Vorrichtung zur stetigen Verstellung des Brennweitenstellers von Objektiven mit veränderlicher Brennweite Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur stetigen Verstellung des Brennweitenstellers von Objektiven mit veränderlicher Brennweite.
Es ist zu diesem Zweck schon vorgeschlagen worden, den Brennweiteneinsteller motorisch anzu treiben. So ist bei Verwendung eines pankratischen Objektives an einer Kinokamera sowohl bekannt, den Brennweiteneinsteller mit einem besonderen, nur diesem Zweck dienenden Motor anzutreiben, als auch den Antrieb vom eigentlichen Kameramotor abzuleiten. Die zur Verwendung kommenden Motore können dabei Federmotore oder auch Elektromotore sein.
In der Regel sind derartige Vorrichtungen relativ aufwendige Konstruktionen, in denen besonders das Umschalt- bzw. Kurvengetriebe für den Vor- und Rücklauf des Objektivs einen grösseren Raum ein nimmt. Wird als Antrieb ein Federmotor verwandt, so ergibt sich ausserdem der Nachteil, dass durch probeweises Durchfahren .des Verstellweges, wie es vor der Aufnahme zur Kontrolle des Bildausschnittes und der bildmässigen Wirkung häufig geübt wird, die zur Verfügung stehende Federkraft schon teil weise aufgebracht ist, bevor die eigentliche Auf nahme beginnt.
Das ist dann besonders hinderlich, wenn der Antrieb direkt vom Kameramotor abgelei tet ist, da in diesem Fall schon vor der Aufnahme auch die den Film transportierende Kraft vermindert wird, so dass man tunlichst nicht vergessen darf, nach den Proben das Federwerk wieder aufzuziehen.
Es bestand daher die Aufgabe, für die Brenn weitenverstellung eine zwar wie ein Motor stetig wirkende, in ihrem Aufbau jedoch einfache Antriebs vorrichtung zu schaffen, die ausserdem vom eigentli chen Film- und Verschlussantrieb unabhängig und leicht bedienbar ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch ge löst, dass der Brennweitensteller über eine als Kraft speicher wirkende Feder mit einer unabhängig von ihm bewegbaren Handhabe gekuppelt ist und unter der Wirkung eines seine Verstellgeschwindigkeit re gelnden Hemmwerkes steht.
Der Brennweitensteller und die Handhabe können z. B. zwei koaxial angeordnete Räder oder Scheiben aufweisen, die federnd z. B. mittels einer Schrauben feder miteinander gekuppelt und im gleichen Winkel bereich drehbar sind. Die Feder bildet dabei den eigentlichen Kraftspeicher für den Antrieb des Brenn weitenstellers und wird vor jeder Brennweitenver- stellung durch Verdrehen der Handhabe gespannt. Der Brennweitensteller selbst ist dem Benutzer nicht zugänglich.
Ferner können der Handhabe eine sie in ihren beiden Endstellungen feststellende Rastvorrichtung und dem Brennweitensteller eine ihm während des Spannvorganges blockierende, aber wahlweise lösbare Sperrvorrichtung zugeordnet sein. Durch Betätigen eines Auslöseknopfes ist die Sperre lösbar, so dass der Brennweitensteller unter dem Zug der sich entspannenden Feder die Brennweite des Objektivs mit gleichförmiger Geschwindigkeit ver stellt. Durch Loslassen des Auslöseknopfes kommt die Sperrvorrichtung wieder zur Wirkung, so dass der Brennweitensteller in jeder Stellung angehalten werden kann.
Die stetige Bewegung des Brennweitenstellers wird dabei durch ein an sich bekanntes Hemmwerk gere gelt, dessen Laufgeschwindigkeit in weiten Grenzen stufenlos regelbar sein kann. Es ist dadurch die Mög lichkeit gegeben, die Brennweite z. B. bei der Auf nahme einer Szene schnell und bei der Aufnahme der nächsten Szene langsam zu verstellen. In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Vor richtung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Front teils einer Kino-Kamera mit pankratischem Objektiv mit Antriebsvorrichtung für dessen Brennweitenstel- ler, Fig.2 eine Teilansicht der Objektivfassung mit der Antriebsvorrichtung, letztere geschnitten, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der An triebsvorrichtung, bestehend aus einem Schnitt durch die Fig. 2 in Richtung 111-III,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Vorrich tung zur Geschwindigkeitsregulierung am Hemm werk, Fig.5 einen Schnitt durch Fig.4 in Richtung V-V, Fig. 6 ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.
In Fig. 1 ist das Gehäuse 1 einer Kinokamera mit einer Frontplatte 2 versehen, die ihrerseits ein pankratisches Objektiv 3 trägt. An letzterem ist aussen ein Brennweitensteller 4 in Form einer teilweise verzahnten Scheiben angeordnet. Gleichachsig dazu ist eine Handhabe 5 - ebenfalls in Form einer Scheibe - gelagert, deren Umfang mit einem Rändel versehen ist.
Zwischen dem Brennweitensteller 4 und der Handhabe 5 sitzt eine Schraubenfeder 6, die den Kraftspeicher für den motorischen Antrieb des Brennweitenstellers 4 bildet und vor jeder Brenn weitenverstellung durch Verdrehen der Handhabe 5 gespannt wird. Ein Hemmwerk 12 regelt den gleich mässigen Ablauf dieses Antriebsvorganges und ist ebenfalls aussen an der Objektivfassung angeordnet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus Fig.2 ersichtlich: An der Fassung des Objektivs 3 ist ein rohrförmiger Stutzen 8 angeflanscht, auf des sen äusserem Umfang sowohl der Brennweitensteller 4 als auch die Handhabe 5 drehbar gelagert sind. Der Brennweitensteller 4 ist teilweise als Zahnkranz 4a ausgebildet, dessen Zähne im Objektiv 3 mit einem koaxial zur optischen Achse gelagerten Zahn ring 9 kämmen und daher bei Drehung des Brenn weitenstellers 4 diesen Zahnring 9 verdrehen.
Von seiner Drehung werden in an sich bekannter und da her nicht dargestellter Weise die zur Brennweitenver- stellung erforderlichen Verschiebungsbewegungen der Linsenglieder innerhalb des Objektives 3 abgeleitet.
Der Brennweitensteller 4 hat eine Nabe 4b, mit der eine Hülse 10 fest verbunden ist, die gleichsam als Lager für die Schraubenfeder 6 dient. Letztere läuft in zwei abgebogene Enden 6a und 6b aus (siehe auch Fig. 3) und umgreift damit gabelförmig zwei Stifte 4c und 5c. Der Stift 4c ist fest mit dem Brennweitensteller 4, der Stift 5c jedoch fest mit der Handhabe 5 verbunden. Zwischen der Handhabe 5 und dem Brennweitensteller 4 besteht somit über den Stift 5c, die Schraubenfeder 6 und den Stift 4c eine elastische getriebliche Verbindung.
Auf dem Rohrstutzen 8 werden die Handhabe 5, der Brennweitensteller 4 und die Schraubenfeder 6 durch eine Scheibe 7 gehalten, die fest mit dem Stutzen 8 verbunden, z. B. mittels einer Buchse 20 gehalten ist. Aus ihrem Aussenumfang ragt ein Stift 7a in eine Nut 5a der Handhabe 5. Durch das Zu sammenwirken beider Teile ist die Drehmöglichkeit der Handhabe 5 auf einen angemessenen Winkelbe trag begrenzt. Ausserdem ist zwischen der Scheibe 7 und der Handhabe 5 eine Kugelraste 7b wirksam, welche die Stellung der Handhabe 5 in ihren beiden Endstellungen rastet.
Die bisher beschriebenen Bauteile dienen dem Spannen der als Kraftspeicher dienenden Schrauben feder 6 bzw. dem Antrieb des Brennweitenstellers 4 durch sie. Für die gleichmässige Steuerung dieses Antriebes bzw. seiner wahlweisen Auslösung und Arretierung ist folgende Vorrichtung vorgesehen: An dem Rohrstutzen 8 ist mittels einer Schraube 11 ein Hemmwerk 12 gehalten. Letzteres enthält in bekannter Weise ein Ankerrad 12a und einen Anker 12b (Fig. 3). Mit dem Ankerrad 12a kämmen mehrere Zwischenräder 13, von denen das letzte gleichachsig mit einem ausserhalb des Hemmwer kes sitzenden grossen Antriebsrad 14 gelagert ist und von dem her das gesamte Hemmwerk angetrieben wird.
Das Antriebsrad 14 sitzt dabei drehbar auf seiner Achse 13a und ist mit ihr über eine Friktions- kupplung in Form einer Federscheibe 15 gekuppelt (Fig. 2). Das Antriebsrad 14 kämmt seinerseits mit einer Verzahnung 4d, die auf der der Nabe 4b ent gegengesetzten Seite des Brennweitenstellers 4 ange ordnet ist.
Auf das Hemmwerk 12 wirkt eine lösbare Sperre ein. Sie besteht aus einem verschiebbaren, abge winkelten Stift 16, der in einer seiner Stellungen mit seinem abgewinkelten Teil 16a die Bewegung des Ankers 12b und damit den Ablauf des Hemmwerkes sperrt. In diese Sperrstellung wird er durch die Kraft einer an ihm angreifenden Feder 17 (Fig. 2) gezogen, so dass er aus ihr nur durch besondere Krafteinwir kung entfernbar ist.
Mit seinem anderen Ende reicht der Stift 16 durch einen entsprechenden Ausbruch in das Innere des Rohrstutzens B. Dort arbeitet er mit einem wei teren Stift 18 zusammen, der ebenfalls verschiebbar ist und unter der Wirkung einer Feder 19 steht. Letz tere bewirkt, dass der Stift 18 gegen die den Stutzen 8 nach aussen abschliessende Buchse 20 gezogen wird, durch die ein im Durchmesser kleineres Ende des Stiftes 18 geführt ist. Jenseits der Buchse 20 ist der Stift 18 mit einem Druckknopf 21 fest verbunden, zwischen dem und der Buchse 20 die bereits genannte Feder 19 wirksam ist.
Das mit dem Stift 16 zusammenwirkende Ende des Stiftes 18 ist konisch geformt und dient dazu, beim Niederdrücken des Druckknopfes 21 und damit bei Längsverschiebung des Stiftes 18 den Stift 16 ent gegen der Kraft der Feder 17 senkrecht zum Stift 18 zu verschieben und so die Sperre des Hemmwerkes 12 zu lösen.
Es ist ferner eine Reguliervorrichtung für die Laufgeschwindigkeit des Hemmwerkes 12 vorgese hen. Diese Regulierung erfolgt durch Verlagerung des Masseschwerpunktes des Ankers 12b. Letzterer ist zu dem Zweck mit einem auf ihm drehbaren Zu satzgewicht 22 (Fig.4 und 5) zu einer Einheit ver bunden. Das Zusatzgewicht 22 hat längliche Form und ist exzentrisch zur eigentlichen Drehachse 23 des Ankers 12b drehbar auf ihm befestigt, z. B. lose vernietet. Ein Verdrehen des Zusatzgewichtes 22 bewirkt eine Verlagerung des Masseschwerpunktes des gesamten Ankers 12b, der demzufolge mehr oder weniger schnell um seine Drehachse 23 schwingt und dem gesamten Hemmwerk 12 so einen mehr oder we niger schnellen Lauf gestattet.
Zum Zwecke der Ein stellung der Laufgeschwindigkeit von aussen ist ein verschiebbarer Greifer angeordnet (Fig. 5). Er besteht aus einer die Hemmwerksgehäusewand durchdrin genden Achse 25, an der auf der Aussenseite ein Rändelknopf 26 mit Markierungsscheibe 26a und auf der Innenseite ein Hebel 27 mit einem Stift 28 be festigt sind. Die Achse 25 ist gegen eine Federscheibe 29 in Pfeilrichtung der Fig. 5 axial verschiebbar. Da bei greift der Stift 28 in einen Ausbruch 30 im Zu satzgewicht 22 ein, so dass in niedergedrückter Stel lung durch Drehen des Rändelknopfes 26 dieses ebenfalls, und zwar relativ zum Anker 12b verdreht werden kann.
Der wahlweisen Ausschaltung der Antriebsvor richtung und damit dem Antrieb des Brennweiten stellers 4 von Hand dient nachstehend beschriebene Konstruktion: Die Handhabe 5 ist auf dem Rohrstutzen 8 axial verschiebbar. Diese Axialverschiebung erfolgt gegen die Kraft einer zwischen der Handhabe 5 und dem Brennweitensteller 4 angeordneten Druckfeder 35 (Fig. 2), die ebenfalls den Rohrstutzen 8 umgreift und sich auf der einen Seite an der Handhabe, auf der anderen Seite gegen den Brennweitensteller 4 ab stützt.
Letzterer ist auf einem Teil seines Umfanges mit Ausbrüchen, Bohrungen oder dergleichen 36 versehen (Fig. 2 und 3). In einen dieser Ausbrüche 36 greift bei Axialverschiebung der Handhabe 5 in Richtung auf das Objektiv der Stift 5c ein, wodurch eine starre Verbindung zwischen der Handhabe 5 und dem Brennweitensteller 4 hergestellt ist. Die beiden Endstellungen der Handhabe 5 in axialer Richtung werden durch eine federnde Rastvorrich tung 37 gesichert.
Die Funktion der vorstehend beschriebenen An triebsvorrichtung wird durch Verdrehen der Hand habe in ihre andere Endlage eingeleitet. Dabei nimmt der Stift 5c das eine Ende, z. B. 6a, der Schrauben feder 6 mit. Das andere Ende 6b wird dagegen im Moment am Stift 4c des Brennweitenstellers 4 orts fest gehalten, denn letzterer kämmt mit seiner Ver- zahnung 4d mit dem Antriebsrad 14 des Hemm werkes 12, dessen Bewegung zunächst noch durch die Hemmwerksperre in Form des Stiftes 16 ver hindert wird. Es ergibt sich daher bei der Verdrehung der Handhabe 5 ein Spannen der Schraubenfeder 6,
was eine Aufladung des Kraftspeichers für den ste tigen und zügigen Antrieb bedeutet.
Dieser Antrieb wird durch Lösen der Hemmwerk sperre in Gang gesetzt. Dazu ist es erforderlich, dass der Benutzer den Druckknopf 21 niederdrückt und damit den Stift 18 gegen die Kraft der Feder 19 axial verschiebt. Das konische Ende des Stiftes 18 ver schiebt dabei seinerseits den Stift 16 gegen die Kraft der Feder 27, dessen abgewinkelter Teil 16a nun mehr den Anker 12b des Hemmwerkes 12 freigibt. Damit ist die bisher wirksame Drehsicherung des Brennweitenstellers 4 aufgehoben.
Die Schrauben feder 6 kann sich entspannen und verdreht dabei mit ihrem Ende 6b über den Stift 4c den Brennweiten steller 4, der seinerseits über seinem Zahnkranz 4a den Zahnring 9 verstellt.
Die Verstellgeschwindigkeit wird durch das Hemmwerk 12 geregelt. Seine Laufgeschwindigkeit ist variabel und kann vom Benutzer durch Nieder drücken und Drehen des Rändelknopfes 26 einge stellt werden. In der bereits oben beschriebenen Weise greift dabei der Stift 28 in den Ausbruch 30 des Zusatzgewichtes 22 und verdreht letzteres auf dem Anker 12b. Die so bewirkte Verlagerung des Masseschwerpunktes des gesamten Ankers beeinflusst die Laufgeschwindigkeit des Hemmwerkes 12 und damit die Verstellgeschwindigkeit des Brennweiten stellers 4.
Allerdings ist die Verstellung des Zusatz gewichtes 22 nur bei gesperrtem Anker 12b möglich, da nur in dieser Sperrstellung die Befestigungsstelle des Zusatzgewichtes 22 am Anker 12b koaxial zur Achse 25 steht. Mit Hilfe der Markierungen auf der Markierungsscheibe 26a ist der Rändelknopf 26 ge genüber einem nicht dargestellten, gehäusefesten In dex einstellbar. Dies erleichtert das Wiederfinden des Ausbruches 3 mit dem Stift 28, falls sich der Rän- delknopf 26 unbeabsichtigt verstellt haben sollte.
Zur Verhinderung einer solchen unbeabsichtigten Verstellung ist die Achse 25 überdies mit einem ko nischen Teil 25a versehen, dessen Neigungswinkel im selbsthemmenden Bereich liegt, und mit dem sich die Achse 25 bei nichteingedrücktem Zustand in einen entsprechend geformten Konus in der Gehäuse wand einsetzt.
Die Drehung des Brennweitenstellers 4 kann entweder durch Loslassen des Knopfes 21 gestoppt werden, wodurch mittelbar das Ende 16a des Stiftes 16 die Ankerbewegung im Hemmwerk 12 wieder sperrt, oder es kann die Entspannung der Schrauben feder 6 so weit fortschreiten, bis deren Ende 6b ge gen den Stift 5c läuft.
Im letzteren Falle ist wieder die gleiche Relativlage zwischen Brennweitensteller 4 und der Handhabe 5 erreicht, wie sie vor dem Ver drehen der Handhabe 5 bestand, allerdings mit dem Unterschied, dass beide gegenüber ihrer ursprüngli- chen Lage um einen gewissen Winkelbetrag relativ zur Objektivfassung verdreht sind.
Die beiden End- stellungen, zwischen denen sowohl die Handhabe 5 als auch der Brennweitensteller 4 drehbar sind, sind dabei der längsten bzw. der kürzest möglichen Brenn weiteneinstellung des Objektivs zugeordnet, :so dass bei einmaligem vollständigen Ablauf des Brennwei- tenstellers über seinen gesamten Drehbereich die Brennweite von ihrem grössten auf ihren kleinsten Wert verstellt wird bzw. umgekehrt. Nach einem vollständigen Ablauf des Brennweitenstellers 4 ist die Handhabe 5 jeweils in ihre andere Endlage zu verdrehen, um den Kraftspeicher erneut aufzuladen.
Wurde der Ablauf des Brennweitenstellers 4 vor Erreichen seiner Endlage durch Loslassen des Knop fes 21 gestoppt und damit die Brennweite momentan auf einen Mittelwert fixiert, so kann sie ohne weiteres wieder in Ausgangsrichtung geändert werden, ohne vorher bis in den anderen Extremwert gelaufen zu sein. Es ist dazu lediglich erforderlich, dass die Hand habe 5 in ihre andere Endlage gedreht wird. Dadurch ändert sich die Kraftrichtung der Schraubenfeder 6 am Brennweitensteller 4 und bei erneutem Nieder drücken des Knopfes 21 dreht sich der Brennweiten steller 4 wieder zurück.
Bei bestimmten Aufnahmen kann es wünschens wert sein, trotz vorhandener Antriebsvorrichtung diese zeitweise auszuschalten, um z. B. die Brenn weitenänderung während einer Szene mit unterschied lichen Geschwindigkeiten vornehmen zu können. Eine solche Ausschaltung der Antriebsvorrichtung lässt sich bei der beschriebenen Vorrichtung auf ein fachste Weise dadurch bewirken, dass die Handhabe 5 axial in Objektivrichtung verschoben wird. Diese Verschiebung erfolgt gegen die Kraft der Feder 35 und bringt den Stift 5c zum Eingriff mit einem der Ausbrüche 36.
Es wird so unter Ausschaltung der Schraubenfeder 6 eine starre Kupplung zwischen dem Brennweitensteller 4 und der Handhabe 5 be wirkt, welch letztere nunmehr als Betätigungsglied für einen direkten Antrieb von Hand des Brennwei- tenstellers 4 dient.
Entsprechend der jeweiligen Dreh geschwindigkeit des Benutzers kann die Brennweiten verstellung bei der gleichen Szene mit unterschiedli cher Geschwindigkeit erfolgen. Über seine Verzah nung 4d steht der Brennweitensteller 4 dabei nach wie vor in getrieblicher Verbindung mit dem An triebsrad 14 des in seiner Bewegung gesperrten Hemmwerkes 12, so dass eine Handbetätigung des Brennweitenstellers 4 über die Handhabe 5 nicht ohne weiteres möglich sein dürfte.
Da jedoch, wie oben beschrieben, das Antriebsrad 14 mit seiner Achse 13a über die als Friktionskupplung wirkende Federscheibe 15 verbunden ist, ist unter überwin- dung dieser Friktion die Handverstellung des Brenn weitenstellers doch möglich. Das Antriebsrad 14 dreht sich dabei auf der Achse 13a lose mit.
Fig. 6 zeigt ein stark vereinfachtes Ausführungs- beispiel des Erfindungsgedankens. Unter Fortlassung der Rastvorrichtung 7b für die Handhabe 5 und der Sperrvorrichtung 16, 18, 21 aus dem Beispiel nach den Fig. 1 bis 5 ist hier eine Betätigungsvorrichtung für den Brennweitensteller dargestellt, deren Aufgabe es lediglich ist, eine kontinuierliche Verstellung des Brennweitenstellers sicherzustellen.
Die Handhabe 60 ist mit dem Brennweitensteller 61 ebenfalls in der vorherbeschriebenen Weise mittels einer Schraubenfeder 62 über die Stifte 60a und 61a gekuppelt. Der Brennweitensteller 61 unterliegt in seiner Bewegung auch hier dem regelnden Einfluss eines Hemmwerkes 63.
Bei Betätigung der Handhabe 60 wird jedoch wegen der fehlenden Sperrvorrichtung für den Brenn weitensteller 61 letzterer über die Schraubenfeder 63 der Bewegung der Handhabe 60 direkt nachgeführt. Das Hemmwerk 63 regelt dabei seine Verstellge- schwindigkeit, die trotz möglicherweise schneller oder ruckweiser Verstellung der Handhabe 60 nie über die Hemmwerksgeschwindigkeit hinaus ansteigen kann. Es ist demnach möglich, den Brennweitensteller 61 zusammen mit der Handhabe 60 beliebig langsam, jedoch nicht beliebig schnell zu verstellen.