DE1863457U - Belichtungsmess- bzw. -regelvorrichtung. - Google Patents

Description

> DipU-lng. August Böshart η* en* ^, _{4J n}

Dipl.-lng. Walter Jackisch fr/C ******D.J j c.C J* H, ^

Patentanwälte Sfuttgart-N, Birfcenwaldstr. 213 D .A 26

Ing. Karl Voekenhuber » Eaimund Haus er in

Wien

Beliehtungsmeß- bzw. -

Me Feuerung TDetrifft eine Beliehtungsmeß- "bzw. -regeleinrichtung an kinematographisehen Kameras mit einem ±m Strahlengang des OtojektiTs angeordneten Spiegelrerschluß, der während der !ransportphase des Filmes das Bildfenster abdunkelt und das Licht auf eine photoelektrische Zelle, vorzugsweise auf einen

Ψ" - - - ■ ■ ■'".'. ^; Photowiderstand lenkt.

Bei einer bekannten Binrichtung dieser Art war ein normaler, ebener Tersehlußflügel Torgesehen. TJm eine seitliche AusSpiegelung aus dem Objektivstrahlengang zu ermögliche, war es jedoch erforderlich, die Achse dieses Terschlusses zur optischen Achse zu neigen. Diese Anordnung hatte einen erhebliehen konstruktiven Aufwand und eine unerwünschte Vergrößerung des Kameravolumens zur Folge und erforderte überdies zwischen Spiegelverschluß und :]?hötözelle ein optisches System zur Abbildung des Aufnahmeobjektes auf der Baotozelle. Um ^ den Nachteil einer schräg zur optischen Achse verlaufenden Verschlußwelle zu vermeiden, hat man daher bereits Verschlüsse vorgeschlagen, deren Flügel als Seil einer außen verspiegelten Kegelfläche ausgebildet sind. %ne derartige Ausführung ergibt wohl in bezug auf dsn mechanischen Aufbau der Kamera Vorteile, bewirkt

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jedoch eine starke Zerstreuung des reflektierten Lichtes, die durch geeignete, zusätzliche optische Mittel kompensiert werden mußte. Ün weiterer Nachteil, der beiden Ausführungen gemeinsam war, ist, daß der Spiegelverschluß aus konstruktiven G-ründen im allgemeinen in einem Teil des Strahlenganges des Objektivs mit parallelen oder divergenten Strahlen angeordnet werden mußte, so daß das reflektierte, schräg zur optischen Achse austretende Strahlenbündel einen wesentlichen Platzbedarf und damit eine Vergrößerung, des Objektivs vor allem in axialer Sichtung zur lOlge hatte.

Gemäß der Neuerung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Spiegelfläche des Verschlusses konkav gekrümmt und so angeordnet ist, daß sie die Optische Achse unter einem spitzen Winkel schneidet, wobei die auf den Verschluß auftreffenden Lichtstrahlen reflektiert und als konvergentes Bündel auf die lichtempfindliche Zelle gerichtet sind.

Bei Kameras mit Eotationsversohluß ist gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung die Spiegelfläche als Drehfläche ausgebildet, deren Achse mit der Rotationsachse des Verschlusses zusammenfällt. Vorteilhaft ist die Spiegelfläche des Verschlusses als sphärischer Hohlspiegel ausgebildet.

In einer Ausgestaltung der Neuerung ist die Brennweite der Spiegelfläche des Verschlusses so gewählt, daß der Meßwinkel der Photozelle ungefähr mit dem Objektwinkel des Kameraobjektivs übereinstimmt.

Bei einer Kamera mit Spiegelreflexsuchereinrichtung ergibt sich dann eine minimale axiale Baulänge der gesamten Qbjektivänordnung, wenn in an sieh bekannter Weise vor dem Verschluß im Strahlengang des Objektivs eine teilreflektierende Planplatte vorgesehen ist, die einen Seil des einfallenden Lichtes einem Suchersystem zuführt, wobei

die lläehennormale dieser Planplatte, die optische Achse des Objektivs und der an der Spiegelfläche des Verschlusses reflektierte Axialstrahl in einer Bbene liegen, und der der Planplatte benachbarte Randstrahl des reflektierten Bündels ungefähr parallel zu dieser verläuft.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der !feuerung ist die Spiegelfläche des Verschlusses aus ringförmigen konkaven Zonen aufgebaut die einen gemeinsamen Brennpunkt aufweisen und in Richtung der optischen Achse stufenförmig gegeneinander versetzt sind, so daß die Ausdehnung des Verschlusses in Dichtung der optischen Achse klein ist.

Bei Kameras mit Rotationsversehluß ist gemäß einem weiteren Merkmal der Heuerung die Spiegelfläche als Drehfläche ausgebildet, deren Achse mit der Rotationsachse des Verschlusses zusammenfällt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Feuerung ist die mittlere Brennweite der Spiegelfläche des Verschlusses so gewählt, daß der Meßwinkel der Photozelle ungefähr mit dem Objektwinkel des Kameraobjektivs übereinstimmt*

Die Feuerung wird im folgenden an Hand zweier Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die. Zeichnung näher erläutert, in welcher in 1?ig. 1 schematisch der optische Aufbau einer Schmalfilmkamera mit gpiegelreflexsucher und automatischem Blendenregler dargestellt ist. 3?ig* 2 zeigt ein Detail einer anderen Ausführung, ebenfalls im Axialsehnitt. In beiden Pig. weisen gleichartige !eile gleiche Bezugszeichen auf.

Das in 3?ig. 1 der Zeichnung dargestellte Kameraobjektiv besteht aus einem Grundobjektiv 1 und einem pankratischen afokalen Vorsatz, der eine kontinuferliche Verstellung der äquivalenten Brennweite des Kameraobjektivs ermöglicht. Der pankratische Vorsatz besteht aus zwei positiven Gliedern 2 und 4, zwischen welchen ein negatives Glied 3 verschiebbar angeordnet ist. Das positive Frontglied 2

wird bei einer Brennweitenänderung des Objektivs so verschoben, daß die Lage des durch das Objektiv entworfenen Bildes ungeändert bleibt. Während die Verschiebung des negativen Gliedes 3 bei einer Brennweitenänderung nach einem linearen Bewegungsgesetz erfolgt, wird das frontglied 2 nach einem hyperbolischen Bewegungsgesetz mit einem ümkehrpunfct verstellt» Zwischen dem afokalen Torsatz 2 bis und dem Grundobjektiv 1 ist eine teilreflektierende, planparallele Glasplatte 5 zur optischen Achse geneigt angeordnet, die einen Seil des durch das Objektiv einfallenden Lichteseinem Suche rsyst em zuführt. Die an der Glasplatte 5 reflektierten Strahlen werden durch das Sucherobjektiv 6 zu einem Bild vereinigt. Durch einen Sachkantspiegel 7 und einen Planspiegel 8 wird eine Seitenvertausehung und Bildaufrichtung erzielt. Das Sucherbild wird durch ein Okular 9 betrachtet.

Im Grundobjektiv 1 ist eine automatisch verstellbare Objektivblende vorgesehen, die zwei drehbar gelagerte Lamellen 10, 11 aufweist. Die Lamelle 10 ist direkt an der Achse eines Galvanometers 12 angeordnet und wird durch dieses verdreht. Die Lamelle 11 ist über eine Stift-Sehliiarerbindung mit der Lamelle 10 gekuppelt und wird durch diese verstellt.

!Zwischen der teilreflektierenden Glasplatte 5 und dem Grundobjektiv 1 ist ein Rotationsverschluß 13 vorgesehen, dessen Hügel sphärisch gekrümmt ist und seine konkave !fläche dem Objekt zuwendet. An dieser !lache ist ein Spiegelbelag aufgebracht, welcher in der dargestellten Lage des Verschlusses das durch das Objektiv einfallende Licht reflektiert und auf den Phötowiderstand 14 ein Bild entwirft. Der Photowiderstand 14 liegt im. Stromkreis der Batterie 16 und steuert das Galvanometer in dem Sinne, daß bei Erhöhung der auf den Photowiderstand 14 einfallenden Lichtmenge die durch die_ Lamellen 10 und 11 bestimmte Blendenöffnung verkleiner^wird, während sie vergrößert wird, wenn weniger Licht auf den Photowiderstand

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Die Brennweite der Spiegelfläche desVerschlusses, dessen Krüi^ungsmittelpunkt mit 1-7 feezeichnet ist, ist so gewählt, daß das Verhältnis von brennweite des Gfrundöbjektivs 1 zu halber Diagonale des Bildfensters -ungefähr gleich, dem Verhältnis von Brennweite der Spiegelflache des Verschlusses zu halberDiagonale der lichtempfindlichen Schicht des Phot©Widerstandes 14 ist·' Dadurch wird erreicht, daß der Meßwinkel des Photowiderstandes gleich dem Objektwinkel des Kameraobjektives ist und zwar unabhängig von der jeweiligen Brennweiteneinstellung desselben.

Bin weiterer Vorteil der neuen Sinriehtung ist, daß infolge der sammelraläten Wirkung des Spiegelverschlusses und des konvergenten Strahlenverlaufes zwischen Spiegelverschluß und Photowiderstand 14 der erforderliche axiale Abstand zwischen Verschluß und Planplatte 5 gegenüber Ausführungen mit parallelem oder divergentem Strahlenverlauf wesentlich geringer ist» Überdies kann durch diese Maßnahme eine weitere Optik vor dem Photowiderständ 14 vermieden werden.

In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispieles kann der Verschlußflügel auch als !eil einer kegeligen, parabolischen, elliptischen oder torischen fläche ausgebildet sein.

Der Versehlußflüge1 kann auch die ^orm einer allgemeinen Drehflache aufweisen. Wesentlich ist jedoch, daß die Achse der Drehflache mit der Rotationsachse 15 des Verschlusses zusammenfällt»

Sine andere Ausführung der Feuerung, die sieh durch einen besonders geringen axialen Platzbedarf auszeichnet, ist in S*ig. 2 dargestellt. In tibereinstimmung mit Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Kameraobjektiv dessen Aperturblende durch zwei Lamellen 1O und 11 gebildet wird. Die Lamelle 10 wird direkt durch ein G-alvanometer 12 verstellt, während die Lamelle 11 über ein Stift-Schlitzgetriebe von der Lamelle 10 angetrieben wird.

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Die Linse 4 stellt das Hinterglied eines afokalen Vorsatzes dar. Unmittelbar hinter dieser Linse ist eine planparallele Glasplatte- 5 angeordnet, welche die optische Achse unter einem spitzen Winkel schneidet und einen 5Qeil des durch das Torsatzobjektiv einfallenden Lichtes in ein Suchersystem ausspiegelt, dessen Objektiv mit 6"bezeichnet ist. Tor dem Kameraobjektiv 1 ist ein Verschlußflügel 18 angeordnet, der durch eine Welle 15 angetrieben wird und während des Transportes des Filmes das Objektiv 1 abdunkelt. Der Verschlußflügel 18 ist stufenförmig ausgebildet und weist eine Eeihe von konkaven Spiegelaonen auf, deren gemeinsamer Brennpunkt ungefähr auf der Oberfläche des Photowiderstandes.14 liegt. Die zwischen den einzelnen Spiegelzonen liegenden Zonen sind nicht verspiegelt bzw. nach der Verspiegelung des gesamten Hügels 18 mit Lack abgedeckt. Der Photowiderstand 14 ist in Serie mit der Batterie 16 im Stromkreis des Galvanometers 12 angeordnet und bewirkt je nach den Beleuchtungsverhältnissen des Objektfeldes eine Vergrößerung bzw* Verkleinerung der durch die Lamellen 10, .11 bestimmten Blendenöffnung* -".--:

Die mittlere Brennweite der Spiegelzonen des Tersehluß^- flügeis 18 ist so gewählt, daß der Meßwinkel des Photowiderstandes ungefähr gleich dem Objektwinkel des Objektivs ist.

Der Verschlußflügel 18 kann aus einer Metallfolie oder einer Lamelle aus Hartgummi oder Kunststoff gepreßt und nachträglieh verspiegelt sein. Im Interesse einer besonders wirtschaftliehen Herstellung sind die einzelnen Spiegelzonen als sphärische Hohlspiegelringe ausgebildet. ; ,

In Abänderung des dargestellten Beispiels können die Spiegelzonen des Verschlußflügels auch als Seile von Kegelflachen, parabolisches, elliptischen oder torischen flächen ausgebildet sein.

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Die leuerung kann auch dahingehend abgewandelt werden, daß der Verschluß als Schwingterschluß ausgebildet wird, wobei der Versehlußflüge1 im wesentlichen eine geradlinige, permodisch wiederkehrende Bewegung ausführt. Wesentlich ist, daß auch in diesem fall das am YersGhlußflügel reflektierte lieht während des G-roßteiles der Dunkelphase der Versehlußbe?\?egung auf den Photowiderstand gerichtet ist. Der Verschluß kann auch hinter der Objektivblende angeordnet sein. In diesem Pail ist die Blendenregeleinrichtung nach Art einer selbstabgleichenden Brücke aufgebaut. ' .

Die neue Einrichtung kann auch bei Kameras angewendet werden, bei welchen der lichtwert durch das Galvanometer angezeigt wird, die Sinsteilung der Blende jedoch manuell erfolgt.

Anstelle eines Photowiderstandes kann beispielsweise auch eine Selen- oder Siliziumphotozelle, ein ^fototransistor oder eine Photodiode verwendet werden. Der im Ausführungsbefepiel angegebene pankratische Vorsatz, kann durch Vorsätze fester Brennweite oder durch eine brechkraftlose Abschlußplatte ersetzt werden.

Die Feuerung 1st auch nicht an das angegebene Suchersystem, gebunden.

Claims (8)

c h u t ζ a ns ρ r ü ehe

1. Belichtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung an kinemat ο graphischen Kameras mit einem im Strahlengang des Objektivs angeordnetem SpiegelverSchluß, der währender üiransportphase des Ulmes das Bildfenster abdunkelt und das licht auf eine photoelektrische Zelle lenkt, dadurch, gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche des Tersehlusses konkav■gekrümmt ist und so angeordnet ist, daß sie die optische Achse unter einem spitzen Winkel sehneidet, wobei die auf den Terschluß- auftreffenden Lichtstrahlen reflektiert und als konvergentes Bündel auf die lichtempfindliche Zelle gerichtet sind.

2. Belichtungsmeß- bzw» -regeleinrichtung für kinematographisehe Kameras mit einem Eotationsversehluß nach -^nspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche als Drehfläche ausgebildet ist, deren Achse mit der Rotationsachse des Tersehlusses zusammenfällt.

3* Belichtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung nach -^ns-pvuGh. 1 oder E, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche des Tersehlusses als sphärischer Hohlspiegel ausgebildet ist.

4· Belichtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite der Spiegelfläche des Tersehlusses so gewählt ist, daß der Meßwinkel der Photozelle ungefähr mit dem Objektwinkel des Kameraobjektivs übereinstimmt.

5. Belichtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise vor dem Terschluß im Strahlengang des Objektivs eine teilreflektierende 51ahplatte vorgesehen ist, die einen Seil des einfallenden lichtes einem Suehersystem zuführt, wobei die Flächennormale dieser Elanplätte, die optische Achse des Objektivs und der an der Spiegelfläche des Tersehlusses reflek-

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tierte Axialstrahl in einer Ibene liegen, und der der Elanplatte benachbarte Randstrahl des reflektierten Bündels ungefähr parallel zu dieser verläuft.

6. Belichtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche des Verschlusses aus ringförmigen konkaven Zonen aufgebaut ist, die einen gemeinsamen Brennpunkt aufweisen und in Richtung der optischen Achse stufenförmig gegeneinander versetzt sind, so daß die Ausdehnung des Verschlusses in Richtung der optischen Achse klein ist. -

7. Belichtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung für kinematographische Kameras mit einem Rotationsverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche als Drehfläche ausgebildet ist, deren Achse mit der Rotationsachse des Tersehlusses zusammenfällt.

8. Beliehtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung naeh Anspruch 6_?öder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche des Verschlusses aus sphärischen Hohlspiegelringen aufgebaut ist.

9· Beliehtungsmeß- bzw. -regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Brennweite der Spiegelfläche des Tersehlusses so gewählt ist, daß der Meßwinkel der Photozelle ungefähr mit dem Ob^ektwinkel des Kameraobjektivs übereinstimmt.