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Blende für fotografische und kinematografische Kameras mit einem lichtelektrischen
Wandler Die Erfindung betrifft eine Blende für fotografische und kinematografische
Kameras mit Einrichtungen zur Belichtungsmessung bzw. -steuerung, bei der die Lichtdurchlaßöffnung
durch Relativbewegung mehrerer Blendenteile zueinander veränderbar ist.
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Bekannte Blenden der vorgenannten Art sind mit Einrichtungen zur Belichtungsmessung
bzw. -steuerung auf verschiedene Art in funktionellen Zusammenhang gebracht.
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Nach einem Konstruktionsprinzip wird die Blendenöffnung halb- oder
vollautomatisch in Abhängigkeit von dem Lichtstrom gesteuert, der auf einen hinter
einer gesonderten LichteinfaUsöffnung in der Kamera angeordneten lichtelektrischen
Wandler fällt.
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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß eine Vielzahl zusätzlicher
Teile benötigt wird, um die Lichtmessung auf einen mit dem Aufnahmebildwinkel annähernd
gleichen Meßwinkel zu beschränken.
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Noch größer wird der Aufwand, wenn zur Aufnahme ein Objektiv veränderbarer
Brennweite oder mehrere auswechselbare Objektive unterschiedlicher Brennweite oder
auch Filter mit verschiedenen Verlängerungsfaktoren verwendet werden sollen.
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Ein weiterer Nachteil des unter Verwendung dieses Konstruktionsprinzips
arbeitenden Verfahrens liegt darin, daß ein Selbstabgleich der Belichtungsmeßeinrichtung
nur unter Verwendung einer mit der Objektivblende gekoppelten zweiten Blende stattfinden
kann. Ohne diese zusätzliche Blende und deren getriebliche Verbindung mit der Objektivblende
fehlt die Rückmeldung des Ergebnisses der Einstellbewegung zur Belichtungsmeßeinrichtung
hin. Das heißt mit anderen Worten, die Blendenöffnung wird entsprechend dem Ausschlag
einer Meßinstrumentenspule eingestellt, und in diese Einstellung gehen alle Fehler
und Toleranzen vom Meßwerk bis zur Objektivblende mit ein.
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Vorteilhaft ist hierbei lediglich, daß das gesamte einfallende Licht
für die Messung zur Verfügung steht, was sich insbesondere bei schwacher Beleuchtung
des Objektivs günstig auswirkt.
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Um die Nachteile dieses Konstruktionsprinzips zu beseitigen, wird
mehr und mehr dem Prinzip der Lichtmessung durch das Objektiv der Vorzug gegeben.
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Aus dem Aufnahmestrahlengang wird ein vertretbarer Lichtanteil zur
Belichtungsmessung ausgespiegelt und einem lichtelektrischen Wandler zugeführt.
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Meist wird gleichzeitig auch Licht für den Sucherstrahlengang ausgespiegelt,
wobei für Sucher und lichtelektrischen Wandler bei Laufbildkameras nur etwa 25 %
des durch das Objektiv dringenden Lichtes abgezweigt werden dürfen.
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Hier zeigt sich ein bedeutender Nachteil der Lichtmessung durch das
Objektiv. Es steht insbesondere dort, wo die das Licht ausspiegelnden optischen
Bauelemente im Aufnahmestrahlengang verbleiben, nur wenig Licht für die Lichtmessung
zur Verfügung. Das ergibt sich aus dem Umstand, daß nur 25% aus, dem Aufnahmelicht
abgezweigt werden dürfen, das Sucherbild aber seinerseits möglichst hell sein soll.
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Erhält ein lichtelektrischer Wandler aber nur wenig Licht, so arbeitet
er nicht mehr gleichmäßig zuverlässig und nur mit hoher Zeitkonstante.
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Für Laufbildkameras versucht man diesen übelstand zu beseitigen bzw.
zu bessern, indem man den Bildfensterverschluß zur Ausspiegelung des Sucher-und
Lichtmeßstrahlenganges heranzieht. In der Dunkelperiode für den Film spiegelt man
auf diese Weise das gesamte durch das Objektiv einfallende Licht für den Sucher-
und Lichtmeßstrahlengang aus.
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Die Besserung, die hierdurch erzielt wird, kann aber nicht befriedigen,
weil nun ja nur ein intermittierender Lichtstrom dem Sucher und dem lichtelektrischen
Wandler zugeführt werden kann, dessen mittlerer Helligkeitswert bei etwa 50% des
durch das Objektiv fallenden Lichts liegt.
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Außerdem schleicht sich hier ein weiterer Fehler ein, Bei stillstehendem
Bildfensterverschluß, also bei der Messung vor der Aufnahme, wird der lichtelektrische
Wandler mit etwa doppelter Lichtmenge beaufschlagt, und die Blendeneinstellung muß
zunächst beim Anlaufen des Gerätes falsch sein.
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Um diesen Fehler zu beseitigen, sind wiederum zusätzliche Maßnahmen
erforderlich, die das Gesamtgerät verteuern. Ein anderer Nachteil der Lichtmessung
durch das Objektiv nach den bekannten Vorschlägen besteht schließlich darin, daß
die Messung in der Nähe einer der Bildebene zugeordneten
Ebene stattfindet.
Wenn die Empfängerfläche des lichtelektrischen Wandlers das gesamte Abbildungsstrahlenbündel
erfaßt, so ist sie je nach Bildinhalt in den verschiedenen Flächenteilen
verschieden stark ausgeleuchtet. Das wäre kein Nachteil, wenn die lichtelektrische
Wandlerschicht völlig homogen in ihrem Aufbau wäre und jedes ihrer Flächenteile
bei gleicher Beleuchtung gleiche elektrische Ströme erzeugen würde. Nach bisheriger
Praxis ist dies aber nicht erreichbar. Andererseits läßt sich dieser Mangel auch
nicht durch Justierung beseitigen, da der Bildinhalt ständig wechselt und jetzt
schon hell beleuchtet sein kann, was kurz vorher noch dunkel war.
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Neben diesen verfahrensmäßigen Nachteilen ergibt sich weiter ein notwendiger
konstruktiver Aufwand an optischen und mechanischen Bauelementen, der das Gerät
verteuert und die räumlichen Verhältnisse insbesondere in der Nähe des Aufnahmestrahlenbündels
verschlechtert.
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Bei einer anderen bekanntgewordenen Konstruktion sind feste und/oder
bewegliche Blendenteile der Objektivblende mit einer lichtempfindlichen Schicht
belegt, die untereinander und mit einem Galvanometer elektrisch verbunden sind.
Durch diese Anordnung werden verschiedene Vorteile des Verfahrens der Lichtmessung
durch das Objektiv ausgenützt. Veränderliche Brennweiten, vor das Objektiv gesetzte
Filter usw., werden automatisch berücksichtigt, ohne daß zusätzliche Bauteile dazu
erforderlich wären.
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Da diese Konstruktion auch vorsieht, auf einer hinter einer vorderen
Blendenlamelle beweglichen hinteren Blendenlamelle eine lichtempfindliche Schicht
anzubringen, deren mit Licht beaufschlagte Teilffäche mit größer werdender Beleuchtungsstärke,
d. h. mit dem Schließen der Blende, wächst, kann auch die Ausschlagcharakteristik
des nach der Ausschlagmethode arbeitenden Galvanometers verbessert werden. Es wird
nän-flich erreicht, daß die Direktionskraft der in Reihe oder parallelgeschalteten
Fotoelemente bei zunehmender Beleuchtungsstärke die vom Galvanometer getriebene
bewegliche Blendenlamelle gegen die Direktionskraft der Rückführfeder am Galvanometer
gleichförmig ausschlagen läßt.
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Der Mangel dieser zuletzt genannten Lösung liegt darin, daß trotz
Messung durch Teile des Objektivs und damit weitgehender Anpassung an verschiedene
wechselweise gewählte Brennweiten und optische Berücksichtigung von Filtern und
anderen Vorsätzen eine echte Regelung der Blendenöffnung nicht möglich ist.
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Hier setzt die Erfindung ein. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit
einfachen raumsparenden Mitteln eine Belichtungssteuereinrichtung für fotografische
und kinematografische Kameras zu schaffen, die sämtliche Vorteile der
genannten Lichtmeßverfahren vereinigt und ihre Nachteile vermeidet. Sie soll
eine Messung durch das Objektiv ermöglichen, bei der der Meßwinkel stets gleich
dem Bildwinkel ist ' dia s ganze vom Objektiv her einfallende Licht zur Messung
zur Verfügung steht, möglichst alle Teilstrahlenbündel an der Lichtmeßstelle vollen
Bildinhalt haben und die gesamte Einrichtung selbstregelnd bzw. selbstkontrollierend
wirkt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Blende für fotografische und kinematografische
Kameras mit einem lichtelektrischen Wandler erfüllt, dessen vom Licht beaufschlagte
Fläche mit sich öffnender Objektivblende wächst und mit sich schließender Objektivblende
verkleinert, und mit Einrichtungen zur selbsttätigen Blendensteuerung, bei der die
Lichtdurchlaßöffnung durch Relativbewegung mehrerer Blendenteile zueinander veränderbar
und mindestens eines der Blendenteile mit der lichtelektrischen Wandlerschicht belegt
ist, die ihrerseits in elektrischer Verbindung mit an sich bekannten Bauelementen
der Blendensteuereinrichtung steht und die erfindungsgemäß aus mindestens zwei Blendenteilen
besteht, von denen ein in Lichtrichtung hinter einem anderen liegendes Blendenteil
mit der lichtelektrischen Wandlerschicht belegt ist, und zwar so, daß sich ein Anteil
der beschichteten Fläche beim Schließen der Blendenöffnung hinter einen oder mehrere
der in Lichtrichtung vorgelagerten Blendenteile bewegt.
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Näch Vorliegen dieser erfindungsgemäßen Lösunor der gestellten Aufgabe
zeigt sich, daß der Erfindungsgegenstand außer zur lichtabhängigen Einstellung der
Blende eines Aufnahmeobjektivs auch zur lichtabhängigen Einstellung der Belichtungszeit,
insbesondere bei Laufbildkameras, geeignet ist.
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Durch den Einsatz je einer erfindungsgemäßen Blende in einer
der speziellen Aufgabe angepaßten Ausführungsform wird eine automatische oder halbautomatische
Belichtungswertsteuerung ermöglicht, bei der der automatisch einstellbare Lichtwertbereich,
insbesondere von Laufbildkameras, wesentlich erweitert wird. Sowohl die Lichtdurchlaßöffnung
der Objektivblende als auch die des Bildfensterverschlusses kann selbstregelnd
bzw. kontrollierend verändert werden.
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Im folgenden soll der Erfindungsgegenstand an zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden, aus denen weitere seiner Ausbildung dienende Merkmale erkennbar
sind. Auf die Darstellung und Beschreibung mit der Erfindung nicht unmittelbar in
Zusammenhang stehender Einzelheiten, insbesondere bekannter Steuer- bzw. Einstellmittel,
wurde dabei verzichtet, um vom Wesen der Erfindung nicht abzulenken. Es zeigt F
i g. 1 eine erfindungsgemäße Blende als Blende für den Aufnahmestrahlengang
eines Objektivs in Mittelstellung, F i g. 2 die Blende nach F i
g. 1 mit kleinster Blendenöffnung, F i g. 3 die Blende nach F i
g. 1 mit größter Blendenöffnung, F i g. 4 eine erfindungsgemäße Blende
als zweiteilige Umlaufverschlußblende einer Laufbildkamera und F i g. 5 eine
Blende nach F i g. 4 in einer anderen Einstellage.
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Auf zwei Bolzen 1 und 2, die in einem strichpunk-.tiert angedeuteten
Kameragehäuse befestigt sind, lagern zwei Blendenlamellen 3 und 4, die hinter
einer vorderen Objektivöffnung 5 eine Lichtdurchlaßöffnung 6 bilden.
An ihrem der Lichtdurchlaßöffnung abgewendeten Ende kreuzen sich die Blendenlamellen
3 und 4 und in ihnen vorgesehene Führungsschlitze 7 und
8, in welche ein Steaerstift 9 eingreift. Dieser Stift 9 wird
in bekannter Weise vom nicht dargestellten Stellmotor einer Belichtungssteuereinrichtung
bewegt, die mit einer Brückenschaltung und einem polarisierten Relais arbeitet.
Die Blendenlamelle 3 liegt in Richtung des einfallenden Lichts hinter der
Blendenlamelle 4 und ist in dem durch
Schraffur gekenn eichneten
Flächenteil mit einer lichtelektrischen Wandlerschicht 10 belegt (Fig.
1
bis 3).
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Aus den F i g. 1 bis 3 geht klar hervor, daß bei großer
Blendenöffnung auch ein großer Teil der Oberfläche des lichtelektrischen Wandlers,
bei kleiner Blendenöffnung ein kleiner Teil der Oberfläche des lichtelektrischen
Wandlers der Lichteinwirkung ausgesetzt ist. Dieser Zusammenhang zwischen Blendenöffnung
und beleuchteter Wandlerfläche ermöglicht einen Selbstabgleich bzw. eine Selbstkontrolle
einer Belichtungsmeß- bzw. -steuereinrichtung, in der diese als Objektivblende eingesetzte
Blende verwendet wird. Bei weniger Licht steht eine größere Oberfläche bei mehr
Licht eine kleinere Oberfläche für die Messung bzw. Steuerung zur Verfügung. Damit
ist eine zuverlässige und gleichmäßige Funktion der Belichtungsmeßeinrichtung mit
geringer Zeitkonstante des lichtelektrischen Wandlers gewährleistet. Die Form der
Oberfläche des lichtelektrischen Wandlers, die Form der diese Oberfläche abdeckenden
Blendenlamelle und die die Lichtdurchlaßöffnung bestimmende Form der Blendenlamellen
sind derart aufeinander abgestimmt, daß der für die herrschenden Lichtverhältnisse
richtigen Blendenöffnung stets eine beleuchtete Wandlerfläche entspricht, die bei
diesen Lichtverhältnissen den Abgleichfall eintreten läßt. Bei Verwendung eines
Fotowiderstandes als lichtelektrischen Wandler und einer Brückenschaltung, die die
Blendenverstellung bis zum Brückenabgleich steuert, heißt das, daß der Widerstand
des in die Brückenschaltung einbezogenen Fotowiderstandes stets konstant gehalten
wird, indem man starker Beleuchtung eine geringe Wandleroberfläche, schwacher Beleuchtung
eine entsprechend große Wandleroberfläche aussetzt und die Blendenöffnung bei jeder
Stellung der Blendenlamellen den angezeigten Lichtverhältnissen anpaßt.
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Im Beispiel nach den F i g. 4 und 5 ist das gleiche
Prinzip für die Verstellung eines einer Umlaufverschlußblende 11 vorgeordneten
Blendenteils 12 angewendet. Der Hellsektor dieser Umlaufverschlußblendenanordnung
11; 12 wird von der Stellung der beiden Blendenteile 11 und 12 zueinander
bestimmt.
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Bei konstanter Umlaufgeschwindigkeit der Umlaufverschlußblendenanordnung
11, 12 wird ein Bildfenster 13 für unterschiedliche Zeiten zur Belichtung
freigegeben.
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Die Umlaufverschlußblende 11 hat einen Hellsektor von
180" und trägt eine ebenfalls schraffiert gezeichnete lichtelektrische Wandlerschicht
14 begrenzter Ausdehnung. Die Umlaufverschlußblende 11 lagert auf einer Blendenwelle
15, die gleichzeitig das vorgeordnete Blendenteil 12 trägt. Zwischen beiden,
der Umlaufblende 11 und dem vorgeordneten Blendenteil 12, besteht eine bekannte
Getriebeverbindung, die eine Relativverstellung beider Blendenteile zueinander,
auch während des Umlaufs der gesamten Verschlußblendenanordnung, gestattet.
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Bei normalen mit der Objektivblende beherrschbaren Lichtverhältnisse
beträgt der Hellsektor der Verschlußblendenanordnung 11, 12 1800 d.
h., die Relativstellung der beiden Blendenteile 11, 12 ist so gewählt, daß
12 innerhalb der Umrisse von 11 bleibt. Die Oberfläche der lichtelektrischen
Wandlerschicht 14 ist völlig freigegeben (F i g. 4).
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Ist die kleinste Blendeneinstellung der Objektivblende erreicht und
die durchgelassene Lichtmenge noch immer zu groß (Gefahr der überbelichtung), so
wird das vorgelagerte Blendenteil 12 wirksam. Es verkleinert den Hellsektor durch
Relativdrehung gegenüber 11 bei gleichzeitig teilweiser Abdeckung der Oberfläche
der lichtelektrischen Wandlerschicht so lange, bis der angestrebte Abgleich erzielt
ist (F i g. 5). Dann ist die Blendenbelichtungszeitkombination erreicht,
die den Lichtverhältnissen entspricht.
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Für die Messung bei Stillstand ist die lichtelektrische Wandlerschicht
auf der Umlaufverschlußblende 11 derart angeordnet, daß sie mit einem Teil
ihrer Oberfläche außerhalb des Aufnahmestrahlenbündels bleibt, wodurch die beaufschlagte
Wandlerfläche kleiner als die während des Umlaufs der Blende jeweils gleichzeitig
beleuchtet ist. So wird der Unterschied der Lichtmengen, die bei laufender und bei
stillstehender Kamera in der Zeiteinheit auf die lichtelektrische Wandlerschicht
treffen, in einfacher Weise ausgeglichen.
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Für die Verwendung einer erfindungsgemäßen Blende als Objektivblende
ist es auch denkbar, diese Blende mit einer anderen Blende, z. B. einer Irisblende,
gleichzeitig im Objektivstrahlengang anzuordnen und gegebenenfalls beide
Blenden zu koppeln.
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Dies gilt besonders dann, wenn es z. B. bei Irisblenden Schwierigkeiten
bereiten sollte, eine oder mehrere der Blendenlamellen mit Wandlerschichten zu belegen.
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Das Aufbringen der lichtelektrischen Wandlerschicht auf das Blendenteil
kann dabei z. B. durch Aufdampfen oder Aufdrucken erfolgen, wobei das die elektrische
Wandlerschicht tragende Blendenteil aus isolierendem Kunststoff hergestellt sein
kann.