DE2345337C2

DE2345337C2 - Vorrichtung zum wahlweisen Sperren bzw. Freigeben eines Lichtweges

Info

Publication number: DE2345337C2
Application number: DE2345337A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Osaka Iwata; Tetsu Settsu Yamaoka
Original assignee: WEST ELECTRIC CO Ltd OSAKA JP
Current assignee: WEST ELECTRIC CO Ltd OSAKA JP
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1973-09-07
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE2345337A1; US3876288A

Description

mine! kolloidal verteilt ist. Als unmischbares transparentes Fluid finden Silikonö! oder dergleichen Verwendung. Parallel zu der die Zeichen aufweisenden AbschluQfläche ist eine aus zahlreichen kleinen Einzelmagneten bestehende Magneianordn-ng vorgesehen Durch den Magnetfluß dieser Magnetanordnung wird das opake magnetische Fluid derart in Lage gehallen, daß alle die Zeichen nicht sichtbar sind, gegenüber denen sich die Einzelmagnete befinden. Durch eine Verschiebung der Einzelmagnete oder durch das Einschieben einer Abschirmung zwischen Magnet und Behälter kann jedoch die Wirkung des Magnetfeldes verlagert oder aufgehoben werden, um die durch das opake Fluid hervorgerufene Sichtsperre zu verlagern oder aufzuheben. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch ausschließlic für optische Sichtgeräte bestimmt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Lehre des Hauptpatents P 23 41 745 nebengeordnete Lösung anzugeben, durch die eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weitergebildet und verbessert wird, daß ihr Aufbau vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindiingsgemäß dadurch gelöst, daß die spezifischen Gewichte des magnetischen Fluids und des transparenten Fluids verschieden sind, und die Sperrlage des magnetischen Fluids in dem Behälter allein durch die Schwerkraft bestimmt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Losung entfällt die Notwendigkeit eines Dauermagncien. da das opake magnetische Fluid allein durch die unterschiedlichen spezifischen Gewichte des opaken magnetischen und des transparenten Fluids in der Sperrlage gehalten wrd. Hierdurch isi eine erhebliche Vereinfachung und Verkleinerung des gesamten Kamcraverschlusses erreicht. Das magnetische Fluid besteht vorzugsweise aus einer Mischung aus pulverförmigem. magnetisch aktivein Material, das beispielsweise aus einem magnetischen Metall wie Nickel. Kobalt. Eisen oder Eisenoxyd usw. besieht, mit Ölsäure. Heptan oder dergleichen. Das transparenie Fluid ist vorzugsweise Glyzerin. Silikon oder dergleichen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den IJnieransprüchen.

In der folgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen

Fig.! bis 3 eine schematische Darstellung eires ersten Ausführungsbeispicls einer Vorrichtung zum wahlwcisen Sperren bzw. Freigeben eines Lichtweges:

F i g. 4a. 4b und 4c eine schematische Ansicht sowie zwei Querschnitte durch ein zweites Ausführungsbeispiel;

Fig. 5a. 5b und 5c eine schematische Ansicht sowie zwei Querschnitte durch ein drittes Ausführungsbeispiel;

F 1 g. b eine schematische Ansicht der Anwendung der Vorrichtung bei einer fotografischen Kamera:

Fig. 7a eine der F i g. 6 ähnliche Darstellung nut einem anderen Ausführungsbeispiel;

Fig. 7b eine der F i g. 6 ähnliche Darstellung mit einem weiteren Ausführungsbcispiel;

F i g. 8a und 8b Schnitte durch die Anordnung gemäß Fig. 7a;

F i g. 9 einen Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel:

Fig. 10. I la. Ub und lic eine sehemalischc Ansicht sowie drei Querschnitte durch ein fünftes A'.isführungsbcispiel;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines sechsten AusführungstKrispiels;

Fig 13 eine schematiche Ansicht des Ausführungsbeispieles gemäß F i g. 12;

Fig. 14 eine Speiseeinrichtung für das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 12;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines siebte^ Ausführungsbeispiels;und

Fig. 16 eine Speiseeinrichtung für das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 15.

Ein magnetisches, kolloides Fluid ka::n dadurch hergestellt werden, daß ein magnetisch aktives Material, das aus einem magnetischen Metall wie beispielsweise Nickel, Kobalt, Eisen usw. oder einem Eisenoxid besteht, in einer Kugelmühle aus restfreiem Stahl oder dgl. bis zu einer Korngröße in der Größenordnung von 0,06 bis 0,24 μιη Durchmesser zermahlen wird und daß dieses Pulver mit einer Flüssigkeit gemischt wird, die aus ölsäure. Heptan oder dgl. besteht. In diesem kolloiden Fluid iit das pulverförmige magnetische Material angemessen dispergiert. Ein solc^s magnetisches Fluid reagiert von selbst auf ein magnetisches Feld.

Wenn ein solches magnetisches Fluid zusammen mit einer anderen, aber transparenten Trägerflüssi°keit wie beispielsweise Wasser. Glyzerin oder Siliconöl in einem geeigneten Vnlumenverhältnis in einen Behälter eingeschlossen wird, tritt keine Mischung des magnetischen Fluids mit der Trägerflüssigkeit ein; vielmehr schwebt das magnetische Fluid in der Trägerflüssigkeit. Wenn ein geeignetes, äußeres magnetisches Feld angelegt wird, kann die Anordnung des magnetischen Fluids leicht gesteuert werden.

In Fig. 1. 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum wahlweisen Sperren bzw. Freigeben eines Lichtweges dargestellt. Ein transparenter, hermetisch abgeschlossener Behälter 1 enthält ein magnetisches Fluid 2 und ein transparentes Fluid 3 (Fi g. I). Auf der Rückseite des transparenten Behälters 1 ist ein Elektromagnet 4 angeordnet. Der Elektromagnet 4 weist einen Magnetkern auf. der in der Mitte mit einer öffnung 7 versehen ist. durch die ein Lichtstrahl treten kann Wenn Anschlüssen 6 einer elektromagnetischen Spule 5 ein Strom zugeführt wird, wird der Elektromagnet 4 durch die Spule 5 magnetisiert. Dadurch wird das magnetische Fluid in dem transparenten Behälter 1 verschoben und an den von dem Elektromagneten 4 erzeugten magnetischen Polen fixiert. Da in der öffnung 7 des Elektromagneten 4 keine magnetische Induktionsflußdichte erzeugt wird, bewegt sich das transparente Fluid 3 in den Bereich, der sich neben der öffnung 7 befindet, verdrängt dort das magnetische Fluid 2 und wird im mittleren Abschni!' des Behälters I fixiert.

\us Gründen der Einfachheit ist der Elektromagnet 4 in Fig. 1 und 2 als einzelner Magnet dargestellt. Bei einer praktischen Ausführung wird der in Fig. 2 gezeigte Zustand des magnetischen Fluids jedoch durch eine Anordnung gemäß Fig. 3 erreicht. Dabei ist nämlich der Kern des Elektromagneten in mehrere Abschnitte 11 unterteilt, die durch nichtmagnetisches Material 14 voneinander getrennt sind. Die Spule ist über die gesamte Oberfläche des geteilten Magnetkerns gewickelt und erzeugt eine Vielzahl von Polen 8. Mit dieser Anordnung kann der Zur'and des magnetischen FliiicH 7 von den in Fig. I dargestellten .;u dem in F i g. 2 dargestellten verändert werden.

Die Erfindung basiert auf diesem Vorgang. Wenn nämlich ein Lichtstrahl entlang der durch eine strichpunktierte Linie Π dargestellten Mittellinie

einfällt, dann gibt Fig. I den Zustand wieder, in dem die Vorrichtung den Lichtdurchgang sperrt, während F i g. 2 den Zustand zeigt, in dem die Vorrichtung licht-durchlässig ist. Daher hat die Vorrichtung die Wirkungsweise eines Verschlusses in einer fotografischen Kamera.

Ferner ist es wesentlich, daß verschiedene spezifische Gewichte für das magnetische Fluid 2 und die transparente Flüssigkeit ausgewählt werden. Daher konzentriert sich das magnetische Fluid 2 in einer Richtung des transparenten Behälters 1. Das Volumen- |₀ verhältnis von magnetischem Fluid 2 zu transparentem Fluid 3 wird so festgelegt, daß im Normalfall die Grenzfläche 12 oberhalb des oberen Randes der Grenzfläche im magnetisch aktivierten Zustand liegt, der in F i g. 2 dargestellt ist. Die öffnung 7 des Elektromagneten 4 wird auf dessen Einfallseite kleiner festgelegt als der Durchmesser des transparenten Fluids 3 im Zustand gemäß Fig. 2. Unter diesen Umständen gibt F i g. 2 den Zustand wieder, in dem die Lichtdurchlässigkeit am größten ist, während Fig. 1 den vollständig gesperrten Zustand zeigt. Falls eine vollständige Sperrung für den Lichtstrahl nicht erforderlich ist. kann das Volumenverhältnis von magnetischem Fluid 2 zu transparentem Fluid 3 auch kleinere Werte annehmen. 2Ί

Da der Sperrzustand nach Fig. 1 durch die auf das magnetische Fluid 2 wirkende Schwerkraft erfolgt, is; eine Energiezufuhr nicht erforderlich, um den Sperr/ustand aufrechtzuerhalten. Da sich die Anordnung des magnetischen Fluids 2 mit der Ausrichtung des hermetisch verschlossenen Behälters I ändert, könnte angenommen werden, daß der Sperrzustand durch eine Bewegung des Behälters 1 unterbrochen werden könnte. Obwohl sich zwar die Grenzfläche der zwei Fluide durch die Bewegung des Behälters I verlagert. bieibt jedoch das magnetische Fluid 2 in der Praxis immer in einem unteren Abschnitt des Behälters aufgrund seines Gewichts, und das transparente Fluid 3 kann sich nie im mittleren Abschnitt konzentrieren, solange der Elektromagnet 4 nicht erregt ist. Daher kann ein entlang der Linie 13 einfallender Lichtstrahl im Sperrzustand nie den Behälter I durchdringen. Denn die vollständige Sperrung unabhängig von der Ausrichtung des Behälters I kann durch geeignete Auswahl des Volumenverhältnisses sichergestellt werden. Dies gilt für alle Ausführungsbeispiele.

In den Fig. 4a. 4b und 4c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, mittels dessen der Lichtdurchlaß gesteuert werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist elektromagnetische Spule 26 um den transparenten Behälter 25 gewickelt. Der Strom von einer Gleichspannungsquelle 10 zur Spule 26 wird von einem Schalter 9 gesteuert.

Wenn der Schalter 9 offen ist. wird kein magnetischer Fluß erzeugt, so daß auf das magnetische Fluid 2 keine magnetische Anziehungskraft wirkt und es in Ruhe bleibt. Daher wird ein einfallender Lichtstrahl 20 durch das magnetische Fluid 2 unterbrochen, so daß er durch den Behälter 25 nicht hindurchtreten kann.

Wenn der Schalter 9 jedoch geschlossen ist, so daß durch die magnetische Spule 26 Strom fließt, wird ein magnetischer Fluß erzeugt, und das magnetische Fluid 2 im transparenten Behälter 25 unterliegt einer magnetischen Wechselwirkung aufgrund des Biot-Savartschen Gesetzes. Obwohl eine einfache Berechnung ergibt, daß im Inneren der Spule 25 ein gleichförmiges Feld herrscht, haben Versuche gezeigt, daß das magnetische Fluid 2 zum Rand gezogen wird, wie dies in Fig.4c gezeigt ist, so daß der Lichtstrahl 20 durch den zentrale Abschnitt des Behälters 25 hindurchtreten kann. Wem der Schalter 9 ausgeschaltet wird, um die Stromzufuh zu unterbrechen, verteilt sich das magnetische Fluid aufgrund der Schwerkraft gleichmäßig und kehrt in de in Fi g. 4b dargestellten stationären Zustand zurück, s daß der Lichtstrahl 20 wiederum unterbrochen ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in dein F i g. 5 5b und 5c dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel i: der grundsätzliche Aufbau der gleiche wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispicl. Ein Kamera Verschluß umfaßt das lichtundurchlässige magnetisch Fluid 2. das transparente Fluid 3, wie beispielsweis flüssiges Paraffin, den transparenten Behälter 27. in de das magnetische Fluid 2 und das transparente Fluid eingeschlossen sind, die elektromagnetische Spule 26 die Gleichspannungsquelk 10 sowie den Schalter 9. D transparente Behälter 27 weist einen sich in radiale Richtung erweiternden Abschnitt auf.

Wenn der Schalter 9 offen ist. wird von de Gleichspannungsquelle 10 keine Energie geliefert, un der Lichtstrahl 20 wird vollständig durch das magnet sehe Fluid 2 im Behälter 27 absorbiert, der al Kameraverschluß wirkt. Daher gelangt durch de Behälter 27 kein Licht, wie dies in F i g. 5b gezeigt ist.

Wenn der Schalter 9 jedoch geschlossen ist. wird übe die Gleichspannungsqucllc 10 und die elektromagnet! sehe Spule 26 ein Stromkreis geschlossen, so daß ei magnetischer Fluß erzeugt wird. Dadurch wird das in Behälter 27 eingeschlossene magnetische Fluid 2 in de an einem Ende der Spule 26 angeordneten, vorspringen den Abschnitt gezogen, so daß der Lichtstrahl 20 durc das transparente Fl;^:j 3 hindurchireten kann, das de zentralen Abschnitt des Behälters 27 einnimmt.

Wenn nach einer angemessenen Zeit der Schalter ^c geöffnet wird, wird die Energiezufuhr von dei Gleichspannunngsquclle 10 unterbrochen, und da magnetische Fluid 2. das vorher in den vorspringender Abschnitt gezogen worden war. unterliegt nur noch dei Schwerkraft und kehrt in seinen stationären Zustanc zurück, in dem der Lichtdurchtritt gesperrt ist.

F i g. 6 zeigt die Anwendung einer Ausführungsforrr der Vorrichtung bei einer fotografischen Kamera. Dabe wird durch die Vorrichtung 31 auf einem fotografischer Film 32 durch eine Linse 19 ein Bild 33 eines Objektes 2f erzeugt. Die Vorrichtung 31 umfaßt den hermetiscr abgeschlossenen, transparenten Behälter 29 der da magnetische Fluid 2 und das transpa—;nte Fluid ': enthält, sowie den Elektromagneten 30. Eine de Empfindlichkeit des Films 32 angepaßte Belichtungszei wird durch Schließen des Schalters 9 für ein« angemessene Zeitdauer bestimmt.

F i g. 7 zeigt eine weitere Anordnung, bei der da: magnetische Fluid 2 und das transparente Fluid 3. da: aus Wasser. Siliconöl, Glyzerin usw. bestehen kann, ir dem transparenten, hermetisch abgeschlossenen Behäl ter 34 eingeschlossen sind. Unmittelbar hinter derr transparenten, hermetisch abgeschlossenen Behälter 3^ ist der ringförmige Elektromagnet 37 angeordnet, dei aus den Spulen 15 und den Kernen 16 besteht und die Öffnung 35 aufweist. Die öffnung 35 des Elektromagne ten dient als Blende. Wenn der Elektromagnet 37 erreg ist. sind die Kerne 36 magnetisiert und das magnciischi Fluid 2 befindet sich in der in Fig.7a dargestellter Weise am Rand des Behälters 34. In diesem Zustand is das transparente Fluid 3 in einem zentralen Abschnitt 31 fixiert, der eine Linse bildet und konkav ausgebildet ist Dieser Aufbau und seine Wirkungsweise sine

.!euilieher in I ι fi- rt-i 11 titi Sh zn erkennen. I-Iin Schaltkreis /ur Erregung des Elektromagneten 37 isl durch die CilcichspMnniinpsqiiclle 10, den Schalter 9 und die Spule 15 gebildet. Wenn der Schalter 9 offen ist. sinkt ,|_;ls magnetische Fluid 2 aufgrund seines Eigengewichts s nach unten, wie dies in F i g. 8a dargestellt ist. Daher läßt Jt-' zentrale Abschnitt 38 des transparenten Behälters 14 Keinerlei Licht durch. Wenn der Schalter 9 geschlossen ist. ist der Elektromagnet 37 erregt, so daß or das magnetische Fluid 2 /um Randar schnitt zieht, wie dies in F i g. 8b dargestellt ist. In diesem Zustand der Vorrichtung kann der Lichtstrahl durch den zentralen Abschnitt 38 hindurchtreten.

Wenn der zentrale Abschnitt 38 der Innenwände 39 J'.'s transparenten Behälters 34 nach F i g. 7 konkav \<, .msgebildct st. wie dies deutlich in den F i g. 8a und 8b ;· ''igt ist, I ildet d.is transparente Fluid 3. das durch die

r _..„„ .!„. 1.1..L..— ,,„„ 17 IV..· Uh\ ..,-.

I ι ι Ifiiiif >"<- · !.(!.nuuiiu,. ........ .· y ■(..;„,

/jntr.ilen Abschnitt IH des transparenten Behälters 34 l:\ien im. eine Linse. D.iher kann eine fotografische K.imera dadurch gebildet werden, daß eine lichtemp-•■lulliche Schicht wie beispielsweise ein fotografischer ί ilm 32. hinter dem eine Linse bildenden Abschnitt 38 .ingeorclnet wird, wobei die Linse das Bild 33 des ' thiekles 28 auf den fotografischen Film fokussiert. » Diese Lin*e wirkt gleichzeitig als optischer Verschluß. Daher isl in dem beschriebene Ausführungsbeispiel mit einer ein/igen Vorrichtung eine Doppelfunktion erreicht.

In Fig. 7b ist eine Anordnung dargestellt, bei der in ■!em transparenten Behälter 25' gemäß F 1 g. 4a ein eine 1 nise bildender Abschnitt 38' ausgebildet ist. Um den -.insparenten Behälter 25' ist die Spule 26 gewickelt.die me ähnliche Funktion wie die Spule bei dem Ausfuhriingsbeispiel gemäß F i g. 7a hat.

Die sphärische Aberration einer Einzellinse kann !«.•ichi durch Zusammenfügen mehrerer verschiedener I .insen kompensiert werden. Wie dies in F i g. 9 gezeigt ¹M. kann beispielsweise der zentrale Abschnitt der Wände des transparenten Behälters zu konkaven '■ !i'.son 40 bzw. 41 ausgebildet sein, wobei die Innenwand 12 iles Behälters eine andere, konkave Linsenform ■ liien kann.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbcispiel. bei Jcm die lichtdurchlässige Fläche, d. h. der Durchmesser >lei- Blende verändert werden kann. Bei diesem ^nsiührungsbeispiel sind eine bestimmte Menge des ""igneiischen Fluids 2 und des transparenten Fluids 3 in '■ein transparenten Behälter 43 eingeschlossen. Um den Rand des Behälters ist gleichförmig die Spule 44 gewickelt. Die Spule 44 besteht aus verschiedenen ^pulenabschnitien 45 und 46. zu denen jeweils bestimmte Windungen gehören. Dieser Aufbau der "■»pule 44 dient dazu, den Radius der Blende bestimmen ^/u können. Die Gleichspannungsquelle 10 kann wahlweise mit einem der Spulenabschnitte verbunden «erden.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel kein Strom '!urch die Spule 44 fließt, verbleibt das magnetische

lind 2 im unteren Abschnitt des Behälters. Wenn der ω Schalter in eine Zwischenstellung für den Spulenab- ^hn,i_t 45 gebracht wird, wird durch einen Teil der Spule ■*"* i'in magnetischer Fluß erzeugt, und das magnetische um 2 wird in einem unteren Randabschnitt eezoeen. ^s" <JaU der einfallende Lichtstrahl 20 in der Nähender "pnschen Achse hindurchtreten kann, wie dies in ^ ¹K- 11b gezeigt ist. Wenn der Schalter auf den -^Pi'lenabschniu 46 umgeschaltet wird, wird ein größerer Abschnitt der Spule 44 erregt, nnd die den Lichtstrahl 20 hindurchlassende Öffnung wird größer als die in Fig. Ub, wie dies in Fig. lic gezeigt ist. Somit kann der Blendendurchmesser durch Umschalten der Stromzufuhr von der Gleichspannungsquelle 10 je nach den äußeren Bedingungen verändert werden.

In F i g. 12 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Wirkung des magnetischen Fluids beschleunigt isl, um die Funktion des Verschlusses zu verbessern. Das magnetische Fluid 2 und das transparente Fluid 3 sind in dem transparenten Behälter 56 dicht eingeschlossen. Um den transparenten Behälter 56 herum sind die elektromagnetischen Spulen 57, 58, 59 und 60 angeordnet. Hinter dem Behälter 56 befindet sich die lichtempfindliche Schicht 61 wie beispielsweise ein fotografischer Film. Zur Steuerung des Lichtstrahls 20 werden zunächst die elektromagnetischen Spulen 57,58,

in Fig. 3 dargestellten Polarität erzeugen. Dadurch wird das magnetische Fluid 2 an den Rand gezogen, so daß der Lichtstrahl 20 durchgelassen wird. Danach werden die Ströme /u den Spulen 57, 58, 59 und 60 durch eine geeignete Steuerschaltung abgeschaltet, so daß das magnetische Fluid 2 in seine den Lichtstrahl sperrende Stellung zurückkehrt.

In Fig. 14 ist eine Steuerschaltung zur Steuerung dieses Belichtungsvorganges dargestellt. Zunächst wird ein Steuerelement 62 wie beispielsweise eine auslösbare Halbleiterdiode (SCR) ausgeschaltet, und ein Steuerelement 63 wird eingeschaltet, so daß ein Strom durch die Spulen 57, 58, 59 und 60 von der Gleichspannungsquelle 10 fließen kann. Auf diese Weise werden die Spulen 57, 58, 59 und 60 ir der in F i g. 3 dargestellten Weise magnetisiert. Dann wird von einer anderen Einheit ein Schließsignal auf die Steuerelemente 62 und 65. wie beispielsweise auslösbare Halbleiterdioden (SCR), gegeben, so daß die Steuerelemente 62 und 65 eingeschaltet werden. Dann wird das Steuerelement 63. das ebenfalls eine auslösbare Halbleiterdiode (SCR) sein kann, umgekehrt angesteuert und ausgeschaltet. Dadurch wird der Strom durch die Spulen 57, 58 und 59 abgeschaltet, und deren magnetischer Fluß fällt ab.

Zum Aufladen eines Kondensators 64 ist ein Widerstand 66 vorgesehen, der einen solchen Wert hat. daß der Strom unterhalb des Durchlaßstroms für das Steuerelement 65 gehalten wird. Während des Zusammenbruchs der magnetischen Flüsse der Spulen 57, 58 und 59 kehrt das magnetische Fluid 2 in eine Stellung zurück, in der der Lichtdurchtritt gesperrt ist.

Da das Steuerelement 62 eingeschaltet ist. hält die Spule 60 einen magnetischen Fluß. Das Eigengewicht des magnetischen Fluids 2 und die magnetische Wechselwirkung mit dem Fluß der Spule 60 summieren sich in ihrer Wirkung, so daß das magnetische Fluid 2 schnell in die Sperrstellung zurückkehrt.

In Fig. 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der dichtverschlossene Behälter 56 das magnetische Fluid 2 und das transparente Fluid 3 enthält. Zu dieser Vorrichtung gehören ferner die elektromagnetischen Spulen 57, 58, 59 und 60, die das magnetische Fluid anziehen können, so daß der Lichtstrahl 20 hindurchgelassen werden kann, sowie eine magnetische Spule 67 zur schnellen Verlagerung des magnetischen Fluids 2.

In Fig. 16 ist eine elektrische Steuerschaltung zur Steuerung der Belichtung für die Vorrichtung nach Fig. 15 dargestellt. Der Strom von der Gleichspannungsquelle 10 zu den elektromagnetischen Spulen 57,

58, 59 und 60 wird von einem Steuerelement 69 gesteuert. Wenn diese Spulen erregt sind, wird das magnetische Fluid 2 so verschoben, daß das transparente Fluid 3 sich in einem zentralen Abschnitt befindet und der Lichtstrahl 20 durchgelassen wird. Wenn danach ein Belichtungs-SchlieBsignal von einer getrennten Einheit auf ein Steuerelement 70 gegeben wird, wird das Steuerelement 70 eingeschaltet und das Steuerelement 69 von der in einem Kondensator 68 gespeicherten Ladungsmenge umgekehrt angesteuert und abgeschaltet. Dadurch werden die Spulen 57, 58, 59 und 60 enterregt und ihr magnetischer Fluß abgebaut, so daß das magnetische Fluid 2 beginnt, in seine Sperrstellung zurückzukehren. Aufgrund der Tatsache, daß das Steuerelement 70 eingeschaltet ist, fließt ein Strom durch die elektromagnetische Spule 67. Die Bewegung

10

des magnetischen Fluids 2 wird durch den von der Spule 67 erzeugten magnetischen Fluß verstärkt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das spezifische Gewicht des magnetischen Fluids größer als das des transparenten Fluids. Bei sämtlichen Ausf^:lhrungsbeispielen ist auch der umgekehrte Fall möglich.

Ferner wurden die Materialien fü^ das magnetische Fluid und die transparente Flüssigkeit in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen lediglich als Beispiele abgegeben. Jedes Material kann dafür verwendet werden, sofern nur das magnetische Fluid ein kolloides, lichtundurchlässiges Fluid mit magnetisch aktivem Material ist und das transparente Fluid <n dem erforderlichen Wellenlängcnbereich durchlässig ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum wahlweisen Sperren bzw. Freigeben eines Lichtweges, bei der ein opakes, kolloides, magnetisches Fluid mit magnetisch aktivem Material und ein mit dem magnetischen Fluid unmischbares transparentes Fluid in einem dichten, transparenten Behälter eingeschlossen sind, neben dem eine Magnetanordnung zur Steuerung der Lage des magnetischen Fluids über ein Magnetfeld vorgesehen ist und der als Kameraverschluß in den

' 'Strahlengang zwischen Objektiv und Film einer •fotografischen Kamera eingesetzt ist, wobei das magnetische Fluid zur Sperrung des Strahlengangs dient, bei der ferner in der Magnetanordnung eine elektromagnetische Spule vorgesehen ist, in deren Speisekreis ein mit dem Auslöser der Kamera als Schließbetätiger gekoppelter Unterbrecher eingeschaltet ist und durch deren Magnetfluß im Behälter das magnetische Fluid im Sinne einer Freigabe des Strahlengangs zum Film verschiebbar ist, nach Patent P2341745. dadurch gekennzeichnet, daß die spezifischen Gewichte des magnetischen Fluids (2) und des transparenten Fluids (3) verschieden sind, und die Sperrlage des magnetischen Fluids in dem Behälter (1, 25. 25', 34, 43, 56) allein durch die Schwerkraft bestimmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis des magnetischen rluids (2) zum transparenten Fluid (3) sowie der Strahlengang durc den Behälter so bestimmt sind, daß unabhängig vor. der Orientierung des Behälters (1) '^m Raum as magnetische Fluid bei Nichtbetätigung des Verschlusses den Strahlengang (13, 20) immer sperrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. wobei die elektromagnetische Spule um einen Kern gewickelt ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4, H) konzentrisch zum Strahlengang (13, 20) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (36) in mehrere Abschnitte (II) aufgeteilt ist. die jeweils durch nichtmagnetisches Material (14) voneinander getrennt sind und jeweils mil einer elektromagnetischen Spule (15) versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Spule (26.44) um den Behälter (25'. 43) gewickelt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (43) und die Spule (44) zylinderförmig ausgebildet sind, und die Spule in Richtung der Zylinderachse in mehrere Abschnitte zur Bildung einer variablen Blende unterteilt ist (Fig. lOundll).

7 Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wand des transparenten Behälters im Bereich des Strahlenganges (20) zur Bildung einer Linse (38) ausgeformt ist (F i g. 7.8 und 9).

8. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne der elektromagnetischen Spulen (60, 67) beim Schließen des Verschlusses zur Unterstützung des Übergangs des magnetischen Fluids in die Sperrlage aufgrund der Schwerkraft hinger eingeschaltet bleibt als die übrigen Spulen (57 bis 54) (I'ig. Mund 16).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum wahlweisen Sperren bzw. Freigeben eines Lichtweges, bei der ein opakes, kolloides, magnetisches Fluid mit magnetisch aktivem Material und ein mit dem magnetischen Fluid unmischbares transparentes Fluid in einem dichten, transparenten Behälter eingeschlossen sind, neben dem eine Magnetanordnung zur Steuerung der Lage des magnetischen Fluids übel- ein Magnetfeld vorgesehen ist und der als Kameraverschluß in den

ίο Strahlengang zwischen Objektiv und RIm einer fotografischen Kamera eingesetzt ist, wobei das magnetische Fluid zur Sperrung des Strahlengangs dient, bei der ferner in der Magnetanordnung eine elektromagnetische Spule vorgesehen ist, in deren

is Speisekreis ein mit dem Auslöser der Kamera als Schließbetätiger gekoppelter Unterbrecher eingeschaltet ist und durch deren Magnetfluß im Behälter das magnetische Fluid im Sinne einer Freigabe des Strahlengangs zum Film verschiebbar ist, nach Patent

P 23 41 745."

Gemäß dem auf einem älteren Zeitrang beruhenden Hauptpatent P 23 41 745 ist bei einer derartigen Vorrichtung zusätzlich ein Permanentmagnet erforderlich. Dieser Permanentmagnet ist in der Richtung des Strahlengang? gesehen unmittelbar hinter dem Film angeordnet, um durch die Wirkung seines durch den Film hindurchtretenden Magnetfeldes auf das magnetische Fluid dieses in der Sperrlage festzuhalten. Die Öffnung des Verschlusses erfolgt dabei durch Einschalten der elektromagnetischen Spule, durch deren Magnetfluß sodann das das magnetische Fluid als Sperre im Strahlengang festhaltende Magnetfeld des Permanentmagneten gerade kompensiert wird. Da diese Vorrichtung neben der elektromagnetischen Spule auch noch den Permanentmagneten benötigt, weist sie noch nicht die größtmögliche baulische Einfachheit auf.

Es ist bereits ein Lichtventil (DE-OS 21 14 658)

bekannt, das zwischen zwei transparenten Platten, die mit transparenten Elektroden beschichtet sind, eine

«o Flüssigkeit enthält. In dieser Flüssigkeit sind kleine nadeiförmige Teilchen suspendiert, die infolge ihrer ungeordneten Ausrichtung den Lichtdurchtritt schwachen. Wird dagegen eine Spannung an die Elektroden angelegt, so richten sich die Nadeln parallel zum Strahlengang aus. wodurch die Lichidurchlässigkcit erhöht wird. Da es bei diesem Lichtventil leicht zu Ballungen und Klumpenbildungen der Nadeln kommt, ist es erforderlich, eine Pumpe \ orzuschen. durch die die Flüssigkeit in Umlauf gehalten wird. Dieses bekannte Lichtventil ist baulich aufwendig und erscheint daher als Verschluß für eine fotografische Kamera wenig geeignet.

Eine weitere bekannte Vorrichiung (US-PS 36 48 269). die als Sichtgerät dient, weist einen Behälter auf. der im wesentlichen aus zwei großen, geringfügig voneinander beabstandeten Abschlußflachen besteht, deren eine durchsichtig ist. Auf der dazu entgegengesetzten anderen Abschlußfläche sind Zeichen angeordnet, die im Falle eines unverspcrrtcn Sirahlengangs durch die durchsichtige Abschluliflächc betrachte: werden können. Der Behälter ist einerseits mit einem opaken magnetischen Fluid und andererseits mit einem damit unmischbaren transparenten Fluid gefüllt. Das magnetische Fluid besteht aus ferromagnctischcm

Material, wie Ferrit. Chromdioxyd oder dergleichen. d.is in einer geeigneten Trägerflüssigkeit, wie llydrocarbon;i te. Fliiorcarbonatc und dergleichen mit einem oberflächenaktiven Mittel, wie Fettsäuren als Lösiinys-