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Photographische oder kinematographische Kamera, die in der Objektivöffnung
eine bewegliche Blendenlamelle mit einem sich verjüngenden Ausschnitt und mindestens
eine ortsfeste Blende aufweist Die Erfindung betrifft eine photographische oder
kinematographische Kamera, die in der Objektivöffnung eine bewegliche Blendenlamelle
mit einem sich verjüngenden Ausschnitt und mindestens eine ortsfeste Blende aufweist,
wobei gegebenenfalls die bewegliche Blendenlamelle durch ein von einer Photozelle
gespeistes Galvanometer in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen der Szene gesteuert
ist.
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Bei Blendensystemen mit einer einzigen beweglichen Blendenlamelle
werden ortsfeste Blenden vorgesehen, um die Form und Lage .der Blendenöffnung vor
allem im Bereich der kleinen Blendenöffnungen günstiger zu gestalten. Es sind hierzu
verschiedene Ausführungen der ortsfesten Blende bekanntgeworden. So ist vorgeschlagen
worden, die ortsfeste Blende in bezug auf die optische Achse sektorenförmig auszuführen.
Es sind auch Blenden bekanntgeworden, die ein Segment der Objektivöffnung abdecken.
Neben Anordnungen .mit einer einzigen ortsfesten Blende existieren auch solche mit
zwei gegenüberliegenden ortsfesten Blenden.
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Die im Vergleich zu einer Einfiügel:blende ohne ortsfeste Blende günstigere
Blendenform wird durch eine Einbuße in der erzielbaren maximalen Öffnung erkauft.
Die ortsfeste Blende, deren Größe etwa 25 % der Objektivöffnung beträgt, bleibt
in allen Einstellungen im Strahlengang des Objektivs und reduziert dad'uich die
maximale Lichtstärke des Objektivs um eine halbe Blandenstufe.
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Eine weitere Reduktion der Lichtstärke tritt bei vielen Konstruktionen
noch durch die Anordnung eines teilverspiegelten Prismas im Strahlengang des Objektivs
auf, durch welches etwa 10 bis 20 % des einfallenden Lichtes in den Sucher ausgespiegelt
werden.
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Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, das auf die ortsfeste
Blende auftreffende Licht, welches bisher an dieser vernichtet wurde, nutzbringend
zu verwenden und einem Sucher bzw. einer Photozeile zuzuführen. Erfindungsgemäß
ist hierzu an der ortsfesten Blende, vorzugsweise auf der der beweglichen Blendenlamelle
abgewendeten Seite ein Spiegel angeordnet, der zur optischen Achse geneigt ist und
das auf diese Blende auftreffende Licht einem Sucher und bzw. oder einer Photozelle
zuleitet. Das sehr teure und relativ große teilverspiegelte Prisma kann dadurch
entfallen und wird durch einen kleinen Spiegel ersetzt, der wesentlich wirtschaftlicher
hergestellt werden kann. Durch das Wegfallen des Prismas verringern sich die Baulänge
und der Durchmesser des gesamten Objektivs. Schließlich wird durch das Eliminieren
des teilverspiegelten Prismas, welches im wesentlichen eine dicke, planparallele
Glasplatte darstellt, die Oualltät der optischen Abbildung verbessert, da die durch
diese Platte bedingten Aberrationen entfallen. Neben diesen Vorteilen ist jedoch
vor allem die erzielbare höhere Lichtstärke des gesamten optischen Systems von entscheidender
Bedeutung.
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Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele und unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch den optischen Aufbau einer bekannten Kamera
im Axialschnitt; F i g. 2 ist eine Ansicht des zugehörigen Blenden-Systems; F i
g. 3, 5 und 7 stellen Axialschmtte durch optische Systeme .gemäß der Erfindung dar;
F i g. 4 zeigt das Blendensystem der Anordnung nach F i g. 3; in den F i g. 6 und
8 sind die Blendensysteme samt dien zugehörigen Schaltschemata der Anordnungen gemäß
den F i g. 5 bzw. 7 dargestellt.
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In Fi g. 1 isst der Axialschnitt durch das optische System einer Spiegelrefiexschmalfikukamera
gezeigt, die mit einem pankratischen Objektiv ausgerüstet ist.
Das
Objektiv besteht aus einem Grundobjektiv 1 fester Brennweite und einem Vorsatz mit
variabler Vergrößerung, der ein verschiebbares positives Frontglied 2, ein verschiebbares
negatives Glied 3 und ein ortsfestes positives Glied 4 aufweist.
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Während das negative Glied 3 bei einer Änderung der Vergrößerung linear
mit der Änderung der Gesamtbrennweite des Objektivs verschoben wird, erfolgt die
Verschiebung des positiven Frontgliedes nach einem hyperbolischen Bewegungsgesetz.
Durch den pankratischen Vorsatz wird im endlichen Abstand vor dem Frontglied ein
virtuelles Bild entworfen, dessen Lage durch die Steuerung der Bewegung des Frontgliedes
2 und des negativen Gliedes 3 konstant erhalten wird. Das virtuelle Bild wird durch
das Grundobjektiv 1 am Film abgebildet. Die Blende ist vor dem Grundobjektiv 1 angeordnet
und besteht aus einer ortsfesten Lamelle 5 und einer Lamelle 6, die an der Achse
eines Drehspulgalvanometers 7 befestigt ist und durch diese verstellt wird. Das
Galvanometer wird durch eine Batterie 8 über einen Photowiderstand 9 entsprechend
den Lichtverhältnissen der Szene mit Strom versorgt. Eine vor dem Photowiderstand
9 vorgesehene Linse 10 dient zur Begrenzung des Meßwinkels. Zwischen dem positiven
Glied 4 des Objektivs und der Blende 5, 6 ist ein teildurchlässiges Prisma 11 vorgesehen,
an dessen Fläche 12 etwa 10 bis 2011/o des durch das Objektiv einfallenden Lichtes
in den Sucher gespiegelt werden. Durch einen Spiegel 13 wird die optische Achse
des Suchers parallel zur optischen Achse des Objektivs ausgerichtet. Durch das Sucherobjektiv
14 wird ein reelles Bild entworfen. Das Umkehrsystem 15 erzeugt ein zweites reelles
Bild, das durch das Okular 16 betrachtet wird. Man erkennt aus F i g. 1, daß das
Prisma eine relativ große ; axiale Erstreckung aufweist, wodurch sich nicht nurdie
Länge des Objektivs, sondern auch der Durchmesser der Linsen 2 bis 4 gegenüber einem
Objektiv ohne teildurchlässiges Prisma erhöht. Von Nachteil sind ferner die hohen
Kosten des aus zwei Prismen verkitteten Prismas 11 und die schwierige Herstellung
des teildurchlässigen Spiegelbelages an der Hypotenusenfiäche 12 einer der beiden
Teilprismen.
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In der in F i g. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführung sind
diese Nachteile vermieden. In dieser Anordnung, die hinsichtlich des grundsätzlichen
Aufbaues des Objektivs weitgehend mit der in F i g. 1 gezeigten Anordnung übereinstimmt,
ist an der ortsfesten Blendenlamelle 17, die sektorenartig in die Objektivöffnung
ragt, ein kleines Glasprisma 18 befestigt, dessen Fläche 19 total verspiegelt ist.
Durch das Prisma 18 tritt kein zusätzlicher Lichtverlust für das Objektiv auf, da
es lediglich die an sich lichtundurchlässigen Lamellenteile bedeckt.
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Der Spiegel 18 muß nicht exakt in der Ebene der Aperturblende liegen,
es muß nur durch seine Lage und Größe gewährleistet sein, daß er von Strahlen des
gesamten Objektivwinkelbereichs getroffen wird. Das an der Fläche 19 reflektierte
Lichtbündel wird durch den Spiegel 13 neuerlich abgelenkt. Durch das Sucherobjektiv
14 wird eine erste, durch das Umkehrsystem 15 eine zweite Zwischenabbildung entworfen,
die durch das Okular 16 betrachtet wird. Da die Spiegelfläche 19 vornehmlich die
Randzone der Objektivöffnung bedeckt und die achsnahen Strahlen nicht erreicht,
ist das in den Sucher reflektierte Lichtbündel, bezüglich der optischen Achse 20
bzw. ihrer gedachten Verlängerung 21 in den Sucher dezentriert. 1n dem dargestellten
Beispiel deckt sich die in den Sucher verlängerte optische Achse des Objektivs mit
der optischen Achse 22 der Sucheroptik. Dadurch tritt auch eine Versetzung der Austrittspupille
auf. Um eine Vigne:ttierung im Sucherstrahlengang zu verhindern, müssen die Linsen
14 bis 16 im Durchmesser relativ groß ausgeführt werden. Aus der Zeichnung
ist ohne weiteres die wesentliche Verkürzung des Objektivs und die Verringerung
der Durchmesser der Linsen 2 bis 4 zu entnehmen. Durch das Wegfahlen des teilverspiegelten
Prismas entfallen auch die durch diese dicke planparelle Platte bewirkten Aberrationen,
so daß auch die Abbildungsgüte gesteigert wird. Die Speisung des Galvanometers 7
erfolgt analog zu Fig. 1.
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Das in den F i g. 5 und 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem oben beschriebenen zunächst durch die Gestaltung der Blendenflügel
6 und 1.7. Während gemäß den F i g. 3 und 4 die Lamelle 17 mit einem einzigen sektorenartigen
Blendenteil in die Objektivöffnung ragt und die zugehörige bewegliche Lamelle einen
im wesentlichen dreieckigen Ausschnitt aufweist, sind nach den F i g. 5 und 6 zwei
gegenüberliegende sektorenartige Blendenteile vorgesehen. Die bewegliche Blendenlamelle
6 weist eine sich verjüngende sichelartige Öffnung auf. An dem größeren der beiden
Blendensektoren ist das vollverspiegelte Prisma 18 befestigt. Die Spiegelfläche
19
schließt mit der optischen Achse 20 einen Winkel von etwa 40° ein, so daß
eine Abschattung des Bündels an der Lamelle 17 nicht auftritt. Abweichend von der
oben beschriebenen Anordnung sind die Spiegelflächen 19 und 13 nicht parallel. Der
Spiegel 13 ist vielmehr so weit verdreht, daß der Schwerpunktstrahl 23 des Sucherlichtbündels
parallel zur optischen Achse 20 des Objektivs verläuft. Die gedachte Verlängerung
21 der optischen Achse des Objektivs in den Sucher ist bei dieser Anordnung zur
optischen Achse 20 nicht mehr parallel. Liegt das durch den pankratischen Vorsatz
2 bis 4 entworfene Bild im Unendlichen, so entfällt die Verdrehung des Spiegels
13. Die optische Achse der Sucheroptik kann dann mit dem Schwerpunktstrahl des Sucherlichtbündels
durch eine einfache Parallelverschiebung zur Deckung gebracht werden.
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In dem gezeigten Beispiel decken sich die optische Achse 22 der Sucheroptik
und der Schwerpunktstrahl 23 des Lichtbündels im Sucher, so daß die Austrittspupille
zentrisch zur optischen Achse 22 liegt. Neben den Vorteilen in der Handhabung ergibt
sich dadurch auch die Möglichkeit, das Sucherobjektiv, das Umkehrsystem und das
Okular im Durchmesser kleiner auszuführen.
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An dem kleineren Blendensektor ist ebenfalls ein vollverspiegeltes
Glasprisma 24 vorgesehen, welches ein zweites Lichtbündel ungefähr normal zu der
durch die Achsen 20, 21. bestimmten Ebene reflektiert. über ein Objektiv 25 wird
das Licht einem Photowiderstand 26 zugeführt, in dessen Stromkreis eine Batterie
27 und das Galvanometer 7 liegen. Auf diese Weise können dem Photowiderstand etwa
10 0;'o der durch das Objektiv einfallenden Lichtmenge zugeführt werden, ohne daß
der auf den Film gelangende Lichtstrom verringert wird. Ein Vorteil der Anordnung
ist, daß der Meßwinkel des Photowiderstandes 26 stets mit dem Objektivwinkel des
Kameraobjektivs übereinstimmt. Eine Verfälschung des Meßergebnisses des Belichtungsreglers
durch außerhalb der Szene liegende
Flächen wird daher ausgeschlossen.
In den F i g. 7 und 8 ist ein Detail einer gegenüber der Ausführung nach den F i
g. 5 und 6 abgeänderten Lösung gezeigt. Das Objektiv selbst und der Sucherstrahlengang
sind urigeändert.
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Abweichend von der oben beschriebenen Anordnung sind die beiden Blendensektoren
17 cc, 1.7 b in verschiedenen, parallelen Ebenen angeordnet, zwischen welchen
der Blendenflügel6 drehbar gelagert ist. Blendensektor 17b trägt ein kleines vollverspiegeltes
Prisma 28. Zwischen dem Grundobjektiv 1 und dem Film, dessen Lage schematisch durch
das entworfene Bild angedeutet wird, ist ein Verschluß 29 vorgesehen, dessen dem
Objektiv zugewendete Seite einen stark reflektierenden Belag trägt. In der Dunkelphase
wird das durch das Objektiv einfallende Licht am Verschluß reflektiert. In der Hellphase
wird ein geringerer Teil am Film reflektiert. Ein Teil des reflektierten Lichtes
wird durch den Spiegel 28 ausgespiegelt und auf einen Photowiderstand 35
gelenkt. Der Photowiderstand 35 ist in einer Wheatstoneschen Brückenschaltung 34
angeordnet, die durch eine Batterie 36 gespeist wird. In der Brückendiagonale ist
ein Galvanometer 30 angeordnet, dessen Achse die Blendenlamellle 6 trägt und dessen
Stromzuführungen 31, 32 zu dem Rähmchen 33 richtkraftlos ausgeführt sind. Durch
die einzelnen Widerstände der Brückenschaltung 34 kann die Anordnung der Belichtungszeit
und der Filmempfindlichkeit angepaßt werden. Der dadurch gegebene, zur Exposition
des Filmes erforderliche Lichtstrom wird durch das Galvanometer 30 und den Blendenflügel
6 konstant gehalten. Bei einer Abweichung vom Sollwert tritt ein Differenzstrom
in der Brückendiagonale auf, wodurch das Galvanometer 30 die Blende 6 so lange verstellt,
bis der Istwert des Lichtstromes mit dem Sollwert übereinstimmt. Die Brücke ist
dann wieder abgeglichen und das Galvanometer in Ruhe. Die Anordnung kann auch dahingehend
abgeändert werden, daß der Spiegel 28 im axialen Abstand hinter dem Blendensektor
17a und damit in dessen Schatten angeordnet ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt,
sondern kann in zahlreichen Belangen, vor allem hinsichtlich der vorhandenen Objektivtypen,
der Blendenform und des Blendenantriebes abgeändert werden. So kann die Verstellung
der beweglichen Blendenlamelle auch von Hand aus erfolgen. Es ist auch möglich,
einen konventionellen Sucher vorzusehen und das durch den Spiegel aus dem Objektivkanal
reflektierte Licht nur zur Belichtungsregelung bzw. -me-ssung zu verwenden. An Stelle
von Photowiderständen körnen zur Belichtungsmessung auch Selenphotoelemente od.
dgL, Photodioden oder Phototransistoren vorgesehen werden.