DE1954391B2 - Photographische oder kinematographische Kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fotografische oder kinematografische Kamera nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Bei fotografischen oder kinematografischen Aufnahmen besteht die Gefahr, daß der Schärfenliefenbercich an der Kamera vom Benutzer auf einen Wert eingestellt wurde, der kleiner ist als es der tatsächlichen Raumtiefe entspricht, innerhalb der sich das aufzunehmende Objekt befindet. Wird ein Objekt aus demjenigen Bereich der Raumtiefe aufgenommen, der außerhalb des .Schärfentiefenbereiches der Kamera liegt, so werden unscharfe Bilder aufgezeichnet. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich in diesem Zusammenhang bei Kinokameras mit pankralischen Objektiven, da bei diesen Kameras die Brennweite des Objektivs während der Aufnahme verstellbar ist. Insbesondere bei Verstellung des Objektivs in Richtung langer Brennweiten kommt es häufig vor, daß das Aufnahmeobjekt aus dem Schärfentiebenbereich gelangt und damit unscharf abgebildet wird.

Die üblichen Schärfeiitiefenanzeigen, die an der Objektivfassung oder auch im Sucher der Kamera den Schärfentiefenbereich anzeigen, sind für den Benutzer eine nur unvollkommene Hilfe, unscharfe Abbildungen des Aufnahmeobjektes zu vermeiden. Der Fotograf muß bei Verwendung dieser Kameras in jedem Fall die tatsächliche Entfernung zum Aufnahmeobjekt abschätzen und danach beurteilen, ob der angezeigte Schärfentiefenbereich für die Aufzeichnung scharfer Bilder ausreicht. Das ist häufig schwierig und bei Kinokameras mit pankratischen Objektiven sogar unmöglich, da deren Abbildungsmaßstab in bestimmten Grenzen willkürlich einstellbar ist und die tatsächliche Entfernung des Objektes daher nicht anhand der Abbildung im Suchersystem geschätzt werden kann.

Es sind fotografische Kameras mit gekuppeltem Entfernungsmesser und auch Spiegelreflexkameras bekannt (DT-AS 12 54 010), bei denen der Schärfentiefenbereich durch Veränderung der Entfernungen zwischen Aufnahmeobjektiv, Bildebene und Blende einstellbar ist, wobei die Grenzwerte des eingestellten Schärfentiefenbereiches durch den Nahpunkt bzw. den Fernpunkt des aufzunehmenden Objektes angegeben sind. Diese Einstellvorrichtung enthält zur Einstellung des Abstandes zwischen Aufnahmeobjektiv und Bildebene einen Übertragungsmechanismus, der aus parallel und senkrecht zur optischen Achse beweglichen Teilen besteht und der bei Einstellung eines Punktes /Van der Anzeigevorrichtung — also am Entfernungsmesser bzw. an der Mattscheibe mit Schärfenindikator — die Aufnahmeoptik in Abhängigkeit von der eingestellten Blende in eine Scharfeinstellung bewegt, für die der Punkt N Nahpunkt ist; durch anschließende Verstellung der mit dem Übertragungsmechanismus gekuppelten Blende wird dann die Anzeigevorrichtung auf einen Punkt Feingestellt und dadurch die Aufnahmeoptik in eine Scharfeinstellung bewegt, für die der Punkt F

l'ernpunkl ist und der Punkt N Nuhpunkt bleibt. Diese Hinrichtung erlaubt also einen Vergleich /wischen der für eine .Scharfabbildung gewählten, durch einen Nahtind einen Fernpunkt bestimmten Tiefe eines Aufnahmeraumes und dem aus der Einstellung des Objektivs resultierenden Schärfentiefenbereich. Die bekannte Einrichtung ist jedoch wegen des notwendigen Übertragungsmechanismus konstruktiv sehr aufwendig und außerdem in der Bedienung kompliziert, weil der Vergleich aufeinanderfolgende Einstellungen des Nahpunktes und des Fernpunktes erfordert und vor jeder Aufnahme notwendig ist, wenn eine ungewollte Aufnahme unscharfer Bilder mit Sicherheit vermieden werden soll. Für kinematografisehe Kameras ist eine solche Einrichtung völlig ungeeignet, da sich der Benutzer einer solchen Kamera auf die aufzunehmende I landlung konzentrieren muß.

Ausgehend von einer fotografischen oder kinematografischen Kamera mit einer Einrichtung z"m Vergleich der Tiefe des Aufnahmeraumes und dem Schärfentiefenbereich des Objektivs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Handhabung der Kamera zwecks Vermeidung unscharfer Abbildungen des aufzunehmenden Objektes zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Infolge dieser Anordnung kann der Kamerabenutzer durch einfaches Bedienen je eines Voreinstellen den Nahpunki und den Fernpunkt des Aufnahmeraumes und damit dessen Tiefe einstellen, innerhalb der alle Objekte scharf abgebildet werden sollen. Wenn der Schärfentiefenbereich des Objektivs hierfür nicht oder nicht mehr ausreicht — insbesondere nach Verstellung der Brennweite —, wird durch den in diesem Fall von der Recheneinrichtung ausgelösten Impuls ein Anzeige- und/oder ein Steuersignal erzeugt. Beim Auftreten des Anzeigesignals kann der Kamerabenutzer die Aufnahme abbrechen oder die Brennweitenverstellung umkehren; wahlweise oder zusätzlich hierzu kann mittels der Steuereinrichtung die weitere Aufnahme oder eine weitere Brennweitenverstellung blockiert werden. Der Kamerabenutzer kann sich daher vollständig auf die Aufnahme konzentrieren, ohne die Aufzeichnung unscharfer Bilder befürchten zu müssen, sobald er mittels der beiden Voreinsteller die gewünschte Tiefe des Aufnahmeraumes ausgewählt hat.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kamera wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das optische System einer kinematografischen Kamera im Axialschnitt, zum Teil schematisch, mit automatischem Blendenregler,

F i g. 2 den Stromlaufplan der Vergleichseinrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte optische System einer kinematografischen Kamera umfaßt ein pankratisches Objektiv, welches aus einem Frontglied 1, einem Variator 2 und einem Grundobjektiv 3 aufgebaut ist. Der Variator 2 besteht aus zwei gegeneinander verschiebbaren Gliedern 4 und 5. Die Fassungen der Glieder 4 und 5 sind mit einem Tubus 6 längsverschiebbar. Durch in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtungen sind die beiden Objektivglieder gegen eine Verdrehung gesichert, so daß sie einer Drehung des Tubus 6 nicht folgen können. Der Tubus 6 weist an

seiner Innenseite Sicueikurven 7 und 8 .I₁Il. in weiche Stifte 9 und 10 umgreifen, die um den I .issuiigcn der Objektivglieder 4 und 5 ungeordnet sind Durch die beiden Steuerkurve!! 7 und 8 werden bei einer Drehung dei Tubus 6 die Objcktivgiicder 4 und 5 so versielli, dali ihr Vergrößerungsverhältiiis kontinuierlich verändert wird, die Schnittweite des Variators jedoch konstant bleibt. Der Tubus 6 trägt an seinem Außciiiiinfaiig einen Zahnkranz II, der mit einem Zahnrjd 12 kiinmit. welches über ein Schneckengetriebe i 5 von einem Motor 14 angetrieben wird. Der Tubus 6 tragt ferner einen Regelwiderstand 15, an welchem ein ortsfester Schleifer 16 anliegt. Der ebenfalls ortsfeste Schleifer 17 liegt an einer Kontaktbahn 18 auf, welche mit dem einen Ende des Widerstandes 15 verbunden ist. Der Widerstand 15 und die Konlaktbahn 18 sind gegenüber dem Tubus 6 elektrisch isoliert. Zwischen dem Varialor 2 und dem Grundobjektiv J ist ein teilverspiegelles Prisma 19 angeordnet, welches ca. 25% der trinfallenden Lichtmenge in ein Suchersysiem ablenkt, dessen Objektiv mit 20 bezeichnet ist. Durch ein Prisma 21 wird die optische Achse des Suchers parallel zur optischen Achse des Objektivs ausgerichtet. Das vom Sucherobjekliv 20 entworfene Zwischenbild wird durch ein schematisch angedeutetes IJmkehrsystem 22 aufgerichtet und durch ein ebenfalls schematisch angedeutetes Okular betrachtet. Das Prisma 21 ist ebenfalls leilverspiegelt und läßt ca. 50% des einfallenden Lichtes geradlinig passieren. Der nicht reflektierte Teil des Lichtes wird von einem Fotowiderstand 24 aufgefangen. Mit 25 ist eine Signallampe bezeichnet, welche außerhalb des eigenllichen Sucherbildfeldes angeordnet ist.

Zwischen dem Teilungsprisma 19 und dem (iiundobjektiv 3 ist der Blendenflügel 26 eines automatisch arbeitenden Blendenreglers vorgesehen. Dieser wird durch einen Fotowiderstand 27 gesteuert, der wahrend der Transportphase des Flügels über einen rotierenden Spiiegelverschluß 28 beleuchtet wird. Der fotowiderstand 27 ist in bekannter Weise an einer Wheutslonescfoen Brücke 29 angeordnet, in deren Diagonalzweig ein richtkraftloses Galvanometer 30 liegt, welches den Blendenflügel 26 verstellt. Mit 31 ist das Bildfenster der Kamera bezeichnet, an welchem durch ein nicht dargestelltes Greifersystem der Film 32 schrittweise vorbeitransportiert wird.

Zur Entfernungseinstellung des pankratischen Objektivs ist das Frontglied 1 in axialer Richtung verschiebbar. Die Fassung 33 weist ein Gewinde 34 auf, welches in einem ortsfesten Muttergewinde 35 geführt ist. An der Fassung 33 sind Planetenräder 36 gelagert, die mit den als Kronenräder ausgebildeten Einstellringen 37 und 38 kämmen. Die beiden Einstellringe tragen je eine Handhabe 39,40. Am Einstellring 38 ist ein Widerstand 41 vorgesehen, an welchem ein Schleifer 42 anliegt, der am Einstellring 37 befestigt ist. Der elektrische Anschluß des Widerstandes 41 und des Schleifers 42 erfolgt über nicht dargestellte flexible Bänder oder über Schleifringe.

Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung wird im folgenden näher erläutert, wobei besonders auf F i g. 2 Bezug genommen wird. Die Einsteilringe 37 und 38 sind länge einer gemeinsamen reziproken Entfernungsskala verstellbar und dienen zur Einstellung der vorderen und hinteren Grenze eines Aufnahmeraumes, wobei der Ring 37 der hinteren Grenze, der Ring 38 der vorderen Grenze dieses Raumes zugeordnet ist. Wird der erstgenannte Ring um einen Winkel « 1, der zweitge-

nannte tun (.'inen Winkel « 2 verdreht, so wird durch das aus den Teilen 36 bis 38 gebildete Differentialgetriebe der Tubus 3) des Fronlgliedes um den Winkel

verstellt. Die lintfernungscinstellung des Objektivs erfolgt damit in der Weise, daß die beiden gewählten Circn/entfenuingen Schärfentiefengrenzen für gegebencnlalls fiktive Einstellwcrte des Objektivs entsprechen. Die durch die Differenz λ 1 - « 2 charakterisierte Tiefe des Aufnahmeraumcs wird durch den Schleifwiderstand 41 in Verbindung mit dem Schleifer 42 in einen elektrischen Widerstandswert umgesetzt. Dieser Wert wird, wie im folgenden näher erläutert, der Tiefe des Schärfentiefenbcrcichcs gegenübergestellt, der bekanntlich eine Funktion der Blendcnzahl k und des Quadrats der Objektivbrennweile f ist. Wird dieser Weit ebenfalls in einem reziproken Maßstab dargestellt, so ergibt er sich zu

wobei c eine l'roportionalitätskonstantc darstellt. Die Hlendcn/ahl k wird durch den Fotowiderstand 24, der von einem Teil des durch das Objektiv einfallenden Lichtes getroffen wird, in einen elektrischen Widerstiindswert umgesetzt. Mit zunehmender Helligkeit der aufzunehmenden Szene wird durch den automalischen Blcndcnreglcr die Objektivblendc 26 verkleinert, d. h. im Sinne einer Vergrößerung der Blendenzahl k verstellt. Das auf den Fotowiderstand 24 auffallende Licht bewirkt eine entsprechende Erhöhung des Leitwertes desselben, wobei durch geeignete Auslegung der Charakteristik dieses Widerstandes ein linearer Zusammenhang zwischen der Blendenzahl k und dem Widerstandswert des Fotowiderstandes 24 hergestellt wird. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die [ilonden/ahl A durch fotoelektrischc Abtastung des Blendcnflüpcls 26 in Form eines Widerstandswertes daizustellen. Zu diesem Zweck kann der Blendenflügel 26 eine weitere sich verjüngende Blendenöffnung aufweisen, die zwischen einer Glühlampe und einem Fotowiderstand angeordnet ist. Durch geeignete Formgebung der genannten Blende können auch eventuelle Abweichungen in der Charakteristik des Fotowiderstandes berücksichtigt werden. Zur Umsetzung der Brennweite in einen elektrischen Widcrstandswert ist am Tubus 6 des Variators ein Widersland 15 mit quadratischem Widerstandsverlauf vorgesehen, der mit einem ortsfesten Schleifer 16 zusammenwirkt. In analoger Weise ist es auch hier möglich, die Umsetzung des Drehwinkels des Tubus 6 in einen elektrischen Widerstandswert mit Hilfe einer mit dem Tubus verbundenen Blende durchzuführen, die im Strahlengang eines Lämpchens und eines R>lowiHcr»iandcs angeordnet ist. Die Widerstände 15, il und 24 sind in einer Whcatstoncschen Brücke angeordnet, die durch eine Batterie 43 gespeist wird. 44 bezeichnet einen festen Vergleichswiderstand der Brücke. In der Brückendiagonale ist ein richtkraftloses Drehspulrelais • 45 vorgesehen, dessen verstellbarer Kontakt 46 einem ortsfesten Kontaktpaar 47, 48 gegenüberliegt. Die Kontakte 47, 48 sind im Stromkreis eines Relais 49 angeordnet, welches Schalter 50, 51 im Stromkreis des Brennweitenverstellmotors 14 betätigt. Die Batterien

in dieses Motors sind mit 52 und 53 bezeichnet. Die Steuerung des Motors 14 erfolgt mit Hilfe eines Handschalters 54. In Parallelschaltung zum Relais 49 ist ein Glühlämpchen 25 vorgesehen, welches im Strahlengang des Suchers angeordnet ist. Die Wheatstonesche

Γι Brücke ist so ausgelegt, daß sie im Gleichgewicht ist, wenn der durch den Widerstandszweig 15 und 24 repräsentierte Wert Δ7κ gleich ist dem durch den Widerstand 41 repräsentierten Wert Δη.. In diesem Fall ist der durch die Einstellwertc des Objektivs definierte

>o Schärfentiefenbereich gleich dem durch die beiden Einstcllhandhaben 39 und 40 eingestellte Aufnahmeraum. Ist der Schärfentiefenbereich des Objektivs größer als der Aufnahmeraum, so nimmt das Drehspul-Relais 45 seine Ruhelage ein, in welcher der Kontakt 46

_'~i vom Kontaktpaar 47, 48 abgehoben ist. Wird durch Verstellen der Objektivbrennweite im Sinne einer Verlängerung derselben oder durch ungünstige Lichtverhällnisse der Schärfentiefenbereich des Objektivs verkleinert, bis er schließlich kleiner als der vorgewählte

in Aufnahmeraum ist, so kehrt sich die Stromrichtung in der Brückendiagonale um und der Kontakt 46 des Drehspul-Relais 45 wird im Uhrzeigergegensinn verschwenkt, wobei er die Kontakte 47 und 48 schließt. Durch das Aufleuchten des im Sucher angeordneten

τ. Lämpchens 25 wird der Benutzer auf die Unterschreitung des kritischen Schärfentiefenbereiches aufmerksam gemacht. Gleichzeitig unterbricht das Relais 49 den Stromkreis zwischen der Batterie 52 und Brennweitenverstellmotor 14, so daß eine weitere Verstellung der

au Objektivbrennweite im Sinne einer Verlängerung derselben unterbunden wird. Durch einen Schalter 5! kann gegebenenfalls der Motor 14 im entgegengesetzten Drehsinn eingeschaltet werden, so daß die Objektivbrennweite automatisch auf einen solchen

4) Wert verkürzt wird, der für eine scharfe Abbildung des gesamten mit den Einstcllringen 37 und 38 vorgewählten Aufnahmeraumes erforderlich ist.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. An Stelle einer Whcatstoneschcn Brücke

ι» kann jede andere als Analogrechensystem wirksame Schaltung vorgesehen werden. Im Interesse eines robusten Aufbaus der Einrichtung kann es vorteilhaft sein, an Stelle eines Drehspul-Relais einen Verstärker, insbesondere einen Halbleiter-Verstärker, vorzusehen.

γ. Schließlich kann die Kamera auch mit einem mechanischen Rechenwerk ausgestattet werden, welchem auf der einen Seite die Werte für Blende und Brennweite, auf der anderen Seite die Größe des vorgewählten Aufnahmeraumes eingegeben werden.

Hierzu I Hliill Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Fotografische oder kinematografische Kamera mit einer Einrichtung /um Vergleich zwischen der für eine Scharfabbildung gewählten, durch einen Nah- und einen Fernpunki bestimmten Tiefe eines Aufnahmeraumes und dem aus der Einstellung des Objektivs resultierenden .Schärfentiefenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kamera je ein Voreinsteller (39,40) für die Auswahl des Nahpunktes und des Fernpunktes des Aufnahmeraumes vorgesehen ist und daß die Vergleichseinrichtung eine automatische Recheneinrichtung ist, welche die gewählte Tiefe des Aufnahmeraumes mit der Schärfentiefe des Objektivs ständig vergleicht und einen Impuls auslöst, sobald der Schärfentiefenbereich des Objektivs die vorangestellte Differenz zwischen Nah- und Fernpunkt unterschreitet, und duß der Impuls einer Anzeige- (25) und/oder Steuereinrichtung (45 bis 51) zugeführt wird.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine an sich bekannte optische, vorzugsweise im Sucher (20 bis 2J) sichtbare Signaleinrichtung (25) ist.

3. Kamera nach Anspruch 1 oder 2 mit einem pankratischen Objektiv, gekennzeichnet durch eine durch den Impuls der Vergleichseinrichtiing steuerbare Sperre für die Brennweitenverstelleinrichtung (14), welche eine Verstellung der Brennweitenverstelleinrichtung im Sinne einer Verlängerung der Brennweite blockiert, wenn der Schärfentiefenbereich gleich oder kleiner als der voreingestellte Aufnahmebereich ist.

4. Kamera nach Anspruch 3 mit einem elektrischen Antrieb zur Verstellung der Brennweite des Objektivs, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (49 bis 51) im Stromkreis des Brennweitenverstellmotors (14), die diesen abschaltet, wenn der Schärfentiefenbereich gleich oder kleiner als der voreingestellte Aufnahmebereich ist.

5. Kamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (49 bis 51) den Brennweitenverstellmotor (14) im Sinne einer Verkürzung der Objektivbrennweite einschaltet, wenn der Schärfentiefenbereich kleiner als der eingestellte Aufnahmeraum ist.

6. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Voreinsteller (39,40) mit je einem Eingang eines Getriebes (34 bis 38) gekoppelt sind, das die Entfernungseinstelleinrichtung (1) des Objektivs (1, 3, 4, 5, 26) auf eine solche Ebene im Objektraum scharf einstellt, daß die durch die beiden Einsteller eingestellten Grenzentfernungen Schärfentiefenbereichsgrenzen für bestimmte, gegebenenfalls fiktive Objektiveinstellwerte darstellen.

7. Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe als Differentialgetriebe (36 bis 38) ausgebildet ist.

8. Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Wandler (15, 16; 17, 18; 41,42) vorgesehen sind, die die Einstellwerte des Objektivs (1,3,4,5,26) und der beiden Voreinsteller (39, 40) in elektrische Größen, insbesondere in elektrische Widerstände umsetzen, die einem Analogrechensystem zugeführt sind, das einen Impuls auslöst, wenn der Schärfentiefenbereich kleiner oder gleich dem eingestellten Aufnahmeraum ist.

9. Kamera nach Anspruch 8, bei welcher die Einstellwcrtc in elektrische Widerstände umgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Analogrechensystem eine Wheatstonesehe Brücke verwendet ist, in dessen Diagonale ein Galvanometer (45) oder ein Verstärker angeordnet ist (F i g. 2).