DE69216266T2 - Photographisches Gerät für ein optisches Instrument - Google Patents
Photographisches Gerät für ein optisches InstrumentInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein photographisches Gerät für ein optisches Instrument allgemein, und auf die photographische Aufzeichnung auf dem Gebiet der Mikroskopie mit einem derartigen Gerät insbesondere.
- Es sind optische Betrachtungsvorrichtungen wie Mikroskope, Teleskope, binokulare Vorrichtungen und Endoskope bekannt, alles Geräte, die im Hinblick auf ihre Bestimmung zweckmäßig sind, um Einzelheiten von Gegenständen sichtbar zu machen, die sonst zu klein, zu weit entfernt, zu dunkel oder aus sonstigen Gründen für ein menschliches Auge unsichtbar sind. Es ist eine übliche Praxis, permanente photographische Aufzeichnungen der Bilder zu erzeugen, die das Auge durch eine solche optische Betrachtungsvorrichtung erkennt, und dies hat natürlich wissenschaftliche und künstlerische Vorteile. Am Mikroskop arbeitende Forscher haben schon längst den Vorteil und die zweckmäßigkeit erkannt, ihre Proben unter Benutzung der Vergrößerung eines Mikroskops zu photographieren.
- Es sind zahlreiche Anordnungen nach dem Stande der Technik bekannt, um eine photographische Aufzeichnung eines Bildes zu erzeugen, welches durch eine optische Betrachtungsvorrichtung abgebildet wurde. Eine derartige Anordnung ist in der US-A-4 021 825 beschrieben. Diese Patentschrift zeigt einen Adapter, um betriebsmäßig eine Spiegelreflexkamera mit einem automatischen Programmverschluß mit einem optischen Instrument zu kombinieren. Der Adapter weist einen Mechanismus auf, der es einer Bedienungsperson ermöglicht, selektiv den programmierten Belichtungsvorgang zum Zwecke von Langzeitbelichtungen zu modifizieren. Die Kopplung einer solchen Kamera an ein optisches Instrument ist zwar extrem wirksam, aber es erfordert eine relativ komplexe Anordnung, und es ist nicht ohne weiteres möglich, eine Adaption an das optische Instrument so zu schaffen, wie es sonst möglich wäre.
- Bei einer anderen Anordnung, wie sie in der US-A-3 721 170 beschrieben ist, wird eine Spiegelreflexkamera mit einer automatischen Belichtungssteuervorrichtung betriebsmäßig mit einem Standardmonokularmikroskop gekoppelt. Die Vorrichtung enthält ein Mikroskopokular, welches durch Einfügung eines Strahlteilers modifiziert ist. Der Strahlteiler extrahiert einige wenige Prozente des Lichts vom Bild und reflektiert dieses auf einen Spiegel. Der Spiegel reflektiert das extrahierte Licht über eine Feldlinse in die Kamera mit automatischer Belichtungssteuerung. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Lichtmenge, die zur Erzeugung eines photographischen Bildes zur Verfügung steht, vermindert wird, und dieses Problem ist besonders schwierig zu lösen bei Aufnahmen unter niedrigem Aufnahmelichtpegel.
- Eine weitere derärtige Anordnung ist in den US-A-3 898 678 und 3 900 858 beschrieben. Hierbei werden andere Adapter benutzt, um eine Kamera mit automatischer Belichtungssteuerung mit einem optischen Instrument zu koppeln. Diese Druckschriften beschreiben prismatische Elemente und/oder Verfahren, um einen Teil des Szenenlichtes in die automatische Belichtungssteuervorrichtung zu richten, ohne daß die Lichtintensität vermindert wird, die zur Belichtung einer Filmeinheit zur Verfügung steht. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Teil des aus dem optischen Gerät austretenden Lichtes an einer Trennstelle zwischen dem Instrument und der Kamera abgezogen wird, die sonst bestimmt ist, um einen nicht aufgezeichneten Abschnitt des Bildes zu erzeugen. Bei dieser Anordnung wird zwar die Lichtmenge nicht vermindert, die zur Erzeugung des photographischen Bildes benutzt wird, jedoch ist die manuelle Einstellung eines Prisma erforderlich, um eine ordnungsgemäße automatische Belichtungssteuerempfindlichkeit zu erzeugen, und die Anordnung ist für Szenenlichtmessungen nicht so empfindlich wie eine Anordnung, wo im wesentlichen die gesamte Szenenlichtintensität gemessen werden kann.
- Die DE-A-36 36 969 beschreibt einen photographischen Apparat, der für Mikroskope ausgebildet und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgebaut ist, wobei die bildführenden Lichtstrahlen gleichzeitig auf einen Sucher, auf einen Belichtungssteuersensor und über einen Verschluß auf lichtempfindliches Filmmaterial projiziert werden. Die gleichzeitige Projektion auf die drei getrennten Anordnungen wird durch ein Strahlteilerprisma bewirkt, das die bildführenden Lichtstrahlen des Mikroskops in drei unterschiedliche Strahlenbündel aufspaltet, was natürlich die Lichtintensität vermindert.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen photographischen Apparat für ein optisches Gerät zu schaffen, welcher wesentlich weniger komplex aufgebaut ist als die bisher verfügbaren Geräte, welcher leicht an ein optisches Gerät angebaut werden kann, wobei die volle Lichtintensität der Mikroskopstrahlen zur Betrachtung und Belichtung verfügbar ist, wobei ein Belichtungssteuersystem für den photographischen Apparat des optischen Instrumentes vorgesehen ist, das die Lichtintensität der gesamten zu photographierenden Szene mißt und kein Licht aus den bildführenden Lichtstrahlen zieht, während die Belichtung stattfindet.
- Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, soweit es sich auf das Gerät bezieht, und durch die Merkmale des Anspruchs 11, soweit es sich auf das Verfahren bezieht.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen photographischen Apparat für ein optisches Gerät zu schaffen, welcher ein automatisches Belichtungssystem mit einem ausgedehnten Bereich von Belichtungszeiten besitzt und manuelle Übersteuerungsvorrichtungen für das automatische Belichtungssteuersystem aufweist, das für Szenenlichtpegel in Betracht kommt, die unter dem Bereich des automatischen Belichtungssteuersystems liegen. In diesem Zusammenhang wird auf die Unteransprüche 2 bis 10 Bezug genommen.
- Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist ein photographischer Apparat vorgesehen, der sowohl automatisch als auch manuell gesteuert werden kann und auf einfache Weise an einem optischen Instrument angebaut werden kann. Der photographische Apparat weist Mittel auf, um den Helligkeitspegel der zu photographierenden Szene zu betrachten und zu messen. Die Betrachtungs- und Meßvorrichtung weist ein beweglich montiertes Glied auf, das eine Blendenöffnung besitzt, durch die die bildführenden Lichtstrahlen vom optischen Instrument nach dem lichtempfindlichen Material treten können, welches in der Filmebene innerhalb des Apparates abgestützt ist, um ein scharfes Bild zu erzeugen. Weiter sind erste und zweite Mittel vorgesehen, die hiermit beweglich sind, um das Szenenlicht nach dem Sucher und nach der Helligkeitsmeßvorrichtung zu richten. Das beweglich montierte Glied wird durch einen Antrieb bewegt, der unter der Steuerung eines Mikroprozessors arbeitet.
- Das lichtempfindliche Material ist vorzugsweise von der Selbstentwicklertype, und es sind Mittel vorgesehen, um ein photographisches Bild der Szene zu behandeln und aus dem Apparat auszustoßen, nachdem die Belichtung vollendet ist.
- Im automatischen Betrieb wird das bildführende Szenenlicht zunächst in einen Sucher durch die ersten Mittel eingeblendet, um das Szenenbild zu fokussieren und/oder den Rahmenausschnitt festzulegen. Dann verursacht der von der Bedienungsperson betätigte Mikroprozessor, daß die zweiten Mittel Szenenlicht auf die Helligkeitsmeßvorrichtung richten, wodurch bewirkt wird, daß die Blendenöffnung sich in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen hineinbewegt, um ein Belichtungsintervall zu erzeugen und dadurch ein photographisches Bild in der Filmebene abzubilden. Die Dauer des Belichtungsintervalls ist abhängig von dem gemessenen Pegel der Szenenhelligkeit, und schließlich wird durch den Mikroprozessor bewirkt, daß das photographische Bild behandelt und aus dem photographischen Apparat ausgestoßen wird.
- Bei manuellem Betrieb wird ebenfalls das bildführende Szenenlicht anfangs durch die ersten Mittel in den Sucher eingeblendet, um eine Fokussierung und/oder Wahl des Bildausschnitts durch die Bedienungsperson vorzunehmen. Die Szenenhelligkeitspegel werden bei diesem Betrieb nicht gemessen. Die Länge der Zeit, die benutzt wird, um die Blendenöffnung innerhalb des Szenenlichtpfades zu halten, um ein photographisches Bild zu erhalten, und die Zeit der Einleitung der Bearbeitung des Bildes und das Auswerfen des Bildes aus dem photographischen Apparat ist hierbei allein abhängig von der Steuerung durch die Bedienungsperson.
- Fig. 1A zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen photographischen Apparats für das optische Mikroskop, dargestellt in der Arbeitsstellung am Mikroskop;
- Fig. 1B zeigt eine Einzelheit des Okulartubus des optischen Mikroskops gemäß Fig. 1A, wobei das Okular abgenommen ist;
- Fig. 1C ist eine Einzelheit eines Okulartubus eines optischen Mikroskops gemäß Fig. 1A, wobei der Objektivtubus des erfindungsgemäßen photographischen Apparats auf das optische Mikroskop aufgeklemmt ist;
- Fig. 2 ist eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen photographischen Apparats für das optische Mikroskop;
- Fig. 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Verschlußscheibe und der zugehörigen Bauteile des erfindungsgemäßen photographischen Apparats für das optische Mikroskop;
- Fig. 4 ist ein Funktionsblockschaltbild des Steuersystems des erfindungsgemäßen photographischen Apparats; und
- Fig. 5 ist ein logisches Flußdiagramm der Arbeitsweise des Steuersystems für die automatische und manuelle Steuerung des erfindungsgemäßen photographischen Apparats.
- Zunächst wird auf die Fig. 1A, 1B und 1C Bezug genommen, die einen photographischen Apparat 10 für ein optisches Mikroskop gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Der photographische Apparat ist an ein monokulares optisches Mikroskop 12 angeschlossen. Das Mikroskop 12 ist von herkömmlicher Ausbildung und weist einen Träger 14 zur Halterung einer Probe 16 auf, die durch zwei flexible Finger 18A, 18B festgeklemmt ist.
- Die Probe 16 ist über jede von drei Vergrößerungslinsen sichtbar, die an einem manuell drehbaren Revolverkopf 20 angeordnet sind. Die Fokussierung des Bildes der Probe, das durch eine dieser Linsen betrachtet wird, wird durch manuelle Drehung eines Fokussierknopfes 22 in einer von zwei Richtungen bewirkt, wodurch der Abstand zwischen der Probe 16 und einem Vergrößerungsobjektiv des Revolverkopfes 20 verändert wird und wodurch eine Scharfeinstellung erfolgen kann. Die Probe 16 ist von hinten durch eine übliche Mikroskopierleuchtquelle 24 beleuchtet, um eine Betrachtung und eine photographische Abbildung zu ermöglichen.
- Das optische Mikroskop weist einen Okulartubus 26 zum Einsatz eines Okulars 28 auf, über das man die Probe 16 betrachten kann. Wie am besten aus Fig. 1B ersichtlich, wird das Okular 28 vollständig aus dem Okulartubus 26 entnommen, und es wird der photographische Apparat 10 am Okulartubus 26 des Mikroskops 12 festgelegt. Der photographische Apparat 10 des optischen Mikroskops weist ein Gehäuse 30 mit einem Gehäuseeinlaßtubus 32 auf, der nach außen vorsteht, wie dies am besten aus Fig. 1C ersichtlich ist. Der Gehäuseeinlaßtubus 32 wird in den Okulartubus 26 eingeführt, bis das Ende an einer Ausrichtschulter 34 des Gehäuseeintrittsrohrs anliegt. Die Schulter 34 ist die gleiche Schulter, die das Ende des vorher entfernten Okulars 28 trägt, wie dies in Fig. 1B dargestellt ist. Eine manuell einstellbare Klemmschelle 36 plaziert dann das Einlaßrohr 32 und demgemäß den photographischen Apparat 10 in einer festen Lage gegenüber dem Okulartubus 26 und dem zugeordneten Mikroskop 12.
- Aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß der photographische Apparat 10 ein Gehäuse 30 mit dem Gehäuseeinlaßrohr 32 aufweist, das nach außen von dem Apparat vorsteht. Das Eintrittsrohr 32 bildet eine Öffnung im Gehäuse 30, durch die bildführende Lichtstrahlen 38, die vom optischen Mikroskop 12 erzeugt werden, durch zwei Bildfokussierungslinsen 39A und 39B in den photographischen Apparat eintreten können.
- Innerhalb des Gehäuses 30 ist drehbar eine Verschlußscheibe 40 montiert, die am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Verschlußscheibe 40 besitzt eine Öffnung 42 und außerdem erste und zweite Mittel in Form eines Sucherspiegels 44 und eines Photometerspiegels 46, die fest an einer Stelle der Verschlußscheibe 40 angeordnet sind und sich mit dieser drehen. Der Umfang der Verschlußscheibe 40 weist einen Zahnkranz 47 auf, der mit einem Ritzel 48 kämmt, das durch einen Schrittmotor 50 angetrieben wird, der durch einen Mikroprozessor gesteuert wird. Der Schrittmotor so ist in der Lage, die Verschlußöffnung 42 der Verschlußscheibe sowie den Sucherspiegel 44 und den Photometerspiegel 46 nacheinander in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 einzuschalten.
- Die Verschlußscheibe 40 ist mit einem Codiersystem versehen, um die Richtung der Verschlußscheibenbewegung und die Position der Verschlußscheibe zu bestimmen. Das Codiersystem umfaßt drei Paare von gekrümmten und reflektierenden Streifen 52, 54 und 56. Die Enden des reflektierenden Streifenpaares 52 überlappen sich in Umfangsrichtung, während die Enden der reflektierenden Streifenpaare 54 und 56 in Umfangsrichtung im Abstand zueinander liegen. Außerdem ist jeder reflektierende Streifen im Streifenpaar 54 gegenüberliegend relativ zum Umfang der Verschlußscheibe 40 gegenüber den reflektierenden Streifen im Streifenpaar 56 angeordnet. Eine nicht dargestellte Lichtquelle und Lichtdetektoren A und B sind innerhalb eines Sensors 58 angeordnet. Jeder dieser Detektoren wird angeschaltet, wenn sie eine Lichtreflexion feststellen, die durch die Sensorlichtquelle von einem benachbarten reflektierenden Streifen erzeugt wird. Das Codiersystem aus Lichtquelle, Lichtdetektor und reflektierenden Streifen erzeugt eine Bewegung und eine Lageinformation der Öffnung 42 in der Verschlußscheibe 40 gegenüber den bildführenden Lichtstrahlen 38, die aus dem optischen Mikroskop 12 austreten und in den Eintrittstubus 32 des Gehäuses des photographischen Apparats eintreten. Die auf die Öffnung 42 der Verschlußscheibe bezogene Information wird gemäß der folgenden Tabelle abgeleitet:
- Die bildführenden Lichtstrahlen 38 treten aus dem optischen Mikroskop 12 aus und werden in das Eintrittsrohr 32 des Gehäuses eingeführt, wo sie durch die Fokussierungslinsen 39A und 39B fokussiert werden, und sie treten in eine Öffnung 60 in einer Belichtungskammer 62 innerhalb des Gehäuses 30 ein, wenn der vom Mikroprozessor gesteuerte Schrittmotor die Öffnung 42 in der Verschlußscheibe 40 mit der Öffnung 60 der Belichtungskammer zur Deckung bringt bzw. eine Ausrichtung dazwischen bewirkt. Wenn die Öffnungen 42 und 60 nicht aufeinander ausgerichtet sind, dann verhindert eine herkömmliche Lichtdichtung 63, daß Licht aus der Belichtungskammer 62 durch die Öffnung 60 eintritt. Diese fokussierten bildtragenden Lichtstrahlen werden ihrerseits von einem Spiegel 64 innerhalb der Kammer 62 auf eine Filmebene 66 und auf das dort befindliche lichtempfindliche Material reflektiert.
- Wie oben erwähnt, sind Sucherspiegel 44 und Photometerspiegel 46 auf der Verschlußscheibe 40 in fester gegenseitiger Lage angebracht. Der Schrittmotor 50 treibt die Öffnung 42 der Verschlußscheibe so an, daß diese mit der Belichtungskammeröffnung 60 und mit den bildführenden Lichtstrahlen 38 zur Deckung kommt, aber außerdem kann der Schrittmotor 50 noch den Sucherspiegel 44 und den Photometerspiegel 46 in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 einschalten. Wenn der beweglich gelagerte Sucherspiegel 44 auf der Verschlußscheibe 40 in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 durch den Schrittmotor 50 eingeschaltet wird, dann werden die Lichtstrahlen auf einen stationären Sucherspiegel 68 über zwei Fokussierungslinsen 69A und 69B und ein Fadenkreuz 71 und dann dem Auge 70 einer Beobachtungsperson über ein Okular 72 am äußeren Ende des Betrachtungsrohres 74 zugeführt. Wenn der beweglich montierte Photometerspiegel 46 auf der Verschlußscheibe 40 in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 durch den Schrittmotor 50 eingeschaltet ist, werden die Lichtstrahlen auf ein lichtempfindliches Element 76 eines Photometers 78 reflektiert. In dieser Stellung des Photometerspiegels 46 mißt das Photometer 78 die Szenenlichtintensität der bildführenden Lichtstrahlen 38. Die Größe der gemessenen Szenenlichtintensität wird dann einem Mikroprozessor 80 zugeführt, der auf einer Printplatte 82 angeordnet ist, um den betreffenden Wert zu speichern, damit dieser später zur Steuerung der bildführenden Lichtstrahlen benutzt werden kann, die auf das lichtempfindliche Material in der Filmebene 66 auftreffen.
- Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der photographische Apparat 10 für das optische Mikroskop von der Selbstentwicklerbauart, um integrale Selbstentwickler- Schnappschußfilmeinheiten zu belichten und zu verarbeiten. Repräsentative Beispiele derartiger Selbstentwicklerfilmeinheiten sind in den folgenden US-Patentschriften beschrieben: US-A-3 415 664, 3 594 165 und 3 761 268. Diese Filmeinheiten werden allgemein in einer Kassette oder einem Filmbehälter zugeführt, welche auch eine flache Batterie enthalten, die unter einem Stapel von Filmeinheiten liegt, um das elektrische System des photographischen Apparates zu speisen, in dem die Kassette benutzt wird. Repräsentative Beispiele solcher Kassetten finden sich in den US-Patentschriften US-A-3 779 770 und 3 948 662.
- Das Gehäuse 30 des photographischen Apparates 10 weist eine Kammer 84 auf, um eine Filmkassette 86 derart aufzunehmen, daß die vorderste Filmeinheit 87 eines Stapels von Filmeinheiten 88 innerhalb der Kassette 86 in der Filmebene 66 zu liegen kommt. Die Kassettenkammer 84 weist einen oberen Teil 90 auf, der relativ zur Kammer 84 zwischen einer Schließstellung (wie in der Zeichnung dargestellt), in der sie zwei seitlich verlaufende Quetschwalzen 92 und 94 zwischen einem Filmwegzugsschlitz 91 am Vorlaufende der Kassette 86 und einer Filmaustrittsöffnung 96 in einer Wand des oberen Kammerabschnitts 90 trägt, und einer nicht dargestellten unwirksamen Stellung schwenkbar ist. Die unwirksame Stellung ist jene, in der der obere Abschnitt 90 der Kammer 84 im Uhrzeigersinn (gemäß Fig. 2 betrachtet) verschwenkt ist, um ein offenes Ende der Kassettenkammer 84 zugänglich zu machen, über das die Filmkassette 86 bewegt wird, um sie in die Kammer 84 einzuführen, durch die die Filmkassette 86 bewegt wird, um sie in die Kassettenkammer 84 einzusetzen oder aus dieser herauszuziehen. Der obere Abschnitt 90 der Kassettenkammer wird lösbar in Schließstellung durch einen Verriegelungsmechanismus (nicht dargestellt) gehalten, der durch manuelle Betätigung eines Klinkenlösgliedes 98 entsperrt werden kann, der gleitbar an einer Seitenwand 100 des photographischen Apparates 10 gemäß Fig. 1A montiert ist.
- Die gemäß Fig. 2 links angeordnete Quetschwalze 92 wird durch einen Gleichstromelektromotor 102 angetrieben, der innerhalb des Gehäuses 30 benachbart zum oberen Teil 90 der Kassettenkammer gehaltert wird und der mit der Quetschwalze 92 über ein nicht dargestelltes Zahngetriebe gekuppelt ist. Innerhalb des Gehäuses 30 ist eine Ausnehmung 104 angeordnet, um den Elektromotor 102 aufzunehmen.
- Am Ende der Getriebekette befindet sich ein Filmvorschubmechanismus oder ein nicht dargestellter Greifer, der in einen Schlitz am Hinterende der Kassette 86 angreift und die Hinterkante der vordersten Filmeinheit 87 erfaßt. Der Greifer wird nach vorn durch einen Greiferantriebsnocken oder einen Stift auf einem der Zahnräder in der Getriebekammer vorgeschoben, wenn diese sich unter der Wirkung des Motors 102 dreht. Die Vorwärtsbewegung des Greifers schiebt die oberste Filmeinheit 87 durch einen Filmwegzugsschlitz 91 im Vorderende der Kassette 86 vor und führt das Vorlaufende der Filmeinheit in den Quetschspalt der Quetschwalzen 92 und 94 ein.
- Nach der Belichtung der vordersten Filmeinheit 87 wird der Motor 102 vorzugsweise durch die Flachbatterie in der Kassette 86 erregt, und die Filmeinheit wird durch den Greifer in Eingriff mit den Quetschwalzen 92 und 94 vorgeschoben. Die Quetschwalze 92 wird im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um die Filmeinheit 87 zwischen den Quetschwalzen und längs eines Filmauswurfpfades vorzuschieben, der sich durch die Filmauswurföffnung 96 nach einer Stelle außerhalb des photographischen Apparates 10 erstreckt.
- Die Quetschwalzen 92 und 94 üben eine Quetschkraft auf die Filmeinheit 87 aus, wenn die Filmeinheit dazwischen vorgeschoben wird, und dadurch wird ein Behälter am Vorlaufende der Filmeinheit aufgebrochen und dabei eine opake Behandlungsflüssigkeitszusammensetzung freigesetzt, und diese Flüssigkeit wird zwischen vorbestimmten Schichten der Filmeinheit ausgebreitet, um in bekannter Weise die Filmentwicklung und das Diffusionsübertragungsverfahren einzuleiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfaßt die Filmeinheit 87 beim Vorschieben durch die Auswurföffnung 96 ein aufgespultes elastisches opakes Plastikblattmaterial 106 und streckt dieses derart, daß die austretende Filmeinheit progressiv geschützt wird, um das Eintreten von Umgebungslicht längs der transparenten Schichten der Filmeinheit abzusperren und den lichtempfindlichen Anteil der Filmeinheit hinter den Quetschwalzen 92 und 94 gegen Lichtzutritt zu schützen, denn jener Abschnitt wurde nicht durch die Behandlungsflüssigkeit gegen eine vorzeitige Belichtung oder Verschleierung geschützt.
- Die Komponenten und die Systeme in der Kassettenkammer 84 und dem oberen Kassettenkammerteil 90 zur Aufnahme der Filmeinheiten 88, die in der Kassette 86 untergebracht sind, in der Filmebene 66 des photographischen Apparates 10 zur Belichtung und zur Behandlung und zum Auswerfen der Filmeinheit nach der Belichtung sind alle aus dem Stand der Technik bekannt und brauchen daher zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Tatsächlich wird die gleiche Anordnung bei einem kommerziell verfügbaren Kamerarückteil benutzt, welches unter der Bezeichnung Model CB-72 von Polaroid Corporation, Cambridge, MA 02139 vertreiben wird. Weitere repräsentative Beispiele solcher Komponenten und Systeme, die zur Benutzung in dem photographischen Apparat 10 geeignet sind, finden sich in den US-A-3 714 879, 3 967 304, 4 047 192 und 4 051 492.
- Die Arbeitsweise des photographischen Apparates 10 in Verbindung mit dem optischen Mikroskop 12 wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Es wird angenommen, daß eine mit Filmeinheiten angefüllte Kassette 86 in den photographischen Apparat 10 eingelegt ist und daß die Filmeinheit 87 in der Filmebene 66 des photographischen Apparates in der oben beschriebenen Weise befindlich ist. Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird ein Filmtyp-Wahlschalter 108 an der Vorderseite des photographischen Apparates 10 manuell in eine Stellung überführt, die durch die Type des Films bestimmt ist, der in der Kassette 86 befindlich ist. Ein Signal 110, welches repräsentativ für die gewählte Filmtype ist, wird dem Mikroprozessor 80 über einen Pfad 114 zur Speicherung zugeführt. Außerdem wird ein Wählschalter 116 für automatischen Betrieb bzw. manuellen Betrieb in die Stellung Automatikbetrieb eingestellt. Ein Signal 118, welches repräsentativ ist für den automatischen Betrieb, wird dem Mikroprozessor 80 über einen Pfad 120 zugeführt.
- Ein Leistungssteuerschalter 122 wird manuell in die Einschaltstellung überführt, um dadurch die Flachbatterie oder eine Gleichstromquelle innerhalb der Kassette 86 an die verschiedenen elektrischen Komponenten innerhalb des photographischen Apparates 10 einschließlich Mikroprozessor 80 anzuschalten. Wenn der Leistungsschalter 122 in die Einschaltstellung überführt ist, werden Steuersystemelektronik und Belichtungssteuersystem initialisiert, wobei der Mikroprozessor 80 den Schrittmotor 50 veranlaßt, den Sucherspiegel 44 auf der Verschlußscheibe 40 in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 einzuschalten, damit die Bedienungsperson das Bild durch das Okular 72 betrachten kann. Die Bedienungsperson kann den Bildausschnitt wählen, indem sie die Probe 16 durch das Okular 72 betrachtet und die Probe 16 seitlich relativ zu den flexiblen Fingern 18A, 18B verschiebt, und sie kann das Bild der Probe scharfstellen, indem sie den Fokussierungsknopf 22 dreht.
- Wenn der Bildausschnitt festgelegt und das Bild scharf eingestellt ist, drückt die Bedienungsperson einen den Belichtungszyklus einleitenden Schalter 124 und überführt diesen in die EIN-Stellung, um einen Belichtungszyklus einzuleiten. Das Niederdrücken des Schalters 124 auf diese Weise bewirkt, daß der Mikroprozessor 80 einen Filmeinheitsensor 126 abfragt, um zu gewährleisten, daß eine Filmeinheit in der Filmebene 66 vorhanden ist. Nachdem feststeht, daß eine Filmeinheit vorhanden ist, bestimmt der Mikroprozessor 80, ob das Steuersystem auf Automatikbetrieb geschaltet ist. Wenn der Mikroprozessor feststellt, daß Automatikbetrieb gewählt wurde, betätigt der Mikroprozessor 80 den Schrittmotor 50 derart, daß er dann den Photometerspiegel 46 in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 einschaltet. Wenn der Photometerspiegel 46 in dieser Stellung befindlich ist, wird die Lichtintensität der bildführenden Lichtstrahlen 38 durch das Photometer 78 in der oben beschriebenen Weise gemessen.
- Die Größe der Intensität der bildführenden Lichtstrahlen, die das Photometer 78 mißt, wird dem Mikroprozessor 80 über den Pfad 128 zugeführt. Dann berechnet der Mikroprozessor 80 die erforderliche Belichtungszeit, die auf einem Flüssigkristalldisplay LCD 130 abgebildet wird, das über dem Okular 72 auf einer äußeren Oberfläche des photographischen Apparates 10 angeordnet ist. Der Mikroprozessor 80 korrigiert auch Reziprozitätsfehler der Filmeinheiten in der Kassette 86. Die Reziprozität ist eine Charakteristik des photographischen Materials, wobei für größere Szenenlichtintensitäten kürzere Belichtungszeiten erforderlich sind. Wenn die erforderliche Belichtungszeit jedoch ansteigt, muß mehr als die erforderliche Belichtungszeit benutzt werden, um eine ordnungsgemäße Belichtung durchzuführen. In anderen Worten ausgedrückt: Eine lineare Beziehung wurde in eine nicht-lineare umgewandelt. Dieses Phänomen wird normalerweise als Reziprozitätsfehler bezeichnet. Die Reziprozitätsfehlerkorrektur wird über eine nicht dargestellte Nachschlagtabelle bewirkt, die im Mikroprozessor 80 eingebaut ist. Das Filmtypensignal 110, das vorher dem Mikroprozessor 80 eingegeben wurde, wird mit dem Signal kombiniert, welches repräsentativ ist für die Intensität der bildführenden Lichtstrahlen 38 in der Nachschlagtabelle, und eine Belichtungszeit, die zusätzliche Zeiten einschließt, die erforderlich sind, um den Reziprozitätsfehler zu korrigieren, wird im LCD-Display 130 in der vorbeschriebenen Weise angezeigt. Für jede unterschiedliche Filmtype gibt es eine unterschiedliche Nachschlagtabelle. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß der Belichtungszyklus an dieser Stelle im Belichtungszyklus abgebrochen werden kann, ohne eine Filmeinheit zu belichten, indem man den Belichtungseinleitungsknopf 124 ein zweites Mal drückt, was bewirkt, daß der Schrittmotor 50 die Scheibe 40 in die Betrachtungsstellung zurückkehren läßt.
- Nach Vervollständigung der Belichtungszeitberechnungen veranlaßt der Mikroprozessor 80 den Schrittmotor 50, die Verschlußscheibe 40 in die Belichtungsstellung zu drehen, wodurch eine Apertur 132 durch die kreisförmige Öffnung 42 in der Verschlußscheibe 40 und die kreisförmige Öffnung 60 in der Belichtungskammer 62 gebildet wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Apertur 132 wird im Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 gebildet, womit es möglich wird, ein Bild beispielsweise der Probe 16 auf der Filmeinheit 87 in der Filmebene 66 in der oben beschriebenen Weise abzubilden.
- Wenn die Öffnung 42 der Verschlußscheibe 40 in die Belichtungsstellung durch den Schrittmotor 50 überführt ist, wird die Bewegung der Verschlußscheibe 40 durch die Detektoren A und B (Fig. 3) innerhalb des Sensors 58 festgestellt, bevor die Öffnung 42 mit der Öffnung 32 zur Deckung kommt, und die Signale, die für diese Bewegung repräsentativ sind, werden dem Mikroprozessor 80 über einen Pfad 140 zugeführt, wo der Status der Verschlußscheibe 40 gemäß der obigen Tabelle interpretiert wird. Wenn der Mikroprozessor 80 bestimmt, daß die Verschlußscheibe 40 sich in der richtigen Richtung nach der Belichtungsstellung hin bewegt, wird der Schrittmotor 50 veranlaßt, die Öffnung 42 der Verschlußscheibe 40 in den Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 während einer Zeitdauer einzuführen, die das erforderliche Belichtungszeitintervall gemäß der Lichtintensität der bildführenden Lichtstrahlen 38 erzeugt, welche Lichtintensität vorher durch das Photometer 78 gemessen wurde. Wenn die Bedienungsperson den Belichtungszyklus während eines Belichtungsintervalls abbricht, wird das Belichtungsintervall augenblicklich beendet, und dann wird ein Filmvorschub und eine Behandlung des Films eingeleitet. Eine Unterbrechung zu dieser Zeit führt aller Wahrscheinlichkeit nach zu einer ungenügend belichteten Filmeinheit. Wenn die Verschlußscheibe 40 in ihre Belichtungsstellung überführt wird, wird ein Countdown der Belichtungszeit, die auf der Flüssigkristallanzeige ersichtlich ist, eingeleitet. Am Ende des Belichtungsintervalls verursacht der Mikroprozessor 80, daß die belichtete Selbstentwicklereinheit 87 in die Quetschwalzen 92 und 94 vorgeschoben wird und über die Filmauswurföffnung 96 in der vorbeschriebenen Weise austritt, wie dies funktionell durch den Vorschub und die Behandlung 142 in Fig. 4 dargestellt ist. Der Mikroprozessor 80 bewirkt dann, daß die Verschlußscheibe 40 in die Sucherstellung überführt wird.
- Zusätzlich zu der vorbeschriebenen automatischen Betriebsart weist der photographische Apparat 10 auch eine manuelle Betriebsart auf. Die manuelle Betriebsart wird dadurch gewählt, daß der Betriebsartenschalter 116 in die Stellung für manuellen Betrieb überführt wird, wodurch ein manuelles Betriebswählsignal 142 dem Mikroprozessor 80 über einen Pfad 144 zugeführt wird. Der durch den Mikroprozessor gesteuerte Schrittmotor 50 bewirkt, daß sich die Verschlußscheibe 40 in die Sucherstellung dreht, wenn der Leistungssteuerschalter 122 angeschaltet wird. Der durch Mikroprozessor gesteuerte Motor 50 bewirkt, daß die Verschlußscheibe 40 sich in ihre Belichtungsstellung bewegt, wenn der Belichtungszyklus-Einleitungsschalter 124 kurzzeitig niedergedrückt wird.
- Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird bei manuellem Belichtungsbetrieb eine kreisrunde Apertur im Pfad der bildführenden Lichtstrahlen 38 durch die kreisförmige Öffnung 42 in der Verschlußscheibe 40 und durch die kreisförmige Öffnung 60 der Belichtungskammer 62 eingeführt, wenn die Verschlußscheibe 40 in Belichtungsstellung befindlich ist. Bei manueller Belichtungssteuerung wird durch die Bedienungsperson ein Belichtungsintervall bestimmt, indem der Belichtungszyklus-Einleitungsschalter 124 nochmals niedergedrückt wird. Wie bei automatischem Steuerbetrieb verursacht am Ende des manuell gesteuerten Belichtungsintervalls der Mikroprozessor 80 einen Vorschub der belichteten Selbstentwicklerfilmeinheit 87 in die Quetschwalzen 92 und 94 und aus der Auswurföffnung 96 heraus. Dann verursacht der Mikroprozessor 80, daß sich die Verschlußscheibe 40 in die Sucherstellung für die Probe bewegt.
- Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung wird für den Fachmann klar, daß verschiedene Verbesserungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie dieser durch die Ansprüche abgesteckt ist. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur illustrativ und nicht beschränkend für die Erfindung.
Claims (11)
1. Photographischer Apparat (10) mit den folgenden
Merkmalen:
- es sind Mittel (32, 36) vorgesehen, um den
photographischen Apparat (10) an einem optischen Instrument (12)
anzukoppeln;
- es ist ein Gehäuse (30) vorgesehen, welches eine erste
Öffnung (60) aufweist, um bildführende Lichtstrahlen (38)
einer Szene im optischen Instrument hindurchtreten und auf
das lichtempfindliche Material (87) auftreffen zu lassen,
das in einer Filmebene (66) innerhalb des Gehäuses (30)
angeordnet ist;
- es sind Mittel (39A, 39B) vorgesehen, um die
bildführenden Lichtstrahlen (38) auf der Bildebene (66) zu
fokussieren;
- es ist ein Sucher (72, 74) vorgesehen, um die Szene im
optischen Instrument (12) zu betrachten;
- es ist ein Photometer (76, 78) vorgesehen, um die
Helligkeit der Szene zu messen und ein Signal zu erzeugen,
das repräsentativ ist für die gemessene Szenenhelligkeit;
und
- es ist eine Belichtungssteuervorrichtung vorgesehen,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Belichtungssteuervorrichtung ein beweglich
gelagertes Glied (40) aufweist, welches eine zweite Öffnung
(42) besitzt, die die erste Öffnung (60) in einer
vorbestimmten
Stellung des beweglich gelagerten Gliedes (40)
überlappt, so daß die beiden Öffnungen eine
Belichtungssöffnung bilden, in der das Glied (40) den Durchtritt von
bildführenden Lichtstrahlen (38) vom optischen Instrument
(12) nach der Filmebene (66) während eines
Belichtungsintervalls zuläßt;
- daß auf dem beweglich gelagerten Glied (40) erste
Mittel (44) vorgesehen sind, die sich mit dem Glied
bewegen, um Szenenlicht nach dem Sucher (72) zu richten; und
- daß zweite Mittel (46) auf dem beweglich gelagerten
Glied (40) angeordnet sind, um sich mit diesem zu bewegen
und das Szenenlicht nach dem Photometer (78) zu richten;
wobei die Vorrichtung weiter folgende Mittel aufweist:
- eine mit dem beweglich gelagerten Glied (40) gekuppelte
Antriebsvorrichtung (50), um aufeinanderfolgend die zweite
Öffnung (42) und die erste Öffnung (44) und die zweite
Vorrichtung (46) in den optischen Pfad der bildführenden
Lichtstrahlen (38) derart einzuschalten, daß nur die zweite
Öffnung (42) oder die erste Öffnung (44) oder die zweiten
Mittel (46) jeweils in jener Stellung befindlich sind, in
der das Licht der bildführenden Lichtstrahlen von dem
optischen Instrument (12) nach der ersten Öffnung (60) oder
dem Sucher (72) oder dem Photometer (78) gelangt; und
- es sind Steuermittel (80) vorgesehen, um den Antrieb
(50) so zu betätigen, daß die erste Vorrichtung (44) und
die zweite Vorrichtung (46) in den Pfad der bildführenden
Lichtstrahlen (38) eingeschaltet werden, wobei danach die
jeweils andere Vorrichtung in den Pfad der bildführenden
Lichtstrahlen (38) eingeschaltet wird, um die Szene zu
betrachten oder die Helligkeit der Szene zu messen, wobei
danach die zweite Öffnung (42) in den Pfad der bildführenden
Lichtstrahlen (38) während einer Zeitperiode eingeschaltet
wird, die abhängig ist von der Größe des
Bildhelligkeitssignals,
um ein Belichtungsintervall über die
Belichtungsöffnung (42, 60) zu erzeugen und um die Szene auf dem
lichtempfindlichenmaterial (87) zu reproduzieren.
2. Photographischer Apparat nach Anspruch 1, bei
welchem die Steuervorrichtung (80) Mittel aufweist, um ein
Initialisierungssignal zu liefern, welches die
Belichtungssteuervorrichtung initialisiert, und wobei die
Steuervorrichtung (80) weiter Mittel aufweist, um ein Startsignal
zu liefern, um den Belichtungszyklus zu starten, wobei die
Mittel auf das Initialisierungssignal und das Startsignal
ansprechen.
3. Photographischer Apparat nach Anspruch 2, bei
welchem das Initialisierungssignal gemäß der Erregung der
Belichtungssteuermittel und das Startsignal danach manuell
durch die Bedienungsperson des photographischen Apparates
nach dem Initialisierungssignal erzeugt wird.
4. Photographischer Apparat nach Anspruch 2, welcher
weiter Mittel (142) aufweist, um manuell ein Signal zu
erzeugen, das die vorbestimmte Aufeinanderfolge von
Operationen der Antriebsmittel durch die Steuermittel ändert,
wobei die Steuermittel auf das Folgeänderungssignal
ansprechen, um die vorbestimmte Folge zu ändern.
5. Photographischer Apparat nach den Ansprüchen 1
und 4, bei welchem die Steuermittel (80) Mittel aufweisen,
um das bewegliche Glied (40) in die Sucherstellung
zurückzuführen, ohne daß ein Belichtungsintervall erzeugt wird,
wenn die erste Öffnung (60) und die zweite Öffnung (42)
keine Belichtungsöffnung gebildet haben, und um das
Belichtungsintervall zu beenden und um zu bewirken, daß die
Szene teilweise in dem lichtempfindlichen Material
reproduziert wird, wenn die erste Öffnung und die zweite Öffnung
die Belichtungsöffnung gebildet haben.
6. Photographischer Apparat nach Anspruch 1, bei
welchem die ersten und zweiten Mittel als Reflexionsspiegel
(44, 46) ausgebildet sind, um das Szenenlicht nach dem
Sucher (74) bzw. nach dem Photometer (78) zu reflektieren.
7. Photographischer Apparat nach Anspruch 1, bei
welchem die Antriebsmittel aus einem elektrischen
Schrittmotor (50) bestehen.
8. Photographischer Apparat nach Anspruch 7, bei
welchem die Steuermittel einen Mikroprozessor (80)
aufweisen, um mehrere Antriebssignale für den Schrittmotor zu
erzeugen, wobei der Schrittmotor (50) das beweglich
gelagerte Glied (40) gemäß den vom Mikroprozessor (80)
erzeugten Antriebssignalen dreht.
9. Photographischer Apparat nach Anspruch 1, bei
welchem das Gehäuse ein Gehäuseeinlaßrohr (32) aufweist und
das optische Instrument ein Mikroskop (12) ist, das ein
Okularrohr (26) aufweist, um ein optisches Okular (28) zur
Betrachtung einer Probe aufzunehmen, wobei dieses
Okularrohr statt dessen das Gehäuseeinlaßrohr (32) des Gehäuses
(30) des photographischen Apparates aufnehmen kann, derart,
daß die bildführenden Lichtstrahlen (38), die aus dem
Mikroskop (12) austreten, auf die Filmebene (66) und das
dort befindliche lichtempfindliche Material (87) gerichtet
werden können.
10. Photographischer Apparat nach Anspruch 1, bei
welchem die Belichtungssteuervorrichtung sowohl einen
automatischen als auch einen manuellen Betrieb ermöglicht
und die Steuermittel eine Einrichtung (116) aufweisen, um
den einen (118) oder den anderen (142)
Belichtungssteuerbetrieb einzuschalten, wobei die Mittel zur manuellen
Erzeugung eines Belichtungssteuersignals und die
Belichtungssteuermittel auf das manuell erzeugte
Belichtungssignal ansprechen, wenn die Belichtungssteuervorrichtung
auf manuellen Belichtungsbetrieb geschaltet ist.
11. Verfahren zum Photographieren einer Szene in einem
optischen Mikroskop (12) mit einem hiermit gekuppelten
photographischen Apparat (10), wobei die photographische
Aufnahme dadurch bewirkt wird, daß bildführende
Lichtstrahlen (38), die aus dem optischen Mikroskop (12)
austreten nacheinander gerichtet werden auf: einen Sucher
(74), um die Szene im optischen Mikroskop (12) zu
beobachten, auf ein Photometer (78), um die Helligkeit der
Szene zu messen und ein hierfür repräsentatives Signal zu
liefern, und auf lichtempfindliches Material (87), welches
in einer Filmebene innerhalb des Gehäuses des
photographischen Apparates (10) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgend die
Lichtstrahlen gerichtet werden auf:
a) einen Sucherspiegel (44), der auf einem beweglich
gelagerten Glied (40) mit diesem beweglich angeordnet ist,
um die Szenenlichtstrahlen (38) nach dem Sucher zu richten,
b) einen Photometerspiegel (46), der auf dem beweglich
gelagerten Glied (40) mit diesem zusammen beweglich
angeordnet ist, um die Szenenlichtstrahlen (38) auf das
Photometer zu richten, und
c) eine Belichtungsöffnung (42), die auf dem
beweglichen Glied (40) mit diesem beweglich angeordnet ist, um
die Szenenlichtstrahlen (38) nach dem lichtempfindlichen
Material hindurchtreten zu lassen,
wobei das beweglich gelagerte Glied (40) schrittweise
bewegt wird, um aufeinanderfolgend den optischen Pfad der
Lichtstrahlen (38) mit dem Sucherspiegel, dem
Photometerspiegel und der Belichtungsöffnung so auszurichten, daß
nur der Sucherspiegel (44) oder nur der Photometerspiegel
(46) oder nur die Belichtungsöffnung (42) in einem
Zeitpunkt in dieser Lage ausgerichtet sind.
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