DE2036149C3 - Belichtungsregler für photographische Apparate - Google Patents
Belichtungsregler für photographische ApparateInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von eifern Belichtungsregler
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Derartige elektronisch" Belichtungsregler
arbeiten praktisch verzögerungstrei, d. h. das den Schließbefehl erteilende Ausgangssignal wird exakt zu
jenem Zeitpunkt geliefert, zu dem die Lichtmengenintegration vollendet ist. Infolge der mechanischen Trägheit
des Verschlusses erfolgt jedoch nach Auftreten des Schließbefehlsignales noch eine Nachbelichtung während
der Schließzeit des Verschlusses. Wenn mit konstanter Beleuchtung gearbeitet wird, also bei
Tageslichtaufnahmen oder bei Kunstlichtaufnahmen mit konstant brennenden Lichtquellen, dann kann diese
Nachlaufverzögerung einfach dadurch kompensiert werden, daß der Zeitpunkt der Verschlußzeitbildung
vorverlegt wird. Dies ist jedoch dann nicht möglich, wenn bei Blitzaufnahmen mit Blitzlampen gearbeitet
wird, deren Blitzlichtkurve unsymmetrisch ist.
Dies bedeutet, daß ein Belichtungsregler gemäß der Gattung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der für
Tageslicht kompensiert ist, für Blitzlampenbetrieb einen systematischen Fehler dann aufweist, wenn er die
übliche Blitzsynchronisation besitzt, wie diese beispielsweise in der Literaturstelle »Handbuch der Kamerakunde«
(1958), Seite 267 bis 268 beschrieben ist. Aus dieser Literaturstelle läßt sich die Lehre ableiten, eine
möglichst große Fläche aus der Blitzlichtkurve herauszuschneiden und es war auch bereits erkannt worden,
daß für unterschiedliche Belichtungszeiten an sich ein veränderbarer Zündzeitpunkt zweckmäßig wäre, damit
diese maximale Fläche mit der Verschlußoffenzeit übereinstimmt. In der Praxis wird dann jedoch dann ein
Kompromiß getroffen und ein fester Zündzeitpunkt benutzt, der kurz vor Erreichen des Maximalwertes der
Blitzlichtkurve liegt. Bei diesen Einstellungen wurde jedoch die Öffnungszeit und die Schließzeit des
Verschlusses überhaupt unberücksichtigt gelassen, und zwar schon deshalb, weil mit fester Verschlußzeit
gearbeitet wurde und keine Möglichkeit gegeben war, die Verschlußzeit bei Blitzbetrieb zu beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, jenen systematischen Fehler zu beseitigen, der sich infolge der
Unsymmetrie der Blitzlichtkurve ergibt, weil dadurch die während der Öffnungszeit einfallende Lichtmenge
von der während der Schließzeit einfallenden Lirhtmenge unterschieden ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale. Diese Einstellung des Zündzeitpunktes kann in Verbindung der elektronischen
Belichtungsregelschaltung sehr einfach vorgenommen werden und es wird hierdurch erreicht, daß die
Kompensation für alle Aufnahmesituationen bei Blitzlampenbetrieb auch bei unterschiedlichen Aufnahmeentfernungen
gewährleistet wird.
Wenn der Belichtungsregler mit einem zur Einleitung der Belichtung getriggerten Elektromagneten ausgerüstet
ist, dann wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Ausgang der Öffnungstriggerstufe
mit fest eingestellter Zeitverzögerung über eine Pufferschaltung einem die Durchschaltung der Blitzlampe
bewirkenden Tyristor zugeführt.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der
Zeichnung zeigt
jo F i g. 1 schernatisch in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung einen Verschluß, der mit
Hilfe eines erfindungsgemäßen Belichtungsreglers betätigt werden kann,
Fig.2 die elektrische Schaltung des Belichtungsreglers,
Fig.2 die elektrische Schaltung des Belichtungsreglers,
Fig.3 in einer mit einem vergrößerten Zeitmaßstab
gezeichneten graphischen Darstellung die dynamischen Charakteristiken des Kameraverschlusses nach F i g. 1,
Fig.4 eine im gleichen Zeitmaßstab wie Fig.3 gezeichnete graphische Darstellung, die es ermöglicht, integrierte Lichtwerte zu vergleichen, die mit Hilfe des Verschlusses nach Fig. 1 erzielt werden, der durch ein elektrisches Signal betätigt wird, welches durch die Regelschaltung nach F i g. 2 erzeugt wird,
Fig.4 eine im gleichen Zeitmaßstab wie Fig.3 gezeichnete graphische Darstellung, die es ermöglicht, integrierte Lichtwerte zu vergleichen, die mit Hilfe des Verschlusses nach Fig. 1 erzielt werden, der durch ein elektrisches Signal betätigt wird, welches durch die Regelschaltung nach F i g. 2 erzeugt wird,
Fig.5 in einer graphischen Darstellung den Verlauf
der Lichtausbeute einer Blitzlampe bekannter Art,
Fig. 6 graphisch die integrierten Lichtwerte, auf die
ein in der Bildebene angeordneter photographischer Film und die Photozelle des Belichtungsreglers anspricht,
Fig. 7 gibt eine Kurvenschar wieder, die die Augenblickswerte der Lichtmenge angeben, die durch
eine feste Blendenöffnung einer Kamera zur Filmebene gelangt, wenn als Lichtquelle eine Blitzlampe benutzt
wird.
Fig. I zeigt einen Verschluß 10 mit Blenden und Verschlußlamellen in der optischen Achse 12. Die
Blendenlamellen 14 und 16 sind mit profilierten Ausschnitten versehen, deren Ränder in Fig. I mit 18
M) und 20 bezeichnet sind. Diese Ausschnitte der Blendensegmente sind so geformt und angeordnet, daß
sie dann, wenn sich die Blendensegmente überlappen, zusammenarbeiten, um eine sich kontinuierlich ändernde
Blendenöffnung 22 abzugrenzen, deren Achse mit der optischen Achse 12 zusammenfällt. Die Lamellen 14
und 16 sind mit Hilfe von Achsen 24 und 26 drehbar gelagert.
Um die beiden Blendcnlamellen miteinander zu
Um die beiden Blendcnlamellen miteinander zu
kuppeln, sind zwei Stirnzahnräder 28 und 30 vorgesehen, von denen jedes mit einer der Achsen 24 und 26 und
einer der Blendenlamellen Hund 16 drehfest verbunden ist. Eine einzige Vorspannfeder 32 spannt die Blendenlamellen
so, daß sie sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Die Feder 32 ist mit ihrem mittleren Teil auf die
Achse 24 aufgeschoben und mit ihrem ortsfesten Ende an einer Zunge 34 verankert Das gespannte bewegliche
Ende der Feder 32 stützt sich an einem Zapfen 36 ab. Bei der in Fig. I gezeigten Ausgangs- oder Spannstellung
begrenzen die Blendenlamellen die kleinste mögliche Blendenöffnung 22. Die Lamelle 14 ist mit einer
halbrunden Aussparung 38 versehen.
Gemäß Fig. 1 trägt die Blendenlamelle 14 einen radial weiter außen angeordneten Ansatz 40, der mit
einem sich fortschreitend verbreiternden Schlitz 42 versehen isL Der Ansatz 40 umfaßt einen nach innen
geneigten Abschnitt 44, damit sich die Rückseite des Ansatzes vor der lichtempfindlichen Vorderseite eines
lichtempfindlichen Elements 46 und in einem relativ kleinen Abstand von diesem Element bewegen kann.
Das lichtempfindliche Element 46 ist so angeordnet, daß es zusammen mit dem Kameraobjektiv auf die
aufzunehmende Szene gerichtet werden kann. Hierbei ist das lichtempfindliche Element gegenüber dem
Ansatz 40 so angeordnet, daß die jeweils von der Szene zu dem Element gelangende Lichtmenge durch die
Größe desjenigen Teils des sich verbreiternden Schlitzes geregelt wird, der sich vor dem lichtempfindlichen
Element befindet, während ein Belichiungsvor- jo
gang durchgeführt wird. Der Schlitz 42 ist so gestaltet, daß er das zu der Photozelle 46 gelangende Licht
entsprechend der jeweiligen Stellung der die Blendenöffnung bestimmenden Lamelle 14 und 16 beeinflußt.
Die zusammenarbeitenden Blendenlamellen 14 und 16 werden in der in F i g. I gezeigten Stellung vor einem
Belichtungsvorgang durch eine Auslöseklinke 48 festgehalten, die eine nach außen abgewinkelte Zunge 50 hält,
die mit einem Arm 52 zusammenarbeiten kann. Der Arm 52 ist derart drehbar gelagert, daß er bei seiner
Freigabe am Beginn eines Belichtungsvorgangs eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinne ausführt,
so daß er gegen die Zunge 50 der Blendenauslöseklinke 48 stößt und die Klinke außer Eingriff mit der
Blendenlamelle 14 bringt Der Arm trägt eine Blattfeder 54, die an einem nach vorn abgewinkelten Abschnitt 56
des Arms befestigt ist. Die Feder 54 umfaßt einen Schaf labschnitt, der so nach oben umgebogen ist, daß er
ein elastisches Tragorgan 58 bildet. Ferner erstreckt sich die Blattfeder 54 von ihrer Berührungsstelle mit dem w
Abschnitt 56 aus weiter nach oben und bildet ein zweites Tragorgan 60.
Der Arm 52 wird vor dem Beginn eines Belichtungsvorgangs in der in Fig. I gezeigten zurückgezogenen
Stellung durch einen Auslöseknopf 62 mechanisch v, festgehalten. Die mechanische Verbindung zwischen
dem Belastungsarm und dem Auslöseknopf ist in F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie 64 angedeutet.
Um einen Belichtungsvorgang einzuleiten, wird der Auslöseknopf 62 niedergedrückt, dann wird der Arm 52 w>
freigegeben, so daß er sich drehen kann, um gegen die Zunge 50 zu stoßen; gleichzeitig wird ein Schalter Si
durch einen nach unten ragenden Ansatz 66 des Auslöseknopfes 62 betätigt. Der Schalter S\ umfaßt ein
Tragstück 68, das zwei Kontaktfedern 70 und 72 trägt. Die Kontaktfeder 72 wird in einem Abstand von der
Kontaktfeder 70 gehalten, da sie sich an dem Ansatz 66 des Auslöseknopfes 62 abstützt. Wird der Ansatz 66
nach unten bewegt, kommen die Kontaktfedern 70 und 72 in Berührung miteinander, so daß eine Steuerschaltung
eingeschaltet wird, die zwei Elektromagnete 74
und 76 umfaßt.
Sobald die Auslöseklinke 48 aus dem Blendensegment 14 ausgerastet wird, werden beide Lamellen 14 und 16
durch die Vorspannfeder 32 gedreht, so daß sie eine sich allmählich vergrößernde Blendenöffnung 22 abgrenzen.
Die Blendenlamellen fahren fort, sich zu öffnen, bis ihre Bewegung entweder durch eine Anschlagstange 78
einer Leitzahl-Nachführvorrichiung 80 oder durch eine Bremse 84 unterbrochen wird.
Wenn der Verschluß 10 bei Tageslicht benutzt wird, dient die Bremse 84 dazu, die Öffnungsbewegung der
Blendenlamellen 14 und 16 in einer Blendenstellung zu unterbrechen, deren Größe sich nach dem Ausgangssignal
des Belichtungsreglers richtet. Die Bremse 84 umfaßt ein Bremsteil 85 mit einem Hebel 86. In den
Hebel 86 ist ein zylindrisches Einsatzstück 88 eingebaut. Gegenüber dem Hebel 86 ragt eine Zunge 90 zum
Zurückziehen des Hebels nach außc··.·. Das Bremsteil 85 ist auf einem Bock 94 drehbar gelagert ind durch eine
Drahtfeder 92 so vorgespannt, daß es bestrebt ist, sich zu drehen, bis es in Berührung mit der Blendenlamelle
16 kommt.
Ein 'Jmschaltarm 100 dient dazu, die Bremse 84 in
eine Bremsstellung zu bringen, in der sie die Bewegung der Blendenlamellen unterbricht oder in eine Ruhestellung,
in der die Bremse wirkungslos ist Der Umschaltarm 100 ist um eine Achse 102 drehbar gelagert und
entgegen dem Uhrzeigersinne durch eine Feder 104 vorgespannt, deren gewickelter Teil auf die Achse 102
aufgeschoben ist und durch einen Haltering 106 in seiner Lage gehalten wird. Das bewegliche Ende der Feder 104
ist so angeordnet, daß es sich an einer von dem Umschaltarm aus nach unten ragenden Zunge 108
abstützt. Der Umschaltarm 100 trägt eine Nase 110, die in Eingriff mit der Zunge 90 zum Zurückziehen der
Bremse 84 gebracht werden kann. Auf einem Schenkel des Umschaltarms 110 ist ein magnetisierbarer Anker
112 drehbar gelagert, der in und außer Berührung mit
dem Polstück 114 des Elektromagneten 74 gebracht werden kann. Wenn der Elektromagnet 74 abgeschaltet
wird, wird der Anker 112 durch das Polstück 114 freigegeben, so daß sich der Umschaltern! 100 drehen
kann, um die Bremse 84 zu veranlassen, die Bewegung der Blendenlamellen 14 und 16 zu unterbrechen.
Da bei typischen Blitzlichtaufnahmen der Helligkeitspegel der Umgebungsbeleuchtung relativ niedrig ist, ist
dafür gesorgt, daß der Regler den Elektromagneten 74 erst dann stromlos macht, wenn die Blendenlamellen 14
und 16 die Stellung erreicht haben, in der sie die größte mögliche Blendenöffnung 22 definieren. Bei Blitzlichtaufndinien
wird die Blende durch die Leitzahl-Nachführvorrichtung 80 zum Stillstand gebracht. Die
Nachfüllvorrichtung 80 ist gemäß Fig. J mit der Anschlagstange 78 verbunden, wie es durch eine
gestrichelte Linie 82 schematisch angedeutet ist.
Eine öffnungalamelle 120 des Verschlusses ist in
Fig. 1 in Schliebstellung gezeigt. Sie ist mit einer öffnung 22 versehen. Die Öffnungslamelle 120 wird
durch eine Feder 124 gedreht. Ferner trügt die öffnungslarnelle 120 an ihrem äußeren Rand eine Zunge
126, die sich an einer Zunge 128 des Umschaltarms 100 abstützten kann. Ein Belichtungsvorgang wird dadurch
eingeleitet, daß der Elektromagnet 74 stromlos gemacht wird, so daß sich der Umschaltarm 100 drehen kann, um
die Zunee 128 nach oben zu beweeen und sie außer
Eingriff mit der Zunge 126 der Öffnungslamelle t20 zu
bringen. Hierbei kann die Feder 124 die Öffnungslamelle 120 in seine Öffnungsstellung schwenken.
Gleichachsig mit der Öffnungslamelle 120 ist eine Schließlamelle 130 angeordnet, die in Fig. 1 ihre
Öffnungsstellung einnimmt. Die Schließlamelle 130 ist im Sinne einer Drehbewegung durch eine Feder 132
vorgespannt.
Die Schließlamelle 130 wird dadurch in ihrer Öffnungsstellung nach Fig. 1 gehalten, daß eine an
ihrem Rand ausgebildete Zunge 134 mit einem Arm 136 einer drehbar gelagerten Auslöseklinke 138 zusammenarbeitet. Ein zweiter Arm 140 der Auslöseklinke 138
trägt einen Anker 142, der in Anlage an dem Polstück 144 des Elektromagneten 76 gehalten werden kann. Zur
Beendigung der Belichtung wird der Elektromagnet 76 stromlos gemacht, so daß der Anker 142 durch das
Polstück 144 freigegeben wird, woraufhin der Arm 136 der Klinke 138 die Zunge 134 der Schließlamelle 130
freigeben kann. Infolgedessen wird die Schließlamelle durch die Feder 132 in eine Stellung geschwenkt, in der
es die Belichtungsöffnung 122 der Öffnungslamelle 120 verdeckt. Diese Schließstellung der Schließlamelle 130
ist dadurch bestimmt, daß ein Ausschnitt 146 der Schließlamelle mit einem Flansch 148 zusammenarbeitet, der sich an die Zunge 126desöffnungssegme.its 120
anschließt.
Nach der Beendigung der Belichtung werden die Lamellen sowohl des Verschlusses als auch der Blende
in ihre Spannstellung zurückgeführt, und zwar durch eine Spannvorrichtung, die einen Spannarm 150 und
einen Spannstößel 152 umfaßt. Der Spannarm 150 trägt einen Druckzapfen 154, der mit einer Nockenwirkung
mit einem abgewinkelten Ansatz 156 des Blendensegments 14 zusammenarbeitet, um beide Blendensegmente 14 und 16 in ihre Ausgangsstellung vor der Belichtung
zurückzuschwenken, in der sie verriegelt werden. Der Spannstößel 152 wird gegen das untere Ende des Arms
52 geschoben, um den Arm im Uhrzeigersinne zu drehen. Der Spannstößel 152 trägt einen Gewindestift
158 mit einem abgerundeten Ende, das in Berührung mit der Vorderseite des Arms 52 tritt. Wenn der Arm
wahrend des äpannens gedreht wird, arbeiten die
Tragorgane 58 und 60 mit den Ankern 142 und 112 zusammen, um sie zur Anlage an den Polstücken der
beiden Elektromagnete zu bringen. Nach dem Verriegeln des Arms 52 in der Ruhestellung kehrt der
Spannstößel 152 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück, so daß sich der Belastungsarm am Beginn des
nächsten Belichtungsvorgangs innerhalb des ganzen vorgesehenen Bereichs drehen kann.
Beim Ablauf der Verschlußlamellen 120 und 130 des Verschlusses ergeben sich vorbestimmte Verzögerungen zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Elektromagnete 74 und 76 abgeschaltet werden, und dem Zeitpunkt in
dem die Öffnungslamelle 120 ihre Öffnungsstellung bzw. die Schließlamelle 130 ihre Schließstellung völlig
erreicht hat Um während des vorbestimmten Belichtungsintervalls die gewünschte Genauigkeit zu gewährleisten, wird die dynamische Charakteristik der Schließlamelle 130 so eingestellt, daß sie derjenigen der
Öffnungslamelle 120 gleichwertig ist. Zu diesem Zweck wird die durch die Feder 132 aufgebrachte Kraft
entsprechend eingestellt F i g. 3 zeigt die dynamischen Charakteristiken der Verschlußlamellen 120 und 130 in
einer graphischen Darstellung, die erkennen läßt, auf
weiche Weise die Belichtungsöffnung während eines Belichtungsintervalls freigegeben bzw. wieder verdeckt
wird. Hierbei isi /u beachten, daß der Verlauf der Kurvt
während der Einleitungszeit eines Belichtungsvorgang! nach dem Freigeben der Offnungslameüe 120 derr
Verlauf der Kurve während der Beendigungszeit de;
1J Belichtungsvorgangs entspricht. Die Bccndigungszci:
des Belichtungsvorgangs beginnt mit dem Schalten de; Elektromagneten 76 und dem Freigeben der Schließla
melle 130, und sie endet in dem Zeitpunkt, in weichendes Schließsegment seine Schließstellung erreicht hat
ίο Man kann die in Fig. 3 gezeigte Kurve auch se
betrachten, als ob sie die Augenblickswerte des von der Szene kommenden Lichtes repräsentierte, das während
des gesamten Belichtungsvorgangs zur Filmebene der Kamera gelangt, wobei angenommen ist, daß nur eine
stetige Beleuchtung der Szene vorhanden ist.
F i g. 2 zeigt eine Regelschaltung, die die Blenden- und Verschlußlarnellen entsprechend einem vorbestimmten
Belichtungsprogramm steuert.
Szene mit einer lichtempfindlichen Schaltung 170, die eine Photozelle 172 in Verbindung mit einer Differentialverstärkerstufe 174 aufweist. Bei dieser Anordnung
arbeitet die Photozelle mit dem sich fortschreitend verbreiternden Schlitz 42 in dem Ansatz 40 der
Blendenlamelle 14 zusammen. Infolgedessen wird das die Photozelle von der Szene aus erreichende Lichi
synchron mit jeder Änderung der Größe der Blendenöffnung geändert. Die Photozelle 172 ist mit dem
Verstärker 174 durch zwei Eingangsieitungen 176 und
178 verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 174
erscheint in einer Leitung 180 und wird einer Rückkopplung 182 zugeführt Wenn das Belichtungsintervall bestimmt werden soll, umfaßt der Rückkopplungsweg ein Potentiometer 184, dessen Schleifkontakt
186 mit einer Rückkopplungsleitung 188 verbunden ist
in der ein Zeitgeberkondensator 190 liegt, der durch einen Ruhekontakt S2 überbrückbar ist. Die Rückkopplungsleitung 188 ist mit der Lichtfühlschaltung 170
dadurch verbunden, daß die Klemmen a und c eines
Wenn die lichtempfindliche Schaltung 170 die Blende einstellt, werden die Kontakte a und b des Schalters 53
geschlossen, um den Verstarker 1/4 durch eine
Rückkopplungsleitung 192 zu überbrücken, in der ein
Rückkopplungswiderstand R\ liegt, der mit der Photozelle 172 so zusammenarbeitet, daß in der Ausgangsleitung 180 des Verstärkers eine Spannung erscheint. Die
Schalter S1 und S3 werden während eines Belichtungsvorgangs dadurch in der richtigen zeitlichen Folge
betätigt, daß sie dem Umschaltarm 100 zugeordnet sind. Bei beiden Betriebsarten wird das Ausgangssig- 3I der
lichtempfindlichen Schaltung 170 über die Leitung 180 und einen Eichwiderr.tand Ri einer zweiten Verstärkerstufe 200 zugeführt die ebenso ausgebildet sein kann
wie der Funktionsverstärker 174 der lichtempfindlichen Schaltung 170. Somit ist der Verstärker 200 ebenfalls ein
Differentialverstärker mit zwei Eingangsleitungen 202 und 204 sowie einer Ausgangsleitung 206. Eine
Rückkopplungsieitung 208, in der ein Stellwiderstand R3
liegt verbindet den Ausgang 206 mit der Eingangsleitung 202 des Verstärkers 200. Der verstellbare
Widerstand Ri ermöglicht es, den Verstärkungsgrad des
Verstärkers 200 zu variieren. Somit kann der Widerstand Ri dazu dienen, die Filmempfindlichkeit einzuge-
ben.
Die elektrische Energie für die Lächtfühlschaltung 170
und die zweite Verstärkerstufe 200 wird einer Batterie 220 entnommen, die an Leitungen 222 und 224
angeschlossen sind. Diesen Hauptleitungen kann der Strom durch Schließen des Schalters S\ zugeführt
werden. Die Verwendung der Differentialverstärkerstufen 174 und 230 bedingt das Vorhandensein eines
Bezugspegels oder einer Erdungsleitung. Dieser Erdungspegel wird durch eine dritte Hauptleitung 226
gebildet. Die Verstärkerstufen 174 und 200 sind mit der
Bezv.spegelleitung 226 über Leitungen 228 und 230, mit
der H&uptleitung 224 über Leitungen 232 und 234 sowie
mit der Hauptleitung 220 über eine Leitung 236 und sich an diese anschließende Zweigleitunger 238 und 240
verbunden.
Wenn der Regler benutzt wird, um die Blenden einzustellen, repräsentiert das an der gemeinsamen
Ausgangsklemme 210 erscheinende Signal sowohl die is
Beleuchtung der Photozelle 172 als auch die relative Stellung der Blendenlamellen 14 und 16. Dieses Signal
wird über eine Leitung 212 einem in Fig. 2 als Diagrammblock dargestellten Funktionsgenerator 2/50
zugeführt. Dieser Funktionsgenerator kombiniert das in der Leitung 212 erscheinende lichtabhängige Ausgangssignal
mit einem Signal, das vorgewählte zeitabhängige Charakteristiken aufweist, welche so vorbestimmt sind.
daß sie den Regler veranlassen, entsprechend dem erwähnten Belichtungsregelprogramm zu arbeiten.
Das mit Hilfe des Funktionsgenerators 250 erzeugte eingestellte Ausgangssignal erscheint in einer Leitung
252, die zum Eingang einer Triggerschaltung 254 führt. Die Triggerschaltung wird über Leitungen 256 und 258
gespeist, die an die Hauptleitungen 224 und 226 angeschlossen sind. Wenn die gesamte Regelschaltung
nach dem Schließen des Schalters Si durch die Batterie
220 gespeist wird, läßt die normalerweise leitfähige Ausgangsstufe der Triggerschaltung 254 ständig einen
Strom durch die Wicklung 260 des Elektromagneten 74 fließen. Hierdurch wird der Anker 112 an dem Polstück
114 gehalten. Wenn der normalerweise nicht leitfähigen
Stufe der Triggerschaltung 254 über die Leitung 252 ein Signal zugeführt wird, das einen vorbestimmten
Schwellwert erreicht hat, wird die normalerweise nicht «o
leitfähige Stufe in den Zustand gebracht, in dem sie nicht mehr leitfähig ist. Infolgedessen wird der Wicklung 260
Kein strom menr zugeiunrt, so aaii der tieKtromagnet
74 wirkungslos wird und sich der Umschaltarm 100 drehen kann. Gleichzeitig mit dieser Drehung des *5
Umschaltarms wird die Öffnungslamelle 120 des Verschlusses freigegeben, da sich die diese Lamelle
verriegelnde Zunge nach oben bewegt, und das Rückkopplungsnetzwerk 182 wird so umgeschaltet, daß
es die Belichtungszeit einstellt. Zu diesem Zweck wird der Schalter S3 so betätigt, daß seine Kontakte a und c
geschlossen werden, und der Schalter Sj wird gleichzeitig
mit dem Freigeben der Öffnungslamelle 120 geöffnet.
Am Beginn der elektronischen Regelung des Beiichtungsintervalls
hat sich der Schlitz 42 in dem Ansatz 40 der Blendenlamelle 14 an der Photozelle 172 vorbei
bewegt Infolgedessen erzeugt die Photozelle ein Ausgangssignal, das sich sowohl nach der früher
gewählten Blendenöffnung als auch nach dem Lichtpe- &o gel der aufzunehmenden Szene richtet. Ähnlich wie bei
der Ausnutzung der Umgebungsbeleuchtung läßt die lichtempfindliche Schaltung 170 ein zum Regeln der
Belichtungszeit dienendes Ausgangssignal in der Ausgangsleitung 180 erscheinen, das über den Eichwiderstand
R2 der Verstärkerstufe 200 zugeführt wird.
Jenseits der zweiten Verstärkerstufe 200 wird das lichtabhängige Signal von der gemeinsamen Ausgangsklemme
210 aus über eine Leitung 214 einer insgesamt mit 266 bezeichneten spannungsempfindlichen Triggerschaltung
zugeführt. Da die beiden Triggerschaltungen 254 und 256 an eine gemeinsame Stromquelle
angeschlossen sind, muß dafür gesorgt sein, daß sie in der richtigen Reihenfolge eingeschaltet werden. Um die
Triggerschaltungen nacheinander einzuschalten, wird der zum Zünden der Triggerschaltung 266 erforderliche
Spannungspegel erhöht. Zu diesem Zweck ist in die Leitung 214 eine Diode 268 eingeschaltet, die einen Teil
des in der Leitung 214 erscheinenden Spannungssignals abführt. Die Diode gleicht außerdem alle Schwankungen
des Signals aus, die zu einem unbeabsichtigten Zünden der Triggerschaltung 266 führen könnten.
Die Triggerschaltung 266 erregt die Wicklung 270 des Elektromagneten 76 ständig, bis am Eingang der
Triggerschaltung ein Signal mit einem vorbestimmten Pegel eintrifft. Ist die Wicklung 270 erregt, hält der
F.lplctrnmacnPt 7fir|pn Ankpr 142. !nfol^cdPSSen hält die
Klinke uidic Schließlamelle 138 des°Verschlusses in
der Stellung fest, bei der Licht durch die Belichtungsöffnung 22 fallen kann.
Die Triggerschaltung 266 umfaßt eine Ausgangsstufe, die normalerweise leitfähig ist, so daß ein Strom
zwischen den Hauptleitungen 222 und 226 durch die Wicklung 270 fließen kann.
Zu diesem Zweck ist die Triggerschaltung mit diesen Hauptleitungen durch Leitungen 272 und 274 verbunden.
Ferner umfaßt die Triggerschaltung 266 eine normalerweise nicht leitfähige Stufe, die auf das
Erscheinen eines Signals mit einem vorbestimmten Schwellwert an ihrem Eingang anspricht, um die
normalerweise leitfähige Stufe in den Zustand zu bringen, in dem sie nicht leitfähig ist. Durch diesen
Schaltvorgang wird der Strom von der Wicklung 270 ferngehalten, so daß der Elektromagnet 76 wirkungslos
wird und die Schließlamelle 130 freigegeben wird. Der Hauptschalter S\ bleibt während des gesamten Belichtungsvorgangs
geschlossen, da der Auslöseknopf 62 im niedergedrückten Zustand gehalten wird.
Während eines Belichtungsvorgangs wird die Triggerschaltung 254 früher getriggert als die Triggerscnaltung
2bb. Wenn bei der Triggerschaltung 254 nicht
auf irgendeine Weise für einen Abgleich gesorgt ist, wird die symmetrische Anordnung zwischen den
Hauptleitungen 222 und 224 gestört, und der Beitrag der Hauptleitung 226 zu dem Bezugspegel geht verloren.
Um diese Änderung auszugleichen, kann man der normalerweise leitfähigen Stufe der Triggerschaltung
254 eine Emitterfolgeschaltung zuordnen.
Ein Vorspannstrom für den Verstärker 174 kann einem Dämpfungsnetzwerk 280 entnommen werden,
das drei Widerstände umfaßt. Die Widerstände A4 und Äs liegen in einer die Hauptleitungen 222 und 226
verbindenden Leitung 282, während der Widerstand Rt, an den Knotenpunkt zwischen den Widerständen Ra und
Äs angeschlossen und mit der Leitung 284 verbunden ist
In Fig. 3 und 4 ist die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung beim Regeln der Belichtungszeit
unter Benutzung eines Zeitmaßstabes analysiert Die Regelung der Belichtungszeit beginnt mit dem
Abschalten des Elektromagneten 74. Für die Zwecke der hier durchzuführenden Untersuchung ist dieser
Zeitpunkt des Belichtungsvorgangs als Nullpunkt bezeichnet. Nach dem Abschalten des Elektromagneten
74 dreht sich der Urnschaltarm ίΟΟ entgegen dem
Uhrzeigersinn, bis seine eine Zunge tragende Nase 128 außer Eingriff mit der Zunge 126 der Öffnungslamelle
120 kommt. Gemäß F i g. 3 und 4 ergibt sich hierbei eine Verzögerung von etwa 5 Millisekunden. In diesem
Zeitpunkt wird die Öffnungslamelle 120 freigegeben, so daß deren Öffnung 122 in Deckung mit der vorgewählten
Blendenöffnung 22 gebracht wird. Nach dem Ablauf von etwa 11 Millisekunden entsprechend dem Zeitmaßstab
ist die Einleitungsperiode des Belichtungsvorgangs beendet, d.h. der Verschluß ist zu 100% geöffnet. Bei
der Untersuchung des Belichtungsreglers ist jedoch angenommen, daß der Verschluß als vollständig
geöffnet betrachtet wird, wenn der Öffnungsgrad 50% beträgt, und daß er entsprechend als vollständig
geschlossen betrachtet wird, wenn der Schließungsgrad 50% beträgt.
Licht fällt weiterhin auf die Filmebene, bis der Triggerschaltung 266 durch die Schaltung 170 ein Signal
mit einem vorbestimmten Schwellwert zugeführt wird. Sobald dies geschieht, wird der Elektromagnet 76
abgeschaltet, und die Schließlamelle 130 wird freigegeben, so daß sie sich in seine Schließstellung bewegen
kann. Der Augenblick des Abschaltens des Elektromagneten 76 wird als Beginn einer Beendigungsperiode
des Belichtungsvorgangs betrachtet (Schließzeit). Wie schon erwähnt, ergibt sich die dynamische Gleichwertigkeit
der Öffnungslamelle 120 und der Schließlamolle OO aus den einander entsprechenden Verlaufsformen
der Endabschnitte der Kurve in F i g. 3.
Die Fig.4 bis 7 sind im gleichen Zeitmaßstab gezeichnet und stehen in senkrechter Fluchtung mit
F i g. 3.
Bei stetiger Beleuchtung beginnt die Photozelle 172 mit dem öffnen des Schalters Sj ein Signal zu erzeugen.
Da die Beleuchtung der Szene stetig ist, baut sich an dem Kondensator 190 gleichmäßig eine Spannung auf,
wie es in F i g. 4 durch die Linie 302 dargestellt ist. Diese Linie beginnt in dem Zeitpunkt, in dem das Öffnungssegment
120 freigegeben wird. Dieser Punkt auf der Zeitskala repräsentiert den Beginn des elektronisch
geregelten Belichtungsintervalls. Das photographische Belichtungsintervall beginnt nach dem Ablauf einer mit
U bezeichneten Zeitspanne. Die kumulative Lichtmenge, die von der aufzunehmenden Szene aus zur Filmebene
der Kamers gelangt, kann gcrüau Fig.4 uun.ii eine
Linie 300 dargestellt werden, welche die Lichtmenge in Meterkerzensekunden angibt. Entsprechend der gemachten
Annahme beginnt die Linie 300 an einem Punkt, der dem Zeitpunkt entspricht, in welchem sich
die Öffnungslamelle 120 zu 50% geöffnet hat. Wenn das Ausgangssignal der Lichtfiihlschaltung 170 den Triggerpegel
der Triggerschaltung 266 erreicht, wird der Elektromagnet 76 stromlos gemacht, und gleichzeitig
wird das Belichtungsintervall beendet. Der Triggerpegel der Triggerschaltung 266 ist in Fig.4 durch eine
gestrichelte Linie angedeutet, und der Schnittpunkt dieser Linie mit der Linie 302 fällt zeitlich mit dem Punkt
zusammen, an dem der Elektromagnet 76 abgeschaltet wird. Jedoch fällt weiterhin Licht durch die Belichtungsöffnung auf die Filmebene, und zwar während einer in
F i g. 3 und 4 mit f2 bezeichneten Zeitspanne. Infolgedessen
erstreckt sich das photographische Belichtungsintervall über das elektronisch geregelte Zeitintervall
hinaus. Da das dynamische Verhalten der Schließlamelle 130 demjenigen der Öffnungslamelle 120 gleichwertig
ist, ist auch die Verzögerungszeit fi gleich der
Verzögerungszeit f2, und das photographische Belichtungsintervall,
währenddessen Licht zu der Fürr.ebene
gelangt, ist gleich dem elektronisch geregelten 'ntervaiL
Bei der Benutzung von Blitzlicht steht jedoch diese ideale Symmetrie nicht zur Verfügung.
In Fig. 7 sin«! die Augenblickswerte der von einer
Blitzlampe für photographische Zwecke zur Filmebene einer Kamera gelangenden Lichtmengen in Form einer
Schar von Kurven 304 bis 310 aufgetragen. Diese Kurven sind auf den gleichen Zeitmaßstab bezogen wie
die F i g. 3 bis 6, und sie sind so angeordnet, wie es bei der Blitzlichtphotographie üblich ist. Die Kurven zeigen
einen sehr unregelmäßigen, jedoch reproduzierbaren Verlauf. Außerdem variieren ihre relativen Amplituden
in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Blitzlichtquelle und dem Aufnahmegegenstand. Beispielsweise
gilt die Kurve 304 für die Helligkeit einer Szene bei einem Objektabstand von etwa 1 m, während die Kurve
306 für einen Objektabstand von 1,4 m gilt. Projiziert man die öffnungs- und Schließ-Verzögerungsperioden
/ι und h auf die Schar von Kurven 304 bis 310, erkennt
man, daß die bei konstanter Beleuchtung vorhandene Symmetrie nicht mehr gegeben ist. Diese Symmetrie
wird sowohl durch die unregelmäßige Form der Kurven als auch durch die Änderung der Amplitude gestört, die
auf die Verringerung der Lichtintensität bei zunehmendem Objektabstand zurückzuführen ist.
Die erfindungsgemäße Belichtungsregeleinrichtung ermöglicht es jedoch, die betriebsmäßige Symmetrie bei
Blitzlichtaufnahmen dadurch wieder herzustellen, daß die gemäß Fig. 7 variierenden Ausgangsamplituden
einer Blitzlichtquelle »normalisiert« werden, und daß die zeitliche Lage der Kennlinie für die Lichtausbeute
der Blitzlichtquelle in der erforderlichen Weise verändert wird. Diese »Normalisierung« der Lichtausbeute
wird dadurch erzielt, daß ein Belichtungsparameter, vorzugsweise die Blende, in Abhängigkeit vom Abstand
zwischen dem Aufnahmegegenstand und der Blitzlichtquelle unter Berücksichtigung des erwähnten Gesetzes
der Verteilung von Lichtenergie geändert wird. Zu diesem Zweck ist die in F i g. 1 schematisch angedeutete
Leitzahl-Nachführvorrichtung 80 vorgesehen. Nach der Normalisierung wird die die Lichtausbeute der Blitzlampe
darstellende Kurve auf der Zeitskala von F i g. 3 bis 7 in der erforderlichen Weise angeordnet.
In Fig.5 ist eine normalisierte Blitzliclmcurve 312
übet' uCr Zciiäciiäc
TgCiIiIgCIi, uau eine Regelvorrichtung
symmetrisch arbeiten kann. Um die Kurve 312 in die richtige Lage zu bringen, wird die Blitzlampe im
Zeitpunkt Null gezündet. Nach dem Zünden im Zeitpunkt Null benötigt die Blitzlampe etwa 3
Millisekunden, um ihren Zünder auf eine Temperatur zu bringen, die genügt, um das den Zünder in der Lampe
so umgebende Folienmaterial zu entzünden. Nachdem etwa 5,5 Millisekunden verstrichen sind, wird die
Blitzlampe beginnen, eine größere Lichtmenge zu erzeugen. Die schnelle Zunahme des Lichtpegels ist aus
Fig.5 ersichtlich. Wenn man die anhand von Fig.4
behandelten Verschlußverzögerungsperioden t\ und h auf die Kurve in F i g. 5 projiziert, kann man das Licht
untersuchen, das während der öffnungs- und Schließperioden durch die Belichtungsöffnung fällt. Die unter der
Kurve 312 innerhalb der Verzögerungsperioden U und h
liegenden Flächen sind in Fig.5 mit 314 und 316
bezeichnet Diese Flächen repräsentieren Lichtmengen, deren Größe sich aus einer Untersuchung der in F i g. 6
gezeigten Kurven ergibt Der Lichtpegel de·· Fläche 314
nimmt zu, während er bei der Fläche 316 abnimmt Da es sich bei der Kurve 312 um ehe normalisierte Kurve
handalt, ergeben sich für alle Blitzlichtaufnahmebedingungen
im wesentlichen gleich große Belichtungsintervalle. Infolgedessen nehmen die Verzögeningsperioden
t\ und ti längs der als Beispiel gewählten Zeitachse in
Fig. 5 stets die gleiche relative Lage ein. Die gesamte
Lichtmenge, die gemäß der Kurve 312 durch eine Blitzlampe erzeugt wird, wird mit Hilfe der lichtempfindlichen
Schaltung 170 ermittelt, da diese Schaltung sehr schnell anspricht. Wegen dieser hohen Ansprechgeschwindigkeit
kann man dafür sorgen, daß eine Kurvendarstellung der von der Schaltung 170 aufgenommenen
Lichtmenge im wesentlichen mit einer Kurve zusammenfällt, die das Ausgangsspannungssignal
der Schaltung wiedergibt.
Fig.6 zeigt eine Kurve 318, die die von der Photozelle 172 aufgenommene integrierte Lichtmenge
und die an dem Kondensator 190 erscheinenden integrierten Spannungswerte darstellt. Ferner zeigt
Fig.6 eine Kurve 320, die die integrierten Werte der
Lichtmenge repräsentiert, die während des gleichen photographischen Belichtungsvorgangs zu der Filmebene
gelangt. Die Kurven 318 und 320 sind entsprechend der normalirierten Kurve 312 in Fig. 5 gezeichnet.
Projiziert min die Verzögerungsperioden ,"ι und h auf
die Kurven 318 und 320, erkennt man, daß die mit Hilfe der Photozelle 172 ermittelte Lichtmenge um einen
Teilbetrag l\ zunimmt, bevor das Öffnungssegment des Verschlusses seine halbgeöffnete Stellung erreicht. Von
diesem Punkt an beginnt die Kurve 320 vom Lichtwert Null aus anzusteigen. Wenn ein Belichtungsvorgang
innerhalb der Verzögerungszeit f2 des Schließsegments
des Verschlusses beendet wird, steigt die Kurve 320 weiter an. Das Ausmaß dieses Anstiegs entspricht in
F i g. 6 der Strecke k, die eine Lichtmenge repräsentiert, welche der durch die Strecke A repräsentierten
Lichtmenge gleichwertig ist. Diese Gleichwertigkeit der Strecken /1 und h repräsentiert die gewünschte
Symmetrie, die sich aus dem Vergleich der Flächen 314 und 316 in F i g. 5 ergibt.
Die aus Fig.3, 5 und 6 ersichtliche zeitliche Beziehung, die es ermöglicht, hei Blitzlichtaufnahmen
eine symmetrische Betätigung des Verschlusses zu erzielen, wird dadurch erreicht, daß das Zünden der
Blitzlampe gleichzeitig mit dem Abschalten des Elektromagneten 74 bewirkt wird. In Fig. 2 ist eine
soiche Anordnung dargestellt, die es ermöglicht, eine
Blitzlampe im richtigen Zeitpunkt zu zünden. Die Schaltung nach F i g. 2 umfaßt eine Blitzlampe 330, die in
eine Fassung 332 eingesetzt werden kann, die in eine Leitung 334 eingeschaltet ist, welche sich zwischen den
Hauptleitungen 222 und 224 erstreckt. In der Leitung 334 liegt ein gesteuerter Siliziumgleichrichter 336. Die
Blitzlampe 330 wird gezündet, wenn der Schalter 5, geschlossen und der Gleichrichter 336 leitfähig gemacht
wird. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter 336 wird durch eine Pufferschaltung 338 gesteuert, die durch eine
Leitung 340 mit der Steuerelektrode des Gleichrichters 336 sowie durch eine Leitung 342 mit der Schmittschen
Triggerschaltung 254 verbunden ist. Wenn ein Strom durch die Wicklung 260 fließt und durch die
Triggerschaltung 254 während eines Belichtungsvorgangs unterbrochen wird, wird ein kurzer Impuls mit
einer Dauer von etwa 250 Mikrosekunden erzeugt. Dieser Impuls wird der Pufferschaltung 338 über die
Leitung 342 zugeführt. Wenn dies geschieht, erzeugt die Pufferschaltung ihrerseits ein Signal, das geeignet ist,
den Gleichrichter 336 leitfähig zu machen. Infolgedessen wird die Blitzlampe 330 während des Belichtungsvorgangs im richtigen Zeitpunkt gezündet.
Die Pufferschaltung 338. die beim Zünden der Triggerschaltung 254 betätigt wird, ermöglicht es bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel auf einfache und zweckmäßige Weise, die Blitzlampe 330 im
richtigen Zeitpunkt zu zünden. Wenn es erforderlich ist, den Zündzeitpunkt der Blitzlampe zeitlich zu verlagern,
stehen andere Verfahren zum Zünden der Blitzlampe zur Verfügung. Man kann z. B. fl-C-Zeiigeberkreise, die
durch bestimmte Bauteile der Belichtungsvorrichtung nach Fig. 1 betätigt werden, vorsehen, um den
gesteuerten Siliziumgleichrichter 336 leitfähig zu machen. Ferner kann man die Pufferschaltung 338 durch
Multivibratoren oder dergleichen ersetzen.
Der erfindungsgemäße Belichtungsregler arbeitet bei Blitzbeirieb demnach wie folgt: zunächst werden die
Blendenlamellen mechanisch freigegeben und in eine Stellung überführt, die durch Einstellung des Stiftes 78
nach der Leitzahlbedingung festgelegt ist. Dann liefert der Funktionsgenerator 250 ein Signal τη einer Zeit, die
gleich ist der Zeit, zu der ein solches Signal bei Tageslichtaufnahme freigegeben würde, wenn die
Blende in die volle Öffnungsstellung überführt wäre. Wenn die Größe der nach der Leitzahlbedingung
eingestellten Blende geringer ist als die maximal mögliche Blende, dann erscheint das vom Funktionsgenerator
gelieferte Signal später als ein Signal, welches durch den Verstärkerkreis geliefert wird, der bei
Tageslichtbetrieb arbeitet und die Blendenlamellen an einer Stelle stillsetzen, an der eine Blendenöffnung
gleicher Größe erhalten ist. In diesem Sinne wird dann das Signal der Triggerschaltung 254 so geliefert, daß die
Abschaltung der Spule 260 verzögert wird. Infolge der Abschaltung der Spule wird ein Impuls, der se'bst zu
kurz ist, um den Tyristor zu zünden, in die Puffei schaltung
eingeführt, die infolgedessen ein Signal liefert, das den Thyristor in den Leitfähigkeitszustand schaltet.
Gleichzeitig liefert der Funktionsgenerator 250 sein Signal und der Schalter £3 wird von der a-f>-Stellung in
seiner a-c-Stellung überführt und der Schalter £3 wird
geöffnet, so daß die Zeitbildung einsetzt. Der Zeitsteuerkreis ist genügend empfindlich, um die Photozelle
172 auf den Lichtausgang der gezündeten Blitzlampe ansprechen zu lassen und es wird ein Signal genügender
Stärke erzeugt, um die Diode 268 zu schalten und demgemäß die Spule 270 des Verschlußschließelektromagneten
76 abzuschalten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Belichtungsregler für photographische Apparate mit einer auch bei Blitzlampenbetrieb die
Zeitbiidung in Abhängigkeit von der zeitlich integrierten Lichtmenge bewirkenden Triggerschaltung,
die mit fester zeitlicher Beziehung zum Beginn der Öffnungszeit eingeschaltet wird und bei
Erreichen der Triggerspannung den Verschluß-Schließvorgang
mit der gleichen zeitlichen Beziehung einleitet und mit einem Leitzahl-Blendensteller
und mit einer Blitzsynchronisation, durch die der Zeitpunkt der durch Freigabe eines Verschlußgliedes
eingeleiteten Blitzzündung relativ zum Beginn des Verschlußöffnungsvorganges fest eingestellt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zündzeitpunkt relativ zu dem Beginn der Zeitbildung fest
so eingestellt ist, daß die während der Öffnungszeit (h) des Verschlusses durch diesen eingelassene
Lichtmenge gleich ist der während der Schließzeit fc) hindurchtretenden Lichtmenge.
2. Belichtungsregier nach Anspruch I mit einem zur Einleitung der Belichtung getriggerten Elektromagneten,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Öffnungs-Triggerstufc (254) mit fest
eingestellter Zeitverzögerung über eine Pufferschaltung (338) einem die Durchschaltung der Blitzlampe
bewirkenden Thyristor (336) zugeführt wird.
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