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Scharfeinstellvorrichtung für Reproduktions- und Wiedergabegeräte
Bei Reproduktions- und Wiedergabegeräten, insbesondere Vergrößerungsgeräten, ist
es bekannt, die Negativbühne mit dem Lampenhaus mittels einer Schlittenführung,
eines Parallelogrammgetriebes od. dgl., mit einem die Bildebene aufweisenden Grundbett
zu verbinden. Damit in jeder Stellung der Negativbühne die Gleichung x - y = f2
erfüllt ist, steuert man das Objektiv über ein Scharfeinstellgetriebe nach. Die
Gleichung kann recht exakt über z. B. Bandinversoren, Winkelinversoren od. dgl.
erfüllt werden, welche die Negativbühne unmittelbar mit dem Grundbrett verbinden.
Derartige Getriebe sind jedoch äußerst sperrig und bei der Bedienung hinderlich.
Aus diesem Grunde wurden schon Kurvengetriebe verwendet, die nur wenig Raum einnehmen,
praktisch aber niemals mit der notwendigen Genauigkeit hergestellt werden können
und sich schwer justieren lassen. Für jede Brennweite ist ein besonderes Kurvengetriebe
erforderlich.
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Bekannt ist es ferner, an Stelle der Negativbühne unmittelbar das
Objektiv über ein Verstellgetriebe zu steuern und dabei über ein. Untersetzungsgetriebe
einen Winkelhebel anzutreiben, der im Scheitel des Inversorwinkels am Objektiv gelagert
ist und die Negativbühne samt Lampenhaus nachsteuert. Bei dieser Anordnung läßt
sich zwar eine exakte Scharfeinstellung erreichen, und auch die Bedienung des Gerätes
ist nicht behindert. Brennweitenabweichungen können jedoch nur mit Annäherung ausgeglichen
werden. Vor allem rnuß aber das Scharfeinstellgetriebe äußerst kräftig ausgebildet
werden, um die Verstellkräfte für das Lampenhaus übertragen zu können. Damit verbunden
sind größerer Verschleiß und die sich daraus ergebenden Ungenauigkeiten.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Negativbühne in an sich bekannter
Weise unmittelbar an das Verstellgetriebe angeschlossen und mittels einer Hebelübersetzung
mit dem durch das Inversorgetriebe gesteuerten Objektiv verbunden ist. Hier können
die vorerwähnten Nachteile nicht eintreten, da lediglich das verhältnismäßig leichte
Objektiv nachgesteuert wird. Außerdem ist; wie nachstehend noch dargelegt werden
wird, eine Brennweitenänderung in weiten Grenzen möglich, ohne daß dadurch die Genauigkeit
der Nachsteuerung beeinträchtigt wird.
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Vorzugsweise werden ein Lager an der Negativbühne (Bühnenlager) und
ein parallel zur optischen Achse bewegtes Antriebsglied senkrecht zur optischen
Achse mit einem der Brennweite f entsprechenden Abstand vom Lager am Objektiv (Objektivlager)
vorgesehen und der Scheitel des Inversorwinkels parallel zur optischen Achse mit
einem Bruchteil der Brennweite f entsprechenden Abstand
vom Bühnenlager geführt. Bei der Erfindung kommt es nicht darauf an, ob der Inversorwinkel
körperlich dargestellt wird bzw. ob ein Winkelhebel zur Anwendung kommt. Wie ebenfalls
noch ausgeführt werden wird, ist es ohne weiteres möglich, einen imaginären Inversorwinkel,
der beispielsweise durch die Lage bestimmter Gelenkpunkte festgelegt ist, in der
notwendigen Weise nachzusteuern. Aus diesem Grunde ist auch eine körperliche Führungsbahn
für den Scheitel des Inversorwinkels nicht unbedingt erforderlich.
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Nach einem besonderen Erfindungsvorschlag kann das Antriebsglied bei
Vergrößerungsgeräten mit Parallelogrammgestänge an einem Hebel sitzen, der an einem
Parallelogrammarm gelagert ist und an seinem gegenüberliegenden Ende mit gleichem
Abstand wie das Antriebsglied in einer mit der Negativbühne verbundenen, senkrecht
zur optischen Achse verlaufenden Führungsbahn geführt ist. Diese Anordnung hat den
Vorteil besonderer Einfachheit. Grundsätzlich können allerdings auch z. B. Planetengetriebe
zur Anwendung kommen.
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Bei Vergrößerungsgeräten mit parallel verschiebbarer Negativbühne
wird vorzugsweise das Antriebsglied des Inversorgetriebes an einem Schieber angeordnet,
der mit einem Übersetzungsverhältnis
gegenläufig zur Verstellrichtung der Negativbühne an deren Träger verschiebbar geführt
ist. Zum Beispiel kann am Träger der Negativbühne ein verbundenes Zahnradpaar gelagert
werden, dessen Teilkreisdurchmesser sich wie
verhalten, wobei das größere Rad in eine ständerfeste und das kleinere Rad in eine
am. Schieber vorgesehene Verzahnung eingreifen.
Gemäß einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung kann ein Inversorhebel zur Anwendung kommen, dessen
im Scheitel des Inversorwinkels vorgesehene Lagerachse an einer parallel zur optischen
Achse verlaufenden Führungsbahn abgestützt ist und zwei in einer Geraden liegende
Schiebeführungen für Bühnenlager und Objektivlager und eine dazu senkrecht stehende
Schiebeführung für das Antriebsglied aufweist.
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Das ganze Scharfeinstellgetriebe beschränkt sich praktisch auf diesen
Winkelhebel und vier Längsführungen für an diesem angreifende Glieder. Die Schiebeführungen
können dabei durch Linealflächen für an diesen anliegende Rollen oder Stifte gebildet
werden. Vorzugsweise wird eine das Lager der Negativbühne umgreifende Gabel vorgesehen.
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Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag kann die Führungsbahn für
das Scheitellager des Inversorhebels senkrecht zur optischen Achse und das Objektiv
unter 45° zur optischen Achse verstellbar angeordnet werden. Bei einer Änderung
der Objektivbrennweite sind dann lediglich zwei Verstellbewegungen erforderlich.
Es kommt dann nur darauf an, diese Verstellungen möglichst bequem und übersichtlich
ausführen zu können. Hierzu kann beispielsweise die Führungsbahn für das Scheitellager
des Inversorhebels an einem Schieber angebracht werden, der unter einem Winkel arc
sin zur optischen Achse verstellbar angeordnet
ist. Der Schieber und das Objektivlager weisen dann jeweils gleiche Verstellwege
auf, so daß auch die Skaleneinteilung gleich ausgebildet werden kann.
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Nach einem anderen Erfindungsvorschlag wird das Inversorgetriebe vorzugsweise
mit einer Verstellvorrichtung versehen, welche durch den Abstand zwischen Bühnenlager
und Objektivlager gesteuert wird und den dazu lotrechten Inversorschenkel parallel
zu dieser Verbindungslinie derart verschiebt, daß dieser die Verbindungslinie im
Verhältnis ü unterteilt. Durch die Nachsteuerung wird der Scheitel des Inversorwinkels
auf einer imaginären lotrechten Bahn geführt. Die Einstellung für diese Bahn entfällt,
und es braucht daher zur Änderung der Objektivbrennweite nur das Objektivlager am
Objektiv verstellt zu werden. Falls ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite zur
Anwendung kommt, ist die Verstellbewegung für das Objektivlager mit derjenigen zur
Änderung der Brennweite zu kuppeln. Regelmäßig werden jedoch bei Vergrößerungsgeräten
die Objektive ausgewechselt. Das Objektivlager kann daher nach vorhergehender Justierung
mit dem jeweiligen Objektivbrett fest verbunden werden, wobei die Brennweite durch
das Scharfeinstellgetriebe selbsttätig abgetastet wird. Hierzu kann das Inversorgetriebe
eine an einem Lagerbolzen bzw. einer Lagerrolle des Objektivs anliegende Lagerklaue
und eine zwischen dem Bühnenlager und Objektivlager wirkende Feder aufweisen.
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Gemäß einem besonderen Erfindungsmerkmal kann das Inversorgetriebe
einen Winkelhebel mit einer Führungsbahn für das Antriebsglied und einen lotrecht
zu dieser Führungsbahn am Winkelhebel und am Bühnenlager geführten Schieber enthalten.
Das Verstellgetriebe kann dabei am Negativlager angeordnet und mit dem Winkelhebel
und dem Schieber im Übersetzungsverhältnis 1 : u verbunden sein. Hierzu können Kettengetriebe,
Reibgetriebe, Schraubengetriebe od.dgl. dienen. Bevorzugt wird jedoch ein im Bühnenlager
gelagertes verbundenes Zahnradpaar, dessen größeres Rad in eine Verzahnung des Schiebers
und dessen kleineres Rad in eine Verzahnung des Winkelhebels eingreift.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Doppelkniehebelgetriebe
zur Anwendung kommen, dessen Kniegelenk gleichen Abstand vom Bühnenlager und vom
Objektivlager hat, und welches mittels eines festen Gelenkes am einen und eines
Schubgelenkes am anderen Hebel, die wiederum gleichen Abstand vom Kniegelenk haben,
eine Führungsschiene für das Antriebsglied trägt. Das Gelenk an dem im Bühnenlager
sitzenden Hebel hat hier einen Abstand
vom Bühnenlager, wobei a die Schenkellänge zwischen Bühnenlager und Kniegelenk ist.
Vorzugsweise wird die Führungsschiene Z-förmig ausgebildet. An ihrem einen Flansch
liegt die Antriebsrolle und an ihrem anderen Flansch eine Gelenkrolle eines Kniehebels.
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Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigt Fig.
1 eine schematische Darstellung der für eine Änderung des Abbildungsverhältnisses
bei einem Vergrößerungsgerät maßgeblichen Werte, Fig.2 die Anwendung der Erfindung
bei einem Vergrößerungsgerät mit einem Parallelogrammgestänge, Fig. 3 die gleiche
Anwendung bei einem Vergrößerungsgerät mit Parallelverstellung, Fig.4 ein erstes
erfindungsgemäß ausgebildetes Scharfeinstellgetriebe, Fig. 5 eine Ansicht einer
anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI
in Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 5 entlang der Linie
VII-VII, Fig. 8 eine Ansicht eines dritten erfindungsgemäß ausgebildeten Scharfeinstellgetriebes
und Fig. 9 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 8 entlang der Schnittlinie
IX IX.
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In Fig. 1 ist mit 1 die Positivebene, mit 2 die Negativebene und mit
3 das Objektiv bei einer Einstellung für das Vergrößerungsverhältnis 1 : 1 bezeichnet,
während 2a und 3a Negativbühne und Objektiv beim größten Vergrößerungsverhältnis
vm.ax bezeichnen. Zwischen Positivebene und Negativebene ergeben sich die Abstände
c,. bzw. c2. Wenn man in einer Geraden 5 parallel zur optischen Achse 4 mit dem
Abstand der Brennweite f von der Positivebene bzw. von der Negativebene je ein Lager
P bzw. ein Negativlager N anbringt, so wird der Abstand d (d, bzw. d2) durch
das Objektiv stets derart unterteilt, daß die Gleichung x - y = f2 in jeder Stellung
der Negativebene erfüllt ist. d, und d2 bezeichnen den jeweiligen Gesamtabstand
zwischen P und N, vmax den größten Verstellweg. Geometrisch kann dieses Verhältnis
durch einen Inversorwinkel Jdargestellt werden, dessen Schenkel J1 und J2 einen
rechten Winkel einschließen und dessen Scheitel am Objektiv in einem Objektivlager
O liegt, das von der Geraden 5 einen Abstand f hat. Die Schenkel J1 und J2 bilden
mit der Objektivachse 4
bzw. einer senkrecht zu dieser verlaufenden Ebene
den Winkel a (x, bzw. a2). Zur Scharfeinstellung des Objektivs kann man daher grundsätzlich
einen normalen Winkelhebel verwenden, der durch Nund P gehende, aufeinander senkrecht
stehende Führungsbahnen aufweist
und im Schnittpunkt dieser Führungsbahnen
in O gelagert ist.
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Die Anordnung läßt sich ohne Einbuße an Genauigkeit verkleinern, indem
man die Strecke d in verkleinertem Verhältnis nachsteuert. Man braucht dann lediglich
ein Antriebsglied Min der Verbindungslinie P, N zu führen und mit der Untersetzung
bei einer Verstellung der Negativebene gegenläufig zu deren Verstellbewegung von
dieser wegzubewegen. Die Senkrechte J3 auf dem Schenkel J,. schneidet diesen im
Punkt L, der sich im Abstand
von der Geraden 5 bewegt. Somit kann ein T-förmiger Winkelhebel zur Anwendung kommen,
der entlang von J,. und J3 durch N, O und M verlaufende Führungsbahnen
aufweist, deren Schnittpunkt L auf der Geraden 6 geführt ist.
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Die Anwendung der Erfindung auf Vergrößerungsgeräte mit Parallelogrammgestänge
ist aus Fig. 2 zu ersehen. Auf einem Grundbrett 7, das die Positivebene
1
aufweist, sitzt dort eine lotrechte Säule 8, an der verstellbar eine Muffe
9 befestigt ist, die mittels eines Lagerarmes 10 über Lager 11, 12 zwei Parallelogrammarme
13,14 trägt, an deren anderen Gelenken 15, 16 mittels eines Z-förmigen Lagerarmes
18 die Negativbühne 19 mit dem Lampenhaus 19a gehalten ist.
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Die Parallelogrammarme haben die Länge b. In einem Abstand c vom Gelenk
15 sind mittels eines Bolzens 20 zwei fest miteinander verbundene Hebel 21, 22 gelagert.
Der Hebel 21 ist in der Zeichenebene vor dem Parallelogrammarm 13 und der Hebel
22 zwischen diesem und dem Z-förmigen Arm 18 angeordnet. Sie bilden zusammen
einen Doppelhebel, der mit gleichem Abstand vom Bolzen 20 auf entgegengesetzten
Seiten ; ein z. B. bolzenförmiges Antriebsglied M und einen Stift 23 trägt, der
in einen waagrechten Schlitz 24 des Armes 18 eingreift. Das Antriebsglied
M liegt somit stets lotrecht über bzw. unter dem Gelenk 15 und führt relativ zu
diesem Gelenk eine Verstellbewegung
aus, wobei sich
ergibt. Im vorliegenden Fall ist u = 4. Dieses Verhältnis wird auch in den folgenden
Ausführungsbeispielen beibehalten. Die Gesamtverstellwege v bzw. s ergeben sich
jeweils aus den beiden Einzelverstellungen zu einer Mittellage, in der die Parallelogrammarme
waagerecht liegen (v1, v2, Si, s2). Das Getriebe ist mit ausgezogenen Linien in
der Stellung für eine Abbildung 1 : 1 mit einer Neigung der Parallelogrammarme unter
45° und mit Strich-Punkt-Linien in der Stellung für größte Vergrößerung dargestellt.
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Nach Fig. 3 sitzt die Negativbühne 19 an einem Schlitten 25, der parallel
zu sich verschiebbar unmittelbar an einer Säule 8a geführt ist und drehbar eine
Welle 26 trägt, auf der fest ein Zahnrad 27 und ein Ritzel 28 sitzen. Das Zahnrad
27 greift in eine an der Säule 8a vorgesehene Verzahnung 29 ein und das Ritze128
in eine Verzahnung 30 eines Schiebers 31, der parallel zur optischen Achse im Schlitten
25 geführt ist. Das ebenfalls z. B. bolzenförmige Antriebsglied M sitzt unmittelbar
an einem Ausleger 32 des Schiebers 31. Mit 33 ist noch ein das Objektiv mit der
Negativbühne verbindender Balgen bezeichnet und mit 34 eine Objektivführung. Der
Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 27 ist u-fach größer als der des Ritzels 28.
Somit wird das Antriebsglied M relativ zur Negativbühne in der gleichen Weise geführt
wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2.
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Nach Fig. 4 ist an der Negativbühne 19 in N mittels eines Bolzens
eine Rolle 35 gelagert. Im senkrecht zur Objektivachse gemessenen Abstand f sitzt
am Objektiv 3 unter 45° zu dieser Achse verschiebbar ein Gleitstein 36 in einem
Schlitz 37. Der Gleitstein kann in einer bekannten Weise festgestellt werden und
trägt einen Zeiger 38, der sich entlang einer Korrekturskala 39 bewegt. In O ist
am Gleitstein 36 eine Rolle 40 gelagert. Der Schenkel J,. des hier nicht vollständig
angegebenen Inversorwinkels liegt in der Verbindungslinie 0-N. Diese wird von ihrer
Lotrechten J3 im Punkt L geschnitten. Das Antriebsglied M, das hier
eine Rolle 41 trägt, wird parallel zur optischen Achse unterhalb von N über
die Strecke smax bewegt.
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Ein T-förmiger Winkelhebel 42 ist in L mittels einer Rolle
45 entlang einer lotrechten Führungsfläche 46 geführt und weist Linealflächen
47 bzw. 48 für die Rollen 40, 41 und in einem gabelförmigen Ende 49 eine
Linealfläche 50 für die Rolle 35 auf. Die Linealflächen 47, 50 liegen in
einer Flucht parallel zum Schenkel J, und senkrecht zu J3 bzw. zur Linealfläche
48. Bei einer Bewegung des Antriebsgliedes M bzw. der Rolle 41 entlang dem
Doppelpfeil 51, z. B. nach unten in Richtung auf die mit unterbrochenen Linien dargestellte
Endstellung für maximale Vergrößerung, rollt somit die Rolle 45 an der lotrechten
Führungsbahn 46 nach oben, und der Winkelhebel 42 schwenkt in jedem Augenblick um
N bzw. die Rolle 35, wobei das an sich über seine Führung 34 nach Fig. 3 auf lotrechter
Bahn geführte Objektiv mittels seiner Rolle 40 entlang dem Doppelpfeil 52 in die
obere Endstellung gebracht wird. Die Strecke 0-N wird durch L stets im Verhältnis
äußerlich unterteilt.
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Zur Änderung der Brennweite
muß einmal das Objektivlager O entlang dem Doppelpfeil 53, zum anderen die Führungsbahn
46 senkrecht zur optischen Achse verstellt werden. Hier ist die Führungsbahn
an einem Schieber 54 angeordnet, der entlang einer Skala 55 verstellt und mittels
einer Schrauben-Schlitz-Verbindung 57 festgestellt werden kann. Mit 58 ist noch
eine Ablesemarke bezeichnet. Die Fläche 56 ist unter einem Winkel ß zur Objektivachse
geneigt, der sich durch arc sin - ermitteln läßt. In diesem Fall sind die Skalenmaßstäbe
für 39 und 55 gleich ausgebildet.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung, die eine Verstellung der
Führungsbahn 46 erübrigt, zeigen die Fig. 5 bis 7. Dort ist ein Winkelhebel
59 vorgesehen, der die Linealfläche 48 aufweist. Eine Linealfläche
50a ist dagegen an einem Schieber 60 vorgesehen, der mittels Schlitzen 61
und 62 und Stiften 63, 64 am Winkelhebel 59 geführt ist und somit lotrecht zur Linealfläche
48 verschoben werden kann. An der Negativbühne 19 ist in N eine Welle 65 gelagert,
auf der fest ein Ritzel 66 und ein Zahnrad 67 sitzen. Die Nabe 67a des Zahnrades
gleitet entlang der Linealfläche 50a in einem Schlitz 68 des Schiebers 60.
Beide Teile 59 und 60 sind mittels einer an Stiften 69 und 70 angreifenden Zugfeder
71 gegeneinander verspannt. Der Winkelhebel 59 weist eine Verzahnung 72 auf, die
in das Ritzel 66 eingreift, und am Schieber 60 ist über die Stifte 70, 73 eine Zahnstange
74 befestigt, die mit dem Zahnrad 67 im Eingriff ist. Hier wird bei einer Verstellung
des Antriebsgliedes M bzw. der Rolle 41 in ähnlicher Weise wie in Fig. 4 über die
Rolle 40 der
Punkt O angehoben. Dabei verkürzt sich jedoch
der Abstand zwischen O und N, was durch das Zahnrad 67 abgetastet und mit der Untersetzung
über das Ritzel 66 in eine Relativverstellung zwischen 59 und 60 umgewandelt wird,
so daß der Punkt L ohne besondere Führungsbahn auf der Geraden 6 parallel zur optischen
Achse geführt wird.
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Grundsätzlich könnte die Rolle 40 im Schieber 60
vollständig
umschlossen gelagert sein, z. B. bei Verwendung eines nicht auszuwechselnden Objektivs
mit verstellbarer Brennweite. In diesem Fall wären die beiden Verstellbewegungen
für das Objektiv selbst und die an diesem vorgesehene Rolle 40 miteinander zu kuppeln.
Bei den meist verwendeten Wechselobjektiven ist es jedoch einfacher, am Schieber
60 eine Klaue 75 vorzusehen, welche nur von einer Seite her an der Rolle
40 angreift, so daß man diese beim Einschieben eines neuen Objektivbrettes lediglich
in die Aussparung der Klaue einzubringen braucht und anschließend der Eingriff'
durch die Feder 71 aufrechterhalten wird.
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Die Klaue 75a der Ausführungsform nach Fig. 8 ist am freien Ende eines
Kniehebels 76 angebracht, der durch sein Kniegelenk 77 mit einem bei N an der Negativbühne
gelagerten weiteren Kniehebel 78 verbunden ist. Die Kniehebellänge zwischen
77 einerseits und O bzw. N andererseits ist mit a bezeichnet. Mit
einem Abstand
vom Lagerbolzen 79 in N ist auf der Verbindungslinie N-77 am Hebel 78 eine
im Querschnitt Z-förmig ausgebildete Schiene 80 mittels eines Bolzens 81 gelagert.
Am einen Flansch 80 a greift in M
die Rolle 41 an, während am
anderen Flansch 80b eine Rolle 82 anliegt, die auf der Verlängerung O-77 mit einem
Abstand
vom Kniegelenk 77 am Hebel 76 gelagert ist. Auch die Schiene 80 ist daher über ein
Kniehebelgetriebe mit gleichlangen Kniehebeln an das Getriebe 76, 78 angeschlossen.
Daher wird auch dort J3 stets senkrecht zu J1 gehalten, und L unterteilt die Strecke
0-N im Verhältnis 1 : u. Daraus folgt aber, daß auch hier L auf einer Geraden 6
parallel zur optischen Achse geführt wird.
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Die beiden Endstellungen des Getriebes sind eingezeichnet. Zur Änderung
der Brennweite ist ebenso wie nach Fig. 5 lediglich die Rolle 40 am Objektiv zu
verschieben bzw. die Klaue 75a mit der Rolle 40 eines Wechselobjektivs in
Eingriff zu bringen. Der Eingriff zwischen N und O kann dabei in ähnlicher Weise
durch eine Feder aufrechterhalten werden, die zwischen N und 82 angreift, der Übersichtlichkeit
wegen jedoch nicht dargestellt ist. Das letztere Getriebe hat den besonderen Vorteil,
aus lediglich drei einfachen Stanzteilen zu bestehen und außer zwei Schiebeführungen
nur reine Gelenkverbindungen aufzuweisen, so daß sich äußerste Genauigkeit und Betriebssicherheit
ergeben.