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Kamera
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kamera mit einer, eine Anzeigeeinrichtung
s-teuernden Steuer- und Recheneinrichtung zur Berechnung von Steuergrössen aus,
mittels Eingabeeinrichtungen eingebbaren Eingabedaten und Ncsswerten von Kamerakomponenten
und nachfolgender Ansteuerung von Einstell- bzw. Betriebseinrichtungen der Kamera
sowie Anzeigzg mittels der Anzeigeeinrichtung.
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Aus der britischen Patentschrift 1.467.664 ist eine Einrichtung an
einer Kamera bekannt geworden, bei der die Urennweitenänderung eines Objektivs mittels
eines unabhängig beweglichen Variators durchgeführt wird, wobei in Abhängigkeit
der Position dieses Variators die Sollposition des Kompensators aus einem Speicher
bestimmt oder mittels einer Recheneinrichtung berechnet wird, und mittels eines
Stellmechanismus der Wompensator in die derart bestimmte Position gebracht wird.
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Die Berechnung der Steuergrösse zur Positionierung des Kompensators
geschieht hierbei auf elektronischem Wege, wobei für die Stückzahlen von Kammeras,
welche heute gebaut werden, der Einsatz von Mikroprozessoren, den weitaus wirtschaftlichsten
Weg darstellt, da sowohl ein diskreter Aufbau wegen seiner Arbeitskosten als auch
eine volle Integrierung wegen ihrer Entwicklungs- und Werkzeugskosten bei weitem
sind.
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Bei Verwendung von Mikroprozessoren ist der Anwendbar natürlich interessiert,
soviel Rechen-, Steuer- und Kontrollfunktionen wie möglich von ihm ausführen zu
lassen, da hierbei ein grosser Teil der herkömmlichen elektronischen und mechanischen
Kamereinbauten wegfallen kann.
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Mit den heute am Markt erhältlichen Mikroprozessoren, den 4-Bit und
8-Bit Versionen ist jedoch der vollständigen Steuerung einer Kinokamera bereits
eine zu enge Grenze gesetzt, sodass entweder zwei Mikroprozessoren verwendet werden
müssen, was aus Konstantengründen ungünstig ist, oder es wird erfindungsgemäss die
Kapazität verschiedener Einrichtungen dadurch erhöht, dass die Steuer- und Recheneinrichtung
zumindest zwei verschiedene mittels der Eingabeeinrichtungen festlegbare, verschiedenen
Benützungsarten zugeordnete Operationsgruppen aufweist, und dass durch Betätigen
eines Schaltelementes mittels einer, die Eingabeeinrichtung abdeckenden Verschliesseinrichtung
die Steuer- und Recheneinrichtung, die Eingabeeinrichtungen und/oder die Anzeigeeinrichtungen
von einer Operationsgruppe auf die andere umschaltbar sind.
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Auch bei Verwendung kapazitiv grösserer Recheneinheiten ist stets
eine Ueberlastung der Möglichkeiten denkbar, so dass die Erfindung auch hier gewinnbringend
angewendet werden kann.
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Selbsverständlich ist es denkbar, verschiedene Programme als "Subroutines"
zu speichern und nacheinander mittels eines übergeordneten Programmes abzurufen;
jedoch geht bei dieser Art die Möglichkeit verloren, dass der Benützer der Kamera
entsprechend seiner Benützungsart direkt auf den Steuer- und Rechenablauf einfluss
nimmt, was im Hinblick auf eine wünschenswerte individualität des Filmens notwendig
ist und sich, um eine künstlerische Gestaltung zu ermöglichen, die Technik dem Filmenden
unterzordnen hat. Es soll dabei jedem Benützer freigestellt sein, in welcher Art
und Weise er die Aufnahmen durchführt.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient eine
der beiden Operationsgruppen dem Bedienungskomfort und sollte aber darüberhinaus,
wie dies auch bei professionellen Kameras ausschliesslich der Fall ist, händisch
bedient werden können, um eine individuelle Beeinflussung der Aufnahmen, welche
von der exakten Regelung beispielsweise von Belichtung, Schärfe und dgl. abweicht,
zu ermöglichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine der beiden
Anzeigeeinrichtungen im Sucher der Kamera angeordnet, wobei mittels einer Reflexionseinrichtung
ein Teil des Abbildungsstrahlenbündels aus dem Objektiv heraus in den Sucher ausgespiegelt
wird, wobei das in den Sucher gespiegelte Licht durch die Reflexionseinrichtung
eine
teilweise Polarisierung erfährt.
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Die anzuzeigenden Elemente oder Symbole sind Teile einer im angeregten
Zustand ebenfalls polarisierenden Schicht, deren Polarisationsrichtung senkrecht
zur Polarisationsrichtung des Lichtbündels steht, und daher aus diesem örtlich Lichtanteile
herausfiltiert.
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Eine Anordnung dieser Art hat den grossen vorteil, dass die ohnehin
erfolgende Teilpolarisierung des Lichtbündels an der Reflexionseinrichtung dazu
benützt wird, um mittels einer Querpolarisierung an bestimmten Orten einer Bildebene
Symbole oder andere Anzeigen sichtbar zu machen, ohne mittels eines eigenen Polarisators
eine Vorpolarisierung herzustellen, welche einen zusätzlichen Lichtverlust bedeuten
würde.
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Ein Polarisator, welcher zu 100% polarisiert, verschluckt 50% des
Lichtes, was im sucher einer Verminderung der Helligkeit um eine Blendenstufe gleichkommt.
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Um dies auszugleichen, müsste dem Abbildungsstrahlengang mehr Licht
entnommen werden, was eine Verschlechterung der Lichtleistung des optischen Systems
bedeutet.
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Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Hierzu zeigt die Figur 1 den Prinzipschaltplan zur Ueberwachung einzelner Kamerafunktionen,
die Figur 2 eine erfindungsgemässe Ausführungsform des Schaltelementes, die Figur
3 eine Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung im sucher, die Figur 4 den Polarisationsmechanismus
der Sucheranzeige, und die Figur 5 zeigt eine weitere Betriebsart
der
Kamera, auf die die S-teuer- und Recheneinrichtung umschaltbar ist.
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In der Figur 1 ist ein Blockschaltbild der gesamen elektronischen
Einrichtung dargestellt, welche mittels des Schaltelementes 1 auf verschiedene Operationsgruppen
umschaltbar ist. Wie in der Zeichnung durch die Pfeile a b und c angedeutet, kann
dies auf drei verschiedene Arten geschellen, wobei im Fall a entsprechend der Stellung
des Schaltelementes 1 der Steuer- und Recheneinrichtung P direkt durch Setzen einer
Steuergrösse ein bestimmter Rechen- bzw. Steuerablauf vorgeschrieben wird, was beispielsweise
durch eine entsprechende Programmierung oder durch ein Umschalten auf verschiedene
nicht dargestellte Programmspeicher ermöglicht wird.
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Im Falle b wirkt das Schaltelement l auf die Eingabeeinrichtung 10,
wobei entsprechend der Stellung des Schaltelementes 1 jede Taste der beispielsweise
als Tastenfeld aus gebildeten Eingabeeinrichtung 10 verschiedenen Eingabegrössen
dient.
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Im Falle c wirkt das. Schaltelement 1 auf die Ansteuerung 7 der Anzeigeeinrichtung
8 bzw. 16. i)iese Ausführungsart ist dann günstig, wetm die Steuer- und Recheneinrichtung
P eine genügend grosse kapazität aufweist, aber die Rückmeldung von Eingabedaten,
die Anzeige von Mess- und l?.echenwerten und das Setzen von Warnzeichen zu unübersichtlich
wird, wenn all es gemeinsam im Sucher oder bussen an der Kamera oder beidem angezeigt
wird, so dass eine bewusste Auswahl der
Anzeige wünschenswert ist.
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I)cr Ablauf der Steuer- und Rechenschritte erfolgt hierbei i im Fall
a folgendermassen: Ueber die Eingabeeinrichtung 1O werden extern Funktionen und
Variable wie z.i3. Szenenlängenvorwahl und deren Dauer oder Objektivstellungen eingegeben,
von den Wandlern, welche unter eine Einheit 11 zusammengefasst sind, werden Daten
wie Iststellungen von Entfernung und Brennweite sowie der Blendeneinstellung gegeben
und der Steuer- und Recheneinrichtung P zugeführt. Der Auslöser 12 dient der Erzeugung
eines Ausführungsbefehls der eingegebenen J?unktionen, und der Fixeinsteller 13
dient der Einstellung beispielsweise von Filmdaten.
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Die Steuer- und Recheneinrichtung P besitzt einen Kontrollkreis 14
zum automatischen Abschalten der Versorgungsspannung und verschiedene Ausgänge 17,
welche zu einem Umsetzer 15 führen.
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Aus den eingegebenen und den gemessenen Daten erzeugt nun die Steuer-
und Recheneinrichtung P entsprechende kodierte Ausgabegrössen, welche durch den
Umsetzer 15 in Befelllc dekodiert und den richtigen Stellorganen 2 - 6 zugcleitet
werden. Diese Stellorgane, bestehend aus Haupt-Zoom-Entfernungs- und Blendenmotor
sowie beispielsweise einer Toneinrichtung liefern sodann in niclltdargestellter
Weise über ihnen angeschlossene Wandler 11 Rückmeldungssignale an die Steuer- und
Recheneinrichtung P, wodurch eine genaue Regelung der eingegebenen Daten ermöglicht
wird.
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Die zwei Anzeigeeinrichtungen 8 und 16, von denen die Flüssigkristallanzeige
16 im Sucher und die Diodenreihe 8 aussen auf der Kamera, vorzugsweise in der Nähe
der Eingabeeinrichtung 10 angeordnet ist, reduzieren sich im Fall c auf eine einzige,
wobei einer Anzeige im Sucher mittels Flüssigkristalien der Vorzug gegeben wird.
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Die Ansteuerung der Anzeigoeinrichtungen 8 bzw. 16 erfolgt wegen
der geringen Belastbarkeit der Steuer- und Recheneinrichtung ebenfalls wie alle
übrigen Stellorganansteueroingen über einen kombiniertien Dekoder und Treiber 7
auf den im Fall c das Schaltelement wirkt.
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Die Figur 2 zeigt eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer Kamera
21, wobei die erf'indungswesentlichen Einrichtunggen der Kamera in vereinfachter
Form dargestellt sind.
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Das Objektiv 21 besitzt zwei Einstellringe 22 und 2.3 für die Entfernung
bzw. Brennweite, welche Zahnkränze 35 und 36 tragen, in die von den Motoren 29 und
32 angetriebene Zahnräder 30 und 31 eingreiren, um sie in die von der Steuer- und
Recheneinrichtung P festgesetzte Position zu bringen. Die beiden Einstellringe 22
und 23 tragen ferner binsr kodierte Leiterbahnen 24 und 25, welche über Abtastfahnen
28 den Wandlern 26 und 27 die Objektivpositionen signalisieren.
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Die Blende 50 weist einen ähnlichen Antrieb mittels eines Drehspulgalvanmeters
34 aur, welches über ein zahnrad 33 seine Bewegung auf die Lamellen der Blende 50
überträgt. Der Wandler zur Positionsbestimmung der Blende ist der Einfachheit
halber
weggelassen worden, jedoch ist er prinzipiell genauso aufgebaut wic diejenigen für
Entfernung und Brennweite.
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Der Hauptmotor 39 treibt über ein Umkehrgetriebe 40 den Drehverschluss
45, welcher den in einer Kassette 46 befindlichen Film 47 in den Transportphasen
vor falscher Belichtung schützt. Der Filmtransport selbst wird in nichtdargestellter
Weise vom Hauptmotor 39 abgeleitet, wobei dieser über eine entsprechende Greifersteuerung
37 den Greifer 38 an treibt.
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Die Eingabeeinrichtung für die Kamerafunktionen und Variablen besteh-t
aus einem Fcld von Tasten 49, welche mittels eines Deckels 48 verschliessbar sind.
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In Wcg des Deckels ist e-in Taster 50 angeordnet, welcher bfEi offenem
Deckel die Recheneinrichtung P auf ein Funktionsprogramm schaltet, welches aus Zeitvorwahl,
Transportgeschwindigkeit, Objektiveinstellung u.s.w. besteht, und ii geschlossenen
Zustand des Deckels aus den Werten von Blende, Entfernung und Brennweite die Schärfentiefe
berechnet und im Sucher, welcher aus den Linsen 43 und 44 besteht, und sein Licht
mittels tlcs am Verschluss befindlichen Drehspiegels aus dem Objektivstrahlengang
54 ausgespiegelt erhält, mittels eines Fldssigkris-talles 53 anzeigt.
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Vor dem Okular des Suchers ist eine Stirnstü-tze 52 iiigeordnet,
welche bei genügend starkem Druck einen nicht dargestellten Hauptschalter betätigt
und gleichzeitig den mittels eincs Plättchens 56 gegen Störlicht von hinten geschützten
Sucherstrahlengang und den ebenfalls damit gegen Sonnenlicht geschützten
Flüssigkristall
durch Wegschwenken des Plätchens 56 freigibt.
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Die. Figur 3 zeig-t einen Flüssigkristallträger 60, auf dem eine
Anzahl von aktivierbaren Flüssigkristallen angeordnet sind, deren Anregung in einen
polarisierenden Zustandvon der Steuer- und Recheneinrichtung P her erfolgt, wobei
zur Vorpolarisation die Teilpolarisation des Lichtes durch die Spiegel 41 und 42
(Fig. 2) benützt wird, um mit gerade aus reichendem Kontrast aus einer Anzahl von
Feldern 55, von denen jedes einem bestimmten ungeschriebenen Entfernungsbereich
entspricht, eine bestimmte Auswahl mittels Polarisation abzundunkeln, wobei diese
Auswahl derart getroffen wird, dass all diese Felder abgedunkelt werden, welche
Entfernungsbereichen entsprechen, die zur Gänze innerhalb der Schärfentiefe liegen.
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Ferner sind auf dem Träger GO auch Flüssigkristalle zur Anzeige von
Unter- und Ueberbelichtung 62, 63, ein Blinkpfeil 64- für den ordnungsgemässen Filmtransport,
welcher mit t einer Frequenz von 1 IIz blinkt, eine Kontrollanzeige 65 für die Blendkorrektur
und einen weiteren Blinkpunht GG für die Bildfrequenz angeordnet.
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Bezüglich einer besonders vorteilhaften Sucheranzeige zeigt die Figur
4 ein Objektiv bestehend aus dem Vorsatz 71 und dem Grundobjektiv 72, welche eine
gemeinsame optische Achse 77 besitzen.
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Zwischen Vorsatz 71 und Grundobjektiv 72 ist ein Spiegel 74a anfeordnet,
welcher einen Teil des Lichtes #1 aus dem Objektivstrahlengang herausreflektiert.
Durch einen zweiten
Spiegel 74b wird der reflektierte Strhlenanteil
#2 ein zweites Mal umgelenkt und der Sucheroptik 78 zugeführt.
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In einer Zwischenbildebene 79 des Sucherobjektivs ist ein Flüssigkristallträger
75 angeordnet, welches unter der Bezugszahl 100 in der vom Auge 110 gesehenen Richtung
gezeichnet ist. In bestimmten Bereichen des Trägers 75 sind Flüssigkristalle r6
angeordnet, welche durch Anlegen einer Spannung in einen polarisierfähigen Zustand
gebracht werden können, wobei die Polarisationsrichtung bestimmbar ist.
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Ist nun das Licht, welches auf den Flüssigkristall 76 fällt, in einer
Richtung normal zur Po larisationsrichtung des Flüssigkristalles vorpolarisiert,
so wird in diesen Bereich (in der Figur beispielsweise ein Kreis) eine Lichtauslöschung
bei Anlegen einer Spannung an die Elektroden des Flüssigkristahles auftreten, so
dass das Auge 110 im Sucherbild 100 eine dunkelns Kreis 76 sieht.
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Selbstverständlich ist die Form und die Zahl auch voneinander unabhängig
ansteuerbarer Flüssigkristalle 76 keinen Beschränkungen unterworfen ausser dem auf
Grund der Strichbreiten der Muster notwendigen Platzbedarf.
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Der Vortcil dieser Anordnung liegt darin, die Vorpolarisation des
Lichtes, welches aus dem Objektivstrahlengang herausreflektiert wird, mittels der
Reflexionseinrichtung 74a und 74b selbst durchzuführen, und damit einen Polarisator
einzusparen.
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Hierzu muss der Spiegel 4a zur optischen Achse 77 unter einem Winkel
α geneigt sein, welcher dem Brewster'schen
Winkel entspricht.
Eine vollständige Polarisierung ist nur für diejenigen S-trahlenanteile erreichbar,
welche bei der beschriebenen Neigung des Spiegels 74a achsialparallel verlaufen.
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Das sind im afokalen Strahlengang solehe, welche im Bildmittelpunkt
abgebildet werden. Soll im Sucherbild die völlige Aus löschung an einem anderen
Ort erfolgen, so muss der Spiegel 74a entsprechenddem afokalen Strahlengang des
Abbildungsbündels dieses Ortes justiert werden.
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Im allgemeinen ist jedoch eine völlige Auslöschung eines Bildteiles
zum Zweck der Anzeige irgend einer Variablen oder eines Zustandes ohnehin nicht
erwünscht, da eine nur teilweise Auslöschung sowohl einen angenehmeren Kontrast
des Sucherbildes aufweist, und andererseits der Inhalt dieses Bildbereiches nicht
ganz verloren geht.
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Aus diesen Gründen ist ein leichtes Abweichen der Spiegelorientierung
vom Brewster'schen Winkel erstrebenswert.
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wodurch das Licht nicht Vollständig polarisiert wird, son<Iej'n
nur zu einem vom Grad der Abweichung vom Brewster'schen Winkel abhängigen Mass.
Der nicht polarisierte Anteil wird dann durch den Flüssi.gkristall 6 polarisiert,
wobei der Lichtanteil, dessen Schwindungsebene in der Polarisationsebene des Flüssigkristalles
liegt, durchgelassen wird.
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In der Figur 5 ist schematiscll eine weitere, mittels der umschaltbaren
Steuer- und Recheneinrichtung P herstellbare Betriebsart dargestellt.
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Die bereits in Figur 2 beschriebenen Tasten 19 werden mit den Buchstaben
A - L belegt, Kombinationen von
zwei Tasten haben als Zuordnung
die Buchstaben oder Ziffern, welche zwischen den jeweiligen beiden Tasten stehen.
Auf diese Weise können alle Buchstaben und Ziffern dargestellt werden, wobei der
Buchstabe 0 und die Ziffer 0 gleich sind.
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zur den Normalbetrieb der Kamera ist jeder Taste ei ne Kamera funkt
ion oder eine Variable zugeordnet, wie dies bereits unter Figur 2 beschrieben wurde.
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Mittels des Schalters 80 wird nur vorgewählt, welche Betriebsart
der Kamera durch die Steuer- und Recheneinric11-turig P gesteuert werden soll. In
der gezeigten Stellung werden die Buchstaben und Zahlenzuordnungen der Tasten über
den Anschluss 81 in die Steuereinrichtung P geführt, dort kodiert und an ein Diodenfeld
89 weitergeleitet, mit dessen Hilfe die eingegebenen Buchstaben und Zahlen optisch
dargestellt, lt' werden können. Der Anzahl der einzelnen Darstellungselemente 89
ist dabei keine Grenze gesetzt, es ist sogar denkbar, mehrere Zeilen solcher Darstellungselemente
zu benützen, um ganze Sätze auf einmal darzustellen und mittels einer Hilfsoptik
90 auf ein oder mehrere Bilder 91 des Films I abzubilden.
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Eine andern Möglichkeit der Speicherung der ein gegebenen Titel,
welche hier parallel zur optischen Abbildung existiert, aber auch für sich alleine
stehen kann, ist die kodierte Aufzeichnung der Buchstaben auf der Magnetspur 92
eines Filmes F. Hierzu wird die Eingabe eines Textes oder Titels durch den Prozessor
P wiederum in kodierte Steuersignale umgearbeitet, welche von der Tonkopfansteuerungseinrichtung
88 entsprechend aufbereitet und über den Tonkopf 93 auf
die Magnetspur
92 registriert wird.
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In der zweiten Stellung des Schalters 80 wird ein zur jeweiligen
Aufnahme gewünschtes Programm mittels der, den Kamerafunktionen und Variablen zugeordneten
Tasten 49' eingegeben, gespeichert und mittels der Kontrollanzeige 87 angezeigt,
welches Programm nach Umschal-ten des Scioalters 80 auf P seine dritte Stellung
mittels eines nicht dargestellten Auslösers zum Ablauf bringbar ist.
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er Schalter 80 ist hierbei mit dem Schalter 50 der Figur 2 identisch,
jedoch ist hier noch eine dritte Schaltmöglichkeit vorgesehen.
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In dieser dritten Schaltstellung also werden die einzelnen Funktionskomponenten
82 - 86 der Kamera angesteuert, wie beispielsweise Filmtransportmechanismus, Blende,
Tonteil, Objektiv und Sucheranzeige.
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Die Sucheranzeige kann in diesem oder im zweiten Schaltzustand des
Schalters 80 durch Be-tätigung des Scbnjters 95 rückwärts durch den Sucher auf den
Film F abgebildet werden. Hierzu wird bei Betätigung des Schalters 95 mit B('.-zug
auf Figur 4 der untere Spiegel 74a um 900 im Uhrzeigelsinn verschwenkt, und eine
hier nicht dargestellte Linsc, welche in Figur 5 mit 78' bezeichnet ist, in den
Sucher eingeschwenkt, welche die Schärfenebene des Bündels 96 genau in die Filmebene
F legt.
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Mit einer derartigen Einrichtung können beispielsweise vor Beginn
einer Aufnahme alle Kameraeinstellungen, welclie 1 im Sucher angezeigt werden, auf
den Film registiert werden.