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Elektromagnetisch betriebener Verschluß
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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetisch betriebenen
Verschluß und insbesondere auf einen Schlitzbelichtungs-Verschluß mit einer Antriebsquelle,
bei dem Verschlußflügel so angeordnet sind, daß sie durch elektromagnetischen Antrieb
bewegt werden.
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Die Fortschritte bei der Anwendung von elektronischen Schaltungen
bei Kameras haben in den letzten Jahren Vorschläge für unterschiedliche elektromagnetisch
betriebene Verschlüsse ergeben, bei denen als Antriebsquellen für Schlitzbelichtungs-Verschlüsse
elektromagnetische Antriebsvorrichtungen verwendet wurden. Im Vergleich zu dem herkömmlichen
mechanisch betriebenen Verschluß hat ein Verschluß dieser Art einen Antriebsmechanismus,
der einfach ausgebildet ist, so daß die Verringerung der Ausmaße, des Gewichts und
der Kosten einer Kamera ermög-
licht sind; auf diese Weise ist ein
derartiger Verschluß außerordentlich gut für eine Kamera geeignet, bei der eine
elektronische Einrichtung in fortschrittlichem Ausmaß angewandt wird. Der innerhalb
einer Kamera für die Aufnahme einer Stromversorgung zur Verfügung stehende Raum
ist jedoch begrenzt, so daß er nur die Verwendung einer kleinen Batterie mit geringer
Stromkapazität zuläßt. Dementsprechend ist auch der aus einer derartigen Stromquelle
erzielbare Strom begrenzt, was einen minimalen Leistungsverbrauch erfordert, wobei
es nicht zweckdienlich ist, der Stromquelle einen starken Strom zu entnehmen. Daher
war eine elektromagnetische Antriebsquelle für den Antrieb eines Verschlusses notwendig,
die einen wirkungsvollen Antrieb der Verschlußflügel oder -blätter mit hoher Geschwindigkeit
unter geringer Leistung ermöglicht. Ferner war es zur Verringerung des Gewichts
eines Verschlusses erwünscht, einen Schlitzbelichtungs-Verschluß zu schaffen, der
so ausgebildet ist, daß leichte Verschlußflügel oder -blätter direkt mittels einer
elektromagnetischen Dreh-Antriebsquelle betrieben werden.
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Bei einem Schlitzbelichtungs-Verschluß, bei dem ein vorderer Verschlußflügel
und ein hinterer Verschlußflügel jeweils mittels einer elektromagnetischen Dreh-Antriebsquelle
so betrieben werden, daß sie eine Belichtungs-Arbeitsbewegung und eine Rücklaufbewegung
ausführen, macht der Rotor der elektromagnetischen Antriebsquelle eine hin- und
hergehende Drehbewegung innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs. Der Drehwinkel
übersteigt nicht 1800. Durch eine Vorwärts-Drehbewegung werden die Verschlußflügel
in die Belichtungs-Arbeitsbewegung versetzt, während die Verschlußflügel durch eine
Rückwärts-Drehbewegung in die Rücklaufbewegung versetzt werden. Es ist jedoch möglich,
bei der Rückwärts-Drehbewegung die Verschlußflügel gleichfalls eine Belich-
tungs-Arbeitsbewegung
ausführen zu lassen. Bei einer Einrichtung dieser Art ist der Rotor der Antriebsquelle
durch die Verschluß flügel während der Hin- und Her-Drehbewegung immer in einer
Richtung belastet. Eine derartige Bedingung macht einen hohen Antriebsstromfluß
zur Antriebsquelle notwendig, um eine derartige Last zu betreiben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung des vorstehend
angeführten Problems einen Schlitzbelichtungs-Verschluß mit einer elektromagnetischen
Dreh-Antriebsquelle zu schaffen, die einen verbesserten Wirkungsgrad hat und die
es ermöglicht, die Verschlußflügel mit hoher Geschwindigkeit bei geringem Leistungsaufwand
zu bewegen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schlitzbelichtungs-Verschluß wird der Rotor
der elektromagnetischen Antriebsquelle in bezug auf seine Drehachse exzentrisch
in der Weise angeordnet, daß das Gewicht des Rotors und das Gewicht der Verschlußflügel
immer gegenseitig ausgeglichen sind.
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Dieser exzentrische Zustand kann nicht nur durch exzentrische Anordnung,
sondern auch durch Gewichtsversetzung herbeigeführt werden. Mit einer derart ausgebildeten
Antriebsquelle können die Verschluß flügel mit einer verhältnismäßig geringen Ausgangsleistung
der Antriebsquelle betrieben werden. Demgemäß genügt eine geringe zugeführte Leistungsmenge,
so daß eine elektromagnetische Antriebsquelle mit hohem Wirkungsgrad für den Antrieb
des Verschlusses einer Kamera erzielbar ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht, die eine elektromagnetische Antriebsquelle
für einen elektromagnetisch betriebenen Verschluß gemäß einem Ausführungsbeispiel
zeigt.
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Antriebsquelle nach Fig. 1.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht, die einen Drehspulen-Aufbau einer elektromagnetischen
Antriebsquelle als weiteres Ausführungsbeispiel des Verschlusses zeigt.
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.
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Fig. 5 und 6 sind Draufsichten, die als weitere Ausführungsbeispiele
Abwandlungen des Spulenteils der in Fig. 4 gezeigten elektromagnetischen Drehspulen-Antriebsquelle
zeigen.
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Fig. 7 ist eine Draufsicht, die ein nächsten Ausführungsbeispiel des
Verschlusses zeigt.
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Fig. 8 ist eine Schnittansicht des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiels.
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In den Fig. 1 und 2, die als ein Ausführungsbeispiel des Verschlusses
eine elektromagnetische Drehmagnet-Antriebsquelle zeigen, besteht ein Rotor 1 aus
einem Permanentmagneten, der gemäß der Darstellung in Fig. 1 magnetisiert ist und
an dem eine Drehwelle 5 an einer Stelle befestigt ist, die gemäß der Darstellung
von der Mitte des Rotors abweicht. Durch ein Joch 2 ist ein Gehäuse gebildet, das
mit einem Boden 2a des Gehäuses
und einem Deckel 2b versehen ist.
An dem Joch bzw.
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Gehäuse 2 ist eine Feldspule 3 befestigt, die um einen Spulenkörper
4 gewickelt ist. Die Welle 5 ist mittels eines Lagers 6 drehbar gelagert.
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Die auf die vorstehend beschriebene Weise aufgebaute elektromagnetische
Antriebsquelle ist mit ihrem Gehäuse an einer nicht gezeigten Verschlußgrundplatte
befestigt.
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Die Seite der Drehwelle 5 an dem kurzen Halbmesser steht mit gleichfalls
nicht gezeigten Verschlußflügeln oder -blättern in Eingriff. Hierzu ist an der Drehwelle
5 ein für den Antrieb der Verschluß flügel ausgebildetes Antriebselement 50 befestigt.
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Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Diese Zeichnungen zeigen die Vorrichtung in einem Zustand vor dem Beginn der Bewegung
der Verschlußflügel. Wenn bei diesem Zustand ein Strom über die Feldspule 3 des
Stators in Pfeilrichtung geführt wird, bewirkt der Magnetfluß der Feldspule des
Stators eine Uhrzeigerdrehung des Rotors 1. Der Rotor dreht bis zu dem Ausmaß eines
vorbestimmten Winkels G und wird dann mittels eines nicht gezeigten Anhaltemechanismus
angehalten. Diese Drehbewegung des Rotors 1 wird über die Drehwelle 5 und das Antriebselement
50 auf die Verschlußflügel übertragen, so dass diese bewegt werden.
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Der Rotor 1 ist exzentrisch an der Welle angebracht, während ein Mechanismus
für die Übertragung einer Drehkraft auf die Verschluß flügel so ausgebildet ist,
daß sein Einsatzpunkt an der leichten Seite des Rotors (bzw.
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an der Seite des kürzeren Halbmessers) liegt. Daher wird dann der
Verschlußflügel-Antriebsmechanismus in einem in Fig. 1 gezeigten Ausmaß X bewegt,
so daß die Verschlußflügel dementsprechend bewegt bzw. verstellt werden.
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Bei Anordnung der Welle zum exzentrischen Tragen des
Rotors
1 gemäß der Darstellung und Ausüben der Verschlußflügel-Belastung an der Rotorseite
mit dem kürzeren Halbmesser können dann, wenn der Rotor innerhalb eines vorbestimmten
Winkelbereichs (von ungefähr 800 bei dem dargestellten Fall) verschwenkt wird, die
Belastungen der Seite mit dem längeren Halbmesser und der Seite mit dem kürzeren
Halbmesser gut gegeneinander ausgeglichen bzw. ausgewogen werden. Bei dieser Anordnung
ist der ganze bewegte Teil einschließlich des Rotors und des Blendenflügel-Belastungsmechanismus
hinsichtlich des Gewichts annähernd ausgewogen, solange die Drehbewegung innerhalb
des vorstehend genannten Drehwinkelbereichs erfolgt. Dies ermöglicht ein höchst
wirkungsvolles Arbeiten der elektromagnetischen Antriebsquelle, so daß der Antriebsleistungsbedarf
auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist. Darüber hinaus kann die Antriebsquelle sowohl
in vertikaler Richtung als auch in Querrichtung betrieben werden, ohne daß irgendwelche
nachteilige Beeinflussungen entstehen. Ein außerordentlich leistungsfähiger, elektromagnetisch
betriebener Schlitzbelichtungs-Verschluß wird dadurch erzielt, daß sowohl der vordere
Verschlußflügel als auch der hintere Verschlußflügel mit der vorstehend genannten
elektromagnetischen Antriebsquelle versehen wird und diese Verschlußflügel die Belichtungs-Arbeitsbewegung
und die Rücklaufbewegung innerhalb eines vorbestimmten Drehwinkelbereichs (von nicht
mehr als 1800) der Drehwelle der jeweiligen Antriebsquelle unter Hin- und Herbewegung
ausführen. Ferner ist es möglich, statt des Zurückstellens des Verschlusses durch
die Rücklaufbewegung mittels dieser Rücklaufbewegung der Verschlußflügel eine Belichtung
herbeizuführen.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen als ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verschlusses
eine elektromagnetische Drehspulen-Antriebsquelle, wobei die Fig. 3 eine Draufsicht
ist, während die Fig. 4 eine Schnittansicht längs einer Linie B - B in Fig. 3 ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rotor durch Flachspulen 7 und 8 gebildet,
die über einen Isolierring 15 an einer Drehwelle 12 befestigt sind. Die Spulen 7
und 8 sind in ihrer Größe voneinander verschieden und quer zu der Welle 12 an entgegengesetzten
Seiten derselben angeordnet. Ein Antriebselement 50, das mit dem entsprechenden
Element bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel identisch ist, ist an dem unteren
Teil der Welle 12 an der gleichen Seite wie die Spule 8 befestigt. Der Verschluß
gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat ferner ein Joch 11 mit einem Bodenteil 11a
und einem Deckelteil lib, Permanentmagnete 9 und 10, die an dem Joch 11 befestigt
sind, eine feine Feder 16, die zur Stromversorgung der Spulen 7 und 8 dient, und
einen Stromzuleitungsdraht 17. Die auf diese Weise aufgebaute elektromagnetische
Antriebsquelle mit den bogenförmigen Permanentmagneten und den flachen Dreh spulen
ist für die Bewegung der Verschlußflügel bereit, wenn die Drehspulen 7 und 8 in
Stellungen senkrecht zu den Magneten 9 und 10 stehen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Wenn unter diesen Bedingungen über die Spulen 7 und 8 in Pfeilrichtung ein Strom
geführt wird, bewirkt der Zusammenhang zwischen den Magnetflüssen der Spulen 7 und
8 und den Magneten 9 und 10 an der Drehwelle 12 eine Uhrzeigerdrehung des Rotors,
an dem die Spulen 7 und 8 befestigt sind. Der Rotor dreht in einem vorbestimmten
Ausmaß innerhalb des Winkelbereichs von 1800. Die Drehkraft des Rotors wird über
die Welle 12 auf die Verschlußflügel übertragen.
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Danach bewegen sich die VerschlußflUgel zur Ausführung einer Belichtung
und werden mittels eines nicht gezeigten Anhaltemechanismus angehalten. Die übrige
Funktionsweise
entspricht derjenigen bei der in den Fig. 1 und
2 gezeigten Drehmagnet-Ausführung, so daß daher hier die Beschreibung weggelassen
ist. Gemäß der Darstellung in den Fig. 3 und 4 unterscheiden sich die Drehspulen
7 und 8 voneinander hinsichtlich der Größe und des Gewichts, während auch die Feldmagneten
bzw. Permanentmagneten 9 und 10 voneinander hinsichtlich der Größe verschieden sind.
Die elektromagnetische Antriebsquelle mit dem vorstehend beschriebenen exzentrischen
Aufbau ermöglicht es, auf die gleiche Weise wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel
die Verschlußflügel mit einem hohen Wirkungsgrad zu bewegen.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen als weitere Ausführungsbeispiele des Verschlusses
die Gestaltungen von Drehspulen, die bei elektromagnetischen Drehspul-Antriebsquellen
verwendet werden. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbei spiel ist der Rotor
nicht wie im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 3 und 4 exzentrisch angeordnet;
vielmehr sind eine linke Spule 18 und eine rechte Spule 19 des Rotors so ausgebildet,
daß sie verschiedene Windungszahlen haben, damit sie unterschiedliche Gewichte und
Größen in der Weise haben, daß der Rotor mit seiner Belastung durch die Verschlußflügel
im Gleichgewicht bzw. ausgewogen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird
der Ausgleich dadurch erzielt, daß dem Spulenkörper einer Spule 20 ein Gewicht 22
hinzugefügt wird, während die Spule 20 und eine Spule 21 so ausgebildet sind, daß
sie die gleichen Windungszahlen haben. Da der Rotor bei jedem dieser Ausführungsbeispiele
so ausgebildet ist, daß er die gleiche Form wie ein gewöhnlicher nicht exzentrischer
Rotor hat, kann der Aufbau des Stators vereinfacht werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verschlusses ist in Fig. 7 in
Draufsicht und in Fig. 8 in Schnittansicht gezeigt. Die Antriebsquelle bei diesem
Ausführungsbeispiel ist eine Drehspulen-Ausführung, bei der sowohl eine Drehspule
als auch ein Statormagnet exzentrisch angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Stator aus einem Joch 25, einer Grundplatte 26, einem oberen Deckel 27,
einem Magneten 24, der von diesen Teilen umschlossen ist, und einem Magnetllalter
32 aufgebaut, an dem der Magnet befestigt ist. Eine Spule 23 bildet einen Rotor,
an dem Drehwellen 28 und 30 befestigt sind. Die Drehwellen 28 und 30 sind mit Lagern
29 bzw.
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31 drehbar gelagert, die an der Grundplatte bzw. dem oberen Deckel
des Stators angebracht sind. Das vorangehend genannte Antriebselement 50 ist an
dem unteren Teil der Welle 28 befestigt. Die Antriebsquelle gemäß diesem Ausführungsbeispiel
arbeitet auf die gleiche Weise wie diejenige bei den vorstehend beschriebenen Ausführungebeispielen.
Daher ist hier eine nähere Beschreibung der Funktionsweise weggelassen. Bei der
in Fig. 7 und 8 gezeigten elektromagnetischen Antriebsquelle mit der exzentrischen
Spule und dem exzentrischen Magneten kann selbstverständlich die Wirkung der exzentrischen
Anordnung dadurch gesteigert werden, daß dem Spulenteil ein Gewicht hinzugefügt
wird.
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Wie es bei jedem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist der elektromagnetisch
betriebene Verschluß so ausgebildet, daß bei dem Bewegungsantrieb der Verschlußflügel
durch Drehen mittels der elektromagnetischen Drehantriebsquelle in einem vorbestimmten
Winkel ausmaß die auf der durch die Verschluß flügel an einem Rotor ausgeübten Belastung
beruhende tinausgewogenheit zwischen der linken und der rechten Seite einer Drehwelle
durch Gewichtsausgleich aufgehoben wird, der durch exzentrische
Anordnung
oder andere Verfahren herbeigeführt wird.
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Durch diese Anordnung kann der elektromagnetisch betriebene Verschluß
mit hohem Wirkungsgrad unter geringem Leistungsverbrauch betätigt werden, so daß
der Verschluß vorteilhaft mit einer Stromquelle geringer Kapazität betrieben werden
kann, wie sie in einer kamera Verwendung findet.
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Mit der Erfindung ist ein Schlitzbelichtungs-Verschluß geschaffen,
der eine elektromagnetische Antriebsquelle hat und der so ausgebildet ist, daß zur
Belichtungs-Arbeitsbewegung und zur Rücklaufbewegung Verschlußflügel bzw. -blätter
durch Drehung eines Rotors bewegt werden, die nicht 1800 übersteigt. Das Gewicht
der Verschlußblätter und dasjenige des Rotors werden annähernd dadurch ausbalanciert,
daß die Drehwelle des Rotors exzentrisch in einer Stellung angeordnet wird, die
von der Mitte des Rotors abweicht.
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