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Fotografische Kamera mit
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automatischer Scharfeinstellung
Die Erfindung betrifft
eine fotografische Kamera, vorzugsweise eine Kleinbildkamera für 35 mm - Film mit
automatischer Scharfeinstellung, d.h. mit automatischer Einstellung der Bildweite
auf die Gegenstandsweite.
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Es sind bereits fotografische Kleinbildkameras bekannt, bei denen
die Entfernung des jeweils anvisierten bzw. fotografierten Objektes durch ein aktives
oder passives Meßverfahren ermittelt und in der Kamera die Bildweite "b" automatisch
çntsprechend der gemessenen Entfernung eingestellt wird. Dieser Einstellung liegt
die be-111 kannte Abbildungsqleiehung d + ß = f zugrunde, in welcher a = die Gegenstandsweite,
d.i. die Entfernung des Gegenstandes von der llauptebene H des Aufnahmeobjektives,
b = die Bildweite, d.i. die Entfernung des Bildes von der bildseitigen Hauptebene
H' des Objektivs, und f = die Brennweite des Aufnahmeobjektives bedeuten.
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Steht der Gegenstand im Unendlichen, so entsteht das Bild in der bildseiten
Brennebene des Aufnahmeobjektivs, d.h. b = f. Rückt der Gegenstand aus dem Unendlichen
näher an die Kamera heran, so wird bw f, d.h. die Bildebene rückt in Lichtrichtung
weiter nach hinten. Tn den bisher bekannten Kameras, auch in solchen mit automatischer
Schar feins tel lung, wird aus technischen Gründen die Bi]debene, d.h. die Ebene
in welche der Film geführt wird, aber immer stationär gehalten und das vergrößerte
"b" wird dadurch berücksichtigt, daß das Aufnahmeobjektiv nach vorne, d.h. der Lichtrichtung
entgegen, verschoben wird.
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Bei automatischer Scharfeinstellung geschieht die Verschiebung des
Aufnahmeobjektivs motorisch, d.h. durch einen Federkraftspeicher oder dgl.. Für
eine solche motorische Scharfeinstellung ist die Verstellung des Objektivs jedoch
ein Nachteil, weil dafür eine besonders stabile Führung für das Objektiv erforderlich
ist-, und außerdem nur Objektive innerhalb gewisser Gewichtsgrenzen verschoben werden
können. Langhrennweitige Objektive, die in der Regel immer ziemlich schwer sind,
können auf diese Weise nicht
mehr scharf eingestellt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen
und eine fotografische Kamera mit automatischer Scharfeinstellung zu schaffen, bei
der es nicht erforderlich ist, das Objektiv bei der automatischen Scharfeinste71ung
zu bewegen.
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Diese Aufgabe ist durch eine Kamera gelöst, welche die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1. schematisch eine perspektivische Ansicht einer verstellbaren
Filmbühne mit dazugehörendem Getriebe, Fig. 2 schematisch eine Draufsicht von hinten
auf die Filmbühne und das Getriebe, und Fig. 3a, ein Einzelteil des Auslösemechanismus.
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3b Fiq. 1 ist die Kombination einer perspektivischen Getriebeansicht
mit einer Draufsicht auf die Filmbühne, die aber gleichzeitig noch gestrichelt in
Ansicht angedeutet ist. Die Blickrichtung ist dabei von hinten auf die Filmbühne
bei entferntem Rückendeckel des Kameragehäuses.
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In der Fig. ist mit 1 die Filmbühne bezeichnet, die auf der dem Objektiv
zugekehrten Seite mit 4 Gewindebuchsen la versehen ist. In jede Gewindebuchse greift
eine Spindel 2, die in der vorderen Gehäusewand drehbar gelagert ist. Auf jeder
Spindel sitzt ein Zahnrad 3, und mit allen 4 Zahnrädern 3 kämmt ein großer Zahnring
4, der an der vorderen Gehäusewand konzentrisch zur optischen Achse drehbar gelagert
ist. Wenn daher der Zahnring 4 gedreht wird, so werden alle Spindeln 2 synchron
gedreht und verschieben mit ihrem Gewinde je nach Drehrichtung des Ringes 4 die
Filmbühne in Richtung des Doppelpfeiles A (unterer Teil der Fig. 1) bzw. senkrecht
zur Zeichenebene des oberen Teiles der Fig. 1.
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Zwecks Einstellung der Filmbühne 1 auf den richtigen Abstand "b" läuft
der Zahnring 4 unter Federkraft aus einer Grenzstellung ab, in welcher die Filmbühne
am nächsten an das Objektiv herangerückt ist, nämlich auf den Abstand "f" zwischen
der Hauptebene H'des Objektivs und der hinteren Auflagefläche der Filmbühne. (Die
Ausdrücke "vorne" und "hinten" werden in der Beschreibung durchgehend in Richtung
des einfallenden Lichtes gebraucht.) Bei der Scharfeinstellung verschiebt sich somit
die Filmbühne immer nur in eine Richtung, nämlich nach hinten. Beim nachfolgenden
Filmtransport und Verschlußaufzug mittels des bekannten, hier nicht weiter dargestellten
Schnellaufzugshebels wird die Filmbühne dann wieder in ihre vordere Grenzstellung
zurücktransportiert, aus der sie dann bei der nächsten Aufnahme wiederum nach hinten
abläuft.
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Um diese Funktionen zu ermöglichen, ist der Zahnring 4 mit einem Kraftspeicher
und einem Getriebe verbunden, das nun im einzelnen erläutert werden wird. Die genaue
Lage der Bauelemente, insbesondere auch deren Höhenlage in den einzelnen Ebenen,
ist dabei am besten aus einem Vergleich der Fig. 1 und Fig. 2 erkennbar.
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Auf einer der Spindeln 2, nämlich der Spindel 2', ist außer dem Zahnrad
3 noch ein Kegelrad 5 fest angebracht. Dieses Kegelrad 5 steht im Eingriff mit einem
Kegelrad 6. Dieses ist auf einer Achse 7 mit einem Stirnzahnrad 8 fest verbunden.
Letzteres kämmt an der einen Seite mit einem Zahnrad 9, in dem eine Spiralfeder
10 untergebracht ist. Diese Spiralfeder bildet den Kraftspeicher für die Ablaufbewegung
des Zahnringes 4 und damit für die Einstellbewegung der Filmbühne 1.
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Auf der anderen Seite kämmt das Stirnzahnrad 8 mit einem Zwischenrad
12, das auf der entgegengesetzten Seite mit einem konzentrisch zur Aufzugsachse
drehbaren Aufzugsrad 11 in Verbindung steht.
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Mit dem Zwischenrad 12 ist ein Sperrad 12 a einstückig, das mit einer
Sperrklinke 13 zusammenwirkt, die um einen Stift 14 kippbar ist und einen abgewinkelten
Lappen 13 a besitzt, der an einem Permanent-/Elektromagneten 15 anliegt. In dieser
Anlage wird der Lappen 13 a durch die Permanentkraft des Magneten gehalten.
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Fig. 1 zeigt den Zahnring 4 bzw. die Filmbühne 1 in der einen Grenzstellung
( = Ausgangsstellung, Spannstellung). In dieser Stellung wird das Getriebe durch
den Anschlag eines Nockens 11 a im Inneren des Aufzugsrades 11 an einem Sperrnocken
16 a gehalten.
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Letztere ist Teil eines Schiebers 16, der auf dem Bund des Zwischenzahnrades
18 radial verschiebbar ist. Über dem Schieber 16 sitzt ein Zwischenzahnrad 18 für
den Filmtransport. Ein Zahn 18 a dieses Zahnrades 18 ist nicht Teil des Zahnrades,
sondern ist mit dem Schieber 16 einstückig und ist im Zahnrad 18 in radialer Richtung
verschiebbar. Er wird aber normalerweise, d.h. in Ruhestellung durch eine nicht
gezeigte Feder in derjenigen Stellung gehalten, in der dieser Zahn mit den übrigen
Zähnen des Zahnrades fluchtet. Siehe hierzu auch Fig. 3 a und Fig. 3 b.
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Das Zahnrad 18 für den Filmtransport ist in Fig. 1 stark gebrochen
angedeutet. Es sitzt ebenfalls auf dem abgeflachten Teil der Aufzugsachse 17 und
kämmt über Zwischenräder 19, 20, 21 mit einem Zahnrad 22, das über eine an der Filmbühne
1 gelagerte Achse 23 mit einem Sprossenrad 24 fest verbunden ist. In bekannter Weise
greift dieses Sprossenrad in die Filmperforation und transportiert den Film, wenn
über den Schnellschalthebel die Aufzugsachse gedreht wird.
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Das Sprossenrad 24 darf bei der Verschiebung aus der Filmbühne 1 bei
der automatischen Scharfeinstellung seine Lage relativ zum Film natürlich nicht
ändern, d.h. es muß an der Verschiebung der Filmbühne teilnehmen. Damit dies möglich
ist, sind die Zwischenräder 19 und 20 auf einer Platine 25 gelagert, die konzentrisch
zur Aufzugsachse 17 schwenkbar ist. Im Lagerpunkt des Zwischenrades 20 ist eine
zweite Platine 26 ebenfalls schwenkbar gelagert, auf der das Zwischenrad 21 und
das Zahnrad 22 sitzen. Auf diese Weise können das Zahnrad 22 und mit ihm das Sprossenrad
24 die Bewegung der Filmbühne 1 mitmachen, ohne daß das Getriebe unterbrochen wird.
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Die Aufzugsachse 17 ist in bekannter Weise zweiteilig. Die beiden
Teile sind über eine Stift/Schlitzloch-Verbindung 27 zu gemeinsamer Drehung verbunden.
Dadurch kann in ebenfalls be-
kannter Weise durch Eindrücken des
Knopfes 28 (Fig.3a) das Zahnrad 18 von der Aufzugsachse 17 entkuppelt werden, damit
der Film zurückgespult werden kann, wobei sich das Getriebe 18-24 frei mitdreht.
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Für die Auslösung des Filmbühnenverstellgetriebes ist eine Auslösestange
29 vorgesehen, die auf der Kamera - Oberseite für den Benutzer zugänglich ist, d.h.
niederdrückbar ist. Die Stange 29 arbeitet mit einem doppelarmigen Kipphebel 30
zusammen, an dessen einem Arm die Stange 29 angreift. Der andere Arm besitzt ein
z.B. durch Materialschwächung erzeugtes Gelenk 30 a, in dem er leicht abgewinkelt
ist. Das abgewinkelte freie Ende 30 b liegt gegen eine ortsfeste Zwischenwand 31
oder dgl.. Beim Niederdrücken der Auslösestange 29 schiebt sich das freie Ende an
der Zwischenwand entlang und verschiebt dabei den Zahn 18 a des Zahnrades 18 in
radialer Richtung nach innen (Fig. 3a, 3b) Der Funktionsablauf all dieser Getriebeteile
bei der Scharfeinstellung ist folgender: Durch Druck auf die Auslösestange 29 wird
der Kipphebel 30 gedrückt, und damit wird mit dessen freiem Ende über dem Zahn 18
a der Schieber 16 radial verschoben. Bei dieser Verschiebung gerät der Sperrnocken
16 a außer Eingriff mit dem Nocken 11 a des Aufzugsrades 11.
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Das Aufzugsrad 11 kann sich nunmehr frei drehen und mit ihm dreht
sich die ganze Zahnradkette 9, 8, 12, und zwar unter der Kraft der Spiralfeder 10.
Über das Zahnrad 8 dreht sich aber r!cich die Achse 7 mit dem Kegelrad 6 und über
dieses und das Gegenkegelrad 5 die Spindel 2'. Dabei überträgt das auf der Spindel
2' fest angebrachte Zahnrad 3 die Bewegung auf dem Zahnring 4, der dann seinerseits
die übrigen Spindeln 2 dreht.
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Bei ihrer Drehung schrauben sich die Spindeln 2 mit ihrem Gewindeteil
aus den Gewindebuchsen 1 a der Filmbühne 1 heraus, und, da die Spindeln in Achsrichtung
fest angeordnet sind, resultiert dies in einer Verschiebung der Filmbühne 1 nach
hinten.
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Diese Verschiebebewegung dauert solange an, bis der Ablauf des Getriebes
gestoppt wird. Diese Stoppunq erfolgt durch die Sperrklinke
13,
die in das Sperrad 12 a einfällt. Wenn nämlich die Verschiebung der Filmbühne soweit
vorangeschritten ist, daß der Abstand "b" dem Abstand "a" entspricht, d.h. mit anderen
Worten, wenn Scharfeinstellung auf das anvisierte Objekt erreicht ist, erhält der
Permanent-/Elektromaynet 15 einen Impuls, der in diesem Magneten ein magnetisches
Kraftfeld erzeugt, das dem Kraftfeld des permanentmagnetischen Kernes entgegengerichtet
ist. Die bisher mit ihrem abgewinkelten Lappen 13 a am Kern anliegende Sperrklinke
13 wird abgestoßen, d.h. sie wird um den Stift 14 gekippt, und fällt dabei in das
Sperrad 12 a ein. Damit wird die Filmbühne 1 in einer bestimmten Stellung "b" angehalten.
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Durch eine hier nicht weiter zu behandelnde elektronische Schaltung
erfolgt danach und in Abhängigkeit von der Stoppung der Filmbühnenverschiebung die
Auslösung des Kameraverschlusses zwecks Filmbelichtung.
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Die Rücksetzung der Filmbühne 1 in ihre Ausgangslage geschieht in
Verbindung mit dem nächsten Filmtransport und Verschlußspannung. Dabei ist zunächst
zu beachten, daß sich der Nocken 11 a bei der Scharfeinstellung in Pfeilrichtung
B verstellt hat und am Ende der Scharfeinstellung, in Abhängigkeit von der Weite
der Filmbühnenverschiebung, in unterschiedlichen Positionen steht.
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Beim Loslassen der Auslösestange 29 kehrt der Schieber 16 mit seinem
Sperrnocken 16 a und mit dem zugehörigen Zahn 18 a und unter dem Druck einer nichtgezeigten
Feder in seine Ausgangslage zurück. In dieser Ausgangslage nimmt der Schieber 16
mit dem Zahn 18 a und vor allem mit seinem Sperrnocken 16 a an der nun folgenden
Drehung der Aufzugsachse 17 teil. Der Sperrnocken 16 a durchläuft dabei eine 360°
- Drehung in Pfeilrichtuny C. Bei dieser Umdrehung trifft der Sperrnocken 16 a früher
oder später auf den Nocken 11 a und nimmt diesen auf der restlichen Drehung mit.
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Dabei wird die gesamte Zahnradkette 11, 12, 8 und 9 ebenfalls rückgedreht,
und dazu noch über die Achse 7 das Kegelrad 6, die Spindel 2' der Zahnring 4 und
die übrigen Spindeln 2. Letztere schrauben sich wieder in die Gewindebuchsen 1 a
ein und ziehen dabei die Filmbühne 1 in ihre Ausgangsposition zurück. Die Spiral-
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Leerseite -
feder 10 wird dabei ebenfalls wieder gespannt.
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Parallel dazu wird über das Zahnrad 18 das Filmtransportgetriebe 19,
20, 21, 22, 23, 24 gedreht und der Film um eine Bildlänge weitertransportiert.
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Die Kamera ist nunmehr für eine neue automatische Scharfeinstellung
mit nachfolgender Verschlußauslösung bereit.