DE2612121A1

DE2612121A1 - Optische lamelle

Info

Publication number: DE2612121A1
Application number: DE19762612121
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Kondo
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1975-03-28
Filing date: 1976-03-22
Publication date: 1976-09-30
Also published as: US4024552A; JPS51113620A; JPS5931047B2

Description

ΡΛΤ E f J TA NWÄ'.T E

A. GRÜNECKER

DlPl INS.

H. KINKELDEY

DR.-1NO.

W. STOCKMAIR

DR.-INQ. ■ AeE(CALTECH)

K. SCHUMANN

DR. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPL.-INQ.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT. ■ DIPL.-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR. REt). OEC. ΙΝΘ.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

22. März 1976 P 10 246

Fuji Photo Film Co., Ltd.

210, Nakanuma, Minamiashigara-shi, Kanagawa-ken, Japan

Toshihiro Kondo

2-14-3, Kamiishihara, Chofu-shi, Tokyo, Japan

Optische Lamelle

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch angetriebe optische Lamelle.

Allgemein bezieht die Erfindung sich auf eine optische Lamelle, wie beispielsweise eine Verschlußlamelle bzw. einen Verschlußvorhang oder eine Blendenlamelle, um die Lichtstrahlen in optischen Geräten, wie beispielsweise photographischen Kameras, Filmkameras, holographischen Kameras usw., zu unterbrechen; insbesondere bezieht die Erfindung sich auf

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TELEFON (089)22 28 62

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eine optische Lamelle, die angetrieben wird, um den Licb.tdurch.gang in optischen Geräten mittels einer elektromagnetischen Kraft zu verschließen-oder zu öffη en.

Es wird angestrebt, die Zahl der Einzelteile einer Kamera zu reduzieren, um ihre Größe und ihr Gewicht zu verringern. Durch Vereinfachung des Aufbaus der Kamera ist es auch möglich, ihre Bedienung zu vereinfachen und ihre Herstellungskosten zu senken. Unter dem Gesichtspunkt der Vereinfachung ist es jedoch nicht zweckmäßig, die verschiedenen Mechanismen in der Kamera nur durch me.chaniche Antriebseinrichtungen anzutreiben. Deshalb ist eine elektrische S"feuerung, die eine Belichtungssteuerschaltung verwendet, für die Steuerung des Verschlußmechanismus und des Blendenmechanismus vorgeschlagen und auch in die Praxis umgesetzt worden.

Selbä bsi diesen elektrisch gesteuerten Kameras werden jedoch die Steuermechanismen durch eine mechanische Kraft, beispielsweise die Kraft einer Feder, angetrieben. So wird beispielsweise durch den Handgriff, der zur Einstellung des Verschlußmechanismus erforderlich ist, eine Feder gespannt und damit ihre Federkraft gespeichert; die Feder wird dann in dieser Lage durch ein Feststellteil arretiert; anschließend wird das Feststellteil mittels eines Solenoids oder eines ähnlichen Elementes freigegeben, das durch eine elektrische Schaltung gesteuert wird. Der Verschlußmechanismus wird dann durch die Kraft der gespannten Feder angetrieben. Solche Kameras, die Federkräfte für den Antrieb des Verschlußmechanismus oder ähnlicher Teile verwenden, erfordern jedoch komplizierte mechanische Antriebseinrichtungen. Deshalb sind der Aufbau und die Funktionsweise dieser

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Kameras immer noch, relativ kompliziert und aufwendig, und- ihre Herstellungskosten sind zu hoch.

In Anbetracht der Nachteile dieser Kameras ist vorgeschlagen worden, den Verschlußmechanismus oder den Blendenmechanismus unter Verwendung einer Kombination aus einem Permanentmagneten und einer Spule durch eine elektromagnetische Kraft anzutreiben. Da jedoch die Antriebskraft für die Spule von der Zahl der Windungen der Spulenwicklung und der Größe des durch die Spule fließenden elektrischen Stroms abhängt, muß die Zahl der Windungen erhöht werden, um eine große Antriebskraft zu erhalten; dabei muß jedoch andererseits berücksichtigt werden, daß die Zellen für die Lieferung des elektrischen Stroms, die klein genug sind, um sie in dem begrenzten Raum im Kameragehäuse unterzubringen, zwangsläufig nur eine geringe Energie liefern; außerdem führt eine Erhöhung der Zahl der Windungen der Spulenwicklung zu einer Vergrößerung der Spule, was unter Berücksichtigung der Herstellung nachteilig ist. Es wird deshalb angestrebt, daß die optische, elektromagnetisch angetriebene Lamelle so leicht wie möglich sein sollte. Wenn weiterhin die Verschlußlamelle mit großer Geschwindigkeit angetrieben werden soll, sollte die Trägheit der Lamelle so gering wie möglich sein. Auch unter diesem Gesichtspunkt wird angestrebt, die Lamelle so leicht wie möglich zu machen.

Darüberhinaus wird eine herkömmliche optische Lamelle im allgemeinen aus einem blattförmigen Metallteil,' beispielsweise einem Metallblech mit einer Dicke von ungefähr 0,04 mm hergestellt; das Metallteil trägt eine schwarze, matte bzw. mattierte Beschichtung,um Oberflächenreflexionen zu vermeiden. Ein Hachteil einer solchen Metallamelle liegt darin, daß die Oberflächenbeschichtung durch die scharfen Kanten einer

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benachbarten Lamelle zerkratzt wird, dies kann insbesondere dann geschehen, wenn die lamelle in einer Blende verwendet wird, die mehrere Blendenlamellen aufweist. Das abgekratzte Beschichtungsmaterial kann auf die Oberfläche der linsen des Kameraobjektivs fallen, so daß sich die Qualität der Abbildung verschlechtert. Außerdem ist die Beschichtung der Oberfläche der Lamelle mit dem schv/arzen, mattierten Material sehr schwierig und deshalb aufwendig, da die Dicke der Lamelle bis zu mehreren 10 Mikron betragen kann. Schließlich hat eine Metallamelle ein großes Gewicht, da die spezifische Dichte des für die Lamelle verwendeten Materials bis zu 7,0 betragen kann. Deshalb ist eine Metallamelle nicht für elektromagnetische Antriebe geeignet.

Der Erfindung liegt deshalb unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine optische Lamelle,- wie beispielsweise eine Verschlußlamelle bzw. einen Terschlußvorhang oder eine Blendenlamelle zu schaffen, die durch eine elektromagnetische Kraft elektromagnetisch angetrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgenäß gelöst durch ein lichtundurchlässiges, blattförmiges Teil aus einem Kunststoffmaterial und durch eine darin angeordnete, blattförmige, elektromagnetische Spule, die sich parallel zu dem blattförmigen Kunststoffteil erstreckt.

Die mit der Erfindung erzielten Torteile liegen insbesondere darin, daß eine elektromagnetisch angetriebene optische Lamelle mit geringem G-ewicht geschaffen wird, die Mcht durch elektromagnetische Kräfte angetrieben werden kann. Außerdem kann diese optische Lamelle mit geringen Kosten hergestellt werden. Weiterhin ist die elektromagnetisch angetriebene optische Lamelle nach der Erfindung mit einer elektromagnetischen Spule versehen, die durch einen stationär angeordneten Permanentmagneten angetrieben wird, wenn sie erregt oder entregt

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wird. Schließlich wird eine den Lichteinfall unterbrechende Lamelle aus einem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise eine Verschlußlamelle bzw. ein Verschlußvorhang oder eine Blendenlamelle für Kameras, geschaffen, die elektromagnetisch angetrieben wird.

Die optische Lamelle nach der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine dünne, blattförmige, elektromagnetische Spule in einer Kunststofflamelle vorgesehen ist, die schwarze Pigmente enthält, um die Lamelle lichtundurchlässig zu machen. Die dünne, elektromagnetische, blattförmige Spule ist so in der lichtundurchlässigen Kunststofflamelle angeordnet, beispielsweise eingegossen, daß sich die blattförmige Spule in der Mitte der Dickenabmessung der Kunststofflamelle befindet. Deshalb hat die optische Lamelle nach der vorliegenden Erfindung keine scharfen Kanten, so daß keine Gefahr besteht, daß die Oberflächen anderer Lamellen zerkratzt werden.

Die Erfindung schafft also eine elektromagnetisch angetriebene optische Lamelle, bei der eine dünne, elektromagnetische, blattförmige Spule in einer Kunststofflamelle angeordnet, beispielsweise eingegossen oder abgedichtet ist. Die blattförmige Spule besteht aus einem Substrat aus einem Kunststoffilm und einer darauf durch ein Photoätzverfahren abgelagerten Spule. Die blattförmige Spule ist in der Mitte der Dickenabmessung in der Kunststofflamelle angeordnet, beispielsweise eingegossenJ dies bedeutet, daß der Abstand der blattförmigen Spule zu' den beiden großen Seitenflächen der Kunststofflamet-Ie gleich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfüh-

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rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden , schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen;

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine optische Lamelle gemäß einer Ausführungsform der Torliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch die optische Lamelle nach Figur 1 längs Linie II-II;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine elektromagnetische, blattförmige Spule, die in der optischen Lamelle nach den Figuren 1 und 2 angeordnet, beispielsweise eingegossen ist;

Fig. 4 einen Schnitt durch die elektromagnetische, blattförmige Spule nach Fig. 3 längs Linie IV - IY;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine optische Lamelle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Verschlusses für eine Kamera, bei dem die in Fig. 5 gezeigte optische Lamelle verwendet wird; und

Fig. 7 einen longitudinalen Schnitt durch den in Fig. 6 gezeigten Verschluß längs Linie VII - VII.

Eine Ausführungsform der optischen Lamelle nach der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 1 und

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dargestellt. Die optische Lamelle 1 hat eine rechteckige Form und wird als vordere "bzw. voreilende oder hintere "bzw. nacheilende Verschlußlamelle bzw. Verschlußvorhang eines Schlitzverschlusses verwendet. Die optische Lamelle 1 weist eine elektromagnetische, blattförmige Spule 10 auf, die in der Mitte der Dickenabmessung eines blattförmigen Kunststoffteils 2 angeordnet, beispielsweise eingegossen ist. Das blattförmige Kunststoffteil 2 hat eine Dicke von 500 bis 200 Kikron.

Die blattförmige, elektromagnetische Spule 10 weist ein Substrat 11 aus einem Kunststoffilm bzw. einer Kunststoffolie :und eine Spule 12 auf, die durch ein Phot>- bzw. Lichtätzverfahren darauf abgelagert ist. Die durch Photoätzen erzeugte Spule 12 wird hergestellt, indem eine dünne Schicht aus Aluminium, Kupfer, Silber oder einem ähnlichen Material in 6iner Dicke von 5 bis 10 Mikron auf dem Substrat 11 aus dem Kunststoffilm abgelagert und anschließend ein Teil der Schicht entfernt wird, so daß aufgrund der Photoätztechnik eine Schicht in Form der Spule zurückbleibt. Die Spule 12 weist an ihren beiden Enden Anschlüsse 13 und 14 auf, die auf dem Substrat 11 vorstehen. Da solche elektromagnetischen, blattförmigen Spulen bereits im Einsatz sind, soll ihr Aufbau nicht im einzelnen beschrieben werden.

Das blattförmige Kunststoffteil 2 besteht im allgemeinen aus thermoplastischen Harzen, wie beispielsweise Polyazetal, Polykarbonat, Polyester usw., die schwarze Pigmente, wie beispielsweise Ruß bzw. Garbon Black, enthalten; als Alternative hierzu können aushärtbare Harze, wie beispielsweise Phenolharze vom Resoltyp, Kondensationsharze von Xylol und Phenol, Diallylphtalat-Harze, Epoxydharze, ungesättigte Polyesterharze usw. verwendet werden, die schwarze

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Pigmente, wie beispielsweise Ruß bzw. Carbon Black, enthalten. Da die Lamelle eine gewisse Starrheit haben muß, wird bei Bedarf ein aus Tuch bzw. einem Textilmaterial bestehendes Verstärkungsmaterial, wie beispielsweise Kohlenstoffasern oder Hartgummi, in das Kunststoffmaterial eingearbeitet.

Bei der Herstellung der oben beschriebenen optischen Lamelle kann ein polymeres Material, das schwarze Pigmente und eine Verstärkung aus einem Textilmaterial enthält, zusammen mit einer blattförmigen, elektromagnetischen Spule durch ein Spritzgußverfahren geformt werden, wobei sich die elektromagnetische Spule in der Mitte des polymeren Materials befindetj als Alternative hierzu kann die blattförmige Spule zusammen mit zwei Kunststoffblättern als Laminat ausgebildet werden, wobei die blattförmige Spule zwischen den beiden Kunststoffblättern angeordnet wird. Wenn die optische Lamelle als Ver— schlußlamelle bzw. Verschlußvorhang oder Blendenlamelle verwendet werden soll, sollte die Oberfläche der Lamelle nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform bearbeitet werden, damit sich zur Vermeidung von Oberflächenreflexionen eine rauhe Oberfläche ergibt.

Ein Beispiel eines Verschlusses, bei dem eine Lamelle gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, soll im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 7 beschrieben werden. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weist eine Verschlußlamelle 20 nach dieser Ausführungsform an einem Ende einen V-förmigen ausgeschnittenen Bereich 21 auf und ist mit einer elektromagnetischen, blattförmigen Spule 22 versehen, die in der Nähe ihres anderen Endbereiches in ihrem Inneren angeordnet, beispielsweise eingegossen ist. Die elektromagnetische, blattförmige

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Spule 22 ist in der longitudinalen Richtung magnetisierbar. Die Verschlußlamelle 20 hat im einzelnen den gleichen Aufbau, wie er unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 oben beschrieben wurde.

In den Figuren 6 und 7 ist ein Beispiel eines Guillotine-Verschlusses dargestellt, bei dem die in Fig. 5 gezeigte Verschlußlamelle verwendet wird. Zwei Verschlußlamellen 31 und 41 sind verschiebbar in einem Verschlußrahmen 30 angebracht, um an zwei Führungsnuten 35 bzw. 45 entlanggeführt zu werden. Die beiden Verschlußlamellen 31 und 41 werden mittels einer Federanordnung (nicht dargestellt) in Anlage an Anschlägen 31a und 41a gehalten, wenn der Verschluß geschlossen ist, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Im Innern der ersten Verschlußlamelle 31 ist eine elektromagnetische Spule 33 angeordnet, beispielsweise eingegossen, während in der zweiten Verschlußlamelle 41 eine elektromagnetische Spule 43 angeordnet, beispielsweise eingegossen ist. Die elektromagnetischen Spulen 33 und 43 sind an ihren Anschlüssen 33a bzw. 43a mit Zuführungsdrähten 32 und 42 verbunden. Ein erster Permanentmagnet 34 ist stationär neben der ersten Verschlußlamelle 31 vorgesehen, während ein zweiter Permanentmagnet 44 stationär neben der zweiten Verschlußlamelle 41 vorgesehen ist. Wenn die erste Spule 33 erregt wird, wird die erste Verschlußlamelle 31 unter Überwindung der Kraft der Federanordnung durch die zwischen der ersten Spule 33 und dem in der ersten Verschlußlamelle 31 getragenen Permanentmagneten 34 erzeugte elektromagnetische Kraft nach links bewegt. Wenn die zweite Spule 43 erregt wird, wird die zweite Verschlußlamelle 41 in äinlicher Weise nach rechts bewegt. Durch Erregen der Spulen 33 und 43 werden also die Verschlüßlamellen 31 und 41 in der Richtung verschoben, um zur Beiich-

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tung eines Films in der Kamera einen Lichtdurchgang bzw. ein Lichtfenster zu öffnen. Nachdem der Verschluß geöffnet ist, werden die Verschlußlamellen 31 und 41 durch die Kraft der Federanordnung bei Entregung der Spulen 33 und 43 geschlossen. Die Verschlußgeschwindigkeit bzw. Belichtungszeit wird durch Steuerung der Zeitspanne eingestellt, während der die Spulen 33 und 43 erregt sind. ITm eine extrem hohe Verschlußgeschwindigkeit zu erhalten, werden die Spulen 33 und 43 in der umgekehrten Richtung erregt, wenn die Verschlußlamellen 31 und 41 geschlossen werden sollen. Bei der obigen Ausführungsform ist es möglich, die Länge des Hubs der Verschlußlamellen unter Verwendung einer stufenförmigen Steuerkurve oder eines ähnlichen Elementes zu steuern, das sich in der Bewegungsbahn der Verschlußlamellen befindet; dadurch läßt sich die Größe einer öffnung einstellen, die durch die ausgeschnittenen Bereiche 31b und 41b der Verschlußlamellen 31 und 41 gebildet wird.

- Patentansprüche -

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Claims

^f 1 yEleletromagnetisch angetriebene, optische Lamelle, gekennzeichnet durch ein lichtundurchlässiges, blattförmiges Teil (2) aus einem Kunststoff material und durch eine darin angeordnete, blattförmige, elektromagnetische Spule (10; 22; 33, 43), die sich parallel zu dem blattförmigen Kunststoffteil (2) erstreckt.
2. Optische Lamelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische, blattförmige Spule (10; 22, 33,43) in der Mjtte der Dickenabmessung des blattförmigen Kunststoffteils (2) angeordnet ist.
3· Optische Lamelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Spule (10; 22; 33, 43) ein Substrat (11) aus einem Kunststoffilm: und eine durch ein Photoätzverfahren darauf abgelagerte Spule (12) enthält.
A, Optische Lamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das blattförmige Kunststoff teil (2) ein Kunststoffmaterial und ein damit gemischtes schwarzes Pigment aufweist.
5· Optische Lamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial ein thermoplastisches Harz verwendet wird.
6. Optische Lamelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffmaterial ein aushärtbares Harz verwendet wird.

7· Optische Lamelle nach einem der Ansprüche 4 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als schwarzes Pigment Carbon Black verwendet wird.

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