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Kinokamera mit einem an das Filmtriebwerk angeschlossenen Generator
Die Erfindung betrifft eine Kinokamera mit einem an das Filmtriebwerk angeschlossenen
Generator, der als Spannungsquelle für eine Belichtungsregelvorrichtung dient. Die
Verwendung eines Generators an Stelle einer Batterie als Stromquelle erbringt zum
einen den Vorteil einer praktisch unbegrenzten Lebensdauer. Zum anderen werden hierdurch
Spannungsänderungen, die bei Batterien nach längerer Benutzung auftreten und den
Regelvorgang beeinflussen können, vermieden.
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Bei derartigen Kameras bereitet jedoch die Berücksichtigung verschiedener
Gangzahlen des mit dem Generator verbundenen Filmtriebwerkes Schwierigkeiten. Es
ist zwar bereits bekannt, die Klemmenspannung des Generators trotz veränderlicher
Drehzahlen konstant zu halten, beispielsweise dadurch, daß ein veränderliches Übersetzungsgetriebe,
dessen Übersetzung in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Filmgeschwindigkeit
geändert wird, vorgesehen ist. Eine derartige Einrichtung ist jedoch dann nicht
mehr brauchbar, wenn das Drehspulinstrument unmittelbar mit der Blende gekuppelt
ist. Aber auch bei Anordnungen, die lediglich zur Messung dienen, müßte dann die
unterschiedliche Filmgeschwindigkeit durch besondere Einstellanordnungen berücksichtigt
werden.
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Demgegenüber wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an den Generator
zur Berücksichtigung unterschiedlicher Gangzahlen ein Fotowiderstand und ein Meßinstrument
in Parallelschaltung angeschlossen sind. Erfindungsgemäß kann sich weiterhin eine
verhältnismäßig einfache Gesamtanordnung ergeben, wenn man einen gemeinsamen Vorwiderstand
für das Meßgerät und den Fotowiderstand verwendet. Etwa die gleiche Wirkung wird
erzielt, wenn man einen hochohmigen Generator verwendet, den Widerstand also in
den Generator hineinlegt.
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Erfindungsgemäß wird erreicht, daß das Meßinstrument ohne Anordnung
weiterer Einstellmittel stets die jeweils eingestellte Gangzahl mit berücksichtigt.
Bei einer Aufhellung am Fotowiderstand und einer damit verbundenen Widerstandsverkleinerung
steigt beispielsweise durch Änderung des Spannungsverhältnisses zwischen dem Vorwiderstand,
dem Widerstand des Meßgerätes und dem Widerstandswert des Fotowiderstandes der Spannungsabfall
am Vorwiderstand. Die Spannung am Anzeigeinstrument wird entsprechend kleiner, so
daß der Zeigerausschlag umgekehrt verläuft wie bei einer Hintereinanderschaltung.
Damit ist gleichzeitig auch erreicht, daß bei einer Steigerung der Drehzahl der
Zeigerausschlag gleichsinnig zu dem bei einerVerdunkelung amFotowiderstand ist.
Bei geeigneter Abstimmung der elektrischen Größen, insbesondere einer Anpassung
der Generatorcharakteristik, an die in Abhängigkeit von der Spannung bzw. vom Strom
gemessenen Ausschlagwinkel des Meßinstrumentes ist es daher grundsätzlich möglich,
die Belichtung des Filmes über eine Regelung der Blende der jeweiligen Drehzahl
selbsttätig anzupassen.
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Regelmäßig sind jedoch für eine exakte Steuerung noch gesonderte Regelglieder
notwendig. So kann man beispielsweise den Fotowiderstand und das Meßinstrument an
ein Potentiometer anschalten, das eine weitere Anpassung ermöglicht, wenn die Generatorcharakteristik
nicht den gewünschten Erfordernissen entspricht. Vorzugsweise wird hierbei der -
Drehzahleinsteller der Kinokamera mit einem Spannungseinsteller für das Meßinstrument,
insbesondere dem Potentiometerabgriff gekuppelt. Zwar ergeben sich dann geringe
Abweichungen des Meßstromes, wenn die Effektivdrehzahl von der eingestellten Drehzahl
abweicht. Aber diese Abweichungen sind nur von untergeordneter Größe und bei dem
Belichtungsspielraum des heutigen Filmmaterials ohne wesentliche Bedeutung.
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Es wurde nun gefunden, daß bei der vorgenannten Schaltung ein recht
weitgehender Abgleich durch die Verwendung eines Galvanometers mit etwa logarithmischer
Ausschlagcharakteristik erzielt werden kann.
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Vorteilhaft kann einer in an sich bekannter Weise dem Generator nachgeschalteten
Gleichrichteranordnung zur Stabilisierung ein Kondensator parallel geschaltet werden,
der gegebenenfalls regelbar ausgebildet ist. Mitunter mag es auch zweckmäßig sein,
gesondert
eine regelbare Induktivität vorzusehen und zur Abstimmung
mit der Kapazität zu verwenden.
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Eine größere Genauigkeit der Regelvorrichtung wird nach einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt; daß dem Meßinstrument und dem Fotowiderstand
ein -gesonderter frequenzabhängiger Spannungs- und/oder Leistungsregler zugeordnet
wird. Die Anwendung derartiger elektronischer Steuerglieder ermöglicht es hier,
den Instrumentenausschlag bei z. B. gleichbleibender Beleuchtung in einem weiten
Reglungsbereich äußerst genau der Drehzahl anzupassen, so daß man auch stufenlose
Regler verwenden und beispielsweise bei Trickaufnahmen von der kleinsten auf die
größte Drehzahl steuern kann, ohne daß sich merkbäre Belichtungsänderungen für das
Filmmaterial ergeben. Der Regler kann beispielsweise zwischen Generator und Gleichrichter
vorgesehen sein. Nach einem anderen Vorschlag wird er dem Generator parallel geschaltet.
Eine noch bessere Glättung der Steuerspannung für das Meßinstrument läßt sich dadurch
erhalten,-daß dem Regler ein Kondensator vorgeschaltet wird und daß parallel zum
Meßinstrument ein gesonderter Kondensator vorgesehen wird. ` Nach einer weiteren
vorteilhaftenAusgestaltung der Erfindung kann die Bremstrommel eines Bremsreglers
verlängert ausgebildet und als Generatorgehäuse verwendet werden. Hierdurch ist
ein zusätzlicher Raum für den Generator im Kameragehäuse praktisch nicht erforderlich.
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Die Zeichnung gibt verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
wieder. Es zeigt Fig. 1 in räumlicher Darstellung, teilweise auseinandergezogen,
eine erfindungsgemäße Kamera und Fig.2 einen Schnitt durch die Reglerwelle mit angebautem
Generator, während die Fig.3 bis 7 verschiedene zugehörige Schaltbilder wiedergeben.
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Nach der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse einer Kinoaufnahmekamera
bezeichnet, von dem der Deckel des Getrieberaumes abgenommen ist. 2 ist das Federgehäuse,
das über ein Getriebe 3 eine Reglerwelle 4 und eine Blendenwelle 5 mit einer Blendenscheibe
6 antreibt. Von vorn kann an das Gehäuse 1 eine Grundplatte 7 angesetzt werden,
an der über ihre Lagerachsen 8 zwei Blendenhebel 9 gelagert sind, in deren Schlitze
10 zwei Stifte 11 eingreifen, die an einer mit der Drehspule eines Galvanometers
12 verbundenen Scheibe 13 sitzen. 14 ist ein Zeiger, der im nicht dargestellten
Kamerasucher sichtbar ist. Bei einer Drehung der Scheibe 13 wird somit die Größe
der Blendenöffnung 15 über die beiden Hebel 9 geändert. Mit 16 ist ein Fotowiderstand
bezeichnet, der über sein Gehäuse 17 an der Grundplatte 7 befestigt ist. Die zugehörigen
elektrischen Verbindungen sind hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.
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Mit 18 ist der Kameraauslöser bezeichnet, der gegebenenfalls unmittelbar
an der Blendenscheibe 6 angreifen kann.
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An der Reglerwelle 4 sind über eine Nabe 19 zwei Blattfedern 20 eingespannt,
die an ihren freien Enden Fliehgewichte 21 tragen, die mit einer Bremstrommel 22
zusammenwirken. Zwischen 19 und 21 sind die Federn 20 nach außen an einer Muffe
23 abgestützt, die in Längsrichtung auf der Welle 4 verschiebbar geführt ist und
somit eine Einstellung der Federvorspannung und damit der Drehzahl über -ein in
Fig. 1 nicht weiter dargestelltes Gestänge ermöglicht.
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Die Bremstrommel 22 ist topfförmig ausgebildet. Sie dient gleichzeitig
zur Lagerung der Welle 4 und ist über Schrauben 24 an einem U-förmigen Lagerstück
25 befestigt. Zwischen den Bremsbacken 21 und dem Flansch 22 a der Bremstrommel
ist an dieser eine Generatorspule 26 befestigt, die mit einem Luftspalt 27 einen
beispielsweise vierpoligen Anker 28 aus permanentmagnetischem Werkstoff umschließt.
Mit 29 sind in Fig. 1 die Anschlüsse der Generatorspule bezeichnet, und 30 ist eine
zugehörige Gleichrichteranordnung. Der Generator selbst soll im folgenden mit der
Bezugsziffer 31 bezeichnet werden.
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Nach Fig. 3 sind zwischen den Ausgangsleitern 32 und 33 ein Kondensator
34, das Galvanometer 12 und der Fotowiderstand 16 eingeschaltet. Zwischen 34 und
12 weist der Leiter 32 weiterhin einen Widerstand 35 auf. Mit 36 ist eine Induktivität
bezeichnet, die gegebenenfalls zur Abstimmung von 31 und 34 Verwendung finden kann.
Bei gleichbleibender Drehzahl kann angenommen werden, daß zwischen den Punkten 37
und 38 eine konstante Spannung erzielt wird. Die Widerstandswerte des Galvanometers
12 und des Fotowiderstandes 16 ergeben einen gemeinsamen Widerstandswert, der von
der augenblicklichen Beleuchtung bzw. dem auf dem Fotowiderstand 16 auftreffenden
Lichtstrom abhängig ist. Dadurch ändert sich auch der Spannungsabfall am Widerstand
35, so daß die Spannung zwischen dem Punkt 39 und dem Punkt 38 stets von der gemessenen
Helligkeit abhängt.
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Durch Abstimmung der Widerstandswerte zwischen 35, 12 und 16 kann
dann die Kurve des durch das Galvanometer 12 fließenden Stromes an die Galvanometercharakteristik
angepaßt werden. Bei größerer Helligkeit wird dieser Strom kleiner, so daß sich
der Galvanometerzeiger z. B. in Richtung des Pfeiles 40 bewegt und die Blendenöffnung
15 verkleinert wird. Wird dagegen bei gleichbleibender Beleuchtung die Drehzahl
gesteigert, so steigt auch der Galvanometerstrom, und der Zeiger bewegt sich entgegengesetzt
zur Richtung des Pfeiles 40; während die Blendenöffnung 15 vergrößert wird. Wenn
der Generator 31 so ausgelegt wird, daß sich die Spannung zwischen den Punkten 38,
39 stets bei verdoppelter Drehzahl in gleichem Verhältnis ändert, wie dies bei einer
Verminderung der Helligkeit am Fotowiderstand auf den halben Wert eintritt, so kann
ohne Verstellung von außen für jede Drehzahl und für jde Beleuchtung stets die Blende
selbsttätig auf den' richtigen Wert eingestellt werden.
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Fig.4 betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Generator, der der
vorgenannten Bedingung nicht entspricht. Hier kann man beispielsweise den Widerstand
35 der vorigen Anordnung regelbar ausbilden und den Abgriff mit der Drehzahleinstellung
ändern oder auch für jede Drehzahl gesonderte Widerstände vorsehen. Im vorliegenden
Fall wird die Drehzahl über einen Hebel 41 verändert, der bei 42 im Kameragehäuse
gelagert ist und einerseits an der Muffe 23 angreift, während das andere Hebelende
über eine Koppelstange 43 mit dem Abgriff 44 eines Potentiometers 45 verbunden ist,
so daß der Gesamtwiderstand des Potentiometers in zwei Widerstände 46, 47 aufgeteilt
wird. Für jede Drehzahl ist dabei eine besondere Abgriffstelle vorgesehen, der ein
bestimmtes Widerstandsverhältnis 46, 47 und dazu eine vorgegebene Ausgangsspannung
für das Galvanometer 12 bei gleichbleibender Belichtung zugeordnet ist.
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Fig. 5 zeigt wiederum die Verwendung eines Halbleiters 49, der ebenfalls
an Stelle des Kondensators 34 zur Spannungsstabilisierung dient.
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Nach Fig. 6 ist nun zwischen dem Generator 31 und der Gleichrichteranordnung
30 ein Regler 51 eingeschaltet.
Dieser Regler 51 kann beispielsweise
so ausgebildet sein, daß er lediglich die Frequenz mißt und demgemäß die von ihm
abgegebene Spannung regelt. In diesem Falle wird daher wiederum die Spannung an
dem das Galvanometer und den Fotowiderstand umfassenden Kreis inAbhängigkeit von
der jeweiligen Drehzahl geregelt. Auch hierbei wird es zweckmäßig sein, gesonderte
Pufferbatterien vorzusehen, die entweder eine Hilfsspannung oder die Ausgangsspannung
liefern. Jedenfalls ist es grundsätzlich mit der Schaltungsanordnung nach Fig.6
möglich, ohne gesonderte Verstelleinrichtungen über die Drehzahl der Kamera die
jeweils benötigte Spannung für Fotowiderstand und Meßinstrument zu steuern.
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Fig.7 zeigt schließlich noch die Anordnung eines Reglers 52 zwischen
den Leitern 32 und 33, wobei dem Regler ein Kondensator 53 vorgeschaltet ist. Der
Übersichtlichkeit wegen ist hier ein einfacher Gleichrichter 54 dargestellt, der
gegebenenfalls durch die Gleichrichteranordnung 30 ersetzt werden kann. Auch bei
dieser Ausführungsform ist eine Pufferbatterie 55 vorgesehen. Die Genauigkeit der
Anzeige des Meßinstrumentes wird noch durch einen Kondensator 56 gesteigert, der
parallel zum Galvanometer 12 und zum Fotowiderstand 16 angeordnet ist.