. 6 graphisch dargestellt, wobei die strichpunktiert gezeichnete Linie den
nutzbaren Bereich der Lichtintensität, oder den Grad der Speisung des Galvanometers
darstellt.
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Die Erfindung wurde unter besonderer Bezugnahme auf ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass Änderungen und Abwandlungen
im Sinne und im Rahmen der oben beschriebenen Erfindung, sowie der beigefügten Ansprüche
vorgenommen werden können.