DE1095655B

DE1095655B - Automatic shutter for photographic cameras

Info

Publication number: DE1095655B
Application number: DEM38858A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Georg Kurlbaum; Hans-Joachim Wichmann
Original assignee: Metrawatt AG
Current assignee: Metrawatt AG
Priority date: 1958-09-06
Filing date: 1958-09-06
Publication date: 1960-12-22

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine von einem Meßwerk angetriebene Blendenautomatik für fotografische Kameras, bei der für die Änderung der wirksamen Objektivöffnung nur eine Blendenscheibe bewegt wird.The invention relates to an automatic diaphragm for photographic cameras driven by a measuring mechanism, in which only one diaphragm is moved to change the effective lens opening.

Derartige Blendenanordnungen sind zwar bereits vorgeschlagen worden, jedoch haben sie deshalb keine praktische Bedeutung gewonnen, weil sich die notwendigerweise entstehende ungünstige Form der beweglichen Blende auf die Bildqualität nachteilig auswirkt. Grund dafür ist in erster Linie die Notwendigkeit, daß sich die Blendenöffnung umgekehrt proportional mit der Leuchtdichte des gemessenen bzw. aufzunehmenden Objekts verändern muß, weshalb sich zwangläufig eine bestimmte Blendenform ergibt. Bei den bekannten Zusammenhängen zwischen dem vom Fotoelement erzeugten Fotostrom und der Anzeigecharakteristik der üblichen Galvanometer würde dies bei der kleinsten vorgesehenen Blendenöffnung einen äußerst schmalen Schlitz in der Blende bedingen, der sich über den ganzen oder einen großen Teil des Objektivdurchmessers erstrecken würde. Das bedeutet aber, daß sich die Bildqualität durch die Beugungserscheinungen bei abgeblendeter Optik in unzulässiger Weise verschlechtert.Such diaphragm arrangements have already been proposed, but therefore do not have any gained practical importance because the necessarily resulting unfavorable shape of the movable Aperture has a detrimental effect on image quality. The main reason for this is the need that the aperture is inversely proportional to the luminance of the measured or The object to be recorded must change, which is why there is inevitably a certain aperture shape. at the known relationships between the photocurrent generated by the photo element and the display characteristics the usual galvanometer would do this with the smallest aperture provided extremely narrow slit in the diaphragm, which extends over the whole or a large part of the lens diameter would extend. However, this means that the image quality becomes impermissible due to the diffraction phenomena when the optics are dimmed Way worsened.

Diesen Übelstand hat man dadurch zu beseitigen versucht, daß man zwei oder mehr bewegliche Blenden vorgesehen hat, deren Schlitze sich in mehr oder weniger großen Winkeln überschneiden. Derartige Anordnungen ergeben zwar eine günstigere Blendenform, aber gleichzeitig ist damit ein größerer Aufwand an mechanischen Bauelementen bedingt. Dadurch wird die Blendeneinrichtung einesteils unerwünscht verteuert, andernteils führt das aber auch dazu, daß das geringe Drehmoment des Galvanometers nicht mehr ausreicht, um die Blendenautomatik mit genügender Ansprechempfindlichkeit arbeiten zu lassen.Attempts have been made to remedy this disadvantage by having two or more movable diaphragms has provided, the slots of which intersect at more or less large angles. Such arrangements result in a cheaper aperture shape, but at the same time it is more expensive mechanical components. As a result, the diaphragm device is on the one hand undesirably made more expensive, on the other hand, this also means that the low torque of the galvanometer no longer applies sufficient to let the automatic iris work with sufficient sensitivity.

Ein anderer Vorschlag, um mit nur einem beweglichen, den Lichtdurchtritt durch das Objektiv beeinflussenden Glied auszukommen, geht dahin, einen Graukeil zur Lichtschwächung zu verwenden. Eine solche Anordnung hat aber den Nachteil, daß die Abblendung der einzelnen Bildstellen verschieden stark ist und die oft gewünschte Verringerung des wirksamen Blendendurchmessers zum Zwecke der Erzielung einer größeren Schärfentiefe nicht erreicht wird.Another suggestion, with only one movable one, influencing the passage of light through the lens To get along with the limb, the point is to use a gray wedge to weaken the light. Such However, the arrangement has the disadvantage that the fading of the individual image areas is different and the often desired reduction in the effective orifice diameter for the purpose of achieving a greater depth of field is not achieved.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und vorzugsweise bei kleinen Blendenöffnungen eine annähernd kreisförmige Blendenöffnungsfläche zu erzielen sowie eine einfache, mit nur einem beweglichen Blendenglied arbeitende Blendenautomatik zu schaffen, die möglichst empfindlich ist und bei der die Masse des beweglichen Teils sehr gering gehalten werden kann. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß Blendenautomatik
für fotografische KamerasThe object of the invention is to avoid the disadvantages described and, preferably with small diaphragm openings, to achieve an approximately circular diaphragm opening area and to create a simple automatic diaphragm system that works with only one movable diaphragm element, which is as sensitive as possible and in which the mass of the movable part is very high can be kept low. According to the invention, this is achieved essentially by the fact that automatic diaphragm
for photographic cameras

Anmelder:Applicant:

Metrawatt Aktiengesellschaft
Fabrik elektrischer Meßgeräte,
ίο Nürnberg, Schoppershofstr. 50-54Metrawatt Aktiengesellschaft
Electrical measuring equipment factory,
ίο Nuremberg, Schoppershofstr. 50-54

Dipl.-Ing. Georg KurlbaumDipl.-Ing. Georg Kurlbaum

und Hans-Joachim Wichmann, Nürnberg,and Hans-Joachim Wichmann, Nuremberg,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

die bewegliche Blende mit einem keilförmig sich verjüngenden Ausschnitt die Objektivöffnung überläuft und daß in der Objektivöffnung eine oder zwei Sektorenblenden fest oder herausschwenkbar angeordnet sind, deren ausgerundete Spitzen in die Bewegungsrichtung der beweglichen Blende weisen. Die im Objektiv angeordnete Blende bzw. Blenden sind vorzugsweise in Form von Kreisringausschnitten ausgebildet, deren Zentriwinkel gleich oder um ein geringes größer demjenigen Winkel ist, der von dem keilförmigen Schlitz der beweglichen Blende in der Stellung der kleinsten Blendenöffnung gebildet wird.the movable diaphragm with a wedge-shaped tapering cutout overflows the lens opening and that in the lens opening one or two sector diaphragms are fixed or arranged so that they can be pivoted out are whose rounded tips point in the direction of movement of the movable diaphragm. The one in the lens arranged diaphragm or diaphragms are preferably designed in the form of circular ring cutouts, whose central angle is equal to or slightly larger than the angle of the wedge-shaped Slit of the movable diaphragm is formed in the position of the smallest aperture.

Der Erfindungsgedanke, eine oder mehrere Blendensektoren innerhalb des Objektivs anzuordnen hat, insofern nicht nahegelegen, als seitens der Fachwelt bisher alle Maßnahmen strikt abgelehnt wurden, welche die einmal geschaffene größte öffnungsweite eines Aufnahmeobjektivs in irgendeiner Form hätte beeinträchtigen und somit dessen Leistung hätte verringern können. Diese Argumente mögen bei Kameras mit verhältnismäßig großer Bildweite oder bei Objektiven mit entsprechend großer Brennweite zutreffen, bei denen es bekanntlich äußerst aufwendig ist, überhaupt die eine große relative öffnungsweite zu erreichen. Hingegen sind die Verhältnisse bei Laufbildkameras insofern anders, als wesentlich kleinere Bildformate auch eine wesentlich kürzere Objektivbrennweite zulassen, so daß die Durchmesser der einzelnen Linsen und somit der gesamte Aufwand an optischen Gliedern beträchtlich geringer ist, als bei einem Objektiv größerer Brennweite und etwa derselben relativen öffnungsweite. Schließlich greifen bei derartigen Kinoobjektiven die Bedenken nicht durch, die sich bei Objektiven für die üblichen Kleinbildkameras wegen des Einflusses der Blendenform auf die Schärfentiefe er-The idea of the invention to arrange one or more diaphragm sectors within the lens has to this extent not obvious, as the experts have so far strictly rejected all measures, which ones the once created largest aperture of a taking lens would have impaired in any way and thus could have reduced its performance. These arguments like with cameras relatively large image distance or for lenses with a correspondingly large focal length apply which it is known to be extremely expensive to even achieve the one large relative opening width. On the other hand, the conditions for motion picture cameras are different in that they are much smaller image formats also allow a much shorter lens focal length, so that the diameter of the individual lenses and thus the total cost of optical elements is considerably less than with a larger lens Focal length and approximately the same relative aperture. Ultimately, the concerns that exist with lenses do not apply to such cinema lenses for the usual 35mm cameras because of the influence of the aperture shape on the depth of field

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³ 4 ³ 4

geben können. Der wesentliche Erfolg bei der Anord- (A-B-C) befindlichen Blende 4 gezeigt. Bei der größten nung einer oder mehrerer Blendensektoren etwa in der Blendenöffnung ist das Objektiv 6 (bis auf den durch Hauptebene des Objektivs liegt jedenfalls darin, daß den Blendensektor 11 abgedeckten Teil) völlig geöffnet bei starker Abblendung eine annähernd kreisförmige (Stellung^). Wie aus den Fig. 1 und 3 zu ersehen Blendenöffnung erzielt wird und deshalb die Beu- 5 ist, beträgt die Schwächung des Lichtstromes durch gungserscheinungen äußerst gering sind. Dabei beträgt den Blendensektor 11 nur etwa ein Fünftel bis ein der Verlust an Lichtstärke bei der größten Blenden- Viertel Blendenstufe. Bei der Bewegung der Blendenöffnung nur etwa eine halbe Blendenstufe. scheibe 4 in Pfeilrichtung etwa bis in Stellung B hatcan give. The essential success with the arrangement (ABC) located diaphragm 4 is shown. At the largest voltage of one or more diaphragm sectors approximately in the diaphragm opening, the lens 6 (apart from the part covered by the main plane of the lens is in any case that the diaphragm sector 11 is covered) is completely open with strong dimming an approximately circular (position ^). As can be seen from FIGS. 1 and 3, the aperture opening is achieved and therefore the bulge is 5, the attenuation of the luminous flux due to phenomena is extremely small. The diaphragm sector 11 is only about a fifth to one of the loss in light intensity at the largest diaphragm quarter f-stop. When moving the aperture only about half a f-stop. Washer 4 in the direction of the arrow approximately up to position B.

Ein weiteres erfinderisches Merkmal liegt in dem die Blende die strichpunktierte Lage eingenommen undAnother inventive feature is in which the diaphragm assumed the dash-dotted position and

Vorschlag, zum Antrieb der beweglichen Blende als io bereits die Flächen 4a zusätzlich abgedeckt. In derProposal that the surfaces 4a already additionally covered as io for driving the movable diaphragm. In the

Galvanometer ein Unipolarmeßwerk zu verwenden, Endstellung C (gestrichelt gezeichnet), d. h. bei klein-Galvanometer to use a unipolar measuring mechanism, end position C (shown in dashed lines), ie for small

dessen Achse nahe der Peripherie der größten Blenden- ster Blendenöffnung, ist die wirksame Öffnung deswhose axis near the periphery of the largest diaphragm aperture is the effective aperture of the

Öffnung verläuft. Objektivs bis auf die Kreisfläche 6a abgedeckt, undOpening runs. Objectively covered except for the circular area 6a, and

Die Verwendung eines Unipolarmeßwerkes hat ge- zwar zum einen Teil durch die bewegliche Blende 4 genüber dem üblicherweise verwendeten Drehspulgal- 15 und zum anderen Teil durch den Blendensektor 11.
vanometer den Vorteil, daß man den magnetischen In Fig. 4 ist das Objektiv 6 bereits in seiner größten Kreis beliebig kräftig ausbilden kann, ohne daß es er- Öffnungsstellung durch zwei Blendensektoren 11a und forderlich wäre, die Drehachse des beweglichen 11 b um etwa eine halbe Blendenstufe abgedeckt. Die Systems wegen der großen -Magnetabmessungen allzu- Blendensektoren sind dabei so geformt, daß sie der weit vom Objektiv und den üblichen Einstellgliedern 20 gekrümmten Form des in der Scheibe 4 befindlichen entfernt anbringen zu müssen. Dies würde eine uner- Schlitzes 12 angepaßt sind, so daß bei Drehung der wünschte Trägheit des beweglichen Systems infolge Blendenscheibe 4 durch das Meßwerk 1, 2, 3 eine der großen zu bewegenden Masse bedingen. Die Dreh- solche Änderung des Blendenquerschnittes eintritt, die achse der Blende liegt außerhalb des magnetischen umgekehrt proportional der vom Belichtungsmesser geKreises, und zwar kann sie äußerst nahe an die eigent- 25 messenen Objekt-Leuchtdichte ist.
liehe Objektivöffnung gebracht werden. Dadurch wird Bei kleinster Blendenöffnung ergibt sich deshalb die Wirkungsweise der übrigen Kamerabedienungs- wiederum wie bei Fig. 3 eine kreisförmige Blendenglieder kaum beeinträchtigt. Öffnungsfläche 6 a.The use of a unipolar measuring mechanism is due, on the one hand, to the movable diaphragm 4 compared to the moving coil 15 which is usually used and, on the other hand, to the diaphragm sector 11.
vanometer the advantage that the magnetic FIG. 4, the lens 6 can form any strong already at its greatest circle, without the ER open position by two stops sectors 11a and the rotation axis would be conducive, the movable 11 b by approximately half F-stop covered. The system because of the large -magnetic dimensions too- diaphragm sectors are shaped in such a way that they have to be removed from the curved shape of the lens and the usual setting members 20 in the disk 4. This would be adapted to an un- slot 12, so that when rotating the desired inertia of the movable system due to the diaphragm disk 4 through the measuring mechanism 1, 2, 3, one of the large masses to be moved is required. The rotation of such a change in the diaphragm cross-section occurs, the axis of the diaphragm is outside the magnetic circle, inversely proportional to that of the light meter, and it can be extremely close to the object luminance actually measured.
borrowed lens opening are brought. As a result, with the smallest aperture, the effect of the rest of the camera control, again as in FIG. 3, with a circular aperture element, is hardly impaired. Opening area 6 a.

Die im folgenden näher beschriebene Erfindung ist Gemäß Fig. 5 ist der Blendenschlitz 12 nach Fig. 4According to FIG. 5, the invention described in more detail below is the diaphragm slot 12 according to FIG. 4

in der Zeichnung an Hand einiger Ausführungsbei- 30 in zwei Abschnitte 12a und 12b unterteilt, wodurchin the drawing on the basis of some embodiments 30 divided into two sections 12a and 12b , whereby

spiele erläutert. Es zeigt erzielt wird, daß bei größter Abblendung (gegenübergames explained. It shows that with the greatest stopping down (opposite

Fig. 1 die Blendenautomatik mit Objektiv und Su- der in Fig. 4 gezeigten Anordnung) eine größere Blen-Fig. 1 the automatic aperture with lens and bottom arrangement shown in Fig. 4) a larger aperture

cher in schematischer Form bei größter wirksamer denfläche offenbleibt. Dies wird dadurch erreicht, daßcher in schematic form with the largest effective den area remains open. This is achieved in that

Blendenöffnung, · der zweite Abschnitt 12 b, dessen äußere Form an-Aperture, the second section 12 b, the outer shape of which

Fig. 2 dieselbe Anordnung bei kleinster wirksamer 35 nähernd mit der Form des ersten Schlitzes 12a überBlendenöffnung, einstimmt, von einem Neutralgraufilter abgedeckt ist.2 shows the same arrangement with the smallest effective 35 approximating the shape of the first slot 12a over the diaphragm opening, agrees, is covered by a neutral density filter.

Fig. 3 die prinzipielle Arbeitsweise einer beweg- Um besondere Wirkungen zu erzielen, kann die FlächeFig. 3 shows the basic mode of operation of a moving In order to achieve special effects, the surface can

liehen Blende im Zusammenwirken mit einer im Ob- 12 b auch mit einer anderen Filterart abgedeckt sein,borrowed aperture in cooperation with one in the ob- 12 b also be covered with another type of filter,

jektiv angeordneten Blende, die einen beliebigen Spektralbereich mehr oder weni-jectively arranged diaphragm that covers an arbitrary spectral range more or less

Fig. 4 eine Blendenanordnung mit zwei im Objektiv 40 ger stark absorbiert,Fig. 4 shows a diaphragm arrangement with two strongly absorbed in the lens 40 ger,

angeordneten Blendensektoren, Die Anordnung gemäß Fig. 6 ist dahingehend ab-arranged aperture sectors, the arrangement according to Fig. 6 is different

Fig. 5 eine bewegliche Blende, die in zwei Abschnitte gewandelt, daß der zweite Abschnitt der beweglichenFig. 5 shows a movable diaphragm which is converted into two sections, that the second section of the movable

unterteilt ist und bei welcher der zweite Abschnitt Blende in Form eines gleich breit bleibenden Schlit-is divided and in which the second section aperture in the form of a slot that remains the same width

von einem Neutralfilter überdeckt ist, zes ausgebildet ist, wobei dieser zweite Abschnitt mitis covered by a neutral density filter, zes is formed, this second section with

Fig. 6 eine Anordnung gemäß Fig. 5, bei welcher 45 einem Graukeil 12 c abgedeckt ist. Auf diese Weise6 shows an arrangement according to FIG. 5, in which 45 a gray wedge 12 c is covered. In this way

der zweite Abschnitt durch einen Graukeil dargestellt wird erreicht, daß von einer bestimmten Blendenöff-the second section represented by a gray wedge is achieved that from a certain aperture

ist. nung an, die freie Blendenfläche 6a gleich groß bleibtis. tion, the free aperture area 6a remains the same

In Fig. 1 ist die neue Blendenautomatik gezeigt, bei und die weitere Schwächung des das Objektiv durch-In Fig. 1, the new automatic aperture is shown, and the further weakening of the lens through

der ein Unipolarmeß werk, bestehend aus dem Perma- setzenden Strahlenbündels durch den Graukeil 12 c er-which creates a unipolar measuring mechanism, consisting of the permeate beam through the gray wedge 12 c

nentmagneten 1, dem Weicheisenumschluß 2 und der 50 folgt.nentmagneten 1, the soft iron cover 2 and the 50 follows.

vom Fotostrom durchflossenen Spule 3 verwendet ist. Mit den bisher beschriebenen Ausführungsformen Die Spule 3 ist fest mit der Blendenscheibe 4 verbun- kann schließlich auch eine andere, an sich bekannte den, die in bekannter Weise in ihrem Schwerpunkt 5 Lichtschwächungseinrichtung kombiniert werden, die gelagert ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß nach dem Prinzip der Absorption von Strahlen auf die Achse 5 möglichst nahe an der Peripherie des Ob- 55 Grund der Polarisationswirkung an engen Gittern jektivs 6 liegt. An der Blendenscheibe 4 ist gleichzei- wirkt. Die Blenden sind dann so ausgeführt, daß das tig ein Zeiger 7 angebracht, der im Sucher 8 über einer Objektiv ein festes oder in Abhängigkeit von einem Skala 9 die jeweils wirksame Blendenöffnung anzeigt. Belichtungsfaktor drehbares Polarisationsfilter enthält Mit 10 ist der Durchmesser der größten Linse, etwa und das zweite Polarisationsfilter in Form einer Folie der Vorderlinse oder auch die Objektivfassung be- 60 an der beweglichen Blendenscheibe 4 befestigt ist.
zeichnet. In dem Objektiv 6 ist der Blendensektor 11 Die im Objektiv angeordneten Blendensektoren 11 vorgesehen, der im Objektiv fest eingebaut oder aus- können, falls für ungünstige Lichtverhältnisse eine völschwenkbar angeordnet sein kann. Der Blendensektor lige Objektivöffnung erwünscht sein sollte, auch so 11 ist so angeordnet und geformt, daß sich in Ver- ausgebildet sein, daß sie bei abgeschalteter Blendenbindung mit einem Schlitz 12 nach Drehung der Blen- 65 automatik aus dem Objektivstrahlengang entfernt werdenscheibe in Pfeilrichtung bei kleinen Blendenöffnun- den können.coil 3 through which the photo current flows is used. With the embodiments described so far, the coil 3 is firmly connected to the diaphragm disk 4 can finally also be another known per se, which are combined in a known manner in their center of gravity 5 light attenuating device that is mounted. The arrangement is such that, according to the principle of absorption of rays on the axis 5, the object 6 is as close as possible to the periphery of the polarization effect on narrow grids. At the same time acts on the diaphragm disk 4. The diaphragms are then designed so that the tig a pointer 7 is attached, which in the viewfinder 8 over a lens indicates a fixed or depending on a scale 9 the respective effective aperture. Exposure factor rotatable polarization filter contains 10 is the diameter of the largest lens, for example, and the second polarization filter in the form of a film of the front lens or the lens mount is attached to the movable diaphragm disk 4.
draws. The diaphragm sector 11 is provided in the objective 6. The diaphragm sectors 11 arranged in the objective are provided, which can be permanently installed or removed in the objective if a fully pivotable one can be arranged for unfavorable lighting conditions. The diaphragm sector lens opening should be desired, also so 11 is arranged and shaped in such a way that it can be removed from the lens beam path in the direction of the arrow when the diaphragm binding is switched off with a slot 12 after turning the diaphragm 65 automatic Apertures can.

gen eine annähernd kreisförmige Blendenöffnungsfläche Die Berücksichtigung weiterer Belichtungsfaktoren,an approximately circular aperture area The consideration of further exposure factors,

ergibt (Fig. 2). wie Filmempfindlichkeit und Bildfrequenz, kann inresults (Fig. 2). like film speed and frame rate, can be in

Die prinzipielle Wirkungsweise ist nochmals in beliebiger und an sich bekannter Weise erfolgen, etwaThe principle mode of action can be done again in any desired and known manner, for example

Fig. 3 an Hand einer in verschiedenen Stellungen 70 durch Beeinflussung des das Fotoelement treffenden3 on the basis of one in different positions 70 by influencing the one that hits the photo element

Lichtes, durch Veränderung eines Widerstandes im Galvanometerstromkreis oder auch durch Verdrehung des Meßwerkes oder eines Teils desselben.Light, by changing a resistance in the galvanometer circuit or by twisting it of the measuring mechanism or a part of it.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsformen; insbesondere kann die Bleudenscheibe4 zur Verringerung der zu bewegenden Masse ausgespart oder auch anders geformt sein.The invention is not limited to the embodiments shown; In particular, the Bleudenscheibe4 to reduce the mass to be moved, or be shaped differently.

Claims

Claims: IO

1. Automatic shutter for photographic cameras, especially for motion picture cameras, in which the effective opening of the lens is influenced by a movable diaphragm driven by a galvanometer, characterized in that the movable diaphragm (4) with a wedge-shaped tapering cutout (12) the Objective opening (6) overflows and that in the objective opening one or two sector diaphragms (11) are arranged fixed or pivotable, the rounded tips of which point in the direction of movement of the movable diaphragm.

2. Automatic shutter according to claim 1, characterized in that for driving the movable Aperture (4) a unipolar measuring mechanism is used as a galvanometer, the axis of which is close to the periphery the largest aperture.

3. Automatic shutter according to claim 1, characterized in that the diaphragm slot (12) provided in the movable diaphragm disc (4) is divided into two or more sections (12 a, 12 b, 12 c) and the individual sections are divided into different ones by light-attenuating means Gradations are occupied.

4. Automatic shutter according to claim 1, characterized in that with the diaphragm disc (4) a Pointer (7) is connected or coupled, which is on a scale (9) visible in the viewfinder effective aperture.

5. Automatic shutter according to claim 1, characterized in that the arranged in the lens Diaphragm (or diaphragms) are designed in the form of a circular ring section (11), the central angle of which is preferably approximately equal to that angle which is different from that in the diaphragm disc (4) provided wedge-shaped aperture slot (12) formed in the position of the smallest aperture will.

6. Shutter automatic according to claim 1, characterized in that the (or those) provided in the lens aperture sectors are dimensioned so that the effective aperture opening is not reduced by more than half a f-stop compared to full lens opening.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

1 009 679/177 12.601 009 679/177 12.60