DE1081306B - Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler fuer photographische oder kinematographische Aufnahmekameras - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Belichtungsmesser oder -regler für photographische oder kinematographische Aufnahmekameras.

Es ist bekannt, einen oder mehrere die Belichtung beeinflussende Faktoren auf die Richtfedern des im Stromkreis des Photoelementes liegenden Meßwerkes einwirken zu lassen.

Diese Methode läßt sich konstruktiv einfacher gestalten als die bekannten Methoden des im Ganzen verdrehbaren Meßwerkes oder die der Reglung des Photostromes durch elektrische Widerstände.

Das Prinzip der Richtfederbeeinflussung beinhaltet aber darüber hinaus weitere bisher nicht erkannte Vorteile, deren Erkenntnis erfindungsgemäß zur Anwendung dieses Prinzipes in Verbindung mit Kernmagnetmeßwerken führt.

Die bekannten Belichtungsregler mit Mitteln zur Beeinflussung des Photostromes arbeiten nach der sogenannten Festwertmethode, wobei man Regelwiderstände oder Blenden vor dem Photoelement anwendet.

Es wird hierbei mit einem konstanten Arbeitspunkt des Meßwerkes gearbeitet. Deshalb ist die Skalencharakteristik bei dieser Methode uninteressant. Der nichtlineare Zusammenhang zwischen der zu messenden Leuchtdichte und dem Photostrom wird durch eine besondere Charakteristik des Regelwiderstandes bzw. durch entsprechende Steuerung der Photoelementenblende ausgeglichen.

Die Festwertmethode hat den Nachteil, daß für eine große Anfangslichtempfindlichkeit des Belichtungsmessers bzw. -reglers mit einem sehr kleinen Photostromfestwert gearbeitet werden muß. Dadurch erhält man einmal einen sehr kleinen Zeigerausschlag für alle Werte, und zum anderen muß immer in der Nähe des Nullpunktes gearbeitet werden, wo Reibungsfehler und sonstige Unstetigkeiten stark in das Meßergebnis eingehen. Benutzt man jedoch, um diese Mängel zu vermeiden, einen großen Stromfestwert, so geht das auf Kosten der Anfangslichtempfindlichkeit.

Die Mängel der Festwertmethode werden durch solche Anordnungen vermieden, die nach dem Zeigervollausschlagprinzip arbeiten, also keine den Photostrom beeinflussende Mittel aufweisen. Bekannte Methoden sind hierfür das Nachführzeigerprinzip oder die Methode der Verstellung des in seiner Gesamtheit drehbar gelagerten Meßwerkes. Bei Anwendung dieser Methoden muß jedoch die Skalencharakteristik des Meßwerkes, da nicht mehr an einem Arbeitspunkt gearbeitet wird, so beeinflußt werden, daß sich für jedes Intervall der zu messenden Leuchtdichte eine genügend große Änderung des Zeigerausschlages ergibt. Bei Außenmagnetmeßwerken ist das durch Anordnung von Zusatzpolen möglich.

Photoelektrisctier Belichtungsmesser

oder -regler für photographische oder

kinematographische Aufnahmekameras

Anmelder:

VEB Feinmeß Dresden,
Dresden-N23, Kleiststr. 10

Erich Hahn, Dresden,
ist als Erfinder genannt worden

Will man der kleinen Abmessungen wegen, insbesondere bei eingebauten Belichtungsmessern oder Belichtungsreglern, ein Kernmagnetmeßwerk benutzen, so ist die Beeinflussung durch Zusatzpole nicht möglich.

Beim Kernmagnetmeßwerk verläuft die Induktion im Luftspalt nach der Sinusfunktion (homogenes Feld und gleichmäßiger Luftspalt vorausgesetzt).

Durch Veränderung des Winkels zwischen der Nullstellung der Drehspule und der Magnetisierungsrichtung des Kernes kann auch hier die Skalencharakteristik bekannterweise in weiten Grenzen verändert werden. Je nach Wahl des Winkels zwischen Nullstellung der Spule und der Magnetisierungsrichtung des Kernes kann die Maximalinduktion im Luftspalt und damit die Maximalempfindlichkeit des Meßwerkes an jede Stelle im Winkelbereich des Zeigerausschlages gelegt werden. Es ist jedoch nicht möglich, wie beim Außenmagnetwerk, den Skalenverlauf so zu gestalten, wie er sich als notwendig aus der Photostromcharakteristik des Photoelementes bei den üblichen Meßwerkinnenwiderständen von etwa 1000 bis 3000 Ω ergibt, nämlich hohe Anfangsempfindlichkeit, dann starke Abnahme der Empfindlichkeit und nach dem Ende des Zeigerausschlages zu wieder einen Anstieg der Empfindlichkeit.

Um hohe Anfangslichtempfindlichkeit des Belichtungsmessers bzw. -reglers zu erzielen, muß die Maximalempfindlichkeit des Meßwerkes an den Skalenanfang gelegt werden. Wegen des sinusförmigen Verlaufes der Induktion im Luftspalt ergibt sich damit am Skalenende eine starke Zusammendrängung der Intervalle.

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Ks gibt verschiedene Maßnahmen, um die starke Zusammendrängung der Intervalle am Skalenende zu vermeiden, wie Einschliffe am Kernmagneten oder ungleiche Magnetisierung, tlm eine von der Sinusform abweichende Feldverteilung zu erreichen. Diese Maßnahmen bringen jedoch in jedem Falle einen spürbaren Verlust der Anfangsempfindlichkeit des Meßwerkes.

Die Erfindung besteht nun darin, daß bei einem Belichtungsmesser oder -regler mit einem Drehspulmeßwerk, dessen Zeigerausschlag entsprechend einem odermehreren Belichtungsfaktoren durch Verschwenken der Gegenlager der Richtfpdern um die Achse der Drehspule beeinflußt wird," als Meßwerk ein Kernmagnetsystem verwendetist and dessen Zeiger im gesamten Meßbereich mit einer gehäusefesten Einstellmarke in einer solchen Stellung der Meßwerkspule zur Deckung gebracht wird, wctisich diese im Bereich der Maximalinduktion befindet." Dadurch werden alle Vorzüge der Festwertmethoderund der Vollausschlagmethode ausgenutzt und deren Nachteile vermieden.

Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung wird bei der Messung immer auf die gleiche Stellung der Spule im Luftspalt eingeregelt, also immer der gleiche Arbeitspunkt im Luftspalt^;-benutzt. Damit ist man von der Eigencharakteristik des Meßwerkes unabhängig. ^l"

Das Drehmoment der Richtfedern ist proportional dem Verdrehungswinkel und somit auch der Verdrehungswinkel proportional dem durch die Drehspule fließenden Strom. Die Empfindlichkeit ist in allen Punkten gleich der Maximalempfindlichkeit in der Magnetisierungsrichtung.

Die beiden Richtfedern des Kernmagnetmeßwerkes werden gemäß der Erfindung durch einen Bügel verbunden und somit gemeinsam verstellt. Die Schwenkbewegung dieses Bügels wird durch Verstellung der die Belichtung beeinflussenden Einstellglieder (Blende, Belichtungszeit, Filmempfindlichkeit) erzeugt, wobei zweckmäßigerweise diese Einstellglieder über ein an sich bekanntes Differentialgetriebe auf den Bügel wirken.

Um eine Anpassung an die unterschiedlichen Charakteristiken der Photoelemente zu erhalten, wird die Bewegung der Einstellglieder nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung einer Korrekturkurve übertragen.

Für die Einstellung des Zeigers auf die gehäusefeste Marke braucht nur ein kleiner Ausschlagbereich des Zeigers sichtbar zu sein. Der nicht sichtbare Teil des Ausschlagbereiches kann durch Zeigeranschläge unterdrückt werden. Dadurch ist es möglich, zur Unterbringung einer größeren Anzahl von Intervallen bzw. zur Vergrößerung der Intervalle den Schwenkwinkel des die Richtfedern verbindenden Bügels größer als 90° zu machen, ohne daß die Gefahr eines Überschwingens der Spule über die neutrale Zone hinaus und damit eines Anschlages in entgegengesetzter Richtung besteht.

Da bei den für die Belichtungsmesser bzw. -regler verwendeten Meßwerken der Widerstand der Drehspule im allgemeinen die Größe von 1000 bis 3000 Ω besitzt, steigt bei größer werdender Helligkeit der Photostrom stärker an, als es der dem Strom proportionalen Skalencharakteristik entspricht. Um diesen Fehler auszugleichen, kann man den Widerstand des Außenkreises des Photoelementes soweit vergrößern, daß sich, für die geometrische Reihe der Helligkeitswerte ein annähernd linearer Anstieg des Photostromes ergibt, beispielsweise durch einen Reihenwiderstand von etwa 15 bis 25 kQ.

Man kann aber auch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die dem zu messenden Licht ausgesetzte Fläche des Photoelementes durch eine Blende so weit verkleinern, daß sich für die geometrische Reihe der zu messenden Helligkeitswerte ein linearer Anstieg des Photostromes ergibt. Die Blende wird dabei durch eine Kurve gesteuert, die mit dem die Richtfedern verbindenden Bügel gekuppelt ist. Dadurch wird gegenüber der nach dem Festwertprinzip

ίο arbeitenden Blendenregelung noch folgender Vorteil zusätzlich zu den bereits eingangs geschilderten Vorteilen erzielt:

Bei der nach dem Festwertprinzip arbeitenden Blendenregelung wird der Photostrom für alle Meßwerte auf einen Wert herabgesetzt, der dem Anfangsmeßwert gleich ist. Das bedeutet, daß dann, wenn mit kleinem Photostromfestwert, also großer Anfangsempfindlichkeit gearbeitet wird, die öffnung der Photoelementenblende bei großer Helligkeit außerordentlich klein wird. Ist der Photostromfestwert etwa 2 μΑ und die Beleuchtungsstärke auf dem Photoelement etwa 5000 Ix, so wird der Durchmesser der öffnung etwa 1 mm. Die Änderung des Durchmessers für die nächste Stufe der zu messenden Helligkeit beträgt dann nur etwa 0,2 mm. Es handelt sich also um Größenordnungen, die in den Toleranzen der Geräte untergehen. Dazu kommen bei den kleinen Durchmessern noch die Streuungen durch die inhomogene Lichtempfindlichkeit der Oberfläche des Photoelementes.

Wird mit einem großen Photostromfestwert gearbeitet, so werden die Verhältnisse bezüglich Blendenöffnung bei großen Helligkeiten günstiger, jedoch fehlt hier dann die Anfangslichtempfindlichkeit.

Die bekannte Festwertmethode mit Photoelementenblende hat also außer den eingangs genannten Mangeln noch den des beschränkten Meßumfanges.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird auch dieser Mangel beseitigt, indem die Öffnung der Photoelementenblende bei steigender Helligkeit nur so weit verkleinert zu werden braucht, daß sich, wie bereits erwähnt, für den Anstieg der zu messenden Helligkeit in geometrischer Reihe ein Anstieg des Photostromes in arithmetischer Reihe ergibt, folglich ist der Meßumfang in keiner Weise eingeschränkt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen halbautomatischen Belichtungsmesser für eine kinematographische Aufnahmekamera ohne Photoelementenblende;

Fig. 2 zeigt einen halbautomatischen Belichtungsregler für eine kinematographische Aufnahmekamera mit zusätzlicher Photoelementenblende.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Objektivblendeneinstellung 1, die Bildfrequenzeinstellung 2 sowie die Einstellung 3 zur Berücksichtigung der Filmempfindlichkeit über ein in seiner Wirkung bekanntes Differentialgetriebe, bestehend aus den Zahnrädern 4, 5, 6 und 7, mit einer Kurvenscheibe 8 gekuppelt. Diese wirkt auf einen Stift 9 ein, der an einem Bügel 10 befestigt ist. Der Bügel 10, der die Richtfedern 13 der Meßwerkspule 14 verbindet, weist Ansätze 12 auf, an denen die Richtfedern gelagert sind. In der Zeichnung ist nur die vordere Richtfeder 13 und der vordere Ansatz 12 sichtbar, da die hintere Feder und der hintere Ansatz durch das Meß werk verdeckt sind.

Auf einem am Meßwerk 11 befestigten Bolzen 15 ist eine Feder 16 gelagert, die sich an den am Meßwerk bzw. am Bügel 10 angeordneten Zapfen 17 und 18 abstützt. Durch diese Feder wird der Bügel 10 bzw.

der an ihm befestigte Stift 9 an die Kurvenscheibe 8 gedruckt.

Mit 19 ist das Photoelement und mit 20 ein Reihenwiderstand bezeichnet.

Der Meßwerkzeiger 21, der mit einer gehäusefesten Marke 22 zur Deckung gebracht werden muß, ist in seinem im Sucher der Kamera sichtbaren Ausschlag durch die Anschläge 23 und 24 begrenzt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Bildfrequenz und Filmempfindlichkeit werden vor der Messung mittels der Glieder 2 und 3 eingestellt und wirken über das Differentialgetriebe auf die Kurvenscheibe 8, die damit die entsprechende Grundeinstellung erhält. Bei der Messung wird durch Drehen des Objektivblendenringes 1 der Meßwerkzeiger 21 mit der Marke 22 zur Deckung gebracht. Der Blendenring 1 wirkt dabei ebenfalls über das Differentialgetriebe auf die Kurvenscheibe 8.

Durch die Drehung der Kurvenscheibe 8 wird der Bügel 10 bewegt, und dieser beeinflußt über die Riehtfedern 13 die Stellung der Meßwerkspule 14. Die Steigung der Kurve 8 ist der Charakteristik des Photoelementes 19 angepaßt.

Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen halbautomatischen Belichtungsregler mit vor dem Photoelement angeordneter Blende.

Am Kernmagnetsystem 11 ist wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Bügel 10 drehbar gelagert, an dem die Richtfedern 13 befestigt sind. Der am Bügel 10 befestigte Stift 9 ist formschlüssig mit einer Kurvenscheibe 25 verbunden. Vor dem Photoelement 19 ist um einen Bolzen 26 drehbar eine Blende 27 gelagert, die einen Stift 28 trägt, der durch eine Feder 29 gegen die Kurvenscheibe 25 gedrückt wird. Der Einstellring 30 für die Objektivblende ist über eine Koppelstange 31 mit einer Scheibe 32 verbunden, die die Filmempfindlichkeitswerte trägt. Die Scheibe 32 steht über eine nicht näher dargestellte Friktionskupplung mit der Einstellscheibe 33 in Verbindung, die ihrerseits mit der Kurvenscheibe 25 starr verbunden ist. Die ungleichen Abstände der Objektivblendenwerte auf dem Einstellring 30 werden durch ■entsprechende Lage der Koppelpunkte 35 und 34 der Koppelstange 31 in gleichmäßige Verdrehungswinkel der Scheibe 32 übersetzt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Die Filmempfindlichkeit ist durch Verdrehung der Einstellscheibe 33 gegenüber der Scheibe 32 dem Belichtungsregler als Führungsgröße vorgegeben. Bei der Messung wird durch Drehen des Blendeneinstellringes 30 der Meßwerkzeiger 21 mit der gehäusefesten Marke 22 zur Deckung gebracht. Bei diesem Einstellvorgang wird durch die Verdrehung des Blendeneinstellringes 30 über die Koppelstange 31 die Scheibe 32, die Einstellscheibe 33 und schließlich die Kurve 25 gedreht. Diese nimmt über den Stift 9 den Bügel 10 mit, der über die Richtfedern 13 die Stellung des Meßwerkzeigers 21 beeinflußt. Gleichzeitig gleitet an der Kurve 25 der Stift 28 entlang, so daß die vor dem Photoelement 19 gelagerte Blende 27 das Photoelement mehr oder weniger abdeckt. Die Steigung der Kurve ist so abgestimmt, daß jeweils nur so viel von der Fläche des Photoelementes abgedeckt wird, als zur Erreichung eines dem Verdrehungswinkel des Bügels proportionalen Photostromes notwendig ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler für photographischeoder kinematographische Aufnahmekamera mit einem Drehspulmeßwerk, dessen Zeigerausschlag entsprechend einem oder mehreren Belichtungsfaktoren durch Verschwenken der Gegenlager der Richtfedern um die Achse der Drehspule beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwerk ein Kernmagnetsystem (11) verwendet ist und dessen Zeiger (21) im gesamten Meßbereich mit einer gehäusefesten Einstellmarke (22) in einer solchen Stellung der Meßwerkspule zur Deckung gebracht wird, wo sich diese im Bereich der Maximalinduktion des Luftspaltes befindet.

2. Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Richtfedern (13) des Meßwerkes durch einen Bügel (10) verbunden sind, der von den die Belichtung beeinflussenden Einstellgliedern über eine Korrekturkurve (8) gesteuert wird, die zum Ausgleich der unterschiedlichen Charakteristiken der Photoelemente dient.

3. Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Belichtung beeinflussenden Einstellglieder über ein Differentialgetriebe auf die Korrekturkurve (8) und den die beiden Richtfedern (13) verbindenden Bügel (10) einwirken.

4. Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeigerausschlag des Meßwerkes durch beiderseitige Anschläge (23 und 24) begrenzt und der Schwenkwinkel des Bügels (10) größer als der begrenzte Ausschlagbereich sind.

5. Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel des Bügels (10) größer als 90° ist.

6. Photoelektrischer Belichtungsmesser oder -regler nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zu messenden Licht ausgesetzte Fläche des Photoelementes durch eine Blende (27) so weit verkleinert wird, daß sich für die geometrische Stufung der zu messenden Helligkeitswerte ein linearer Anstieg des Photostromes ergibt, wobei die Blende durch eine Kurve (25) gesteuert wird, die mit dem die Richtfedern (13) verbindenden Bügel (10) gekuppelt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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