DE2417617A1

DE2417617A1 - Belichtungsregeleinrichtung fuer photographische apparate

Info

Publication number: DE2417617A1
Application number: DE2417617A
Authority: DE
Inventors: Conrad Heinrich Biber
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1974-04-10
Publication date: 1974-11-07
Also published as: FR2225763A1; JPS49131429A; GB1464428A; CA1019612A; JPS5736569B2; DE2417617C2; FR2225763B1; US3868712A

Description

Belichtungsregeleinrichtung für fotografische Apparate

Die Erfindung betrifft eine Belichtungsregeleinrichtung für fotografische Apparate, welche die Szenenhelligkeit mißt, diese Messung in Bezug auf die sensitometrischen Charakteristiken des zu belichtenden Films abwägt und einen oder mehrere variable Belichtungssteuerparameter zum Beispiel Belichtungszeit und Blendenöffnung gemäß der Berechnung einstellt. Es sind Steuersysteme bekannt geworden, die eine automatische Steuerung sowohl der Blendenöffnung als auch der Verschlußzeit nach einem vorbestimmten Programm ablaufen lassen, wobei das Programm so gewählt ist, daß eine optimale Parameterwahl für die am meisten anzutreffenden Aufnahmebedingungen erhalten wird. Bei der Konstruktion derartiger optimaler Belichtungssteuerprogramme ist es gewöhnlich erwünscht, eine maximale Schärfentiefe des erzeugten Bildes zu gewährleisten, wobei die Belichtung mit der kürzesten verfügbaren Zeit durchgeführt werden soll, damit keine Bewegungsunschärfe auftritt. Im Idealfalle werden daher die Blenden bei höheren, auf höheren Blendenzahlen (d.h. kleiner Blendenöffnung) gehalten als diese verfügbar sind, während die entsprechende Verschlußzeit so schnell als möglich gewählt wird, in Anbetracht der herrschenden Lichtbedingungen und in Anbetracht der gewünschten Blendeneinstellung. In den meisten Fällen- wird bei den Belichtungsprogrammen ein Kompromiss geschlossen zwischen einer großen Schärfentiefe durch Benutzung kleiner Blendenöffnungen, und durch

Wahl geeigneter Belichtungszeiten.

Zusätzlich zu den erwähnten fotografischen Belichtungskriterien können die Verschlußsysteme auch für Kameras in Betracht gezogen werden, die eine komplexe Logikschaltung aufweisen. Wenn der Verschluß oder der Belichtungsmechanismus bei einer - einäugigen Spiegelreflexkamera in einem Zyklus einen vollen Belichtungsablauf steuern soll, muß beispielsweise für die Suchereinstellung die Blendenöffnung zur Betrachtung und Schärfeneinstellung weit geöffnet werden, um genügend Licht durch die Spiegelbetrachtungsoptik zur Verfügung zu haben. Nach der Einstellung des Bildausschnitts und nach der Scharfeinstellung muß das Belichtungssteuersystem bei einer solchen Kamera (beispielsweise bei der Polaroid SX-7O Kamera) automatisch schließen, um den optischen Pfad voll abzusperren, damit eine umschaltung auf Belichtungsbetrieb erfolgen kann, ohne daß die lichtdichte Integretät der Belichtungskammer gestört würde. Hierzu wird gewöhnlich ein Spiegel benutzt, um den optischen Pfad der Kamera entsprechend zu knicken. Nach einer Verzögerung, die der Dauer der Spiegelbewegung entspricht, soll dann das Belichtungssteuersystem automatisch den Belichtungsintervall einleiten, wobei die obige Doppelbelichtungsparametersteuerung gemäß dem gewünscnten Belichtungsprogramm erhalten bleiben soll. Am Abschluß eines Belichtungsintervalls muß das Belichtungssteuersystem wiederum das durch das Objektiv eintretende Licht von der Belichtungsebene abschirmen und das Belichtungssteuersystem muß in dieser Absperrstellung verbleiben, bis die optischen Bauteile der Kamera ihre frühere Lage wieder einnehmen, die sie bei der Einstellung eingenommen hatten. Außerdem können noch andere Operationen,zum Beispiel eine automatische Filmbehandlung oder dergleichen durchgeführt werden. Am Schluß eines solchen Zyklus der Belichtungssteuermechanismus wiederum die maximale Blendenöffnung einstellen, um einen Bildausschnitt und eine Schärfeneinstellung für die nächste Aufnahme vornehmen zu können. Wenn ein Belichtungssteuersystem in Verbindung mit einem derartigen komplexen Zyklus arbeiten soll, wobei noch die Forderung gestellt wird, daß der

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gesarate Steuer- bzw. Regelmeohanismus In einem sehr dünnen und kompakten Kameraaufbau untergebracht werden soll, müssen verschiedene Probleme gelöst werden. Zum Beispiel sind die herkömmlicherweise benutzten, felativ langen Federn insofern nicht geeignet, als die Energie zum Spannen dieser Federn ungünstige Antriebe und Gestänge erfordert. Eine manuelle Spannung der Feder läuft aber der gewünschten Automatisierung der Kamera zuwider.

Ein Belichtungssteuersystem, welches in idealer Weise einer derartigendünnen und kompakten vollautomatischen einäugigen Spiegelreflexkamera angepasst ist, beschreibt die US-PS 3 641 889. Die in dieser Patentschrift beschriebene Belichtungssteuereinrichtung ist gekennzeichnet durch Benutzung eines Elektrο-Zugmagneten, dessen Anker in Antriebsverbindung mit dem Verschlußmechanismus steht. Die Teile dieses Mechanismus liefern eine zeitabhängige Änderung der Blendenöffnung über den BeIichtungsverlauf, währenddem die Verschlußplatteri zwischen einer geöffneten und geschlossenen Endstellungen bewegt werden. Eine Verbindung zwischen den Elementen oder Platten und dem Elektromagneten ist derart, daß die Platten bei Erregung des Elektromegneten geschlossen und unter der Kraft einer relativ schwachen Feder geöffnet werden, nachdem der Elektromagnet selektiv durch eine Steuerschaltung entregt ist.

Durch Entregung des Elektromagneten wird demgemäß ein Belichtungsintervall eingeleitet, da mit der Entregung des Elektromagneten die Platten ihre Bewegung aus der Absperrstellung hinaus einleiten können, und dabei sich ändernde Blendenöffnungen definieren. Zu jener Zeit der ein passender Belichtungswert erreicht ist, wird der Elektromagnet wiederum erregt, wodurch plötzlich die Platten in ihre Schließstellung zurückgeführt werden. Weil die Platten eine öffnung maximaler Größe dann aufweisen, wenn der Elektromagnet im entregten Zustand belassen wird, ist das BellchtungsSteuersystem in idealer Weise für einen fotografischen Zyklus geeignet, der eine normalerweise voll geöffnete Blende vor Beginn eines Zyklus aufweist, so wie Perioden, bei der der Verschluß voll geschlossen ist, um die Belichtungskammer der Kamera während verschiedener

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Arbeitsgänge abzuschließen.

Um ein noch nützlicheres Belichtungsprogramm für diese Art von Verschlüssen zu schaffen, wäre es erwünscht, die Öffnungsrate der Verschlußplatten, die die Veränderung der progressiv sich vergrößernden Blendenöffnungen relativ klein ist, während die Schließgeschwindigkeit,bewirkt durch die Erregung des Elektromagneten, so schnell als möglich erfolgen sollte. Eine geringere Öffnungsrate ergibt einen doppelten Vorteil. So ergeben sich beispielsweise verbesserte Schärfentiefen bei häufiger vorkommenden Szenenhelligkeiten und der Steuerkreis muß vorausschauend eine Umkehr der Platten bewirken, wenn ein geeigneter Belichtungswert erreicht ist. Dieses vorausschauende Merkmal wird vorzugsweise über ein Fotozellen "Abtast" Merkmal geliefert, wobei die lichtempfindlichen Elemente der Kamera, die in dem Steuerkreis angeordnet sind, gleichzeitig und gleichsinnig mit der progressiven Veränderung der Beiendenöffnung des Objektivs freigegeben und geöffnet werden. Hierdurch wird eine Anpassung an die Verzögerung bewirkt, die zum Anhalten des Belichtungsmechanismus und dazu notwendig ist, den Mechanismus in umgekehrten Richtung zum Schliessen der Platten zu bewegen. Wenn dieses "Erwartungs"-Merkmal durch Ausbildung der Kontur des Abtastmechanismus fest eingebaut ist, wird es notwendig, die öffnungsbewegung des Belichtungsmechanismus von Mal zu Mal in statistisch wiederholbarer Form durchzuführen. Demgemäß sind die Systeme im Hinblick auf eine fabrikatorisehe Eichung gebaut. Außerdem vereinfacht dieses Merkmal bei geringerer Öffnungsgeschwindigkeit bei dieser Ausbildung des Belichtungsmechanismus die Konstruktion insofern, als die Ansprechgeschwindigkeit, die durch dieses Merkmal erforderlich ist, vermindert wird". Das hat zur Folge, daß Belichtungen, die hohe Blendenwerte erfordern, in wirksamer Weise erhalten werden.

Ein weiteres erwünschtes Merkmal einer derartigen Belichtungssteuereinriehtung besteht darin, eine hohe Schlißgeschwindigkeit zu erreichen. Wenn solche hohen Schließgeschwindigkeiten verfügbar sind, verbessert die Wirksamkeit des Verschlusses wiederum die

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fotografische Qualität des aufgezeichneten Bildes in einem weiten Bereich von Aufnahmeszenen.

Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuereinrichtung und Bauteile hiervon, gekennzeichnet durch eine einzigartige Anordnung einer pneumatischen Reglung der öffnungscharakteristik eines fotografischen Belichtungsmechanismus. Diese Belichtungssteuereinrichtung ist eine von mehreren die selektiv einen Zug-Elektromagneten benutzen und eine Federvorspannung, um die mechanischen Elemente eines Belichtungssteuermechanismus in einer Weise zu bewegen, daß eine zeitabhängige progressive Veränderung von Blendenwerten über die Lichteintrittsöffnung einer Kamera definiert wird. Indem gleichzeitig die Wirkungen dieser Federvorspannung mit einer pneumatisch abgeleiteten Verzögerung des Plunger Elementes des Elektromagneten während dieser die Blende definierenden Bewegung kombiniert wird, erhält man eine in erwünschter Weise programmierte und gesteuerte Definition von Belichtungswerten für gegebene Pegel von Szenenhelligkeiten. Die pneumatische Dämpfung, die erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, ergibt den weiteren Vorteil einer leichten fabrikatorischen Eichung und eine Verbesserung der Schließcharakteristik der Belichtungssteuereinrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Antriebssystem für die Belichtungssteuereinrichtung einen Elektromagneten auf, dessen Erregerwicklung bei Erregung einen Kern anzieht. Der Elektromagnet ist so konstruiert, daß ein pneumatisch aktiver zylindrischer Abschnitt innerhalb der Erregerwicklung gebildet wird, der eine Steueröffnung besitzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt eine Federvorspannung, um den Kern bei jedem Übergang aus der Erregungsstellung in die Entregungsstellung nach außen zu ziehen. Durch Regulierung der erwähnten öffnung wird die Geschwindigkeit der Auswärtsbewegung des Kerns genau steuerbar. Der als Plungerkolben ausgebildete Kern ist seinerseits antriebsmäßig mit den Elementen des Belichtungsmechanismus derart verbunden, daß bei einer solchen Auswärtsbewegung die Elemente des Belichtungsmechanismus eine progressiv sich ändernde öffnung über der Licht-

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eintrittsöffnung der Kamera definieren. Wenn die Wicklung erregt wird., dann wird der Kern schnell zurückgesogen, und die Geschwindigkeit der Rückziehung wird durch das Vorhandensein der öffnung verbessert. Demgemäß sind die Ö'ffnungs Charakteristiken des Belichtungsmechanismus vorteilhafterweise einstellbar, während die Schließcharakteristiken gesteigert werden, um die Wirksamkeit des Verschlusses zu verbessern.

Durch eine" Anordnung, die ein Ventil innerhalb des pneumatisch aktiven Teiles des Elektromagneten schafft,, wird eine genauere Steuerung der Bewegungsgeschwinüigkeit des Kolbens und eine erleichterte fabrikatorische Eichung erreicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Belichtungssteuereinrichtung für eine fotografische Kamera zu schaffen, die einen Belichtungsmechanismus mit Verschlußplatten aufweist, die zwischen einer geschlossenen Endstellung und einer Öffnungsstellung bewegbar sind, wobei die Anordnung so ausgelegt ist, daß eine Vielzahl von Blendenöffnungswerten definiert werden, wenn eine Bewegung der Platten eintritt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ferner Vorspannmittel in Gestalt einer Feder, um den Belichtungssteuermechanismus so vorzuspannen, daß er in die Öffnungsstellung überführt wird. Außerdem weist der erfindungsgemäße Verschluß einen Zug-Elektromagneten auf, der die Verscnlußlamellen in die Schließstellung überführt, und der entregt werden kann, um unter Federspannung die Verschlußplatten in die Öffnungsstellung zu überführen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Elektromagneten zur Benutzung in Verbindung mit einem Belichtungssteuersystem zu schaffen, der einen erregbaren Antrieb für einen Belichtungsmechanismus darstellt. Dieser Elektromagnet besitzt eine Erregerwicklung und einen Plungerkolben, der bei Erregung zurückgezogen wird. Der Elektromagnet ist so ausgebildet, daß eine pneumatisch steuerbare Aktivität zwischen dem Plungerkolben und der Lageranordnung erhalten wird, innerhalb der er gleitbar ist. Durch selektive Einstellung dieser pneumatisch aktiven Einrichtung kann der Elektromagnet benutzt werden, um genau die Öffnungsbewegung der Vorspann-

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feder bei der Belichtungssteuereinrichtung derart zu steuern, daß der Mechanismus eine Variation von Blendenwerten im Lauf eines Intervalls einer fotografischen Belichtung liefert.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Verschlußgehäuses mit dem erfindungsgemäßen Verschluß und der Verschlußsteuereinrichtung in Schließstellung;

Fig. 2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht des Verschlusses in einer Zwischenstellung;

Fig. 3 in größerem Maßstab eine teilweise aufgerissene Einzelansicht des Elektromagneten, der in Verbindung mit der Belichtungssteuereinrichtung benutzbar ist;

Fig. 4 eine Teilansicht des Verschlusses nach Figur 1 und 2, teilweise aufgebrochen;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verschlusses, welches das Zusammenwirken des Steuersystems mit dem Verschluß nach Figur 1 und 2 erkennen läßt;

Fig. 6 eine Kurvenschar abgenommen von einem Oszillator, worin das sich ändernde dynamische Ansprechen erkennbar ist;

Fig. 7 die Reproduktion eines Oszillogrammes, welches die Arbeitsweise einer Beiichtungssteuereinrichtung gemäß Figur 1 und 2 veranschaulicht;

Fig. 8 eine Kopie eines Oszillogrammes, welches das dynamische Schließverhalten einer erfindungsgemäßen Belichtungssteuervorrichtung erkennen läßt.

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Der erfindungsgemäße Verschluß ist insbesondere geeignet zum Einbau in ein Verschlußgehäuse einer sehr dünnen und kompakten Kamera, die als Taschenkamera geeignet ist. Derartige Kameras sind, in der US-Patentanmeldung 1^4 7j53 vom 16. April 1971 der Anmelderin beschrieben. Hierbei muß das Belichtungssteuergehäuse beim Zusammenfalten mit anderen Bestandteilen der dünnen Kamera so zusammenwirken, daß die erforderliche Kompaktheit erreicht wird, und demgemäß ist der für sämtliche Bauteile eines vollautomatischen Belichtungssystem verfügbare Raum extrem klein. Die erforderlichen Bauteile umfassen Einstellzahnräder, Trimmeins te lime chanismen, ScharfeinStelleinrichtungen und Trimmsysteme sowie Linsenlagerungen und dergleichen. Eine ins einzeln gehende Beschreibung derartiger Bauteile ist in der US-Patentanmeidung 168 671 vom J5. August 1971 beschrieben. Im Interesse einer Vereinfachung der Beschreibung des erfinaungsgemäßen Mechanismus sind verschiedene Einzelheiten der Kamera in der vorliegenden Anmeldung weggelassen.

In Figur 1 ist das erwähnte dünne Verschlußgehäuse allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der grundsätzliche Tragaufbau für das Gehäuse 10 ist als rückwärtiger Gußteil 12 ausgebildet, der selektiv spanabhebend so bearbeitet ist, daß die Einzelteile des Mechanismus einpassen. Die Vorderseite und die Oberseite des Gußteiles 10 umgreifend ist eine Frontabdeckung 14 vorgesehen, die bei 16 einen Plitzlampensockel trägt und öffnungen aufweist, durch die manuell einstellbare Trimm- bzw. Entfernungseinstellräder vorstehen, deren Umfang bei 18 bzw. 20 angedeutet ist. Zentral innerhalb der Rückwand des Gußteiles 12 ist eine kreisförmige Belichtungsöffnung 20 vorgesehen, deren Umfang im wesentlichen die größt verfügbare Blendenöffnung für den Mechanismus definiert. Die Lichtregler-Ventilanordnung innerhalb des Gehäuses 10 ist als Doppelblatt-Belichtungssteuermechanismus ausgebildet und umfaßt Verschlußplatten 24 und 2.6 sowie eine Verbindungs-Betätigungseinrichtung 28, deren Arbeitswelse die eines Balances ist und weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird. Die Platten 24 und 26 sind gleitbar innerhalb eines Ansatzes j50 gelagert, der seinerseits am rück-

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wärtigen Gehäuseteil 12 befestigt ist. Der Ansatz 30 dient außerdem dazu, eine außen mit; Gewinde versehene Objektivlinse bzw. einen Objektivtubus zu tragen, dessen Umfang durch den Kreis 32 gekennzeichnet ist. Eine Verbindung zwischen dem Objektivtubus 32 und dem Einstellrad 20 ist durch ein Zahnrad 34 hergestellt.

Die Platten 24 bzw. 26 haben tropfenförmig gestaltete öffnungen 36 und 38, die in den Platten 24 und 26 umgekehrt zueinander angeordnet sind, so daß sie bei gegenseitiger Überlappung eine symmetrisch gestaltete Blendenöffnung im Bereich der Belichtungsöffnung 22 bilden.

Die Symmetrie der von den Platten 24 und 26 definierten Blendenöffnungen wird infolge ihrer Stiftverbindung mit einem hin- und herbeweglichen Schwingbaien 28 verwirklicht. Der Schwingbalken 28 ist in seinem Mittelpunkt drehbar um einen Stift 40 gelagert, der von dem rückwärtigen Teil 12 vorsteht. In den äußeren Enden des Schwingbalkens 28 sind Längsschlitze 42 und 44 ausgebildet, die eine Verbindung mit; Stiften 46 und schaffen, welche an den Platten 24 und 26 befestigt sind und von diesen vorstehen. Durch diese Verbindung wird eine gleichzeitige Bewegung der Platten 24 und 26 bewirkt und es werden symmetrisch ausgebildete Blendenöffnungen progressiv ändernder Werte über der Lichteintrittsöffnung 22 definiert. Die Längsschlitze 46 und 4ö dienen dazu, eine Anpassung an die horizontal begrenzte Bewegung der Platten 25 und 26 längssehnen zu schaffen, die durch den geometrischen Ort der Drehung der Spitzen des Schwingbalkens 28 hindurchgehen.

Die Patten 24 und 26 sind außerdem so ausgebildet, daß sie Portsätze oder langgestreckte Abschnitte 50 und 52 bilden, die durch eine Lichtempfangsstation 54 hindurchlaufen. Die Portsätze 50 und 52 sind mit Sekundäröffnungen 56 und 58 versehen, die bezüglich der Lichtregulierung mit der Gestalt der öffnungen 36 und 38 korrespondieren. Die Sekundäröffnungen

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50 und 58 sind an den Fortsätzen 50 und 52 in der Weise orientiert, daß sie sich symmetrisch überlappen und in Gegenrichtung weisen, so daß eine Sekundärblendenöffniing 60 gemäß Fig. 2 innerhalb der Lichtempfangsstation 54. geschaffen wird. Außerdem sind die öffnungen 56 und 58 so angeordnet, daß die Sekundärblendenöffnung 60, die hiervon , definiert wird, ihrerseits zwischen dem lichtempfindlichen Element einer Belichtungssteuerschaltung und einer optischen Sammelvorrichtung, z.B. einer Linse 62, liegen. Der Tragaufbau der Linse 62 ist bei 64 dargestellt.

Der durch die Sekundäröffnungen 56 und 58 definierte Augenblicksblendenwert ergibt sich synchron zu dem Blendenwert der Belichfcungsöffnung 22. Demgemäß dient die selektive Abschwächung des Szenenlichtes, das die Lichtempfangsstation 54 erreicht, zur Modulation eines resultierenden Signals, um einen Augenblicksblendeneingangswert einer Belichtungssteuerschaltung zu liefern. Dieser Eingang ermöglicht es der Schaltung, eine Belichtungssteuerung mit zwei Parametern durchzuführen.

Damit die Platten 24 und 26 in Verbindung mit dem Programm einer Spiegelreflexkamera arbeiten können, müssen sie in der Weise betätigt werden, daß die öffnungen 36 und j5ö eine maximal verfügbare Blendenöffnung liefern, bevor der Belichtungszyklus einsetzt. Diese Öffnungsstellung des Verschlusses ermöglicht eine Bildeinstellung und eine Entfernungseinstellung. Wenn ein Belichtungsintervall durchgeführt werden soll, werden die Platten 24 und 26 in eine . Lage überführt, in der sie vollständig die Lichteintrittsöffnung 22 gemäß Fig. 1 abdecken. Ein BeIichtungsintervall wird dadurch definiert, daß die Platten synchron bewegt werden, um graduell die Blendenöffnung zu öffnen und eine s ich progressiv verändernde Blendenöffnung zu bilden, bis ein vorbestimmter Belichtungswert erreicht ist. Wenn dieser

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Wert erreicht Ist, beispielsweise beim Auftreten einer Blenden- ' ■ öffnung 66 gemäß Pig. 2, wird ein Elektromagnet 70 erregt* um den Belichtungsintervall zu beenden, indem er einen Mechanismus mit den Platten 24 und 26 und dem Schwingbalken 28 betätigt, um sie in die Schließstellung gemäß Fig. 1 zurückzuführen.

Der Elektromagnet 70,dessen Einzelheiten aus den Fig. 3 und ersichtlich sind, ist so ausgebildet, daß er eine Erregungswicklung 72 besitzt, die auf einer Isolierspule 74 aufgewickelt ist. Die Spule 74 ihrerseits liegt in einem U-förmlgen Rahmen 76, der seinerseits an dem rückwärtigen Teil 12 festgelegt ist. Symmetrisch innerhalb der Erregerwicklung 72 befindet sich ein zylindrisch gestalteter beweglicher Anker 80 in Gestalt eines Plungerkolbens, und ein zylindrisch gestalteter stationärer Anker 82 in Gestalt eines Stopfens 82 (Fig. 3 und 4). Der Plungerkolben 80 ist gleitbar auf der inneren Oberfläche einer niohtmagnetisehen Auskleidung 84 geführt, die den inneren Hohlkern der Spule bildet. Ein ringförmiger Rückschlußring 86 (Fig. 3 und 4) liegt über dem forderen Ende der Auskleidung 84 in Berührung mit der vordersten Fläche des Rahmens 76, um den Magnetfluß zwischen dem Rahmen 76 und dem Plunger 80 zu verbessern und um den Plunger 50 innerhalb der von der Auskleidung 84» dem Stopfen und dem Plunger 80 definierten Kammer pneumatisch sehr aktiv zu machen«

Der Elektromagnet 70 ist In der Weise innerhalb des Gußkörpers angeordnet, daß eine Endkappe an der äußersten Spitze des Plungers 80 lose mit einem Stift 90 verbindbar ist, der am Schwingbalken 28 befestigt ist und von diesem nach außen vorsteht. Durch einen Schlitz 92 wird diese Verbindung möglich. Der untere Abschnitt der Kappe 88 ist bei 94 so ausgebildet, daß er auf einem horizontal liegenden Stift 96 gleitbar ist, der am Rahmen festgelegt ist und von diesem vorsteht. Infolge dieser Gleitanordnung wird die Ausrichtung der Verbindung am Schlitz 92

mit dem Stift 90 während der translatorischen Bewegung des Plungerkolbens 80 aufrechterhalten.

Der Plimgerkolben 80 ist durch eine Öffnungsfeder 98 nach außen vorgespannt. Die Druckfeder 98 ist zwischen der nach innen weisenden Fläche der Kappe 88 und dem Rahmen 76 abgestützt. Demgemäß dient die Feder dazu, den Schwingbalken normalerweise so vorzuspannen, daß er sich in einer Richtung dreht, in der Platten 24 und 26 eine Blendenöffnung maximaler Größe einnehmen. Daher schafft der Belichtungsmechanismus in idealer Weise eine normalerweise offene Stellung zur Bildbetrachtung über den Reflexspiegel u.dgl.. Zu Beginn des photographischen Zyklus wird die Wicklung 72 des Elektromagneten 70 erregt und es wird plötzlich der Kolben 80 angezogen und der Schwingbalken 28 gedreht, so daß die Platten 24 und in die in Fig. 1 dargestellte Absperrstellung überführt werden. Nach einer geeigneten Umwandlung des optischen Pfades entregt eine Steuerschaltung die Wicklung 72, damit die Öffnungsfeder 98 den Plungerkolben 80 nach außen ziehen kann, so daß der Schwingbalken 28 in einer solchen Richtung angetrieben wird, daß die Platten 24 und 26 zunehmend größere Blendenöffnungen definieren, wie bei 66 in Fig. dargestellt. Die Belichtungszeit wird wiederum durch Erregung der Wicklung 72 beendet, wodurch plötzlich der Kolben 80 gegen die von der Öffnungsfeder 98 ausgeübte Kraft zurückgezogen wird. Nach der Änderung des optischen Pfades wird dann die Wicklung 72 wiederum entregt, so daß der Mechanismus dann seine normale Bereitschaftstellung annehmen kann.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines typischen Belichtungssteuersystems, das den Belichtungsmechanismus gemäß dem vorbeschriebenen photographischen Zyklus arbeiten läßt. Durch Niederdrücken des Startschalters 100 wird eine

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Spannungsquelle 102 über eine Leitung 104 und eine Leitung 108 an eine Auslös.erstufe 106 angeschaltet. Die Stufe 106 dient dazu, selektiv den übrigen Schaltungsstufen Spannung zuzuführen selbst dann, wenn der Schalter 100 wieder geöffnet ist. Durch Aktivierung der Stufe 106 wird von der Leitung 112 ein Monitor 110 für die Reflexarbeitsweise aktiviert. Der Monitor 110 liefert ein Signal, um selektiv die Steuerfunktionen innerhalb einer automatischen Reflexkamera einzuleiten und abzuschalten. Anfänglich erregt der Monitor 110 eine Elektromagnet-Steuerschaltung 114 über die Leitung 116. Die Steuerschaltung 114 erregt ihrerseits einen Elektromagneten 70, der als Block l'l8 dargestellt ist. Diese Aktivierung wird von den Leitungen 120 und 122 durchgeführt. Nach Aktivierung wird die Wicklung 72 des Elektromagneten 70 erregt, um plötzlich den Plunger 80 zurückzuziehen und eine Schließung der Platten 24 und 26 des Belichtungssteuermechanismus zu bewirken.

Der Belichtungssteuermechanismus ist in der Zeichnung funktionell als Block 124 dargestellt und seine mechanische Verbindung mit dem Elektromagneten 70 wird durch die strichlierte Linie 126 gekennzeichnet. Wenn die volle Abdeckstellung gemäß Fig. 1 durch den Belichtungsmechanismus 124 erreicht ist, signalisiert der Monitor 110 eine Zyklussteuerfunktion, wie durch den Block 128 dargestellt von der Leitung 130. Die Funktion 128 dient dazu, einen optischen Reflexpfad aus der Sucherstellung in eine Lage zu überführen, die zur Belichtung einer Filmeinheit geeignet ist. Die Leistung für die Funktionsstufe 128 wird über eine Leitung 132 zugeführt, die mit der Stufe 106 ver- ' bunaen ist.

Wenn die Umschaltung des Betriebszustandes voll durchgeführt ist, erregt der Monitor 110 eine logische Belichtungsschaltung 134 über die Leitung 136. Gleichzeitig wird ein Zyklusbetriebssignal längs.der Leitung II6 der Elektromagnetsteuerung 114

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zugeführt. Die Elektromagnetsteuerung 114 bewirkt ihrerseits die Entregung der Wicklung 72 des Elektromagneten 70, wie durch die Verbindungslinie 120 im Funktionsblock 118 dargestellt. Wie in Verbindung mit Fig. 1 bis 3 beschrieben, beginnt die Feder 98 den Plunger 80 nach außen zu drücken, wodurch der Schwingbalken 28 gedreht wird und eine progressive Veränderung des Blendenwertes über der Öffnung 122 bewirkt. Gleichzeitig bilden die SekundärÖffnungen 56 und 58 eine entsprechende Blendenöffnung für den Lichtpfad, der nach der Steuerschaltung des Bell chtungs s teuer systems der Kamera führt«, Diese graduelle Entwicklung der Öffnung 60 (Fig. 2) für den Photozellendurchlauf ist durch den Funktionsblock 138 in Fig. 5 dargestellt. Die mechanische Verbindung des Schließmechanismus 124 hiermit ist durch die strichlierte Linie 140 gekennzeichnet.-

Da die Photozellenabsuchstufe 138 eine progressiv sich vergrößernde Öffnung definiert, schätzt die durch den Block 142 gekennzeichnete Lichtfühlerstufe 142 die Szenenbeleuchtung ab und liefert ein Signal, welches repräsentativ ist für den Belichtungswert der herzustellenden Aufnahme. Wenn der Wert dieser Belichtung einen vorbestimmten Pegel erreicht hat, liefert die Stufe 142 über die Leitung 144 Signale der BelichtungssteueEstufe 134. Diese Stufe I34 liefert der Blektromagnetsteuerstufe 114 über eine Leitung 146 Signale, um eine Wiedererregung der Wicklung 72 des Elektromagneten 70 zu bewirken. Dadurch wird der Plungerkolben 80 plötzlich zurückgezogen und die Belichtung wird beendet. Mit der Beendigung der Belichtung signalisiert der Betriebsweisenmonitor 110 wieder der Zyklussteuerstufe 128, daß der Zyklus vollendet ist, indem die Bellohtungsteile wieder auf Sucherbetrieb geschaltet sind, so daß andere notwendige Funktionen durchgeführt werden können. Ein Lichtfühler, der in Verbindung mit der Stufe 142 benutzbar ist, ist in der US-PS 3 620 143 beschrieben während eine logische Belichtungssteuerschaltung, die in Verbindung mit dem

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Block 1354 benutzt werden kann, in der US-PS J5 641 891 beschrieben ist.

Damit das in Verbindung mit dem Belichtungsmechanismus benutzte Steuersystem mit der erwünschten Genauigkeit arbeitet, sollte die Öffnungsbewegung der Mrschlußplätten 24,26 übereinstimmend sein. Diese Übereinstimmung ist insofern notwendig, als es erwünscht ist, daß eine Erwartungsfunktion in der Gestalt der SekundärÖffnungen 56 und 58 vorhanden ist. Diese Erwartungsfunktion dient zur Anpassung des geringen Überfahrens, welches durch die Massenkrafteharakteristiken des Mechanismus bei der Rückbewegung auftreten, durch die die Belichtung beendet wird. Wenn die Öffnungsbewegung der Platten 24 und 26 von Aufnahme zu Aufnahme nicht übereinstimmend wäre, dann wäre das fest eingebaute Vorwegnahmemerkmal unwirksam. Um die" für das System erforderliche Vorwegnahme weiter zu vermindern . ist es erwünscht, daß der Elektromagnet 70 die Platten 24 und 26 zwecks Beendigung der' Belichtung so schnell als möglich zurückzieht. Eine höhere RückzugsgeschwindigkeiiG gewährleistet einen wirksameren Verschlußbetrieb, insbesondere wenn Belichtungen mit Blendenöffnungen höherer Blendenzahlen durchgeführt werden. Ein weiteres erwünschtes Merkmal für das dynamische Verhalten der Belichtungssteuereinrichtung liegt in der Geschwindigkeit der Öffnungsbewegung der Platten 24 und 26 der BeIichtungssteuereinrichtung. Diese Bewegung kann selektiv verzögert werden, wodurch eine Steuerung über der Belichtungsprogrammierung verfügbar wird. So kann zum Beispiel ein breiterer BeieLch von Belichtungen bei Blendenöffnungen mit höheren Blendenwerten durchgeführt werden. Die Erfindung schafft die Möglichkeit eines derartigen dynamischen Verhaltens, indem die pneumatische Reaktion des Plungers 80 gesteuert wird, wenn er innerhalb der Wicklung 72 hin- und herläuft.

In Fig. 3 ist eine Version der pneumatischen Regulierung der Bewegung des Plungerkolbens 80 dargestellt. Dabei ist.eine

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Luftkammer 150 zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen von Plungerkolben 80 und Stopfen 82 definiert. Eine pneumatische Verbindung zwischen der Kammer 15O und der Umgebung ist einerseits durch einen gewählten Spalt I52 zwischen der Auskleidung 84 und der Umfangsoberfläche des Kolben 80 gegeben. Außerdem besteht eine pneumatische Verbindung über eine öffnung 154, die in den Mittelteil des Stopfens 82 eingebohrt ist. Die äußere Oberfläche der Öffnung 154 wird selektiv durch ein Klappenventil I56 gesteuert, welche von einer Blattfeder gebildet wird, die an der Basis 160 einseitig festgelegt ist, die ihrerseits am Rahmen 76 über Niete l62 festgelegt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform wird, wenn der Kolben innerhalb der Wicklung 72 bei deren Erregung schnell angezogen wird, Luft innerhalb der Kammer 150 durch die Öffnung 154 entweichen, wobei das Entweichen dadurch möglich wird, daß die Blattfeder 158 durch die Luftbewegung nach außen gedrückt wird. Während der Auswärtsbewegung des Plungerkolbens 80 während eines Belichtungsintervalls bedeckt die Blattfeder des Klappenventils 156 die Öffnung 154 und die Bewegungsgeschwind igkeiζ des Kolbens 80 wird pneumatisch gemäß der Größe des Spaltes I52 verzögert. Ein Blick auf die Fig. 6 zeigt, daß die Wirkungen, welche von einer solchen Spaltregulierung herrühren, durch die Kurven repräsentiert sind, die die Blendeneinstellung während der nach außen gerichteten Plungerbewegung durchführen Die Kurve 170 liefert eine nominelle Darstellung, bei welcher das Klappenventil 156 nicht vorhanden ist und die öffnung 154 eine Entlüftung der Kammer 150 durchführen kann. Das sich hieraus ergebende zusammengebrochene Belichtungsintervall kann in einer Größenordnung von etwa 20 Millisek. festgestellt werden. Die Kurve 172 zeigt die Wirkung des Abschließens des Zwischenraumes des Spaltes 152 um einen bestimmten Betrag. Das zusammengebrochene Öffnungsintervall wurde selektiv auf etwa 25 Millisek. verlängert. Wenn ein Klappenventil 156 in Verbindung mit einer Steuerung des Zwischen-

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raumes des Spaltes 152 vorgesehen ist, können sich Kurven, wie bei 174 dargestellt, ergeben, wobei etwa ein 35 Millisek. Totalöffnungsintervall erhalten werden kann. Es ergibt sich daraus, daß mit der pneumatischen Steuerung-der Arbeitsweise des Plungers 80 innerhalb des Elektromagneten 70 eine sehr.viel präzisere Belichtungsreglung vorgenommen werden kann.

Im folgenden wird auf Fig. 7 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist die Arbeitsweise des Elektromagneten ähnlich der in Pig. 3, während der Plunger 80 weggezogen wird. Die darin bei I76 und 178 angegebenen Kurven zeigen das dynamische Verhalten des Plungers 80 bei einer Anordnung, bei weicher der Spalt 150 so ist, daß die Kurve 170 nach Fig. 6 erhalten wird. Zusätzlich wurde die Öffnung 154 verstopft. Die Zeichnung der Schwingspur zeigt, daß die Schließzeit bei relativ großem Zwischenraum des Spaltes 150 ungefähr 9 Millisek. beträgt. Ein Blick auf die Fig.8 zeigt die Arbeitsweise eines Elektromagneten mit einem Plungerspalt entsprechend der Kurve 172 nach Fig. 6> soweit es die Kurve 180 in Fig. 8 betrifft. Die Kurve 180 wurde außerdem unter Benutzung einer freien Öffnung 154 erhalten. Aus der Kurve ist ersichtlich, daß ein erwünscht kurzes Schließintervall von etwa 9 Millisek. erhalten wurde. Sollte umgekehrt der gleiche Elektromagnet unter Bedingungen betätigt werden, in denen die Öffnung 154 verstopft ist, dann ergibt sich die Kurve l82, welche einschließen bei 12 Millisek. Schließzeit darstellt. Aus den vorstehenden Ausführungen erkennt man, daß durch Einstellung der Größe des Spaltes I52 und durch Anbringung der Öffnung 154 eine erwünschte Verzögerung der Kolbenöffnungsbewegung erhalten wird und ao_ßerdem eine verbesserte Schließbewegung. Außerdem lassen die Kurven erkennen, daß die Öffnungsbewegung pneumatisch gesteuert werden kann, um die Arbeitsweise der Belichtungssteuereinrichtung zu verbessern.

Nunmehr wird auf Fig. 4 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist eine andere Anordnung zur pneumatischen Regelung der Ablauf-

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geschwindigkeit des Plungers 80 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wurde ein Nadelventil 190 in den Stopfen 82 eingefügt. Das Ventil I90 weist eine öffnung 192 und eine Nadel 19²J- auf, die" eine Regelung zulassen. Um eine einstellbare Lagerung zu ermöglichen, ist der Pfropfen 82 in der Mitte bei 196 mit Gewinde versehen. Ein Schlitz 198 im äußeren Umfang des Reglers 194 ermöglicht dessen Einstellung. Der Luftdurchtritt von der öffnung 192 und um die Nadel 194 wird durch nicht dargestellte öffnungen bewirkt, die in den mit Gewinde versehenen vergrößerten Tragteil der NadeJ. 194 eingeschnitten sind. Bei dieser Ausführungsform kann die dynamische Öffnungscharakteristik des Kolbens 80 fabrikatorisch auf einfache Weise durch selektive Einstellung des Ventils I90 geeicht werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1.7 Belichtungssteuereinrichtung für photographische

Apparate mit einem Verschluß, der die Eintrittsöffnung zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung beweglich ist und dabei mehrere Blendenöffnungen über der Eintrittsöffnung definiert, wobei der Verscnluß hinsichtlich seines Bewegungsablaufes steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regler (80; 15^) pneumatisch die Bewegung des Verschlusses in Offenstellung verzögert und die Geschwindigkeit der Schließbewegung steuert.

2. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Verscnlusses von einem Elektromegneten gebildet wird, dessen Erregerwicklung (72) einen Plungerkolben (80) bei Erregung einzieht und daß der Plungerkoliben pneumatisch in seiner Bewegung verzögerbar ist.

J. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, daß der Elektromagnet eine Auskleidung zwischen dem Kolben und der Erregerwicklung aufweist, und daß die Auskleidung und der Plungerkolben so dimensioniert sind, daß sie zwischen sich -einen Luftspalt vorbestimmter Größe belassen, der so gewählt ist, daß pneumatisch die Geschwindigkeit der Plungerbewegung eingestellt wird.

4. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerkolben antriebsmäßig mit dem Verscnluß verbunden ist, daß der Verschlußantrieb außerdem eine Feder (98) aufweist, um eine Vorspannung auf den Plungerkolben

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auszuüben und ihn in die zurückgezogene Stellung zu 'überführen, wodurch der Verschluß in die Öffnungsstellung überführt wird und daß der Regler ein Ventil umfasst, um selektiv die Geschwindigkeit der Kolbenbewegung unter der Wirkung der Federvorspannung zu steuern.

5. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzei chnet, daß das Ventil als einstellbares Nadelventil ausgebildet ist.

6. Belictrcungssteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzei chnet, daß das Ventil als Klappenventil ausgebildet ist.

7. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch ~5, dadurch gekennzei chnet, daß der Elektromagnet einen zylindrischen Kern und einen Stopfen aufweist, der zwischen der Erregerwicklung und dem Plungerkolben liegt, und daß der Plungerkolben in Bezug auf den Kern und den Stopfen so ausgebildet ist, daß eine pneumatische Kammer gebildet wird, die eine gesteuerte Luftströmung aufweist, um selektiv die Plungerbewegung unter der Wirkung der Federvorspannung zu verzögern.

8. Belichtungssteuereinrichtung nach Anspruch7, dadurch gekennzei chnet, daß der Regler ein Ventil aufweist, um selektiv die pneumatische Kammer zu entlüften.

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