DE2428012A1

DE2428012A1 - Diaphragms and shutters for still and cine cameras - consist of liquid crystals in circular distribution between plates

Info

Publication number: DE2428012A1
Application number: DE19742428012
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Heinrichs
Original assignee: HEINRICHS KLAUS DIETER
Current assignee: HEINRICHS KLAUS DIETER
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1974-06-11
Publication date: 1976-01-02

Abstract

The liquid crystal diaphragms and shutters for use in cine or still cameras as a combination or as individual units, are connected in either case with an external operating switch. The liquid crystal shutter comprises two transparent plates of glass or plastics (A, B) which enclose a layer of liquid crystal (C) a few microns thick. Both plates have conductive transparent internal surfaces, with which electrical contact is made through a silver spot to which a silver thread is soldered. When a current is applied the crystals permit transmission of light-rays, which are otherwise reflected back. Very rapid operation is obtained.

Description

Titel: 'lüssigkristallblenden-und Verschlüsse Anw endung 5 -gebiet: Die Erfindung betrifft Flüssigkristall-Dlenden und Flüssigkristallverschlüsse für Kameras und Laufoildkameras. Das Gerät besteht aus einer Kombination von Bliissig-Kristallolende und Flüssigkristallverschluß.Title: 'Liquid crystal diaphragms and closures Application 5 - area: The invention relates to liquid crystal shutters and shutters for Cameras and motion picture cameras. The device consists of a combination of Bliissig-Kristallolende and liquid crystal shutter.

Mine zweite Variante benutzt Flüssigkristallblende und Flüssigkristallverschluß einzeln.The second variant uses a liquid crystal shutter and a liquid crystal shutter individually.

seide Varianten sind mit einem-externen dedienungsschalter verwunden.The silk variants are wound with an external control switch.

Zweck: Flüssigkristallblenden und Flüssigkristallverschlüsse bestimmen in ihrer Funktion als Dämpfungs-und Schaltelement die über die Zeit t auf einen Film wirkende ßelichtung H = E # t.Purpose: to determine liquid crystal screens and liquid crystal shutters in their function as a damping and switching element which over the time t on a Film exposure H = E # t.

stand der Technik mit Fundstellen: Elektromechanische Verschlußeinheiten mit elektronischer Zeitsteuerung sind in den meisten Kameras üblich. Die zugehörigen Patente gehen auf das Jahr 1956 zurück. Eine deschreioung der realisierten elektromechanischen Verschlußeinheiten findet sich in "ELEKTRONIK" Jahrgang 1965, Heft 12, weite 363 - 364. An der Ausführung von Blenden hat sich im Prinzip kaum etwas geändert. iViechanische wenden werden heute weiterhin in allen Kameras verwendet.state of the art with sites of discovery: electromechanical locking units with electronic timing are common in most cameras. The associated Patents go back to 1956. A description of the realized electromechanical Locking units can be found in "ELEKTRONIK", year 1965, issue 12, width 363 - 364. In principle, hardly anything has changed in the design of apertures. iViechanische turns are still used in all cameras today.

EritiK des Standes der Technik: Mechanische Verschlüsse weisen Toleranzen bis + 5Ti0 vom Sollwert auf. Ihre Genauigkeit ist nicht ausreichend. 3esonders die Langzeitgenauigkeit ist bei mechanischen Verschlüssen problematisch, da sie dem Verschleiß unterliegen. Der herkömmliche Verschluß bedarf einer Aufzienmechanik. Bei schnellen Bildfolien sind dann relativ schwere elektrische Motoraufzüge erforderlich, die die Kamera erheolich verteuern und viel Platz beanspruchen.Prior Art EritiK: Mechanical fasteners have tolerances up to + 5Ti0 from the setpoint. Their accuracy is insufficient. 3especially the Long-term accuracy is problematic with mechanical closures, as they are the Subject to wear and tear. The conventional shutter requires one Opening mechanism. In the case of fast picture slides, there are relatively heavy electrical ones Motor lifts required, which make the camera very expensive and take up a lot of space.

Der Platzbedarf herkömmlicher blenden und Verschlüsse ist erneolich. The space required by conventional screens and closures is enormous.

AufgaDe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine £3lende-Verschluß-Kombination so zu gestalten, daß die hone Genauigkeit einer ßichtregeleleKtronik voll ausgenutzt werden kann ( 3.Task: The invention is based on the task of a lende-lock combination designed in such a way that the high accuracy of a visual control electronics is fully utilized can be (3.

P Nr. 23 41 460.0-51). Ohne mecnanischenoaer Motoraufzug sollen extrem schnelle 3ildfolien bei Kameras realisiert werden. Der Platzoedarf soll verringert werden. P No. 23 41 460.0-51). Without a mechanical motor lift should be extreme fast 3-image foils can be realized with cameras. The need for space should be reduced will.

Lösung: Die Aufgabe wird erfindungsgemäß 1. dadurch gelost, daß zwischen zwei Glas-oder Kunststoffplatten mit ringformiger Aufteilung Flüssigkristalle in nematischer Phase eingeoracht werden. Jeder Kreisring ist vom nachfolgenden getrennt. Je zwei galvanische Verbindungen führen zu jedem Kreisring. Damit sind blende und Verschluß gleichzeitig auf einer Plattenkombination realisierbar. Die 2.Solution: The object is achieved according to the invention 1. in that between two glass or plastic plates with ring-shaped division of liquid crystals in nematic phase. Each annulus is separate from the next. Two galvanic connections lead to each circular ring. That means aperture and Closure can be realized simultaneously on one plate combination. The 2.

Version Genutzt einzeln einschaltbare Slenden, deren prinzipieller Aufbau denen unter 1. Version Uses individually switchable slends, the principle of which Structure those under 1.

gleicht. Abweichend von 1. wird Dei Version 2. ein getrennter Verschlu3 genutzt. Er besteht aus 2 Glas-oder Kunststoffplatten, zwischen denen die Flüssigkristalle eingebracht werden. Zwei galvanische Verbindungen führen zum Flüssigkristallverschluß. equals. Deviating from 1. the version 2. is a separate lock3 utilized. It consists of 2 glass or plastic plates between which the liquid crystals be introduced. Two galvanic connections lead to the liquid crystal shutter.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung: 1. Ein Umschalter zur Bedienung, der aie gleichzeilge Ausnutzung der Blende-Verschlußkombination sowohl als ßlende, als aucn als Verschluß zuläßt.Further embodiment of the invention: 1. A switch for operation, the simultaneous use of the aperture-shutter combination as well as the aperture, than also allows as a closure.

2. schräg angeordnete Kreisringe aus transparentem Kunststoff oder Glas zur Unterteilung der Blendenfläche, so daß ein nahtloser Übergang von einem .31endenring zum anderen ermöglicht wird. Die Kreisringe besitzen die gleichen optiscnen Eigenschaften wie die einzu bringenden Flüssigkristalle in nematischer Phase.2. obliquely arranged circular rings made of transparent plastic or Glass to subdivide the panel surface, so that a seamless transition from one .31endenring to the other is made possible. The circular rings have the same optiscnen Properties like the liquid crystals to be introduced in the nematic phase.

Erzielbare Vorteile: 1. Kreisförmige Blenden ohne mechanische Funktionselemente.Achievable advantages: 1. Circular diaphragms without mechanical functional elements.

2. Verschlüsse ohne opannvorrichtung und mechanische oder elektromechanische Funktionselemente.2. Closures without an opening device and mechanical or electromechanical Functional elements.

3. Der Raumbedarf der Verschluß-dlende-Kombination selbst ist im wesentlichen nur von zwei sehr dünnen Glas-oder Kunststoffscheiben bestimmt.3. The space required by the shutter / diaphragm combination itself is essential determined only by two very thin glass or plastic panes.

4. Die Ansprechgeschwindigkeit von Blende und Verschluß ist allein durch die Anstiegszeit der eingesetzten Flüssigkristalle beim Seaufschlagen mit spannung charakterisierbar.4. The speed of response of the diaphragm and shutter is alone due to the rise time of the liquid crystals used when impacting stress can be characterized.

kürzeste Verscnlußzeiten sind problemlos realisierbar.The shortest closure times can be achieved without any problems.

6. ei Lauf-und dtehbildkameras können belichtungsautomaten gefertigt werden, die ohne Drehspulmeßwerke und mechanische Kraftübertragung auf Blendenlamellen arbeiten.6. Automatic exposure cameras can be manufactured for running and close-up cameras without moving-coil measuring units and mechanical power transmission to aperture blades work.

Beschrei oung eines Ausführungs -Beispiels: Ein Ausführungsbeispiel eines Verschlusses, einer Blende und einer Kombination von Blende und Verschluß wird im folgenden näher oeschrieben.Description of an exemplary embodiment: An exemplary embodiment a shutter, a diaphragm and a combination of diaphragm and shutter is described in more detail below.

Abb. 1 und 2 zeigt einen Querschnitt und eine Auf sicht auf einen Flüssigkristallverschluß.Fig. 1 and 2 shows a cross section and a top view of a Liquid crystal shutter.

Die weiden transparenten Deckscheiben aus Glas oder Kunststoff (A und 3) schließen im schwarz ein0efärbten Isolatorring C eine enige/um starke Flüssigkristallschicht ein.The willow transparent cover plates made of glass or plastic (A. and 3) close im black colored insulator ring C a few / um thick liquid crystal layer.

Die beiden Deckflächen A und d besitzen leitende, transparente Innenflächen D. Die Kontaktierung erfolgt durch benetzen mit einem Leitsilbertropfen E, an den ein oilberdraht angelbtet ist. Wird an die jilberdrähte eine Spannung angelegt, so ordnen sich die Kristalle (Abb.3), während die zusätzlich vorhandenen Ionen I an die entsprechenden Elektroden wandern. Nach dem Abschalten der Spannung vollführen die Ionen I statistische Wärmebewegungen und bringen die linear und parallel zueinander angeordneten Kristallformationen durcheinander. Auftreffende Lichtstrahlen werden jetzt reflektiert. (At>o.4) Abb.5 zeigt eine Flüssigkristallblende, die der Einfachheit halber nur 2 Slendenstufen aufweist. Die Deckscheiben F und G schließen zwischen dem schwarz eingefärbten Isolatorring H und den Kunststoffringen J Flüssigkristalle ein. Während die Innenfläche K der Deckplatte F eine ganzflächge, leitende und transparente Oberfläche besitzt, ist die Deckplatte G (Abb.6) in 2 Blendenringe und eine Kreisfläche L aufgeteilt. Feinste Kapillarbohrungen führen zu den leitenden Flächen L (Abb.7), die jeweils durch die Ringe J voneinander isoliert sind (Abb.5). Die Ringe J sind in einem Winkel zur Oberfläche angeordnet. Auf den isolierenden Flächen N erreichen die Kapillaroohrungen die Oberfläche der Deckplatte G, wo sie durch einen Eunststofftropfen verschlossen werden. Durch den Kunststofftropfen führt als Elektrode ein Silberdraht an den ochaltlitze angelötet werden kann (Abb.7). Beim Anlegen von opsnnung zwischen 1 und 7,8,9 läßt sich die Blende völlig öffnen. Durch wahlweises Unterbrechen von Spannung zwischen 1-?, 1-8 und 1-9 (Abb.The two top surfaces A and d have conductive, transparent inner surfaces D. The contact is made by wetting with a conductive silver drop E to the an oilber wire is glued on. If a voltage is applied to the silver wires, this is how the crystals are arranged (Fig.3), while the additional ions I migrate to the corresponding electrodes. Carry out after switching off the voltage the ions I statistical heat movements and bring them linear and parallel to each other arranged crystal formations messed up. Impinging rays of light will be now reflected. (At> o.4) Fig.5 shows a liquid crystal shutter, that of simplicity half has only 2 slenden levels. The cover disks F and G close between the black insulator ring H and the plastic rings J liquid crystals a. While the inner surface K of the cover plate F is a full-area, conductive and transparent Surface, the cover plate G (Fig.6) is in 2 aperture rings and a circular area L split. The finest capillary bores lead to the conductive surfaces L (Fig.7), each of which is isolated from one another by the rings J (Fig.5). The rings J are arranged at an angle to the surface. Reach N on the insulating surfaces the capillary holes the surface of the cover plate G, where they are covered by a drop of plastic be locked. A silver wire leads through the plastic drop as an electrode can be soldered to the ochaltlitze (Fig.7). When creating an opening between 1 and 7,8,9 can be adjusted to the aperture open completely. By optional Interrupting voltage between 1- ?, 1-8 and 1-9 (Fig.

5 und 6) läßt sich jeder einzelne Blendenring einschalten. 5 and 6) each individual aperture ring can be switched on.

Abb. 8a,b,c zeigen den zugehörigen Umschalter, der es gestattet, die Blende nach Abb.5 und 6 gleichzeitig als Verschluß zu benutzen. Liegt an 7,8,9 negative spannung und an 1 positive Spannung, so ist die Blende völlig geöffnet (ADb.8a). Liegt an 7,8,9 Nullpotential so ist die Blende völlig geschlossen. In Abb.8a kann über eine Lichtregelelektronik bei Erreichen eines bestimmten H = E¢t die Spannung von 7,8,9 abgeschaltet werden: Die Blende wirkt als Verschluß. In Bild 8b wirkt der Ring 7 (. auch Abt.6) als Blende, während Ring 8 und Ring 9 als Verschluß gesteuert wird. Analoges gilt für dild 8c, jedoch mit einer höheren dlendenzahl. Fig. 8a, b, c show the associated changeover switch, which allows to use the aperture according to Fig. 5 and 6 at the same time as a shutter. Is at 7,8,9 negative voltage and positive voltage at 1, the shutter is fully open (ADb.8a). If there is 7,8,9 zero potential, the shutter is completely closed. In Fig.8a can be controlled by light control electronics when a certain H = E ¢ t the voltage of 7,8,9 are switched off: The diaphragm acts as a shutter. In picture 8b acts the ring 7 (. Also section 6) as a diaphragm, while ring 8 and ring 9 as a closure is controlled. The same applies to dild 8c, but with a higher number of diaphragms.

Patentansprüche: Oberbegriff: Flüssigkristallblenden und Flüssigkristallverschlüsse für Kameras und Laufbildkameras. Claims: Generic term: liquid crystal panels and liquid crystal shutters for cameras and motion picture cameras.

Kennzeichnender Teil: Dadurch gekennzeichnet, daß 1. zwischen 2 Glas-oder Kunststoffplatten mit ringförmiger Aufteilung Flüssigkristalle in nematischer Phase eingebracht werden. Jeder Kreisring ist vom nachfolgenden getrennt. Je zwei besondere galvanische Verbindungen führen zu jedem Kreisring. Damit sind Blende und Verschluß durch einen Umschalter gleichzeitig auf einer Plattenkomoination realisierbar. Die 2.~Version benutzt einzeln einschaltbare Blenden, deren prinzipieller Aufbau denen unter 1.Characteristic part: characterized in that 1. between 2 glass or Plastic plates with ring-shaped division. Liquid crystals in the nematic phase be introduced. Each annulus is separate from the next. Two special each galvanic connections lead to each annulus. That is the aperture and shutter Can be realized simultaneously on a plate combination by means of a toggle switch. the 2. ~ Version uses individually switchable apertures, the basic structure of which under 1.

gleicht.Abweichend von 1. wird oei Version 2.In contrast to 1., version 2.

Claims

a separate shutter is used. He exists

made of 2 glass or plastic plates between which the liquid crystals be introduced.

2 galvanic connections lead to the liquid crystal lock.

Preamble of the dependent claim: changeover switch according to claim 1, subdivision Circular rings according to claim 1, as well as special galvanic connections according to claim 1.

Characteristic part of the dependent claim: A. Changeover switch An electronic one or mechanical changeover switch, which allows the simultaneous use of the shutter-shutter combination both as a diaphragm and as a shutter.

B. Circular ring Inclined circular rings made of plastic or glass to subdivide the diaphragm surface, 30 that a seamless transition from an aperture ring on the other hand is made possible. The circular rings have the same optical properties like the liquid crystals to be introduced in the nematic phase.

C. special galvanic connection special galvanic connections, which are made by capillary eyelets to the diaphragm surfaces. As a leader Filled liquid crystals are used for this.