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Automatischer Belichtungsregler für photographische Kameras Gegenstand
der Erfindung ist ein automatischer Belichtungsregler für photographische Kameras,
bei dem ein Gleichstrom-Elektromotor durch eine dem Zeiger eines elektrischen Belichtungsmessers
nachgegeführte Steuervorrichtung für den Steller von Blende und/oder Belichtungszeit
nach beiden Richtungen auf den einer eingestellten Filmempfindlichkeit und der Objekthelligkeit
entsprechenden Belichtungswert regelt. Dieser Steller wird im folgenden der »gesteuerte
Steller« genannt.
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Bei selbsttätigen Belichtungsreglem ist es erforderlich, daß der über
ein Getriebe an den Verschluß mechanisch angekuppelte Elektromotor in Abhängigkeit
vom Belichtungswert und der eingestellten Filmempfindlichkeit vor- und zurückläuft.
Der Drehsinn und die Drehdauer sind hierbei allein durch die Stellung des Meßwerkzeigers
des Belichtungsmessers bestimmt. Die bisher bekannten Verfahren lassen sich grundsätzlich
in zwei Gruppen einteilen. Bei der einen Gruppe wird der Drehsinn optisch über ein
Zweiwegesystem eingestellt, und zwar derart, daß der Zeiger des Belichtungsmessers
mit einer geeignet ausgebildeten Blende versehen ist, die je nach Stellung
des Zeigers einen der beiden Lichtwege öffnet, und das hindurchtretende Licht
- durch eine Photozelle in elektrische Energie umgewandelt - ein Relais
betätigt, das dann die Drehbewegung des Motors einleitet und so lange aufrechterhält,
bis die Blende wieder geschlossen ist. Hierbei entspricht jedem Lichtweg ein Drehsinn.
Abgesehen davon, daß die am Zeiger angebrachte Blende an das Meßwerk erhebliche
mechanische Anforderungen stellt, ist die erforderliche Duplizität aller übertragungsglieder
ein ganz erheblicher Nachteil, weshalb sich dieses Verfahren praktisch niemals durchsetzen
konnte.
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Auch Ausführungen, bei denen der Zeiger des Belichtungsmessers bei
seinem Ausschlag unmittelbar die elektrische Verbindung zum Motor herstellt, konnten
nicht zum Erfolg führen, weil die Kraft des Zeigers keinen ausreichenden Kontaktdruck
ergibt.
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Die andere Verfahrensgruppe vermeidet diese Nachteile dadurch, daß
der Drehsinn des Motors rein elektrisch festgelegt wird. Der Anschluß des Motors
an die Batterie erfolgt hierbei immer direkt über den Zeiger des Belichtungsmessers,
dessen Lage irgendwie abgetastet und auf den Verschluß übertragen wird. Die Abtastung
erfolgt meist so, daß unterhalb des Meßwerkzeigers zwei über eine schmale isolierende
Brücke miteinander verbundene Kreisringsegmente aus leitendem Material drehbar angeordnet
sind, wobei jedes Segment an die Enden der Wicklung des Wendemotors angeschlossen
ist. Der Mittelabgriff der Motorwicklung ist mit dem einen Batteriepol, der Meßwerkzeiger
mit dem anderen Batteriepol elektrisch verbunden. Der Meßwerkzeiger gleitet unter
elektrischer Kontaktgabe über die Segmente, die mechanisch mit dem Verschluß gekuppelt
sind, so daß ihre Lage immer den Öffnungszustand des Verschlusses bestimmt, während
der Belichtungswert vom Zeigerausschlag angegeben wird. Bei angeschlossener Batterie
dreht sich nun der Motor, und zwar jeweils in der Richtung, die durch die Stellung
des Meßwerkzeigers im linken oder rechten Segment gekennzeichnet ist, so lange,
bis das durch den Motor angetriebene Segment so weit unter dem Zeiger weggewandert
ist, daß sich dieser auf der isolierenden Brücke befindet und den Stromkreis unterbricht.
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Besonders nachteilig bei diesen Verfahren ist das mechanische Schleifen
des Meßwerkzeigers über die Segmentstücke, und zwar um so mehr, als das Schleifen
noch unter elektrischer Kontaktgabe stattfinden muß.
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Etwas verringert konnte dieser Nachteil dadurch werden, daß der Meßwerkzeiger
über den Kontaktsegmenten schwebend angeordnet und nur kurzzeitig durch einen periodisch
gesteuerten Fallbügel zur Kontaktgabe auf die Seginente aufgedrückt wurde. Trotzdem
bleiben die mechanischen Anforderungen an das Meßwerk erheblich.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Belichtungswert nur so
lange eingestellt bleibt, als das Objektiv auf das aufzunehmende Objekt gerichtet
ist. Dies ist beispielsweise besonders dann unangenehm, wenn für Schnappschüsse
bei gleichbleibender Beleuchtung die Kamera zwar weggelegt wird, aber voll aufnahmebereit
in kürzester Zeit zur Verfügung stehen soll, wie dies bei Sportaufnahmen der Fall
ist.
Außerdem ist ein Wendemotor erforderlich, der mit zwei gleichen
gegenläufigen Wicklungen ausgelegt ist, wodurch eine größere Dimensionierung nicht
nur des Motors, sondern gleichzeitig auch der Batterie erforderlich wird. Das bedingt
ein höheres Gewicht und vor allem auch eine kürzere Lebensdauer der Batterien, beides
sind unerwünschte Effekte.
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Bei allen diesen Verfahren muß natürlich auch die Filmempfindlichkeit
berücksichtigt und außerdem Vorkehrungen getroffen werden für den Fall, daß Beleuchtungsverhältnisse
vorkommen, bei denen die Endstellungen der Einstellorgane zusammen mit der eingestellten
Filinempfindlichkeit einen zu hohen oder zu niedrigen Belichtungswert ergeben. Die
nicht ausreichenden Endstellungen können optisch oder akustisch oder auch mechanisch
durch Arretierung des Auslöseknopfes angezeigt und durch Verändern der eingestellten
Filmempfindlichkeit behoben werden. Das Einstellen der Filinempfindlichkeit sowie
die Anzeige der Endstellungen ist von Fall zu Fall verschieden und richtet sich
fast ausschließlich nach dem angewandten Regelprinzip, wodurch alle Vor-oder Nachteile
des gesamten Verfahrens sich auf die des Reg
glers allein erstrecken.
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Die aufgezeigten Nachteile der bekannten Belichtungsregler werden
nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Zeiger des Belichtungsmessers in seiner
Meßstellung durch eine Arretiervorrichtung festgehalten und dann bei Auslösung eines
mechanischen Regelantriebes in Abhängigkeit von der Relativstellung des Meßwerkzeigers
und eines seine Lage mit dem gesteuerten Steller ändernden Nachstellhebels der Motor
in einer solchen Richtung anläuft, daß der Steller über ein Einweagetriebe entsprechend
dem angezeigten Belichtungswert eingestellt wird.
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In der Regelvorrichtung sind zwei spiegelbildlich gleiche Tasthebel,
von denen jeder mit einer Eingangsklemme eines Kleinstmotors elektrisch verbunden
ist, auf einer gemeinsamen Achse, jedoch voneinander isoliert, derart angeordnet,
daß sie aus einer durch Anschläge fixierten maximalen Spreizstellung durch Wirkung
einer Feder aufeinander zu bewegt werden, wobei der dem arretierten und mit dem
einen Pol einer Batterie elektrisch verbundenen Meßwerkzeiger zunächst liegende
Tasthebel durch Auflaufen auf diesen zunächst den elektrischen Anschluß der Batterie
an den Elektromotor herstellt und der andere Tasthebel auf seinem Wege auf den Mitnehmerstift
am freien Ende des mit dem anderen Pol der Batterie verbundenen Nachstellhebels
auftrifft, dessen anderer Hebelarin über ein Zahnrad und eine Zahnstange mit dem
Getriebe mechanisch gekuppelt ist, so daß nun der Elektromotor unter Strom liegt,
der das Getriebe im richtigen Sinne so lange dreht, bis der Tasthebel zusammen mit
dem Nachstellhebel an den am Meßwerkzeiger anliegenden anderen Tasthebel auftrifft,
wobei beim Auftreffen beider Tasthebel aufeinander der Stromkreis durch besondere
Formgebung dieser Hebel unterbrochen wird und der Motor, und mit ihm auch das Regelgetriebe,
zur Ruhe kommt.
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Die Spreizung der beiden Tasthebel erfolgt hierbei durch einen Hebel,
welcher von der den Regelantrieb freigebenden Taste betätigt wird, und zwar bei
ihrem Einrücken. Bei Loslassen der Taste wird der Meßwerkzeiger über die Zeigerarretierung
in der Meßstellung arretiert. Die mechanische Kupplung des Nachstellhebels über
das Zahnrad und die Zahnstange mit dem Getriebe erfolgt über eine Ausgleichskurve,
die auf der Zahnradachse befestigt ist.
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Die zum Meßwerkzeiger führende Leitung ist über einen Umschalter geführt,
der von einem durch den gesteuerten Steller bewegten Schaltstift betätigt wird und
in dem bei ausreichender Beleuchtung und in Ruhelage ein Ruhekontakt geschlossen
gehalten und der Meßwerkzeiger mit einem Pol der Batterie verbunden bleibt, während
bei Beleuchtungsverhältnissen, bei denen der gesteuerte Steller eine dem Be-Echtungswert
entsprechende Stellung nicht mehr erreichen kann, der Schaltstift in der Endstellung
des Stellers einen Arbeitskontakt schließt, derart, daß in an sich bekannter Weise
ein akustisches oder optisches Signal ausgelöst wird, oder der Auslöseknopf der
Kamera beispielsweise über einen Magnettrieb gesperrt wird.
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Die Rückführung der Regeleinrichtung aus der Endstellung erfolgt hierbei
dadurch, daß der Arbeitskontakt des mit einem Pol verbundenen Umschalters mit einem
Anschlag des Reglers elektrisch verbunden ist, während der andere Anschlag zusätzlich
an dem anderen Pol der Batterie liegt und die beiden Tasthebel mit Kontaktspitzen
versehen sind, so daß, wenn die Endstellung des gesteuerten Stellers erreicht ist,
bei erneutem Betätigen der Reglertaste der Motor durch Kontaktgabe der Tasthebel
mit den Anschlägen umgepolt wird und so lange zurückläuft, bis im Auflaufschalter
der Arbeitskontakt unterbrochen und der Ruhekontakt wieder geschlossen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt den mechanischen Aufbau des Belichtungsreglers
in der Meßstellung beim Regelbeginn; Fig. 2 und 3 zeigen die Kontakthebel
in der Stellung bei Regelende und Fig. 4 die elektrische Schaltung des Reglers in
der Stellung in der ersten Phase nach Freigabe des Regelvorganges.
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In Fig. 1 und 2 bedeutet 1 den Zeiger des Belichtungsmessers,
von dem in der Zeichnung nur die Spitze zu sehen ist und der durch eine Arretiervorrichtung
festgeklemmt wird, die beim Verschieben der Reglertaste 16 über die Druckplatte
17 unwirksam wird. 4a und 4b sind zwei spiegelbildlich gleiche Tasthebel,
die um eine gemeinsame isolierende Achse 7 achsgleich mit der Meßwerkachse
drehbar angeordnet sind. Die an ihren Enden mit Kontaktspitzen 5
a, 5 b und Nasen 14 a, 14 b versehenen beiden Tasthebe14a
und 4b können durch die Reglertaste16 und einen Hebe115 bis zu einer maximalen Spreizung,
die durch die beiden Anschläge 8 a und 8 b
begrenzt ist,
auseinandergedrückt werden. Aus der Spreizstellung heraus werden beide Tasthebe14a
und 4b durch eine gemeinsame Feder9 aufeinander zu bewegt.
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Auf der Grundplatte3 ist neben dem Meßwerk, jedoch symmetrisch zu
den Anschlägen8aund8b, ein zweiarnüger Hebel gelagert, und zwar derart, daß er durch
den am Ende seines langen Armes 11 befindlichen Stift 12 von den Tasthebeln
4 a oder 4 b angetastet werden kann. Sein kurzer Hebelarm
13 liegt federnd an eine Ausgleichskurve 19 an, welche mit der Achse
eines Zahnrades 18 fest verbunden ist. Das Zahnrad 18 greift in eine
Zahnstange 20, die durch das Getriebe 21 von einem Gleichstrommotor 2 bewegt wird.
Da das Getriebe 20, 21 mit dem zu steuemden
Einstellorgan des Verschlusses
6 gekuppelt ist, gibt die Lage des Nachstellhebels 11, 12,
13 immer die gerade vorliegende Einstellung dieses Stellers 6a an, wobei
die Ausgleichskurve 19 dafür sorgt, daß die Einstellungen am Meßwerk und
am Verschluß kongruieren. Zwischen dem Getriebe 21 und diesem Steller ist weiterhin
in bekannter Weise eine Einstellungsvorrichtung 29 für die Filinempfindlichkeit
eingeschaltet. Diese ist mit einem Zahnrad versehen, dessen Zähne 30 dem
Gesamtumfang der einstellbaren Filmempfindlichkeit mit ausreichender Feinunterteilung,
z. B. drei Zähne je Einheit, entspricht. Bei der Einstellung wird das Zahnrad
30 gemäß der gewünschten Fihnempfindlichkeit in eine Raste 28
eingerastet,
wobei auch das mit dem gesteuerten Steller 6 a direkt gekuppelte Zahnrad
27, das mit einem Schaltstift 26 versehen ist, mitgedreht wird. Durch
den Schaltstift 26 wird die Zunge 23 eines Auflaufschalters 22 so
betätigt, daß vom Ruhekontakt 25 auf den Arbeitskontakt 24 umgeschaltet wird,
sobald der gesteuerte Steller 6 a in seine Endlage gekommen ist. Die
Batterie 10 kann aus Kleinstelementen aufgebaut sein und ist im Kameragehäuse
oder auch außerhalb desselben untergebracht.
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Im Schaltschema gemäß Fig. 4 sind lediglich die an elektrische Leitungen
angeschlossenen mechanischen Teile eingezeichnet. Die Anschlußleitungen sind folgende:
Der eine Pol der Batterie10 liegt über eine Leitung31 am Nachführhebelll und parallel
dazu über 32 an dem einen Begrenzungsanschlag8a. Der andere Pol der Batterie
ist durch die Leituno,33 mit der Zunge23 des Auflaufschalters22 verbunden, dessen
Ruhekontakt 25 über die Leitung 34 am Meßwerkzeiger 1 und dessen Arbeitskontakt
24 über Leitung35 am anderen Begrenzungsanschlag8b angeschlossen ist. Der Tasthebe14a
liegt über Leitung 36 und der Tasthebel 4 b über Leitung
37 an den Eingangsklemmen des Elektromotors2.
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Wird nun in dem gewählten Ausführungsbeispiel nach Einstellung der
erforderlichen Filinempfindlichkeit an der Vorrichtung29 bei der auf das aufzunehmende
Objekt gerichteten Kamera die Reglertaste 16 in Richtung c verschoben, so
spreizen unter Wirkung des Hebels15 beide Tasthebe14a und 4b bis zu den Anschlägen8a,
8b auseinander, und gleichzeitig wird der Zeiger 1 des Belichtungsmessers
durch die Druckplatte 17 aus der Arretierung gelöst. Dies ist die Meßstellung,
die sich dadurch auszeichnet, daß der Minuspol der Batterie 10 einmal blind
am Nachführhebel 11 liegt und zum anderen über die Leitung 32, den
Begrenzungsanschlag 8a, der Kontaktspitze5a des Tasthebels4a über Leitung36 an der
in der Zeichnung rechten Eingangsklemme des Motors 2. Der Pluspol liegt über die
Leitung 33, den Ruhekontakt 23-25 und über die Leitung 34 gleichfalls
blind am freibeweglichen Meßwerkzeiger 1. Die nach der Zeichnung linke Eingangsklemme
des Motors 2 ist stromlos, da sie über die Leitung 37 und die Kontaktspitze
5 b des Tasthebels 4 b an dem Begrenzungsanschlag
8b anliegt, hier aber die Verbindung zu Ende ist, denn der Tasthebe14b sitzt
ja auf der isolierenden Achse7, und der Nachführhebelll berührt den Tasthebe14b
nicht. Der Elektromotor2 steht demnach nicht unter Strom und bleibt in Ruhe. Vom
Verschluß6 aus gesehen, kann man die eine der beiden Bewegungsrichtungen des Einstellgetriebes
als Aufwärtsbewegung im Sinne steigender, die andere als Abwärtsbewegung im Sinne
fallender Belichtungswerte bezeichnen. Die Aufwärtsbewegung erfolgt, wenn der lange
Arm des Nachstellhebels 11
in der dem Tasthebel 4b zuzuordnenden Weghälfte
liegt und der Meßwerkzeiger zwischen Hebel 4 a und Nachstellhebel 11 liegt,
wie in Fig. 4 dargestellt. Im Fall dieser Stellung geschieht nun folgendes: Nach
Loslassen der Taste 16 federt die Druckplatte 17 in ihre Ausgangsstellung
zurück und arretiert den Meßwerkzeigerl. Die beiden Tasthebe14a und 4b bewegen sich
auf Grund der Federkraft9 aufeinander zu, wobei die beiden Kontaktstellen 8a-5a
und 8b-5b unterbrochen werden, und zwar bewegen sie sich so lange selbständig, bis
der eine Tasthebel, im vorliegenden Fall also 4 a, auf den Meßwerkzeigerl und der
andere Tasthebe14b auf den Kontaktstift12 des Nachstellhebels11 aufläuft. Der Tasthebe14a
bleibt fortan in Ruhe, da ja der Meßwerkzeiger 1 arretiert ist. Der Tasthebel
4 b kann sich nur noch zusammen mit dem Nachführhebel 11
weiterbewegen.
In diesem Moment ändert sich aber die elektrische Schaltung. Jetzt liegt nämlich
der Minuspol der Batterie 10 über den Nachstellhebel 11
und seinen
Kontaktstift 12 und weiter über den Tasthebel 4 b und die Leitung
37 an der in der Zeichnung linken Eingangsklemme des Motors 2, während der
,er verbundene Pluspol über mit dem Meßwerkzeig den Tasthebe14a und die Leitung36
an der in der Zeichnung rechten Motorklemme liegt. Damit ist der Motor eingeschaltet
und bewegt sich bei der gerade vorliegenden Polung links minus, rechts plus in Richtung
des Pfeiles A im Sinne der »Aufwärtsbewegung«. Durch den Motor wird aber
auch der Nachstellhebel 11 zusammen mit dem anliegenden Tasthebel 4
b so lange im Uhrzeigersinn gedreht, bis dieser Hebel auf den Tasthebel
4 a aufläuft. In dieser Stellung wird der Stromkreis unterbrochen, der Motor bleibt
stehen, der gesteuerte Steller 6a ist nunmehr eingestellt. Die an dieser Stelle
stattfindende Stromunterbrechung kann z. B. dadurch hergestellt werden, daß sich
die beiden Tasthebel 4 a, 4 b an Nasen 14 a und 14 b
berühren können. Ein Kurzschluß an dieser Stelle wird durch Anordnung einer geeigneten
Isolierung vermieden, wobei diese Isolierung breiter als der Meßwerkzeiger sein
und über diesem liegen muß. Die Tasthebe14a, 4b sind nun so ausgestaltet, daß an
der Stelle des Mitnehmerstiftes12 bei zusammengeschobenen Hebeln eine freie öffilung
bleibt, die größer ist als der Durchmesser des Stiftes 12. Es kommt dann zunächst
der Tasthebel 4 b zur Ruhe, während sich der NachsteRhebel 11, da
er sich noch weiterbewegt, vom Tasthebel löst und so den Stromkreis an der Stelle
4 b-12 unterbricht.
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Bei einer »Abwärtsbewegung« liegt der Meßwerkzeiger 1 zwischen
dem Tasthebel 4 b und Nachstellhebelll. Beim Schließen der beiden Tasthebe14a
und 4 b läuft der Hebel 4 a auf den Mitnehnierstift 12 und schließt damit
über Leitung 36 die rechte Motorklemme an den Minuspol der Batterie, während
der Tasthebe14b über den Meßwerkzeigerl die linke Motorklemme an den Minuspol anlegt.
Die Polung ist nunmehr umgekehrt, und der Motor dreht sich in Richtung des Pfeiles
B, so daß der gesteuerte Steller 6a in Richtung niedrigerer Einstellwerte bewegt
wird, und zwar wieder so lange, bis die dem Belichtungswert entsprechende Stellung
erreicht ist.
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In den Sonderfällen, in denen die Beleuchtungsstärke größer ist als
der durch die eingestellte Filmempfindlichkeit
und der bei den
Endstellungen am Verschluß gegebene Belichtungswert, treten weitere Umschaltungen
auf: Befindet sich bei laufendem Motor2 der Verschluß 6 in Aufwärtsbewegung,
so dreht sich mit ihm gleichzeitig das Zahnrad 27 mit dem Kontaktstift
26.
Dieser Stift hat nun bezüglich der Zunge 23 eine solche Stellung,
daß er beim Erreichen der Endstellung des Einstellorgans 6 a die Zunge
23 berührt. Da jedoch im Regler3 die Endstellung noch nicht erreicht ist,
läuft der Motor 2 weiter und mit ihm auch das Zahnrad27 mit dem Stift26, so daß
der Ruhekontakt24-25 unterbrochen und der Arbeitskontakt 23-24 geschlossen wird.
In diesem Augenblick wird der Pluspol über 35 an den Anschlag8b gelegt und
endet hier zunächst blind, da ja der Tasthebel 4 b unterwegs ist, d.h., der
Motorstromkreis wird unterbrochen. An diesen Arbeitskontakt kann zusätzlich ein
optisches oder akustisches Signal angeschlossen sein, es kann auch durch eine elektromagnetische
Vorrichtung der Auslöseknopf blockiert werden, so daß das Erreichen der Verschlußendstellung
genügend auffallend gemeldet wird.
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Wird jetzt die Regeltaste16 erneut betätigt, so legen sich beide Tasthebe14a
und 4b wieder an die Anschläge8a und 8b. Am Anschlag8a liegt der Minuspol,
der nun über die Kontaktspitze 5 a und die Leitung
36 an die rechte Motorklemme gelegt ist. Am Anschlag8b liegt aber wegen der
Arbeitskontaktstelstellung23-24 der Pluspol, der nunmehr über die Spitze5b und die
Leitung37 an die linke Motorklemme angeschlossen ist. Der Motorstromkreis ist wieder
geschlossen, aber in umgekehrtem Sinne, so daß ein Rücklauf stattfindet, der so
lange anhält, bis der Arbeitskontakt23-24 getrennt und der Ruhekontakt
23-25 im Auflaufschalter 22 geschlossen ist. Nach Loslassen der Taste
16 wiederholt sich dann der Einstellvorgang selbsttätig.
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Der technische Fortschritt der Erfindung gegenüber den bisher bekannten
Anordnungen liegt vorwiegend darin, daß keinerlei besondere Anforderungen an das
Meßwerk gestellt werden, daß normale Kleinstmotoren mit geringem Gewicht und kleinsten
Abmessungen verwendet und auch die Leistung und damit Gewicht und Größe der Batterie
reduziert werden kann. Außerdem ist die Zahl der übertragungsglieder kleiner als
bei bekannten Verfahren. Durch die Arretierung des Meßwerkzeigers kann auch den
besonderen Fällen Rechnung getragen werden, in denen bei gleichbleibender Belichtung
die Kamera für mehrere in Abständen aufeinanderfolgende Aufnahmen in kürzester Zeit
schußfertig zur Verfügung stehen soll.