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Vorrichtung zum Einstellen der Bildweite bei Reproduktionskameras
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Bildweite bei Reproduktionskameras
mit einer von Hand betätigbaren Spindel zum Antrieb des auf einer Führung verschiebbaren
Objektivträgers und einer mit der Spindel antriebsmäßig verbundenen Skalenanordnung
zum Ablesen der Einstellwerte der Bildweite bzw. Bildvergrößerung.
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Bei der Herstellung von Reproduktionskameras ist es erwünscht, den
Antrieb des Objektivträgers, mit dem die Bildweite eingestellt wird, so zu gestalten,
daß an einer Skala die Einstellwerte bzw. der Vergrößerungsmaßstab unmittelbar mit
hoher Genauigkeit ablesbar ist. Dem steht jedoch die Schwierigkeit entgegen, daß
die effektiven Brennweiten der Objek-
tive in der Regel mehr oder weniger
von der Nennbrennweite abweichen und in einem verhältnismäßig weiten Bereich streuen.
Bei bekannten Ausführungen ist es daher erforderlich, für jedes Objektiv eine eigene
Skala zu berechnen und anzufertigen.
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Zur Erreichung einer höheren Ablesegenauigkeit bei der Einstellung
des Objektivs ist es auch bereits bekannt, relativ große und demzufolge sperrige
Skalentrommeln oder auch ein Skalenband zu verwenden, das auf einer Trommel aufgewickelt
ist und dessen freies Ende von dein Objektivträger mitge# nommen wird.
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In jedem Fall erreicht man hierdurch jedoch lediglich eine Darstellung
der Bildweitenveränderung in der natürlichen Größe, Wenn man nun ein Objektiv von
beispielsweise 360 mm Brennweite im Zusammenhang mit einer Skala verwendet,
die die Bildweitenveränderung in natürlicher Größe anzeigt, so beträgt die Teilung
für 1 %o, Maßstabsänderung auf der Skala 0,36 mm. Einem Bediener fällt
es verständlicherweise schwer, bei dieser feinen Teilung die Kamera genau einzustellen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, obige Nachteile auszuschalten und
eine Einstellvorrichtung für Reproduktionskaineras zu schaffen, die eine exakte
Einstellung der Bildweite mit einer Genauigkeit bis zu 1 %o ermöglicht.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Skalenanordnung der Einstellvorrichtung
zwei koaxial und eng nebeneinander gelagerte Skalentrommeln umfaßt, 47
von
denen die eine mit einer Feinskala versehen ist und über ein übersetzungsgetriebe
mit mindestens zwei auswechselbaren Zahnrädern antreibbar ist und die andere eine
Grobskala trägt und durch ein Untersetzungsgetriebe in Umlauf versetzbar ist, und
daß das Untersetzungsg C getriebe so ausgelegt ist, daß die Skalentrommel mit der
Grobskala eine volle Umdrehung macht, wenn der Objektivträger seinen gesamten Verstellweg
zurückgelegt hat. Die Aufteilung der Einstellskala in eine Feinskala auf einer verhältnismäßig
schnell umlaufenden Trommel und eine Grobskala auf einer entsprechend langsam rotierenden
Trommel erleichtert die genaue Einstellung der Bildweite beträchtlich.
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Die auswechselbare Anordnung zweier Zahnräder des übersetzungsgetriebes
gestattet ferner auf einfache Weise innerhalb eines begrenzten Bereiches die Anpassung
von Objektiven mit unterschiedlichen Brennweiten an ein und dieselbe vorhandene
Skalenanordnung. Die besondere Ausbildung des Antriebs der beiden Skalentrommeln
gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung führt ferner zu einer kompakten platzsparenden
Bauweise. Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das eine feinste Anpassung der vorhandenen
Skala an das jeweilige Objektiv ermöglicht, be-
steht darin, daß die Antriebsspindel
für den Objektivträger zu dessen Führung in einer Ebene unter verschiedene Winkel
einstellbar ist. Die Verstellung des Objektivträgers durch die Spindel ist somit
gleich dem Produkt des Verstellweges des Verstellgliedes (Gewindemuffe) auf der
Spindel und dem Kosinus des zwischen der Führung und der Spindel eingeschlossenen
Winkels.
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Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht einer Reproduktionskamera
mit der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung und Skalenanordnung.
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Ein ortsfest angeordneter Kamerakasten 1 ist über einen Balg
1 a mit einem auf einer Führungsstange 2 verschiebbar gelagerten Objektieräger
3 verbunden. Der Objektivträger mit dem Objektiv 4 wird im folgenden als
Objektivstandarte bezeichnet. Ein zur Kamera gehörender Vorlagenhalter, der mittels
einer
bekannten mechanisch oder elektrisch arbeitenden Steuerung
auf die entsprechende Objektweite eingestellt wird, ist in der Zeichnung nicht dargestellt,
da er für die Erklärung der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtun- keine Bedeutun-
hat. Die Verstellung der Objektivstandarte 3 erfolgt über eine Spindel
5, die von Hand mittels eines Rades 6 drehbar ist. Auf der Spindel
5 ist ein Zahnrad 7 befestigt, das im Eingriff mit einem Zahnrad
8 steht. Das Zahnrad 8 ist mit einem weiteren Zahnrad 9 starr
verbunden und zusammen mit diesem auf einer in einer Platine 7
a
befestigten Achse 8a drehbeweglich gelagert. Das Zahnrad 9 steht
wiederum im Eingriff mit einem Zahnrad 10, das auf einer Achse
10 a drehbeweglich sitzt. Die Achse 10 a ist ebenfalls in der Platine
7 a
fest angebracht. Mit dem Zahnrad 10 ist eine Trommel
11 fest verbunden, die auf ihrem Umfang die Feinskala trägt. Auf der Achse
10 a ist ferner ein Zahnrad 12 ortsfest angeordnet sowie ein weiteres
Zahnrad 13 drehbeweglich gelagert. Auf dem Zahnrad 13 ist eine weitere
Trommel 15 fest angebracht, auf deren Umfano, die Grobskala vorgesehen ist.
Die Skalen auf den beiden Trommel 11 und 15 wirken mit einer Indexmarkieruna
16 auf der Stirnseite der Achse 8 a der beiden Zahnräder
8 und 9 zusammen. Mit den Zahnrädern 12 und 13, die die Zentralräder
eines Umlaufrädergetriebes darstellen, steht ein Umlaufrad 14 im Eingriff, das auf
einem Zapfen 14 a
drehbeweglich gelagert ist, der seinerseits mit der Skalentrommel
11 und dem Zahnrad 10 fest verbunden ist. Die Trommel 11 mit
der Feinskala wird demzufolge von der Spindel 5 über die Räder
7, 8, 9
und 10 angetrieben, während die Trommel 15 mit der Grobskala
über das aus den Teilen 12, 13 und 14 bestehende Umlaufrädergetriebe in Drehung
versetzt wird. Das Umlaufrädergetriebe ist dabei so ausgelegt, daß die Skalentrommel
15 eine volle Umdrehung macht, wenn die Objektivstandarte 3 ihren
gesamten Verstellweg zurückgelegt hat. Das Übersetzungsverhältnis der Stimräder
7 bis 10 ist im Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von der Spindelsteigung
und der Objektivbrennweite so gewählt, daß das Zahnrad 10 und damit die Skalentrommel
11 bei der Fortbewegung der Objektivstandarte 3 um ein Zehntel der
Brennweite des Objektivs genau eine volle Umdrehung macht. Die Skala auf der Trommel
11 ist in 100 Teile unterteilt. Ein Teilstrich entspricht demnach
einer Bewegung des Objektivs um ein Tausendstel der Brennweite, so daß bei einem
verhältnismäßig kleinen Durchmesser der Trommel 11
von beispielsweise
70 mm der Abstand zwischen zwei Teilstrichen 2,2 mm beträgt. Zum Verstellen
der Bildweite bzw. zur Änderung des Vergrößerungsmaßstabes um ein Tausendstel der
Brennweite wird das Handrad 6 so lange gedreht, daß sich die Trommel
11 an ihrem Umfang um 2,2 mm bewegt, wobei es gleichgültig ist, welche Brennweite
verwendet wird. Der Bediener kann also im Gegensatz zu den seither bekannten Skalenanordnungen
ohne Schwierigkeit die geünschte Bildweite bzw. Vergrößerung auf ein Tausendstel
genau einstellen. Das Untersetzungsverhältnis des Umlaufrädergetriebes ist, wie
bereits erwähnt, derart, daß die die Grobskala tragende Trommel 15 eine volle
Umdrehung macht, wenn die Objektivstandarte 3 ihren gesamten Einstellbereich
durchlaufen hat. Wenn beispielsweise die Kamera für einen Abbildungsbereich von
0,3facher Verkleinerung bis 3facher Vergrößerung ausgelegt ist, so beträgt der Gesamtverstellbereich
2,7mal der Brennweite. Die die Feinskala tragende Trommel 11 führt demnach
27 Umdrehungen aus, und das Umlaufrädergetriebe muß demnach auf ein Untersetzungsverhältnis
von mindestens 27: 1 ausgelegt werden, damit die Grobskala auf der entsprechend
langsam laufenden Trommel 15 untergebracht werden kann. Mit Hilfe des Stirnrädergetriebes
7 bis 10 kann die Anpassung der Umdrehung der Trommeln 11 und
15
an die effektive Brennweite des Objektivs in bereits verhältnismäßig feinen
Stufen vorgenommen werden, indem die starr miteinander verbundenen Zahnräder
8
und 9 entsprechend ausgewechselt werden. Aus fertigungstechnischen
Gründen werden vorzugsweise die Steigung der Spindel 5, die Zähnezahl des
Zahnrades 7
und des Zahnrades 10 immer gleichgehalten. Eine weitere
verfeinerte Anpassung der Umdrehung der beiden Trommeln 11 und
15 an die effektive Brennweite des Objektivs erfolgt gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfinduno, dadurch, daß die Spindel 5
zur Führungsstange 2 schräg
angeordnet wird. Die t' im
Antriebsverbindung zwischen der Objektivstandarte
3
und der Spindel 5 wird über eine auf die Spindel 5
aufgesetzte
Gewindemuffe 17 hergestellt, die mit einem radialen Zapfen 18 in eine
Schlitzführung 19
an der Objektivstandarte 3 verschiebbar eingreift.
Wird von der Führungsstange 2 und der Spindel 5
ein bestimmter Winkel cp eingeschlossen,
so ist der Verstellweg der Objektivstandarte 3 auf der Führungsstange 2 gleich
dem Produkt aus cos cp und der Bewegung der Gewindemuffe 17 auf der Spindel
5.
An einem Zahlenbeispiel wird die Anpassung der Einstellvorrichtung an die
Brennweite eines beliebig ausgewählten Objektivs näher erläutert.
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Die effektive Brennweite des Objektivs 4 wird mit 466,56 mm
angenommen. Die Steigung der Spindel betrage 16 mm pro Gewindegang. Die Zähnezahl
der Zahnräder 7 und 10 wird mit 50 bzw. 100 angenommen.
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Die erfindungsgemäße Einstelleinrichtung soll nun so angepaßt werden,
daß die Trommel 11 dann eine volle Umdrehung macht, wenn sich die Objektivstandarte
3 um 46,656 mm auf ihrer Führungsstange 2 fortbewegt. Aus einer Reihe
von Zahnradpaaren 8, 9
wählt man weiter ein solches aus, bei dem das Zahnrad
8 35 Zähne und das Zahnrad 9 24 Zähne besitzt.
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Bei einer solchen Räderanordnung bewegt sich dann die Objektivstandarte
3 bei parallel zur Führungsstange 2 laufender Spindel 5 und einer
vollen Umdrehung der Trommel 11 um folgende Strecke:
Die geforderte Bewegungsstrecke beträgt jedoch 46,656 mm. Dieser Wert wird
nun durch entsprechendes Schrägstellen der Spindel 5 zur Führungsstange 2
erreicht. Der Kosinus des Neigungswinkels (p
muß demnach betragen:
Das entspricht einer Neigung der Spindel 5 zur Führungsstange 2 von
1115. Dieser Winkel wird nun durch eine queraxiale Verstellung des hinteren
Spindellagers 20 erreicht. Bei einer Länge der Führungsstange
2
von 2 m muß das Lager 20 beim vorim liegenden Zahlenbeispiel um (tg 10
15') - 2000 mm = 43,7 mm
verstellt werden.