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Fern-Verstelleinrichtung für Objektive
Die Erfindung betrifft eine Femverstelleinrichtung für ein Objektiv mit zwei pneumatischen oder hydraulischen Steuerkreisen, die je einen auf das Objektiv wirkenden Verstellzylinder od. dgl. aufweisen, welche über entsprechende Leitungen mit einem willkürlich betätigbaren Steuergerät verbunden sind und in entgegengesetzter Richtung auf das Objektiv einwirken.
Bei optischen Geräten, vor allem bei Diapositiv- und auch bei Kinoprojektoren besteht vielfach der Wunsch, die Scharfstellung des Objektivs nicht nur am Gerät selbst, sondern über Fernwirkeinrichtungen auch aus einem grösseren Abstand vom Gerät vornehmen zu können. Es ist hiezu eine Reihe von Konstruktionen vorgeschlagen worden, bei welchen die Objektivverstellung über einen mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Elektromotor erfolgt. Bei eingeschaltetem Motor wird das Objektiv periodisch entlang der optischen Achse vor-und zurückverschoben. Durch Unterbrechen des Stromkreises kann das Objektiv in der gewünschten Stellung stillgesetzt werden. Die Bedienung dieser Einrichtung ist jedoch insofern schwierig, als eine Ermittlung des Schärfemaximums ohne Hilfsmittel nicht exakt möglich ist.
Während bei Handverstellung das Schärfemaximum üblicherweise so ermittelt wird, dass das Objektiv in zwei Einstellungen gleicher Unschärfe bewegt und die optimale Einstellung durch Aufsuchen der Mitte zwischen diesen beiden Einstellpunkten gewonnen wird, ist ein solches "Einpendeln" auf maximale Schärfe bei den bekannten Steuereinrichtungen nicht möglich. Bei diesen wird vielmehr das Objektiv von einem Ende des
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noch um einen zusätzlichen Weg verschoben wird. Das heisst, dass die Abschaltung des Motors schon vor Erreichen des Schärfemaximums erfolgen müsste. Die Bedienung dieser Einrichtung ist somit sehr zeitraubend und setzt ein erhebliches Mass an Geschicklichkeit von Seiten des Operateurs voraus.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Verstelleinrichtung zu schaffen, die eine einfache Fernbedienung des Objektivs ermöglicht und die Vorteile der direkten Handverstellung des Objektivs bezüglich Einstellsicherheit und-genauigkeit bewahrt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dieses Steuergerät pro Steuerkreis mindestens einen Zylinder od. dgl. aufweist, die unmittelbar von Hand aus betätigbar sind und durch deren Betätigung eine Druckerhöhung in dem zugehörigen Verstellzylinder bzw. in den zugehörigen Verstellzylindern bewirkt wird und dass die Steuerkreise bei in Ruhe befindlicher Verstelleinrichtung ohne Überdruck und vorzugsweise direkt mit der Atmosphäre verbunden sind.
In einer Vorveröffentlichung ist eine Verstelleinrichtung für Fernsehkameras, u. zw. für den Objektivrevolver, für die Objektivblenden usw. angegeben. Die bekannte Anordnung umfasst eine Pumpe, einen Akkumulator für das unter Druck stehende Arbeitsmedium, einen Mehrweghahn sowie einen doppelseitig wirkenden Verstellzylinder. Die Verstellung des entsprechenden Kamerateiles erfolgt in der Weise, dass einem Raum des Verstellzylinders durch den Mehrweghahn unter Druck stehendes Arbeitsmedium zugeführt wird, während der andere Raum mit dem Reservoir verbunden wird. Diese Einrichtung weist einen ausserordentlich hohen konstruktiven Aufwand auf, und hat überdies mit der eingangs angeführten bekannten Anordnung den Nachteil gemeinsam, dass eine feinfühlige Einstellung nicht möglich ist.
Diese Tatsache ist für die in der Vorveröffentlichung angeführten Zwecke wie Verstellung des Objektivrevolvers, Einstellung der Blende nicht störend, bei Scharfstelleinrichtungen ist jedoch die Möglichkeit des sogenannten
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"Einpendelns" eine Voraussetzung für eine rasche und exakte Einstellung. Daher könnte die in der Vor- veröffentlichung angeführte Lösung für diese Zwecke trotz des ausserordentlich grossen Aufwandes nicht befriedigen. Dies dürfte auch der Grund sein, warum an keiner Stelle vorgeschlagen wird, diese Einrich- tung auch zur Scharfstellung der Kamera. zu verwenden.
Es sind auch bereits Auslöseeinrichtungen für Kameras bekanntgeworden, die einen pneumatischen
Steuerkreis aufweisen. Wollte man eine derartige Anordnung für die Verstellung des Objektivs verwen- den, so müsste einem bestimmten Druck im Steuerkreis eine bestimmte Objektiveinstellung zugeordnet werden. Es ist jedoch offensichtlich, dass eine derartige Anordnung keine stabile Einstellung ergeben kann, da Druckänderungen infolge geringfügiger Leckstellen, Änderung der Temperatur des Antriebsmediums usw. unvermeidlich sind und bei länger dauernden Einstellungen eine Verstellung des Objektivs bewirken.
Neben der Möglichkeit, sehr rasch und mit grosser Genauigkeit auf das Schärfemaximum einzustel- len, kann mit der erfindungsgemässen Einrichtung auch innerhalb kürzester Zeit eine Einstellungsände- rung mit sehr grossen Einstellwegen vorgenommen werden. Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich über- dies durch einen ausserordentlich einfachen Aufbau aus, der eine Anwendung auch in Amateurgeräten er- möglicht. Schliesslich wird durch die neue Massnahme gewährleistet, dass besonders bei Verwendung pneu- matischer Steuerkreise an die Dichtheit der Kreise keine hohen Anforderungen gestellt werden müssen, da ein Austritt des Arbeitsmediums aus kleinen Leckstellen keine Verstellung des Objektivs zur Folge hat.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wirken die beiden Verstellzylinder od. dgl. auf je einen, vor- zugsweise um eine gemeinsame Achse drehbaren Hebel ein, welche Hebel ihrerseits mit dem verstellba- ren Objektiv zusammenwirken und durch eine zwischen den beiden Hebeln angeordnete Feder mit einem
Fortsatz od. dgl. desselben in Eingriff gehalten sind.
Gemäss einer andern Weiterbildung der Erfindung sind im Wirkungsbereich der Zylinder bzw. der He- bel, jedoch ausserhalb des bei normaler Objektivverstellung erfassten Bereiches Auslöseeinrichtungen beispielsweise für die Schalteinrichtung eines Diapositivprojektors vorgesehen, die durch gleichmässige Druckerhöhung in den beiden Steuerkreisen ohne Beeinflussung der Objektiveinstellung betätigbar sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der anschliessenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Zeichnung. Die Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise im Schnitt eine Objektiv-Verstelleinrichtung. Fig. 2 veranschaulicht ein Detail einer abgeänderten Anord- nung. Die Fig. 3 und 4 stellen ebenfalls schematisch Details zweier abgeänderter Ausführungen dar.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Projektionsgerät für Diapositive, bei welchem ein Objektiv 1 in ortsfesten Führungen 2 in Richtung der optischen Achse verschiebbar ist. Mit 3 ist das Diapositiv angedeutet, 4 ist eine vollverspiegelte Ellipsoidlampe, die ein Bild der Lampenwendel im Objektiv entwirft. Am Objektiv 1 ist ein Fortsatz 5 befestigt, der mit zwei nach Art einer Schere koaxial bei 6 gelagerten Hebeln 7 und 8 in Eingriff steht. Zwischen je einem der längeren Arme der Hebel 7 und 8 und einem ortsfesten Widerlager 9 sind Ballons 10,11 vorgesehen. Diese Ballons können aus Gummi oder Kunststoff hergestellt sein und stehen über dünne Schlauchleitungen 12,13 mit zwei in einem gemeinsamen Grundkörper 14 vorgesehenen Steuerzylindern 15,16 in Verbindung.
Die Steuerzylinder weisen topfartige Kolben 17, 18 auf, die unter der Wirkung von Druckfedern 19,20 in der dargestellten Lage gehalten sind. Im Boden der Kolben ist je eine Entlüftungsbohrung 21,22 vorgesehen, durch welche im Ruhezustand ein Druckausgleich zwischen dem pneumatischen Steuerkreis und der Atmosphäre hergestellt wird. Die Hebel 7 und 8 sind durch eine Zugfeder 23 miteinander verbunden. Der Fortsatz 5 der Objektivfassung begrenzt die relative Verdrehung der beiden Hebel.
Dem Hebel 7 liegt ein ortsfester Anschlag 25 gegenüber. Dieser Anschlag 25 befindet sich ausserhalb des Bewegungsbereiches, den der Hebel 7 bei Verstellung des Objektivs überstreicht.
In analoger Weise ist gegenüber dem Hebel 8 eine Auslöseeinrichtung 26 für eine nicht dargestellte Diapositivwechseleinrichtung angeordnet.
Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist folgende : Wird der Kolben 18 des Steuerzylinders 16 niedergedrückt, so verschliesst der Finger zunächst die Bohrung 22. Die Luft wird im Zylinder komprimiert und bewirkt eine Expansion des Ballons 11. Der Ballon verschwenkt hiebei den Hebel 8 im Uhrzeigersinn. Infolge der relativ kräftigen Feder 23 nimmt der Hebel 7 an dieser Bewegung teil und verschiebt das Objektiv 1 nach links. Gleichzeitig presst der Hebel 7 den Ballon 10 gegen das Widerlager 9, wo- durch die Luft über die Leitung 12 und die Bohrung 21 ausströmt. Durch Betätigen des Kolbens 1 r, wird das Objektiv in analoger Weise nach rechts verschoben.
Die Anordnung bietet den Vorteil einer ausserordentlich feinfühligen Scharfeinstellung, da durch wechselweises Drücken der Kolben 17 und 18 die Möglichkeit besteht, das Objektiv in die Stellung grösster Schärfe einzupendeln.
Ist diese Einstellung erreicht, so werden beide Kolben losgelassen. Der Druck in den Steuerzylindern
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gleicht sich mit dem der Atmosphäre durch die Bohrungen 21,22 aus. Beide Kolben werden durch die Fe- dern 19,20 in der dargestellten Lage gehalten.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist ferner, dass das Objektiv ohne weiteres auch unmittelbar von Hand aus verschoben werden kann.
Werden gleichzeitig beide Kolben 17 und 18 niedergedrückt, so bewirken die Ballons 10 und 11 gegen die Kraft der Feder 23 eine gegensinnige Verdrehung der Hebel 7 und 8, welche sich hiebei vom Fortsatz 5 der Objektivfassung abheben und mit den langen Hebelarmen einerseits am Anschlag 25 und anderseits am Auslöser 26 abstützen. Der letztere wird hiebei nach rechts verschoben und betätigt die Diapositiv- fortschalteinrichtung.
Da die Hebel 7, 8 bei diesem Vorgang mit der Objektivfassung nicht in Eingriff stehen, erfolgt die
Steuerung der genannten Schalteinrichtung ohne Beeinflussung der Objektiveinstellung.
Der Auslöser 26 kann einen Schalter betätigen oder direkt auf eine Kupplung einwirken, die den ent- sprechenden Antriebsmechanismus in Gang setzt.
In Fig. 2 ist eine abgeänderte Anordnung der Steuerzylinder dargestellt. Analog zu Fig. l sind die
Steuerzylinder in einem gemeinsamen Grundkörper 28 angeordnet und weisen topfartige Kolben auf, die nach Art von Drucktasten aus dem Grundkörper herausragen.
An Stelle von zwei Steuerzylindern sind jedoch in dieser Ausführung drei vorgesehen. Die beiden Zylinder 29,30 dienen zur Verschiebung des Objektivs und unterscheiden sich von dem oben beschriebenen dadurch, dass ihre Kolben 36,37 keine Entlüftungsbohrungen aufweisen. Die genannten Zylinder 29,30 sind über Klappenventile 31,32 mit einem dritten grösseren Steuerzylinder 33 verbunden. Die Entlüftung der beiden Steuerkreise erfolgt über eine Bohrung 34 im Kolben 35 des Zylinders 33. Massgebend für die Betätigung der Ventilklappen 31 und 32 ist die Geschwindigkeit, mit welcher die Druckänderung in den
Zylindern 29 und 30 vor sich geht. Bei relativ raschen Druckänderungen findet zwischen den Zylindern 29 und 30 einerseits und den durch die Klappen verschliessbaren Verbindungsleitungen zum Zylinder 33 kein oder nur ein unwesentlicher Druckausgleich statt.
Durch die Druckdifferenz an den Ventilklappen werden diese an ihren Sitz angepresst und verschliessen damit die genannten Verbindungsleitungen.
Bei langsam verlaufenden Druckänderungen reicht die geringe Druckdifferenz zwischen Zylinder und Verbindungsleitung nicht aus, um die Klappe zu schliessen. Durch die offene Klappe kann somit das Arbeitsmedium in den Zylinder 33 strömen.
Wenn die in den Zylindern durch die Rohrleitung 12 bzw. 13 nachströmende Luftmenge gering ist, kann sich ein Gleichgewichtszustand einstellen, bei welchem durch die offene Ventilklappe 32 bzw. 31 ein Druckausgleich stattfindet.
Der Vorgang verläuft nun bei Betätigen der Verstelleinrichtung in folgender Weise : Durch Drucken des Kolben 36 wird eine rasche Verminderung des Zylindervolumens bewirkt, wodurch sich eine entsprechende Drucksteigerung im Zylinder 29 ergibt. Infolge der relativ grossen Geschwindigkeit kann ein Druckausgleich zwischen Zylinder 29 und der Verbindungsleitung nicht eintreten, so dass die Ventilklappe 31 schliesst. Die Luft strömt durch die Leitung 12 zum Ballon 10. Durch die Widerstände in der Schlauchleitung 12 wird die Steilheit des Druckanstieges gedämpft. Eine weitere Herabsetzung der Geschwindigkeit wird durch die Übertragung auf den Ballon 11 und durch Widerstände in der Leitung 13 hervorgerufen. Schliesslich wird der Druck durch das grössere Volumen des Zylinders 30 (Kolben 37 in Ruhestellung) weiter reduziert.
Diese Einflüsse bewirken, dass bei Betätigen des Kolbens 36 die Druckänderung im Zylinder 30 sehr langsam erfolgt. Die Druckdifferenz zwischen Zylinder und Verbindungsleitung zum Zylinder 33 bleibt daher stets so klein, dass die Elastizität der Ventilklappe 32 nicht überwunden wird. Durch das offene Ventil 32 kann daher ein Druckausgleich stattfinden.
Bei Betätigung des Kolbens 37 verläuft der Vorgang analog.
Wird jedoch der Kolben 35 niedergedrückt, so verschliesst der Finger die Bohrung 34. Durch den Kolben 34 wird die Luft in die Zylinder 29 und 30 gepresst. Der gleichzeitige Druckanstieg in beiden Steuerzylindern hat bei gleichbleibender Objektiveinstellung eine Betätigung des Auslösers 26 zur Folge.
In Fig. 3 ist eine durch Zylinder betätigte Verstelleinrichtung dargestellt.
Die Schlauchleitungen 12,13 sind mit je einem Verstellzylinder 38,39 verbunden, deren Kolben mit einarmigen Hebeln 40,41 gekuppelt sind, die einen Fortsatz der Objektivfassung umschliessen. Eine Feder 42 ist bestrebt, die Hebel 40, 41 gegeneinander zu bewegen. Ausserhalb des normalen Verstellbereiches der Hebel 40,41 sind zwei Auslöseeinrichtungen 43,44 vorgesehen.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung stimmt sinngemäss mit der in Fig. 1 gezeigten überein.
Fig. 4 zeigt eine Variante zu dem oben beschriebenen Beispiel, bei welcher der Fortsatz 5 der Objektivfassung durch eine Scheibe 5a ersetzt ist, die exzentrisch an einem an der Objektivfassung vorge-
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sehenen Bolzen 5b gelagert ist. Die Scheibe 5a weist gegenüber dem Bolzen 5b genügend Reibung auf, so dass eine. ungewollte Verstellung vermieden ist. Durch Verdrehen der Scheibe 5 kann eine Voreinstellung des Objektivs vorgenommen werden, so dass die pneumatisch bewirkte Einstellbewegung einen relativ ge- ringeren Hub aufweisen muss.
Bei dieser Einrichtung wird zunächst das Objektiv durch Verdrehen der Scheibe 5a für die gegebene
Projektionsdistanz fokussiert. Die Änderungen der Schärfe, die sich bei Diapositivprojektoren durch Ver- wendung ungleicher Rähmchen, durch Wölben des Films usw. ergeben, werden während der Vorführung mit Hilfe der pneumatischen Verstelleinrichtung ausgeglichen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben ueschriebenen Beispiele beschränkt. An Stelle von Luft können auch andere kompressible oder inkompressible Medien verwendet werden. Neben der Anwendung zum
Scharfstellen des Objektivs kann die neue Einrichtung auch zur Verstellung der Brennweite oder der Blen- de eines Objektivs verwendet werden. Die Erfindung ist auch nicht auf photographische Geräte beschränkt, sondern kann mit Vorteil bei allen jenen optischen Geräten angewendet werden, bei welchen eine direkte
Verstellung des Objektivs infolge von grossen räumlichen Abständen oder schlechter Zugänglichkeit auf
Schwierigkeiten stösst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fernverstelleinrichtung für ein Objektiv mit zwei pneumatischen oder hydraulischen Steuerkreisen, die je einen auf das Objekt wirkenden Verstellzylinder od. dgl. aufweisen, welche über entsprechende Leitungen mit einem willkürlich betätigbaren Steuergerät verbunden sind und in entgegengesetzter Richtung auf das Objektiv einwirken, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Steuergerät pro Steuerkreis mindestens einen Zylinder od. dgl. aufweist, die unmittelbar von Hand aus betätigbar sind und durch deren Betätigung eine Druckerhöhung in dem zugehörigen Verstellzylinder bzw. in den zugehörigen Verstellzylindern bewirkt wird und dass die Steuerkreise bei in Ruhe befindlicher Verstelleinrichtung ohne Überdruck und vorzugsweise direkt mit der Atmosphäre verbunden sind.