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Automatische Entfernungseinstellung für photographische Kameras Die
Erfindung betrifft Systeme zur automatischen Belichtungssteuerung in photographischen
Kameras und insbesondere Steuersysteme, bei denen die Scharfstellung des Auf-. nahmeobjektivs
automatisch erfolgt.
| Einer der Hauptgründe für die grosse Beliebtheit der Box- |
Kameras ist ihre ausserordentlich bequeme Handhabung, die bisher dadurch ermöglicht
wurde, dass die photographischen Daten der Kamera konstant gehalten wurden, so dass
keine Notwendigkeit zur Einstellung der Verschlussgeschwindigkeit und der Blende
sowie zur Scharfstellung des Aufnahmeobjektivs bestand. Jedoch erfordert eine Fixfokuseinstellung
des Aufnahmeobjektivs die Verwendung eines Objektivs mit kleiner Öffnung, wodurch
der Aufnahmebereich der Kamera besonders bei schwachen Lichtverhältnissen beschränkt
ist. Um den Aufnahmebereich der Kamera bei geringster Kompliziertheit der Bedienung
zu vergrössern, sind bereits zahlreiche Mittel vorgeschlagen worden, um die Belichtung
in derartigen Kameras automatisch zu steuern, indem man die Blende und/oder die
Verschlussgeschwindigkeit
mittels photoelektrischer Vorrichtungen steuert. Bei all diesen bekannten Kameras
ist jedoch die Scharfstellung des Aufnahmeobjektivs entweder fest oder aber von
Hand einstellbar.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Schärfe des Aufnahmeobjektivs
einer Kamera ohne Zutun des die Kamera Bedienenden automatisch einzustellen. Zweckmässigerweise
wird auch dafür Sorge getragen, dass die Verschlussgeschwindigkeit und/oder die
Blendenöffnung automatisch eingestellt wird.
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Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Messinstrument
eines photoelektrischen Belichtungsmessers Mittel steuert, die mit dem einstellbaren
Teil zur Vorwahl der Verschlussöffnungszeit zusammenarbeiten, um die Stellung dieses
Teils zu bestimmten und dadurch die Verschlussöffnungszeit als Funktion der Aufladung
des Messinstruments vorzuwählen, und dass ausserdem Mittel vorgesehen sind, die
von dem einstellbaren Teil zur Vorwahl der Verschlussöffnungszeit gesteuert werden,
um die Belichtungsöffnung der Blende und die Scharfstellung des Aufnahmeobjektivs
in Abhängigkeit von der Stellung dieses Teils zu regeln.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels sowie aus den dazugehörenden Zeichnungen und Patentansprüchen
hervor. In den Zeichnungen zeigen : Fig. l die Vorderansicht einer photographischen
Kamera, bei welcher die vorliegende Erfindung verwirklicht worden
ist,
Fig. 2 die Vorderansicht eines Teils des Verschlussmechanismus, Fig. 3 die Vorderansicht
des Verschlusszeiten-Einstellringes, Fig. 4 die Einstellmechanismen für Verschluss,
Blende und Scharfstellung des Aufnahmeobjektivs in perspektivischer Darstellung,
Fig. 5 die Blendenlamellen und den Blendeneinstellring in Zusammenarbeit mit dem
Verschlusszeiten-Einstellring in perspektivischer Darstellung, Figo 6 eine perspektivische
Darstellung des automatischen Einstellmechanismus vor dem Drücken der Auslösetaste
der Kamera, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 6 gezeigten Mechanismus
nach dem Drücken der Auslösetaste der Kamera.
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Eine Kamera 10 (Fig. 1) ist mit einer Photozelle 12 (siehe auch Fig.
7) ausgestattet, die mit einem Galvanometer 14 verbunden ist und dieses speist.
Die Photozelle 12 und das Galvanometer 14 bilden zusammen einen photoelektrischen
Belichtungsmesser an sich bekannter Bauart. Das Galvanometer 14 hat eine bewegliche
Spule 16, die um ihre Lagerachse in Abhängigkeit von der Lichtintensität des Aufnahmeobjektes
verdreht
und damit eingestellt wird. Ein Zeiger 18 ist fest mit
der Spule 16 verbunden und dreht sich mit ihr. Der Zeiger 18 soll die Verschlussgeschwindigkeit,
die Blendenöffnung und die Entfernung in nachfolgend beschriebener Art und Weise
einstellen.
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Die Erfindung ist in erster Linie für die Verwendung mit einem Belichtungssteuerungssystem
bestimmt, bei welchem entweder die Verschlussgeschwindigkeit oder die Blendenöffnung
oder aber beide automatisch eingestellt werden. Sie wird nachfolgend im Zusammenhang
mit einem Steuersystem beschrieben, bei dem die Verschlussgeschwindigkeit und die
Blendenöffnung automatisch eingestellt werden, was selbstverständlich nicht ausschliesst,
dass die Erfindung auch in Verbindung mit solchen Steuersystemen Verwendung finden
kann, bei welchen nur einer der beiden genannten Faktoren automatisch eingestellt
wird.
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Wenn die Erfindung mit einem automatisch eingestellten Verschluss
verwendet wird, so kann irgendein Verschluss beliebiger Bauart mit drehbar gelagerten
Lamellen Verwendung finden, der auf verschiedene Verschlusszeiten eingestellt werden
kann, wobei es ohne Bedeutung ist, ob es sich um einen Spannverschluss oder um einen
Automatverschluss handelt. Bei dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel
handelt es sich um einen an sich bekannten Spannverschluss, bei dem ein Verschlusszeiten-Einstellring
22 (Fig. 3) auf einen Entfernungseinstellring 50 montiert ist, welcher auf einer
Führungshülse 24 drehbar gelagert ist. Die Führungshülse 24 weist eine Öffnung 26
auf, durch deren Zentrum die optische
Achse der Kamera verläuft.
Eine Steuerfläche 28 im Verschlusszeiten-Einstellring 22 arbeitet mit einem Bolzen
30 zusammen, welcher einem in Fig. 2 gezeigten und in seiner Gesamtheit mit 32 bezeichneten
Hemmwerk zugehört. Wenn der Ring 22 gedreht wird, bewegt die Steuerfläche 28 den
Bolzen 30 radial zu dem Ring 22, um das Hemmwerk und damit die Ablaufgeschwindigkeit
des Spannringes 34 des Verschlusses zu bestimmen, wenn sich der Spannring 34 bei
der Auslösung des Verschlusses von seiner gespannten Lage in seine Ruhelage bewegt.
Während dieser Bewegung arbeitet ein Ansatz 35 am Spannring 34 mit einem Hebel 36
zusammen, welcher dazu bestimmt ist, den Verschluss mit einer solchen Geschwindigkeit
zu öffnen und wieder zu schliessen, welche von der anfänglichen Einstellung des
Verschlusszeiten-Einstellringes 22 (Fig. 3) bestimmt wird. Die Arbeitsweise dieses
Verschlusses, welcher an sich nicht zur Erfindung gehört, ist hinreichend bekannt,
so dass es sich erübrigen dürfte, hierauf noch ausführlicher einzugehen.
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Der Verschlusszeiten-Einstellring 22 hat einen sich nach hinten erstreckenden,
bogenförmigen Ansatz 46, welcher mit einer stufenförmig ausgebildeten Kante 48 ausgestattet
ist (siehe Fig. 4, 6 und 7). Die Kante 48 tastet, wie nachstehend beschrieben wird,
die Stellung des Galvanometerzeigers 18 ab, um die Belichtungsfaktoren sowie die
Entfernung einzustellen.
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Der Verschlusszeiten-Einstellring 22 ist, wie bereits beschrieben,
mit dem Entfernungseinstellring 50 fest verbunden, welcher sich zusammen mit dem
Ring 22 um seine Achse dreht, um die Entfernung in Abhängigkeit von der Verschlussgeschwindigkeit
einzustellen. Selbstverständlich kann der Entfernungseinstellring
50
anstatt mit dem Verschlusszeiten-Einstellring auch mit einem Blendeneinstellring
gekuppelt sein.
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Zwei Ansätze 52 und 54 an dem Verschlusszeiten-Einstellring 22 bzw.
an dessen Ansatz 46 umgreifen gabelförmig einen Arm 56, welcher an einem Blendeneinstellring
58 angeordnet ist, so dass die Blende, der Verschluss und die Vorrichtung für die
Entfernungseinstellung miteinander gekuppelt sind und jede dieser drei Einstellungen
von den anderen beiden abhängig ist.
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Ein an dem Verschlusszeiten-Einstellring 22 vorgesehener Hebel 60
(Fig. 4, 6 und 7) ist mit dem einen Ende einer Feder 62 verbunden, die den Verschlusszeiten-Einstellring
22, den Blendenring 58 und den Ring 50 zur Einstellung der Entfernung entgegen dem
Uhrzeigersinn um die Hülse 24 zu verdrehen versucht. Normalerweise wird die Einstellvorrichtung
gegen die Kraft der Feder 62 von einem Hebel 64 gehalten, der bei 65 drehbar gelagert
ist, und gegen den sich die untere Kante des Hebelarmes 60 abstützt. Der Hebel 64
steht unter dem Einfluss einer Feder 66, welche stärker ausgebildet ist als die
Feder 62 und bestrebt ist, den Hebel 64 stets nach oben zu ziehen, d. h. ihn entgegen
dem Uhrzeigersinn um seine Lagerstelle 65 zu verschwenken. Der Hebel 64 weist einen
Schlitz 68 auf, welcher von einem Bolzen 70 durchgriffen wird, der an einem Teil
72 zur Betätigung der Kamera angeordnet ist.
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Gemäss den Fig. 6 und 7 ist das Betätigungsorgan 72 für eine Gleitbewegung
in vertikaler Richtung bestimmt.
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In Fig. 6 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung im Betriebszustand
vor dem Niederdrücken des Teils 72 gezeigt. Die abgestufte
Kante
48 des Ansatzes 46 wird auf die bereits beschriebene Art und Weise von dem Zeiger
18 des Belichtungmessers ferngehalten, so dass sich der Belichtungsmesser auf Änderungen
der Helligkeit des Aufnahmeobjektes einstellen kann. Wenn der Teil 72 betätigt wird
und dadurch die Kraft der Feder 66, wie in Fig. 7 gezeigt, überwunden wird, verdreht
die Feder 62 die vorstehend beschriebenen Verschluss-, Blenden-und Entfernungseinstellmittel,
bis die abgestufte Kante 48 des Ansatzes 46 den Zeiger 18 des Belichtungsmessers
berührt und gegen einen festen Anschlag 74 drückt, wodurch ein weiteres Verdrehen
der Einstellmittel verhindert wird.
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Es ist einleuchtend, dass dabei das Mass der Verdrehung der Einstellmittel
von der jeweiligen Stellung des Zeigers 18 des Belichtungsmessers abhängig ist.
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Die Blende kann während der Bewegung der den Belichtungsmesserzeiger
18 abtastenden Kante 48 des Ansatzes 46 von ihrer kleinsten bis zu ihrer grössten
Öffnung und die Verschlussgeschwindigkeit kann von ihrem kürzesten bis zu ihrem
längsten Belichtungsintervall eingestellt werden, um automatisch einen optimalen
Ausgleich zwischen der Verschlussöffnungszeit und der Schärfentiefe bei einer gegebenen
Helligkeit des Aufnahmeobjektes zu erzielen.
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Die Entfernungseinstellung für das Aufnahmeobjektiv wird vorzugsweise
so gewählt, dass wenn man einen gewissen Zerstreukreis berücksichtigt, die Naheinstellgrenze
der Entfernung (z. B. 1 Meter) im wesentlichen im ganzen Fokusierbereich des Objektivs-konstant
gehalten wird. Der Bereich der genauen Scharfstellung kann anfänglich die hyperfokale
Entfernung
zwischen der Naheinstellung und"unendlich"sein. Mit wachsender
Blende rückt die Entfernung der genauen Scharfstellung näher. Ein grosser Zerstreukreis
kann für die Naheinstellung zulässig sein und die Schärfenauflösung (in Gitterlinien/mm)
kann mindestens um einen Faktor 2-3 bei Entfernungseinstellungen, welche näher bei"unendlich"liegen,
erhöht werden.
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Die oben beschriebene Einstellung der Entfernung in Abhängigkeit von
der Blendenöffnung und der Verschlussgeschwindigkeit wird wie folgt gerechtfertigt
: Schwachlichtbedingungen, die häufig grosse Blendenöffnungen und lange Verschlusszeiten
erfordern, treten bei recht niedrigen Lichtwerten entweder im Freien oder im geschlossenen
Raum in erster Linie bei nahen oder mittelnahen Gegenständen auf.
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Gegen eine leichte Unschärfe des im Unendlichen befindlichen Hintergrundes
ist in diesen. Fällen im allgemeinen nichts einzuwenden. Bei höheren Lichtwerten
wird der Bereich der genauen Scharfstellung des Objektivs gleichzeitig mit dem Kleinerwerden
der Blendenöffnung grösser, was zu einem grösseren Auflösungsvermögen führt. Daher
werden entfernte Gegenstände und der im Unendlichen befindliche Hintergrund durch
das Objektiv mit automatischer Entfernungseinstellung allmählich in den wachsenden
Schärfenbereich gebracht.
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Die Erfindung wurde unter besonderem Hinweis auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben, doch sind selbstverständlich Variationen und Abänderungen, die sich
im Rahmen und im Sinn der Erfindung halten, wie sie vorstehend beschrieben und in
den Ansprüchen definiert wird, durchaus möglich.
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So besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, das mit dem Zeiger
18 des Belichtungsmessers zusammenarbeitende Abtastglied nicht wie in dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel an dem Einstellmittel für die Verschlussöffnungszeit vorzusehen,
sondern an dem Einstellmittel für die Blendenöffnung.
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In diesem Falle wären sodann die Einstellmittel für die Verschlussöffnungszeit
sowie für die Scharfstellung des Aufnahmeobjektives so anzuordnen, dass ihre Einstellbewegung
von dem Einstellmittel für die Blendenöffnung abgeleitet wird.
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Je nach Bauart der betreffenden Kamera ist es selbstverständlich auch
möglich, die Scharfstellung des Aufnahmeobjektivs entweder von dem den Zeiger des
Belichtungsmessers abtastenden Einstellmittel für die Verschlussöffnungszeit oder
für die Blendenöffnung allein abzuleiten, wenn an der Kamera eine Einstellmöglichkeit
für den einen oder anderen Belichtungsfaktor nicht vorgesehen ist.
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Ausserdem ist es auch denkbar, die Einrichtung zur Scharfstellung
des Aufnahmeobjektives so auszubilden, dass die automatische, als Funktion der Lichtstärke
erfolgende Scharfstellung durch direktes Abtasten des Belichtungsmesserzeigers durch
diese Einrichtung zur Scharfstellung erfolgt.