Beschreibung

Technisches Gebiet der Erfindung;

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fachkamera mit einer Trägerschiene, auf der zwei in der Längsrichtung der Schiene unabhängig voneinander bewegbaren Standar¬ ten angeordnet sind, wovon jede einen Wagen aufweist

und ein erstes Gelenk zum Schwenken des Tragarms um eine senkrechte Achse und ein zweites Gelenk zum Schwen¬ ken eines Objektiv- bzw. Bildträgers um eine waagrechte Achse.

Der Bildträger kann eine Mattscheibe oder eine photo¬ graphische Platte oder ein Film sein.

Stand der Technik

Solche Kameras werden vorzugweise von professionellen Fotografen verwendet, denn diese ermöglichen die geziel- te Beeinflussung der Perspektive und Schärfe über Schwen- _. kungen sowie Verschiebungen der Bild- und Objektivträger zur Wahrung von Parallelen, Korrektur des Bildausschnit¬ tes, Tricks usw. Durch Schwenken des Bildträgers um zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen kann beispiels- weise der Abstand zwischen dem Objektiv und einzelnen Be¬ reichen der Bildebene verändert werden und dadurch kön¬ nen einzelne Objekte oder Teile eines Objekts, die un¬ terschiedliche Abstände vom Objektiv aufweisen und/oder seitlich gegenüber der optischen Achse des Objektivs versetzt sind, optimal scharf abgebildet werden. Beim Gebrauch der Kamera ist es üblich, nach beendeter Vor¬ einstellung die Schwenkungen des Bildträgers auf den Ob¬ jektivträger zu übertragen, den Bildträger wieder in die unverdrehte Ausgangsläge zu stellen und durch Verschie- ben des Bildträgers gegenüber dem Objektivträger die Bild¬ weite für eine optimale Abbildungsschärfe aller Bildteile

nacheinzustellen, ohne die Gegenstandsweite zu verändern. Dazu enthält die Kamera an den verschiedenen Gelenken und längs der Trägerschiene Skalen, an denen der Betrag der Schwenkung bzw. Verschiebung abgelesen werden kann. Die beschriebene Arbeitsweise hat den Vorteil, dass die Per¬ spektive nicht verändert wird, und die durch das Schwen¬ ken des Objektivs entstehenden Einstellschwierigkeiten in¬ folge Fokusveränderung wegfallen. Diese Arbeitsweise hat aber auch einige Nachteile. Die Skalen, insbesondere an den Gelenken, haben aus Platzgründen einen relativ kleinen Druchmesser und darum eine entsprechend grobe Teilung, was die Genauigkeit der üebertragung der Schwenkung der Ge¬ lenke an dem einen Träger auf die Gelenke des anderen Trägers behindert. Darüberhinaus wird das Ablesen der re- lativ ungenauen Skalen noch erschwert, wenn das aufzu¬ nehmende Objekt hell, beleuchtet und die Kamera gegen ^' hel¬ les Licht abgeschirmt ist, und weil der Abstand vom Auge der Bedienungsperson kleiner ist als der Abstand zum Ob¬ jekt, was ein fortwährendes, ermüdendes Akkomodieren des Auges erfordert.

Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrun¬ de, eine Fachkamera zu schaffen, die die üebertragung der Schwenkungen der Gelenke des einen Trägers auf die Gelenke der anderen Träger mit einer wesentlich gesteigerten Ge- nauigkeit ermöglicht, ohne dass die Bedienungsperson durch mangelnde Beleuchtung oder durch fortwährendes Akkomodieren behindert oder ermüdet wird.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einer Fachkamera der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeich¬ net ist, dass jedem Gelenk und/oder jedem Wagen ein Mess¬ wertgeber zugeordnet ist, der ein dem Drehwinkel des Ge-

lenks bzw. der Längsverschiebung des Wagens auf der Trägerschiene entsprechendes elektrisches Signal er¬ zeugt, und weiter eine elektronische Schaltung vorge¬ sehen ist, die diese elektrischen Signale verarbeitet und ein optisches oder akustisches Zeichen erzeugt, wenn der Drehwinkel mindestens eines Gelenks des einen Trägers mit dem Drehwinkel des entsprechenden Gelenks des anderen Trägers übereinstimmt und/oder der Sinus des Drehwinkels 'eines Gelenks am Objektivträger gleich dem Quotienten aus der Länge einer Verschiebung des Wagens der Bildstandarte längs der Trägerschiene und dem Abstand zweier auf dem Bildträger und ausserhalb der Bildmitte angeordneter paralleler Messlinien ist.

Die erfindungsgemässe Fachkamera ermöglicht die Schwen¬ kungen des einen Trägers mit einer bisher nicht erreich¬ baren Genauigkeit auf die Gelenke des anderen Trägers zu übertragen. Dabei kann die Üebertragung "blind" er¬ folgen, d.h. ohne dass die Bedienungsperson Skalen ab- liest, oder nach der üebertragung der Schwenkungen ent¬ sprechend den Skalenwerten, mit Hilfe des Mattscheiben¬ bilds eine zusätzlich Nacheinstellung der Schwenkungen ausführen muss.

Die erfindungsgemässe Fachkamera ermöglicht auch, aus den beiden Bildweiten, die zur scharfen Abbildung zweier Objekte oder Teilen eines Objekts auf der nicht ge¬ schwenkten Bildebene erforderlich sind und dem Abstand der entsprechenden Bildpunkte senkrecht zur Schwenkachse, den Winkel auszurechnen, um den die Bild- oder die Ob- für die gleichzeitige Scharfabbildung der beiden Bildpunkte geschwenkt werden muss und um die ent¬ sprechende Schwenkung einzustellen.

O PI

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Fach¬ kamera sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsge- mässen Fachkamera mit Hilfe der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Fachkamera, Fig. 2 das Prinzipschema einer elektronischen Schaltung zum Auswerten der von den Messwertgebern der bei¬ den Standarten erzeugen Signale und

Fig. 3 den schematisch gezeichneten Längsschnitt durch die Bildstandarte mit dem Bildträger zum Erläu- tern der Berechnung eines Schwenkwinkels aus der

Verschiebung der Standarte und dem Abstand von zwei Messlinien auf der Mattscheibe.

Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Fachkamera enthält eine Trägerschiene 10 und eine Objektiv- und eine Bild¬ standarte 11 bzw. 12. Die Trägerschiene ist zum Befesti¬ gen an einem nichtgezeigten Stativ oder einer optischen Bank vorgesehen, wobei die Stellung der Kamera relativ zu den Raumkoordinaten, entsprechend dem angestrebten-Bild, frei gewählt werden kann. An der Trägerschiene ist eine in deren Längsrichtung verlaufende Zahnstange 13 be¬ festigt.

Die Objektivstandarte 11 kann mittels eines Drehknopfs 16, der mit der Zähnstange 13 zusammenwirkt, längs der Träger¬ schiene 10 verschoben werden. Am Wagen 14 der Objektiv¬ standarte ist ein erstes Schwenkgelenk 21 angeordnet, des¬ sen Schwenkachse quer und im gezeigten Ausführungsbei- spiel senkrecht zur Träger ^' schiene ausgerichtet ist. Ueber

ö

- € -

diesem Schwenkgelenk ist eine erste Verschiebeeinrich¬ tung 17 befestigt mit einer Führungsnut, die vorzugs¬ weise als Zahnfeintrieb ausgebildet und zum Verschieben eines Tragarms 22 quer zur Längsrichtung der Trägerschie- ne vorgesehen ist. Am abjekröpften Schenkel des Tragarms, der in der Figur senkrecht steht, ist eine zweite Ver¬ schiebeeinrichtung 23 angeordnet. Diese zweite Verschie¬ beeinrichtung ist praktisch gleichartig wie die erste Verschiebeeinric tung ausgebildet. Der Zahnfeintrieb die- ser zweiten Verschiebeeinrichtung ermöglicht mit Hilfe eines Drehknopfs eine Verschiebung des Tragarms in senk¬ rechter Richtung quer zur ersten Verschiebeeinrichtung. An dieser Verschiebeeinrichtung ist ein zweites Schwenk— gelenk 26 für den Objektivträger 27 befestigt, dessen Achse quer zur Achse des ersten Schwenkgelenks und im gezeigten Beispiel waagrecht ausgerichtet ist.

Die Bildstandarte 14' ist praktisch gleichartig aufgebaut wie die beschriebenen Objektivstandarte. Darum sind die einzelnen Bauelemente und -gruppen der Bildstandarte so¬ wie deren gegenseitige Anordnung hier nicht nochmals be¬ schrieben, sondern einfacherweise mit gleichen Bezugs¬ zeichen wie die entsprechenden Teile des Objektivträgers identifiziert und zur besseren Unterscheidung gegenüber diesen Bezugszeichen mit einem Apostroph versehen»

Im Unterschied zum Objektivträger 27 ist der Bildträger mit einer Mattscheibe 31 versehen, auf der mehrere aus- serhalb der Bildmitte liegende Messlinien eingraviert oder aufgedruckt sind, welche verschiedene Einstellbasen ergeben.

Jeder Verschiebeeinrichtung und jedem Schwenkgelenk ist ein elektrischer Messwertgeber zugeordnet. Die ersten

Verschiebeeinrichtungen 17, 17' wirken mit den Messwert¬ gebern 36 bzw. 36' zusammen, die ersten Schwenkgelenke 21 und 21' mit den Messwertgebern 37 bzw. 37', die zweiten Verschiebeeinrichtungen 23 und 23' mit den Messwertgebern 38 bzw. 38' und die zweiten Schwenkgelenke 26 und 26' mit den Messwertgebern 39 bzw. 39'. Ausserdem ist mindestens dem Drehknopf 16 , mit dem die Bildstandarte 12 längs der Trägerschiene verschoben werden kann, ein Messwertgeber 41 zugeordnet.

Jeder Messwertgeber ist über eine Leitung mit einer elek¬ tronischen Schaltung 45 verbunden, wovon der Uebersicht- lichkeit we\gen in der Figur nur die Leitungen 44, 44' der Messwertgeber 39, 39' für die Schwenkung des Träger¬ arms 22 bzw. 22' gezeigt sind. Die elektronische Schal- tung steuert eine Anzeigeeinrichtung 46, was nachfolgend noch beschrieben werden wird.

Die Fig. 2 zeigt des Prinzipschaltbild einer ersten Aus¬ führungsform der elektronischen Schaltung. Diese Schal- tung enthält einen Mikroprozessor 50, an dem ein Daten¬ bus 51 angeschlossen ist. Als Messwertgeber werden bei dieser Ausführungsform Präzisionspotentiometer 36 ver¬ wendet, die direkt oder über ein Kopplungsstück 53" mit dem Stellglied einer Verschiebeeinrichtung oder eines Schwenkgelenks bewegungsverbunden sind. Jedes Potentio¬ meter ist über eine Leitung an den Eingang eines Ana- log/Digital-Wandlers 56 angeschlossen, dem ein Zwischen¬ speicher 57 für das digitale Ausgangssignal nachgeschal¬ tet ist. Der Zwischenspeicher ist über den Datenbus mit dem Mikroprozessor verbunden. Ausserdem ist zwischen dem Datenprozessor und jedem der Zwischenspeicher eine indi¬ viduelle Leitung 58 für das Rückstellsignal vorgesehen.

Obwohl der einfacheren Darstellung wegen nur ein Poten¬ tiometer, ein Analog/Digital-Waπdler, ein Zwischenspei¬ cher und deren Verknüpfung gezeigt sind, versteht sich, dass jeder Verschiebeeinrichtung und jedem Schwenkgelenk, sowohl an der Objektiv- als auch an der Bildstandarte eine Gruppe dieser Bauelemente zugeordnet ist, was durch die gestrichelt gezeichneten Schaltungsteile angedeutet ist.

Diese Ausführun-gsform der elektronischen Schaltung ent- hält weiter eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine lichtemittierende Diode (LED) 59, 'die von einer Treiber¬ stufe 61 _. erregt wird. Es ist möglich, für jedes Paar der einander zugeordneten Verschiebeeinrichtungen und Schwenk¬ gelenke ein Anzeigeelement vorzusehen, was durch die ge- strichelt gezeichneten Schaltungsteile angedeutet ist. Es ist. aber auch möglich, nur ein Anzeigeelement zu verwen¬ den, das nacheinander anzeigt, welches Paar der Verschie¬ beeinrichtungen oder Schwenkgelenke um den gleichen Wert verschoben bzw. geschwenkt wurde.

Wie jeder Fachmann sofort erkennt, können bei der beschrie¬ benen Schaltung die als Potentiometer ausgebildeten Mess¬ wertgeber durch digitale Winkelgeber ersetzt werden. An¬ stelle der A/D-Wandler 56 werden den Winkelgebern Zähler nachgeschaltet, deren Ausgang mit einem zugeordneten Zwi- schenspeicher 57 verbunden ist. Der Zwischenspeicher ist, wie bei der ersten Ausführungsform, zum Verarbeiten der gespeicherten Daten über den Datenbus mit dem Mikroprozes¬ sor verbunden und zum Löschen des Speicherinhalts ist eine individuelle Leitung vom Mikroprozessor zum Zwischenspei- eher vorgesehen.

Zum Anzeigen der übereinstimmenden Einstellung zweier ein¬ ander entsprechender Verschiebeeinrichtungen oder Schwenk-

,_.α\

gelenke, kann anstelle der in Fig. 2 beschriebenen op¬ tischen Anzeigeelemente auch ein Tongenerator, beispiels¬ weise ein Summer, verwendet werden. Der Summer wird von einer Verstärkerstufe erregt, deren Signaleingang mit dem Datenbus verbunden ist. Auch bei dieser Ausführungs- for ist es möglich, jeder Verschiebeeinrichtung und je¬ dem Schwenkgelenk einen Summer zuzuordnen, oder mit nur einem Summer nacheinander die übereinstimmende Einstel¬ lung einander entsprechender Einrichtungen und Gelenke anzuzeigen.

Die elektronischen Schaltungen können mit handelsüblichen Bauelementen aufgebaut werden. Die Auswahl der für einen vorgegebenen mechanischen Aufbau der Fachkamera und eine angestrebte Einstellgenauigkeit bestgeeigneten Bauele¬ mente und deren Verknüpfung wird als eine fachmännische Massnahme angesehen, weshalb auf deren detaillierte Be¬ schreibung hier absichtlich verzichtet wird.

Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Fachkamera wird zuerst die Trägerschiene 10 in Richtung auf das zu foto— grafierende Objekt oder die Objekte ausgerichtet. Dann wird die Bildstandarte 12 derart gegenüber der Objektiv¬ standarte 11 längs der Trägerschiene verschoben, bis min- destens ein Teil des Objekts etwa in der angestrebten

Grosse möglichst scharf auf der Mattscheibe 31 abgebildet ist. Dann wird (sofern das notwendig ist) die Mattscheibe mit Hilfe der ersten oder der zweiten Verschiebeeinrich¬ tungen 17' und 23' in horizontaler bzw. vertikaler Rich- tung verschoben, bis das zu fotografierende Objekt im ge¬ wünschten Bereich der Mattscheibe abgebildet ist. Die Kamera wird zuerst auf einen Bildpunkt eingestellt, der auf der horizontalen oder vertikalen Schwenkachse der Bildebene liegt. Durch Drehen um die entsprechende Schwenk-

- λO -

achse ist es dann möglich, auf einen weiteren Punkt im Bildraum und ausserhalb der Schwenkachse scharf einzu¬ stellen, ohne dass die Bildschärfe auf der Schwenkachse verloren geht.

Je nach Aufgabenstellung muss der Bildträger sowohl ver¬ tikal als auch horizontal geschwenkt werden, bis alle in unterschiedlicher Entfernung vom Objektiv und unterschied¬ lichem seitlichen Abstand von der optischen Achse angeord¬ neten Teile des Objekts optimal scharf abgebildet sind.

Nach einer optimalen Einstellung der Mattscheibe werden deren Schwenkungen und Verschiebungen auf die entsprechen¬ den vertikalen und horizontalen Schwenkgelenke und Ver¬ schiebeeinrichtungen an der Objektivstandarte übertragen. Dabei werden die mit dem Bildträger ermittelten Schwenk- winkel und Verschiebungen in entgegengesetzter Richtung übertragen. Dabei erzeugen die jedem Schwenkgelenk und jeder Verschiebeeinrichtung zugeordneten Messwertgeber der Verschiebung oder Schwenkung entsprechende elektri¬ sche Signale, die dann am Ausgang des nachgeschalteten Zwischenspeichers erscheinen. Der Mikroprozessor ruft die AusgangsSignale der Zwischenspeicher ab und erzeugt ein Erregersignal für eine der Treiberstufen der Anzeigeein¬ richtung, sobald die Ausgangssignale der Zwischenspeicher von zwei einander zugeordneten Verschiebeeinrichtungen oder Schwenkgelenken an der Bild- und an der Objektivstandarte in einem vorgegebenen Toleranzbereich liegen. Die erregte Treiberstufe steuert dann einen nachgeschalteten Signal¬ geber, der ein optisches oder akustisches Signal erzeugt, das der Bedienungsperson die üebereinstimmung der Einstel- lung der beiden einander zugeordneten Verschiebeeinrichtun¬ gen oder Schwenkgelenke anzeigt.

OMH

Wenn alle Schwenkungen von der Mattscheibe auf das Objekti übertragen sind, wird die Mattscheibe in die Ausgangslage zurückverschoben und -geschwenkt. Die Schärfe des Bilds auf der Mattscheibe kann dann durch Verschieben der Bild- Standarte 12 relativ zur Objektivstandarte 11 optimiert werden, ohne dass der Abstand vom Objektiv zum Objekt ge¬ ändert werden muss.

Bei der beschriebenen Arbeitsweise werden zum üebertragen der Schwenkungen oder Verschiebungen der Mattscheibe auf das Objektiv keine Skalen oder sonstige von der Bedienungs¬ person zu beachtende Einstellhilfen mit den einleitend be¬ schriebenen Nachteilen benötigt. Die Bedienungsperson kann den Objektivträger "blind" verschieben und schwenken, bis ein optisches oder akustisches Signal anzeigt, dass die jeweilige Einstellung des Objektivs der mit Hilfe der Mattscheibe gewählten Einstellung entspricht.

Wie mit Hilfe der Fig. 3 gezeigt ist, ermöglicht die elek- tronische Schaltung auch den Schärfenausgleich auf ausser der Bildmitte liegende Messlinienpaare beliebigen Abstan- des. Dazu wird der Sinus des Schwenkwinkels aus dem frei wählbaren Abstand V eines Messlinienpaars und dem mit dem Drehknopf 16' zusammenwirkenden Messwertgeber erzeugten elektronischen Signal, das der Verschiebung der Bildstan¬ darte und der Mattscheibe um den Betrag d entspricht, er¬ rechnet. Bei der Üebertragung der Einstellwerte vom Bild¬ auf den Objektivträger, wird dann der letztere so lange geschwenkt, bis dessen Schwenkwinkel (X dem aus der Be- Ziehung Sinus K =- errechneten Winkel entspricht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dem Mikroprozessor ein Speicher zugeordnet, in dem verschiedene Abstände V eingespeichert sind, was die Verwendung von Mattscheiben mit unterschiedlich beabstandeten Messlinienpaaren er- möglicht.

- \ 2 -

Die beschriebene Aufeinanderfolge der Einstellungen ent¬ spricht der üblichen Praxis ohne zwingend erforderlich zu sein. Es ist auch möglich, die beschriebene Ausfüh¬ rungsform der erfindungsgemässen Fachkamera zu ändern und an spezielle Arbeitsbedingungen anzupassen. Beispiels¬ weise ist es nicht erforderlich, die elektronischen Sig¬ nale mit einem Mikroprozessor zu vergleichen. Bei der Verwendung von Analogsignalgebern können die Ausgangs¬ signale einander' entsprechender Messwertgeber mit einer einfachen Komparatorschaltung verglichen werden, die bei üebereinstimmung der analogen EingangsSignale ein Aus- gangssignal erzeugt. Bei einer solchen Schaltung kann für jedes Paar einander zugeordneter Signalgeber eine Komparatorschaltung verwendet werden, oder es kann eine einzige Komparatorschaltung verwendet werden, deren Ein¬ gang mit einem Umschalter verbunden ist, der stellungs¬ abhängig je ein Paar einander zugeordneter Signalgeber mit dem Eingang dieser einen Komparatorschaltung ver¬ bindet. Bei der Verwendung eines Mikroprozessors ist es möglich, ein Schaltwerk vorzusehen, so dass der Mikro¬ prozessor nur die AusgangsSignale eines Paares einander zugeordneter Messwertgeber vergleicht. Es ist aber auch möglich, die den Messwertgebern nachgeschalteten Zwi¬ schenspeicher mit hoher Frequenz sequentiell abzufragen, sodass der Prozessor praktisch gleichzeitig alle ver¬ gleichbaren Messwerte miteinander vergleicht. Schliess- lich kann ein zusätzlicher Speicher vorgesehen werden, in den die Inhalte der den Messwertgebern der Bildstan¬ darte nachgeschaltete Zwischenspeicher eingespeichert wer- den, und die Einstellung des Objektivträgers erst vorge¬ nommen wird, wenn der Bildträger in die Ruhestellung zu¬ rückgeschoben und -geschwenkt ist. Weiter ist es möglich, die beschriebene Bestimmung des Schwenkwinkels um eine horizontale Achse aus der Verschiebung der Bildstandarte

längs der Trägerschiene sinngemäss für die Bestimmung des Schwenkwinkels um eine vertikale Achse abzuwandeln.

Schliesslich versteht sich, dass die erfindungsgemässe. Fachkamera einen Balgen aufweist, der zum lichtdichten Einschliessen des Raums zwischen dem Objektivträger und dem Bildträger an diesen beiden Trägern befestigt werden kann.

O PI