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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
fotografische Kamera mit einer Fotozelleneinheit zur
Veränderung der Belichtung einer Filmeinheit gemäß der
Intensität des hierdurch gemessenen Szenenlichtes, und
insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine solche
Einheit, die eine Korrektur in dem von der Fotozelleneinheit
betrachteten Feld bewirkt, wenn die Kamera um 90º gedreht
wird, um Gebrauch zu machen von den dimensionsmäßigen
Unterschieden eines rechteckigen Filmformates gegenüber
einem quadratischen Filmformat.
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Die US-PS 3442191 beschreibt eine Kamera mit einem
optischen System, das den Aufnahmewinkel eines
lichtempfindlichen Elementes auf einen Winkel begrenzt, der
allgemein unter der Horizontalen liegt, wenn die optische
Achse des Kameraobjektivs horizontal gehalten wird, und zwar
unabhängig von der Winkelorientierung der Kamera. In anderen
Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß das Sichtfeld und der
Aufnahmewinkel im wesentlichen gleich bleiben, wenn die
Kamera um ihre Längsachse, d. h. um die optische Achse der
Kamera oder parallel hierzu, verschwenkt wird. In der US-PS
3442191 wird das Sichtfeld des optischen Systems durch die
Gestalt eines Meniskus einer Flüssigkeit bestimmt, die
teilweise ein Rohr ausfüllt, dessen Achse parallel zur
optischen Achse der Kamera liegt und das zwischen der
lichtempfindlichen Oberfläche eines lichtempfindlichen
Elementes und der Szene angeordnet ist.
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Bei der Drehung dieser bekannten Kamera um ihre optische
Achse verbleibt die Lage des Meniskus wegen der Symmetrie
des Rohres und seine Achse unverändert, so daß das Sichtfeld
gemäß einer Drehung der Kamera um die Längsachse (Drehung
der Kamera um ihre optische Achse) stabilisiert wird. Wenn
die Kamera um die Querachse geneigt wird (Änderung des
Höhenwinkels wegen einer Drehung der Kamera um die
Querachse, die senkrecht zur optischen Achse der Kamera
verläuft), hängt die Stabilisierung des Sichtfeldes von der
Stabilität der Krümmung des Meniskus ab, da der Meniskus als
Linse wirkt, die vor der lichtempfindlichen Oberfläche der
Fotozelle liegt. Unglücklicherweise scheint sich die Form
des Meniskus zu ändern, wenn sich der Höhenwinkel der Kamera
ändert, und zwar primär wegen der Unsymmetrie des Rohres um
die Querneigungsachse. Infolgedessen verschiebt sich das
Sichtfeld bei allen merklichen Änderungen des Höhenwinkels
der Kamera, gemessen von der Horizontalen, da das Sichtfeld
in dem Ausmaß gestört wird, wie sich die Form des Meniskus
ändert.
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Die US-PS 4185903 beschreibt einen Fotozellenaufbau, welcher
einen pendelnd gelagerten Ring aufweist, der eine auf die
Bewegung um die Längsachse ansprechende Steuerung bewirkt,
die das Sichtfeld der Fotozellenlinse in einer festen Lage
hält, wenn die ihm zugeordnete Kamera um ihre optische Achse
(Längsachse) gedreht wird. Ein solcher Aufbau erforderte
eine im wesentlichen reibungsfreie Verbindung zwischen dem
Ring und seinem Trägeraufbau, was die Kosten der
Konstruktion erhöhte.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine fotografische
Kamera eine Objektivlinse, die Bilderzeugungsstrahlen nach
einer Brennebene richtet, wobei die Objektivlinse eine
optische Achse (OA) aufweist; mit einer Fotozelleneinheit
zur Veränderung der Belichtung einer Filmeinheit gemäß der
Intensität des Szenenlichts, welches hierdurch gemessen
wird, wobei die Fotozelleneinheit ein lichtempfindliches
Element und einen Fotozellenlinsenaufbau aufweist, um
Szenenlicht auf das lichtempfindliche Element zu richten;
und mit Mitteln, die den Fotozellenlinsenaufbau winkelmäßig
beweglich relativ zum lichtempfindlichen Element zwischen
einer ersten und einer zweiten Stellung tragen, wenn die
fotografische Kamera um im wesentlichen 90º um eine Achse
parallel oder koaxial zur optischen Achse (OA) aus einer im
wesentlichen horizontal orientierten Bildaufnahmestellung in
eine im wesentlichen vertikal orientierte
Bildaufnahmestellung
gedreht wird, wobei die Trägermittel so ausgebildet
sind, daß eine relative Winkelbewegung des
Fotozellenlinsenaufbaus in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse
(OA) ermöglicht wird und die erste Stellung des
Fotozellenlinsenaufbaus entweder horizontal oder vertikal
liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stellung des
Fotozellenlinsenaufbaus in einem kleinen Winkel gegenüber
der Vertikalen bzw. der Horizontalen versetzt ist, und daß
die Mittel zum Tragen des Fotozellenlinsenaufbaus eine
Kammer bilden, in der der Fotozellenlinsenaufbau frei über
den kleinen Winkel aus der Horizontalen oder Vertikalen
verschwenken kann, um den Lichteinfall auf das
lichtempfindliche Element zu ändern.
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Die Erfindung schafft eine fotografische Kamera mit einem
neigbaren Fotozellenlinsenaufbau, um ein kompensiertes
Sichtfeld zu schaffen, wenn die Kamera in einer
vorbestimmten Lage relativ zu der Aufnahmeszene befindlich
ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kamera ein
Belichtungssystem mit einer Objektivlinse mit optischer
Achse und einem Verschluß auf, der mit den
lichtempfindlichen Mitteln so verbunden ist, daß die
Belichtung einer Filmeinheit gesteuert wird. Die
lichtempfindlichen Mittel weisen eine Fotozelleneinheit auf,
die aus einem lichtempfindlichen Element und einem
Fotozellenlinsenaufbau besteht, um das Szenenlicht auf eine
lichtempfindliche Oberfläche des lichtempfindlichen
Elementes zu richten. Das lichtempfindliche Element kann
eine Siliziumfotodiode sein, die in Gegenrichtung
vorgespannt ist, um ein Ausgangssignal zu liefern, dessen
elektrishe Charakteristik sich in bestimmter Weise gemäß der
einfallenden Strahlungsleistung auf der lichtempfindlichen
Oberfläche ändert. Die Kamera weist auch einen
Objektivträger für den Fotozellenaufbau auf.
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Der Fotozellenlinsenaufbauträger ist so konstruiert, daß er
den Linsenaufbau umschließt, ohne eine feste Verbindung
hiermit zu haben. Die Konstruktion des Trägers ist derart,
daß die Bewegung des Fotozellenlinsenaufbaus relativ zum
lichtempfindlichen Element während der Bewegung der Kamera
um ihre Querachse begrenzt wird. Der Träger läßt jedoch eine
Winkelbewegung des Fotozellenlinsenaufbaus über einen Winkel
von etwa 5º relativ zum lichtempfindlichen Element zu, wenn
die Kamera um im wesentlichen 90º um eine Achse parallel
oder koaxial zur optischen Achse des Objektivs von einer im
wesentlichen horizontal orientierten Bildaufnahmestellung,
d. h. einer Stellung, in der eine Wand der Kamera in einer
im wesentlichen horizontalen Ebene liegt, in eine im
wesentlichen vertikal orientierte Bildaufnahmestellung
verschwenkt wird, d. h. eine Stellung, wo die erwähnte Wand
im wesentlichen in einer vertikalen Ebene liegt. Der
Fotozellenlinsenaufbau umfaßt zwei in seitlichem Abstand
zueinander angeordnete Tragorgane zur Stabilisierung des
Aufbaus gegen eine derartige relative Winkeldrehung, bis die
Kamera um ihre Längsachse um einen Winkel von etwa 45º
verdreht ist.
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So schafft die Erfindung eine Kamera mit einem
Fotozellenlinsenaufbau, der sich über einen Winkel bewegt, welcher
größer als 90º ist, wenn die Kamera um ihre Längsachse über
einen Winkel von etwa 90º gedreht wird. Auf diese Weise
werden Änderungen der Szenenbeleuchtung kompensiert, die von
dem Fotozellenlinsenaufbau erfaßt werden.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und der ihr
zugrunde liegenden Aufgabe wird auf die folgende
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verwiesen, das in
der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung
zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Faltkamera,
die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung umfaßt, wobei die Kamera in ihrer entfalteten
Bereitschaftsstellung dargestellt ist,
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Fig. 2 eine perspektivische auseinandergezogene
Darstellung des Fotozellenlinsenaufbaus,
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Fig. 3 in größerem Maßstab eine Vorderansicht des
Fotozellenlinsenaufbaus nach Fig. 2 einschließlich dem
Trägeraufbau,
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Fig. 4 in größerem Maßstab eine Seitenansicht des
Fotozellenlinsenaufbaus und des zugeordneten
lichtempfindlichen Elementes sowie des Trägeraufbaus für den
Fotozellenlinsenaufbau,
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Fig. 5 in größerem Maßstab eine Aufrißansicht des
Fotozellenlinsenaufbaus und des Trägeraufbaus, um 90º im
Gegenuhrzeigersinn aus der Stellung gemäß Fig. 3 verdreht,
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Fig. 6 eine Grundrißansicht einer Filmeinheit mit
rechteckigem Bildformat, wobei eine Ansprechkurve für die
Kamera nach Fig. 1 in einer horizontal orientierten
Bildaufnahmestellung angeordnet ist, wie dies in Fig. 1
dargestellt ist, und
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Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, wobei die
Filmeinheit um 90º im Gegenuhrzeigersinn verdreht wurde,
weil die Kamera in eine vertikal orientierte Stellung
verschwenkt wurde.
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Im folgenden wird auf die Zeichnungen, insbesondere auf
Fig. 1, Bezug genommen, in der eine Kamera 10 der Faltbauart
dargestellt ist. Die Kamera 10, die im wesentlichen der
Polaroid Spectra Kamera entspricht, weist einen Basisteil 12
auf, um eine Filmkassette aufzunehmen, die einen Stapel von
Sofortbild-Filmeinheiten umfaßt, die in einer Lage
befindlich sind, in der sie nacheinander belichtet werden
können. Von dem Basisteil 12 steht nach vorn ein Gehäuseteil
14 vor, der an seinen Enden schwenkbar mit dem Teil 12
verbunden ist und eine Austrittsöffnung 16 aufweist, durch
die eine Filmeinheit nach ihrer Belichtung durch zwei
motorgetriebene Quetschwalzen vorgeschoben werden kann, die
im Gehäuse 14 gelagert sind. Das Gehäuse 14 kann gemäß Fig.
1 im Gegenuhrzeigersinn um die Schwenkverbindung mit der
Basis 12 gedreht werden, um ein offenes Ende der Basis 12
freizulegen, so daß eine Filmkassette in den Basisteil 12
eingefügt oder aus diesem entnommen werden kann.
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Die Basis 12 weist zwei nach oben vorstehende Teile 18 am
hinteren Ende auf (nur einer ist dargestellt), an denen
schwenkbar ein Gehäuse 20 angelenkt ist, das eine
Frontplatte 22 an seinem freien Ende aufweist. Die
Frontplatte 22 dient als Träger für ein Blitzgerät 24, ein
Sucherfenster 26, ein Fotozellenfenster 28, eine Leuchtdiode
30 zur Benutzung in Verbindung mit einem Selbstauslösekreis,
einen Schallentfernungsmesser 32 und eine Objektivlinse 34,
die vor zwei nicht dargestellten Verschlußlamellen montiert
ist, die einen Teil des automatischen Belichtungssystems der
Kamera bilden. Der Objektivlinsenaufbau 34 hat eine optische
Achse OA und dient dazu, Bilderzeugungslichtstrahlen auf
eine reflektierende Oberfläche eines Spiegels zu richten,
der innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist und der
seinerseits die Strahlen über einen Winkel von 90º auf eine
Filmeinheit richtet, die im Basisteil 12 liegt. Im Hinblick
auf Einzelheiten der Kamera 10 und des automatischen
Belichtungssystems wird auf die US-PS 4444478, 4445763,
4508440 und 4542967 verwiesen.
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Hinter der Frontplatte 22 befindet sich ein
Objektivträgeraufbau 36, der einen Fotozellenlinsenaufbau 38, ausgerichtet
auf das Fotozellenfenster 28, trägt. Wie am besten aus Fig.
3 und 4 ersichtlich, weist der Trägeraufbau 36 zwei
vertikale Seitenwände 40 und 42 auf, deren untere Enden
durch eine Bodenwand 44 verbunden sind und deren nach hinten
weisende Ränder durch eine Rückwand 46 verbunden sind,
wodurch eine Kammer 48 definiert wird, die oben und vorn
(gemäß Fig. 4 auf der linken Seite) offen ist. Die oberen
Enden der vertikalen Seitenwände 40 und 42 besitzen nach
innen weisende Flansche 50 bzw. 52, die durch einen seitlich
verlaufenden Träger 54 verbunden sind, der eine abgeschrägte
nach vorn weisende Oberfläche 56 besitzt. Die Rückwand 46
ist bei 58 und 60 mit Öffnungen versehen, damit das Licht
vom Fotozellenlinsenaufbau 38 nach der lichtempfindlichen
Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 62 gelangen
kann, das seinerseits mit einer Belichtungssteuerschaltung
verbunden ist, die bei 64 durch zwei Drähte 66 und 68
angedeutet ist. Die Bodenwand 44 ist mit einem nach oben
vorstehenden Flansch 70 versehen. Ebenso besitzt die
Bodenwand 44 einen Schlitz, der vom Flansch 70 nach der
Rückwand 46 und durch diese hindurch verläuft.
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Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, weist der
Fotozellenlinsenaufbau 38 erste bzw. zweite gespritzte
Linsenabschnitte 74 bzw. 76 auf. Der erste Linsenabschnitt
74 ist so konstruiert, daß sichtbare Spektralenergie mit
Ausnahme der Infrarot-Spektralenergie durchgelassen wird,
während der zweite Linsenabschnitt 76 so konstruiert ist,
daß er nur Infrarot-Spektralenergie durchläßt.
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Der erste Fotozellenlinsenabschnitt 74 weist eine allgemein
ebene polierte Oberfläche 78 und eine polierte
Sägezahnoberfläche 80 auf, die beide auf die Aufnahmeszene hin
gerichtet sind. Ferner sind zwei Seitenflächen 82 und 84,
eine konvexe Rückseite 86, eine Bodenfläche, bestehend aus
Abflachungen 88 und 90, die in parallelen Ebenen liegen, und
eine obere Oberfläche 92 vorgesehen. Zwei in seitlichem
Abstand angeordnete Arme 94 und 96 sind einstückig mit den
Seitenflächen 82 bzw. 84 hergestellt und erstrecken sich von
dort nach unten nach einer Stelle, wo sie in einwärts
abgebogenen Flanschen 98 und 100 enden, die abgeschrägte
Oberflächen 102 und 104 besitzen. Von der Rückseite 86 steht
ein Abstandshalter 105 vor, während ein Vorsprung 107 mit
einer nach oben geneigten Oberfläche 106 und einer
vertikalen Oberfläche 108 von dem Zwischenabschnitt der
oberen Oberfläche 92 vorsteht.
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Der zweite Fotozellenlinsenabschnitt 76 weist eine
Oberfläche 110 auf, die auf die zu fotografierende Szene
gerichtet ist, und ferner zwei Seitenoberflächen 112 und
114, eine Bodenfläche 116, eine doppelt konvexe Rückseite
118 und eine obere Oberfläche, die aus zwei Abflachungen 120
und 122 besteht, die im wesentlichen gleich groß sind wie
die Flächen 88 und 90 des ersten Fotozellenlinsenelementes
74. In jeder Seitenoberfläche 112 und 114 ist ein erstes
Paar von Vorsprüngen 124 und ein zweites Paar von
Vorsprüngen 126 ausgeformt, wobei jeweils nur ein Vorsprung
dargestellt ist. Außerdem ist in jeder Seitenoberfläche 112
und 114 ein L-förmiger Träger 128 ausgeformt, der einen
vertikalen Abschnitt 130 und einen horizontalen Abschnitt
132 aufweist. Der Längsabstand zwischen den Vorsprüngen 124
und den Vorsprüngen 126 und den Vertikalabschnitten 130
entspricht einer Abmessung, die im wesentlichen gleich ist
dem dünnsten Teil der Arme 94 und 96, so daß diese gut
einpassen, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist.
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Der erste und der zweite Fotozellenlinsenabschnitt 74 und 76
werden dadurch zusammengebaut, daß sie wie aus Fig. 2
ersichtlich ausgerichtet und dann ineinandergeschoben
werden, bis die Seitenränder der Abflachung 122 an den
abgeschrägten Oberflächen 102 und 104 anstoßen, wodurch die
Arme 94 und 96 nach außen gedrängt werden. Dann werden die
Arme 94 und 96 zwischen die Vorsprünge 124 und 126 und den
vertikalen Abschnitt 130 der L-förmigen Teile 128
eingeführt, bis die Flansche 98 und 100 unter die
Bodenfläche 116 greifen, und an dieser Stelle federn die
jeweiligen Arme 94 und 96 in ihre Ruhestellung zurück, so
daß die beiden Linsenabschnitte 74 und 76 miteinander
formschlüssig verbunden sind, wobei die Abflachungen 88 und
90 den Abflachungen 120 und 122 dicht anliegen. Nunmehr kann
der Fotozellenlinsenaufbau 38 in den Trägeraufbau eingeführt
werden, indem das untere Ende des Aufbaus 38 zwischen die
Vertikalwände 40 und 42 eingeführt wird, worauf der
horizontale Teil 134 des L-förmigen Teiles 136 nach unten
von der Bodenfläche 116 durch den Schlitz 72 und unter den
Flansch 70 des Trägeraufbaus hindurchsteht. Nunmehr wird der
Fotozellenlinsenaufbau 38 im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 4
verschwenkt, wodurch die geneigte Oberfläche 106 veranlaßt
wird, den Träger 54 zu drücken, bis der
Fotozellenlinsenaufbau 38 an Ort und Stelle einschnappt und der Träger 54 in
seine Horizontallage gemäß Fig. 4 zurückkehrt. In dieser
Anordnung gibt es keine feste Verbindung zwischen dem
Fotozellenlinsenaufbau 38 und dem Trägeraufbau. Eine
Bewegung des Fotozellenlinsenaufbaus 38 um die Querachse der
Kamera relativ zum Trägeraufbau ist im wesentlichen Null
wegen der Nähe des Abstandshalters 105 zur Rückwand 46 und
der vertikalen Oberfläche 108 des Vorsprungs 107 nach dem
Träger 54. Jedoch kann sich der Fotozellenlinsenaufbau 38
frei über einen Winkel von etwa 5º in beiden Richtungen
relativ zum Trägeraufbau und zum lichtempfindlichen Element
62 verschwenken, wenn die Kamera 10 um ihre Längsachse
gedreht wird. Hierbei bilden die Teile 128
Stabilisierungsmittel, die eine solche relative Winkelbewegung des
Fotozellenlinsenaufbaus 38 während der anfänglichen Drehung
der Kamera 10 um ihre Längsachse verhindern. Tatsächlich
findet eine relative Winkelbewegung des
Fotozellenlinsenaufbaus 38 nicht statt, bis die Kamera 10 um etwa 45º um die
optische Achse bzw. die Längsachse verdreht wurde.
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Nunmehr wird auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen. Hier ist
eine Filmeinheit 140 der Selbstentwicklerart dargestellt,
die eine Bildfläche 142 besitzt, welche durch ein
rechteckiges Fenster 144 in einer Maske 146 definiert ist,
und diese Filmeinheit 140 dient zur Benutzung in Verbindung
mit der Kamera 10. Fig. 6 zeigt eine geschlossene Kurve 148,
die verbundene Punkte im Bereich einer Szene repräsentiert,
von dem das lichtempfindliche Element 62 Strahlung empfangen
hat (50 % Ansprechen), und diese Kurve 148 wird der
Bildfläche 142 der Filmeinheit 140 überlagert, wobei die
Linie 150 die Horizontale repräsentiert. Es ist ersichtlich,
daß der größte Teil der Fläche, der von der Kurve 148
umschlossen ist, unter der Horizontalen liegt, d. h. daß der
Hauptteil der eingeschlossenen Szene den Vordergrund
repräsentiert und nicht den Hintergrund, der oftmals den
Himmel mit aufweist.
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Fig. 7 zeigt die gleiche Kurve 148, wenn diese der
Bildfläche 142 der Filmeinheit 140 überlagert würde, wenn
1) die Kamera 10 und demgemäß die Filmeinheit 140 um 90º
verdreht würden, d. h. die Kamera in einer vertikal
orientierten Bildaufnahmestellung angeordnet würde
gegenüber der horizontalen Bildaufnahmestellung, die in
Fig. 6 und 2 dargestellt ist, und 2) der
Fotozellenlinsenaufbau 38 gegen eine Drehbewegung relativ zu dem
lichtempfindlichen Element 62 fixiert wäre. Aus Fig. 7 ist
ersichtlich, daß die gleiche Fläche, die von der Kurve 148
umschlossen ist, mehr vom Hintergrund enthalten würde, und
demgemäß das lichtempfindliche Element 62 mehr Licht
"auslesen" würde als in der Stellung gemäß Fig. 6, so daß
die Filmeinheit 140 unterbelichtet würde, wenn nicht das
Ansprechen des lichtempfindlichen Elementes 62 eingestellt
wird. Eine solche Einstellung wird dadurch vorgenommen, daß
man zuläßt, daß sich der Fotozellenlinsenaufbau 38 um einen
Winkel von etwa 5º relativ zum lichtempfindlichen Element 62
dreht, wenn die Kamera 10 zwischen der horizontalen und der
vertikalen Bildaufnahmestellung gedreht wird. Mit anderen
Worten: Wenn die Kamera 10 um 90º um ihre optische Achse AO
gedreht wird, dreht sich der Fotozellenlinsenaufbau 38 um
die gleichen 90º plus zusätzlichen 5º, wodurch der
Lichteinfall auf das lichtempfindliche Element 62 geändert
wird. Diese Lage ist in Fig. 5 dargestellt. Die 50 %
Ansprechkurve wird nunmehr durch die ausgezogene Linie 152
dargestellt, welche einen Bereich umschließt, der weniger
vom Hintergrund und mehr vom Vordergrund umfaßt als die
Fläche, die durch die strichlierte Linie 148 in Fig. 7
umschlossen ist, so daß die erforderliche Einstellung
getroffen wird.