DE3311938A1

DE3311938A1 - Lichtbegrenzungsblatt

Info

Publication number: DE3311938A1
Application number: DE19833311938
Authority: DE
Inventors: Masaru Ichikawa; Hironobu Urawa Saitama Kato; Yoshiyuki Tokyo Nakano; Atsushi Yokohama Kanagawa Sano; Yoshiaki Kawasaki Kanagawa Tanabe
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1983-10-13
Also published as: JPS58169136A; US4482231A

Description

Beschreibung
Lichtbegrenzungsblatt

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lichtbegrenzungsblatt/ von dem gefordert wird, daß es sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen läßt. Derartige Blätter sind beispielsweise Verschluß- oder Blendenblätter bzw. -lamellen des Brennebenenverschlusses oder des Objektivverschlusses einer Kamera.

Blätter für Brennebenenverschlüsse müssen sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen lassen/ um die gleichzeitige Aufnahme der verschiedenen Abschnitte der zu fotografierenden Bildebene sicherzustellen. Blendenlamellen bzw. -blätter müssen deshalb mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden können, damit die Abblendzeit während der für den Fotografiervorgang einer Kamera erforderlichen Zeit verringert wird. Man könnte als eine Möglichkeit zur Realisierung der hohen Bewegungsgeschwindigkeit eines Lichtbegrenzungsblatts in Erwägung ziehen, die zum Bewegen des Blatts benötigte Betätigungskraft zu vergrößern, dies würde jedoch die zum Speichern der Betätigungskraft erforderliche Energie erhöhen, was im Falle der Handbetätigung von der Bedienungsperson als störend empfunden würde, und was bei elektrischer Betätigung die Leistungsaufnahme des Motors erhöhen würde.

Außerdem würde durch die erwähnte Maßnahme die Stoßkraft des Blattes selbst sowohl zu Beginn als auch am Ende des Bewegungsvorgangs ziemlich groß sein, so daß die genannte Maßnahme die Lebensdauer des Blatts verschlechtern würde.

Andererseits wäre es denkbar, das Gewicht des Lichtbegrenzungsblatts zu verringern. Die Dicke des Blatts läßt sich jedoch nur bis zu einer gewissen Grenze verringern, da die mechanische Festigkeit wie z.B. die Biegesteifigkeit des Lichtbegrenzungsblatts gewahrt und die Ebenmäßigkeit des Blatts gewährleistet sein muß. Aus diesem Grund wurde der Versuch unternommen, das Gewicht des Blatts dadurch zu verringern, daß anstelle einer Verdünnung des gesamten Blatts die Blattoberfläche teilweise verdünnt wurde. In einem solchen Fall ist die Blattoberfläche jedoch uneben, wodurch Spannungskonzentrationen begünstigt werden. Außerdem besteht dann, wenn zur Bildung eines Verschlusses mehrere solche Blätter verwendet werden, die Gefahr,daß Licht in diejenigen Abschnitte einstreut, in denen sich die Blätter gegenseitig überlappen. Um diesen Nachteilen zu begegnen, sind bei dem kombinierten Anordnen und überlappen der Blätter besondere Kunstgriffe erforderlich, wodurch sich Entwurf und Herstellung erschweren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtbegrenzungsblatt für eine Lichtsteuereinrichtung zu schaffen, welches glatte Oberflächen und zur Gewährleistung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit genügende Dicke besitzt, und welches dennoch ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweist.

Unter den mechanischen Eigenschaften kommt der Biegesteifigkeit besondere Bedeutung zu, und um eine vernünftige Biegesteifigkeit zu erzielen, sieht die Erfindung ein Blatt aus Verbundmaterial vor. Die Biegesteifigkeit wird ausgedrückt durch das Produkt des longitudinalen Elastizitätsmoduls E und des geometriebedingten Trägheitsmoments Iz. Die Biegesteifigkeit kennzeichnet das Maß des Widerstands in Bezug auf das Biegemoment. E ist ein Wert, der durch das Material selbst vorgegeben ist, und Iz ist ein Wert, der sich durch Form und Abmessungen des Querschnitts bestimmt.

Konzentriert man sich zum Vergrößern des Wertes von Iz auf die Querschnittsform des Blatts, so kann man grundsätzlich die Dicke und die Breite des Blatts erhöhen. Eine Erhöhung der Blattdicke hat jedoch den Nachteil, daß (1) das Gewicht des Blatts erhöht wird, daß (2) der Abstand von der mit einem Antriebsmechanismus in Eingriff kommenden Oberfläche des Blatts zum Schwerpunkt des Blatts erhöht wird, wodurch das Gleichgewicht während der Blattbewegung erschwert wird, und daß (3) der zur Aufnahme des Blatts benötigte Raum größer wird. Eine Vergrößerung der Breite des Blatts hat den Nachteil, daß (1) das Gewicht des Blatts erhöht wird, und daß (2) die Ebenmäßigkeit des Blatts schwierig zu erreichen ist. Außerdem ist die Länge des Blatts durch die Größe der Blendenanordnung beschränkt. Es läßt sich also feststellen, daß speziell bei einem Kameraverschluß kaum zu erwarten ist, daß sich die Abmessungen der derzeit üblicherweise verwendeten Blätter stark ändern.

Demnach gilt das Interesse dem Entfernen eines vorbestimmten Vo-

lumenanteils als Maßnahme zur Verringerung des Blattgewichts. Geht man von der Entfernung einer gegebenen Querschnittsfläche Öes Blatts aus, so fällt die Verkleinerung von Iz kleiner aus, wenn man den Abschnitt in der Nähe der neutralen Achse bezüglich der Biegespannung entfernt, als wenn man den Abschnitt an einer Stelle entfernt, die von der bezüglich der Biegespannung neutralen Achse weiter entfernt ist. Das heißt: Um das Blattgewicht unter Vermeidung einer gleichzeitig sehr starken Verringerung von Iz zu verkleinern, ist es wünschenswert, die in der Nähe der neutralen Achse des Blatts befindliche Innenschicht teilweise dünner zu machen.

Das erfindungsgemäße Lichtbegrenzungsblatt ist dadurch gekennzeichnet, daß es in seiner Innenschicht hohle Abschnitte besitzt.

Bei dem Blattmaterial, aus dem das erfindungsgemäße Lichtbegrenzungsblatt gebildet wird, können sowohl die Innenschicht als auch die Außenschichten einstückig aus demselben Material gebildet sein, und das durch einen solchen Aufbau gekennzeichnete Blattmaterial kann durch Aufschäumen des Materials unter Zuhilfenahme einer Form hergestellt werden.

Zweckmäßigerweise wird das Blattmaterial jedoch dadurch hergestellt, daß wenigstens zwei in Richtung ihrer Dicke unterteilte Blattelemente miteinander verbunden werden. In einem solchen Fall können die Außenschichten und die Innenschicht aus getrennten Materialien bestehen, wobei die Schichten jeweils nicht immer

nur aus einer einzelnen Schicht bestehen müssen, sondern mehrere Schichten aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien enthalten können. Außerdem kann das gesamte Blatt aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei die eine Hohlstruktur aufweisende Oberfläche des Blattmaterials durch eine Nachbehandlung verstärkt werden kann. Bei dieser Nachbehandlung kann es sich beispielsweise um eine anodische Oxidationsbehandlung, um eine Nitrierungsbehandlung (nitrogenization treatment), eine Borierungsbehandlung (boronization treatment) oder eine Legierungsbehandlung handeln, wobei die Außenschichten entweder teilweise oder vollständig in eine oder beide Dickenrichtungen des Blatts und in Oberflächenrichtung des Blatts in ihrer Qualität geändert werden können. Diese Nachbehandlung kann außer den Außenschichten auch die Innenschicht erreichen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Querschnittansicht eines Blattmaterials gemäß Ausführungsbeispiel 1,

Fig. 2A einen Grundriß auf ein Lichtbegrenzungsblatt gemäß Ausführungsbeispiel 2,

Fig. 2B eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 2A,

Fig. 3 eine Querschnittansicht einer Lichtbegrenzungsblatts gemäß Ausführungsbeispiel 3,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Verbundmaterialblatts gemäß Ausführungsbeispiel 3,

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Dickenverhältnis von Außenblatt und Innenblatt des in Fig. 4 gezeigten Verbundmaterialblatts und dem Elastizitätsmodul dieses Blatts veranschaulicht,

Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Brennebenenverschlusses,

Fig. 7A einen Grundriß eines Verschlußblatts gemäß Ausführungsbeispiel 7,

Fig. 7B eine Querschnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 7A,

Fig. 8A einen Grundriß eines Verschlußblatts gemäß Ausführungsbeispiel 8, und

Fig. 8B eine Querschnittansicht entlang der Linie VIII-VIII

in Fig. 8A.
Ausführungsbeispiel 1:

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt aus einem Blattmate-

r * ■ m n

- 12 -

rial 1. Das Blattmaterial 1 enthält Außenschichten 2a und 2b sowie eine Innenschicht 3, die unter Bildung einer Anzahl von Hohlräumen 4 mehrere Rippen 5 enthält. Ein derartiges Blatt- oder Plattenmaterial kann man beispielsweise folgendermaßen herstellen: Ein Blatt der hier in Rede stehenden Art läßt sich zwischen der Außenschicht 2a und der Innenschicht 3 aufteilen. Dementsprechend erhält man separat einerseits ein die Außenschicht 2a bildendes Element und andererseits ein die Innenschicht 3 und die damit einstückig ausgebildete Außenschicht 2a umfassendes Element. Diese beiden Elemente werden miteinander verbunden. Beispielsweise werden zwei Beryllium-Blätter vorbereitet, und in der einen Seite (der für die Verbindung vorgesehenen Seite) des einen Metallblatts wird eine Anzahl von Ausnehmungen ausgebildet, und anschließend werden die beiden Blätter beispielsweise nach dem Diffusionsbondverfahren miteinander verbunden. Alternativ kann auf einer Oberfläche beider Metallblätter jeweils eine Anzahl von Ausnehmungen gebildet werden, woraufhin diese Oberflächen miteinander verbunden werden. Zur Bildung der Ausnehmungen in den Metallblättern kommen das Walzen, das Abtragen mittels Laserstrahlen oder das Teilätzen unter Verwendung einer Maske in Betracht.

Das Diffusionsbondverfahren läßt sich nicht nur bei Beryllium anwenden, sondern auch bei anderen Metallen, beispielsweise bei einer Aluminiumlegierung und einer Magnesiumlegierung. Die Verbindung gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen hervorragenden innigen Kontakt der miteinander verbundenen Teile aus, da es sich um eine Verbindung zwischen identischen Stoffen handelt. Die Wahrscheinlichkeit einer späte-

ren Verziehung oder Verdrehung ist sehr gering, da die beiden Stoffe den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.

Die Wahl des Materials ist nicht auf die oben angegebenen Metalle beschränkt, sondern es können auch die in der unten stehenden Tabelle 1 aufgeführten Niedrig-Z-Keramiken oder andere anorganische Substanzen verwendet werden. Niedrig-Z-Keramiken lassen sich beispielsweise durch Sintern miteinander verbinden. Allerdings sind diese Stoffe hinsichtlich Widerstandsfähigkeit und Stoßfestigkeit weniger zufriedenstellend, und sie werden daher vorzugsweise mit Kunststoff oder Gummi überzogen oder auf andere Weise mit einem Oberflächenschutz versehen, um die Entstehung von Scharten oder dergleichen durch Materialausbrüche zu verhindern.

Das in oben beschriebener Weise erhaltene Blattmaterial wird entsprechend zugeschnitten, um ein Lichtbegrenzungsblatt mit einer Dicke von etwa 0,1 mm zu erhalten. Wird hierbei ein hohler Abschnitt durchschnitten, so wird die Stirnfläche uneben, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden. Als solche Maßnahme ist hier vorgesehen, daß das Blattmaterial vorab derart ausgelegt wird, daß der hohle Abschnitt innerhalb der Umrisse des Blatts liegt. Alternativ kann zunächst ein Blatteil der erwünschten Form hergestellt werden, um anschließend die beiden Teile miteinander zu verbinden, um das Lichtbegrenzungsblatt zu erhalten.

Ausführungsbeispiel 2:

Das in den Fig. 2A und 2B dargestellte Lichtbegrenzungsblatt 11

wird dadurch gebildet, daß ein eine unebene Oberfläche aufweisendes Blatt 15, welches eine Außenschicht und eine Innenschicht bildet, und ein ebenes Blatt 16, welches eine weitere Außenschicht bildet, miteinander verbunden werden. In dem Lichtbegrenzungsblatt 11 werden kleine öffnungen 17 ausgebildet, in die Stifte einsetzbar sind, welche einen (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus mit dem Blatt verbinden.

Das Blatt 15 besteht beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, während das ebene Blatt 16 z.B. aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) besteht. Die beiden Blätter 15 und 16 enthalten das gleiche Element, nämlich Aluminium, so daß die Bindungsstärke zwischen den beiden Blättern relativ groß ist.

Ausführungsbeispiel 3:

Gemäß Fig. 3 bestehen die beiden Außenschichten aus ebenen Blättern 25 und 26 des gleichen Stoffs, während die Innenschicht durch ein Innenblatt 27 gebildet wird, welches aus einem anderen Stoff besteht als die Außenschichten. Das Innenblatt 27 besitzt Ausschnitte oder Hohlräume 24. Da sich die Hohlräume 24 in der Innenschicht in Dickenrichtung des Blatts erstrecken, muß die Lichtbegrenzung, das heißt das Abfangen des Lichts, in den Außenschichten erfolgen, so daß ein Material ausreichend großer Lichtundurchlässigkeit für die ebenen Blätter 25 und 26 ausgewählt werden muß.

Berücksichtigt man andererseits den longitudinalen Elastizitätsmodul E, der einen weiteren Faktor der Biegesteifigkeit bildet,

so ist es wirksamer, die Biegesteifigkeit dadurch zu verbessern, daß das Material mit größerem Elastizitätsmodul E an einer von der neutralen Achse des Blatts entfernten Stelle vorgesehen wird. Um also das Gewicht des Blatts zu verringern, wird das Volumenverhältnis der Außenschichten des gesamten Blatts verringert, während das Volumenverhältnis der Innenschicht einschließlich der Hohlräume erhöht wird, und zum Erhöhen der Biegesteifigkeit werden zweckmäßigerweise die Außenschichten aus einem Material gebildet, dessen relativer Elastizitätsmodul (der durch das spezifische Gewicht geteilte Elastizitätsmodul) groß ist.

Aus der obigen Erläuterung wird die Rollenverteilung für die Außenschichten und die Innenschicht deutlich. Die Außenschichten müssen fast die gesamte Stärke des ganzen Blatts aufbringen und außerdem lichtundurchlässig sein. Außerdem sollen die Außenschichten verschleißfest und wetterbeständig sein. Bei der Innenschicht handelt es sich um einen Verbinder oder Abstandshalter, der die Außenschichten mit ihren einander gegenüberliegenden Oberflächen in einem vorgegebenen Abstand hält. Solange beim Verbinden der Außenschichten keine Probleme auftreten, wird das gesamte Blatt bei Entfernung eines großen Volumens entsprechend leicht. ^;

Bei den unten in Tabelle 1 angegebenen Stoffen handelt es sich um solche Stoffe, die lichtundurchlässig sind und einen großen relativen Elastizitätsmodul aufweisen, so daß sich diese Stoffe für die Außenschichten verwenden lassen.

Tabelle 1:

Eigenschaften von Niedrig-Z-Keramiken, anorganischen Materialien und Metallen

^sEigen- X. schaft jstoff ^v.	Dichte (g/cm³)	Elastizitäts modul 2 (kp/mm )	Relativer Elasti zitätsmodul . kp/mm . 3 g/cm
BN	1.90	9 χ 10³	4.7 χ 10³
^B3^N4	2.10	11	5.2
B₄C	2.50	46	18
Si₃N₄	3.18	39	12
SiC	4.09	50	12
AlN	3.26	9	2.8
Al₀O₇ £ j	3.96	43	11
TiN	5.43	25	4.6
C	1.50	21	14
B	2.63	39	15
Be	1.84	27	15
Mg-Legierung	1.80	5	2.8

Viele Stoffe mit großem relativen* Elastizitätsmodul sind Niedrig-Z-Elemente sowie deren Verbindungen. Magnesiumlegierung besitzt keinen so großen relativen Elastizitätsmodul, kann jedoch zu Blattmaterial ausgewalzt werden und gestattet außerdem eine Oberflächenbehandlung wie z.B. Anoden-Oxydation, so daß sie sich als brauchbares Material erweist.

— I / —

Andererseits kommt als Material für die eine geringe Dichte aufweisende Innenschicht in Betracht: Polyolefin-Harz wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen oder Polybutylen oder Kunststoffe wie Polyethylenterephthalat ,Polybutylenterephtalat, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyimid, Polyurethan oder Epoxyharz, das vorzugsweise auch als Klebemittel verwendet wird.

Im folgenden soll die Herstellungsweise der 3. Ausführungsform eines Lichtbegrenzungsblatts beschrieben werden. Für die Außenblätter 25 und 26 nimmt man Borcarbid (B.C), während man für das Innenblatt 27 Epoxyharz verwendet, welches sich durch hervorragendes Haftungsvermögen auszeichnet. Zunächst werden die Blätter 25 und 26 durch Warmpressen oder ein Aufdampfverfahren (chemisches Dampfniederschlagen oder physikalisches Dampfniederschlagen) hergestellt, und dann wird auf dem als Substrat dienenden Blatt 25 das innere Blatt 27 mit einem Muster für die hohle Struktur gebildet, und zwar durch Siebdruck oder ein Aufdampfverfahren unter Zuhilfenahme einer Maske (beispielsweise durch Plasma-Polymerisation) , und schließlich wird das andere Blatt 26 mit dem Blatt 25 verbunden. Alternativ kann auf dem noch nicht verdünnten Innenblatt das Außenblatt 25 z.B. durch Vakuumverdampfung aufgewachsen werden, um das Innenblatt anschließend zur Bildung der Innenschicht zu verdünnen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, die beiden Außenblätter 25 und 26 mit dem dazwischenliegenden Innenblatt 27 zu verbinden, nachdem das Innenblatt zwecks Verdünnung bearbeitet wurde. Als Innenblatt 27 kann auch ein ausgerichtetes faserähnliches, textilähnliches oder schaumähnliches Material verwendet werden.

Als nächstes sollen das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erreichte geringe Gewicht und der Elastizitätsmodul berechnet werden. Ein Verbundmaterialblatt 31, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, wird mit B₄C als Material für die Außenblätter (Dichte =

3 2

2,5 g/cm , E = 20.000 kp/mm ) und unter Verwendung von Epoxyharz mit hohler Struktur (wobei 50% des Volumens entfernt sind,

3 2

die scheinbare Dichte 0,8 g/cm beträgt und E = 200 kp/mm ist) als Material für das Innenblatt gebildet. Im allgemeinen besitzen die Außenblätter 32a und 32b gleiche Dicke. Der Biegeelasti-

zitätsmodul (kp/mm ) des Verbundmaterialblatts wurde mit dem Verhältnis der Gesamtdicke der Außenblätter 32a und 32b zu der Dicke des Innenblatts 33 für verschiedene Werte gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt.

Verwendet man dieses Verbundmaterialblatt 31 für den öffnenden und für den schließenden Vorhang eines Brennebenenverschlusses einer fotografischen Kamera, so kann man die kürzest mögliche Belichtungszeit (die größte Verschlußgeschwindigkeit, die eine vollständig geöffnete Blende für die Belichtung schafft), die mit der Lichtabgabe eines elektronischen Blitzlichtgeräts synchronisierbar ist, auf einfache Weise verkürzt werden. Um beispielsweise die erwähnte synchronisierbare Belichtungszeit auf 1/250 see. zu verkürzen ohne die zum Spannen des Verschlusses aufzubringende Kraft (74,6 p) einer üblichen Kamera zu ändern, muß die Dichte des Blatts etwa 1,48 g/cm oder weniger betragen, während Untersuchungsergebnisse ergaben, daß der Elastizi-

tätsmodul des Blatts 8.000 kp/mm oder mehr betragen muß. Aus der graphischen Darstellung in Fig. 5 ersieht man also, daß sich als Material für die Verschlußvorhänge ein Verbundmaterial-

f * m Λ

- 19 -

blatt eignet, bei dem das Verhältnis von Gesamtdicke der äußeren Blätter zur Dicke des Innenblatts 4/6 bis 1,5/8,5 beträgt.

Selbst wenn man für die Außenblätter und das Innenblatt das andere, oben angegebene Material verwendet, so besitzt das Verbundmaterialblatt mechanische Eigenschaften, die ähnlich sind wie die in Fig. 5 dargestellten Eigenschaften, und es ist daher möglich, die synchronisierbare Belichtungszeit von 1/250 see. bei der üblichen Verschluß-Spannkraft zu erreichen, indem man das Verhältnis von Gesamtdicke der Außenblätter zur Dicke des Innenblatts etwa so groß macht wie in dem oben erläuterten Fall.

Ausführungsbeispiel 4:

Bei einem Aufbau, wie er z.B. in Fig. 3 gezeigt ist, und bei dem ein zur Bildung einer hohlen Struktur mit öffnungen versehenes Innenblatt zwischen zwei Außenblättern aufgenommen wird, wird eine Titanfolie mit einer Dicke von 10um für die Außenblätter verwendet, während als Innenblatt kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffe mit einer Dicke von 40um verwendet werden. Zum Verbinden der Blätter wird Epoxyharz verwendet, das seinerseits wiederum in einem Vorimprägnierblatt enthalten ist, welches der Vorgänger des kohlenstoffaserverstärkten Kunststoffs ist. Bei diesem kohlenstoffaserverstärkten Kunststoff handelt es sich um Kohlenstoffasermaterial, das mit einem hitzehärtbaren Kunststoff wie beispielsweise Epoxyharz oder ungesättigtem Polyester als Bindemittel imprägniert ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel eignet sich ein kohlenstoffaserverstärkter Kunststoff,

t # kV

in dem das Mischungsverhältnis (Volumenprozent) von Kohlenstofffaser/Harz 75/25 bis 50/50 beträgt. Die Dichte von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff liegt im Bereich zwischen 1,58 und 1,65/ ist also beträchtlich geringer als die Dichte von Titan oder Aluminium, und der Wert ist in etwa vergleichbar mit dem eines einfachen Kunststoffs. Bei dem Vorimprägnierblatt handelt es sich um Kohlenstoffasermaterial, das mit Harz im ungehärteten B-Zustand imprägniert ist, und wenn von einem Vorimprägnierblatt Gebrauch gemacht wird, in welchem das Kohlenstoffasermaterial in einer Richtung gleichförmig ist, so läßt sich auf einfache Weise dadurch eine hohle Struktur erreichen, daß ein solches Blatt in Faserrichtung geschnitten und zu dünnen, bandähnlichen Elementen verarbeitet wird, die sich auf Lücke anordnen lassen.

Um ein Lichtbegrenzungsblatt zu erhalten, werden die Vorimprägnierblätter in vorbestimmten Abständen auf die Titanfolie gebracht, bevor eine weitere Titanfolie darübergelegt wird, und dann wird die gesamte Anordnung in einem Elektroofen 90 Minuten

lang bei 130°C erwärmt, während sie einem Druck von 5-7 kg/

cm ausgesetzt wird, um die Verbindungsstärke zu erhöhen. Hierdurch erhält man ein Verbundblatt, in dessen Innenschicht sich hohle Abschnitte befinden. Durch Stanzen eines solchen Verbundmaterialblatts erhält man ein Lichtbegrenzungsblatt, das den Normwert der Ebenmäßigkeit von 0,1 mm oder weniger, wie er bei einer gewöhnlichen Verschlußlamelle gefordert wird, besitzt.

Als Material für die Außenschichten kommt nicht nur eine Titan-

folie in Betracht, sondern auch grundsätzlich eine Metallfolie mit relativ großem relativem Elastizitätsmodul und mit der Eigenschaft der Lichtundurchlässigkeit. Solche Materialien sind z.B. Aluminium, Aluminiumlegierung, Titanlegierung, Beryllium oder Berylliumlegierung. Um weiterhin die Lichtundurchlässigkeit zu verbessern, kann die Oberfläche einer solchen Metallfolie mit einem gleitfähigen, schwarzen Beschichtungsmaterial überzogen sein.

Bevor das Vorimprägnierblatt mit den Außenschichten verbunden wird, kann es Unter Druck gehärtet werden, und das auf diese Weise erhaltene kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffmaterial kann mit einem weiteren Kleber mit den Außenschichten verbunden werden.

Ausführungsbeispiel 5:

Die Außenschichten bestehen aus kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff, und die Innenschicht besteht aus einer von einer Anzahl von Löchern durchsetzten Metallfolie oder Kunststoffschicht. Wird als Innenschicht ein Metall verwendet, so ist dies vorzugsweise ein Leichtmetallwie z.B. Titan, Titanlegierung, Aluminium, Aluminiumlegierung, Beryllium oder Berylliumlegierung. Wird für die Innenschicht Kunststoff verwendet, so soll dieser vorzugsweise eine große Zugfestigkeit aufweisen. Es kommen folgende Kunststoffe in Betracht:Celluloid, Celluloseacetat, Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyäthylenterephthalat, Polycarbonat, Nylon oder Polyimid.

Für die Dicke der Außenschichten reichen z.B. 25/Um aus, während für die Dicke der Innenschicht beispielsweise· iO{LA.m ausreichen.

Bei dieser Ausfuhrungsform muß daß Licht von den Außenschichten abgefangen werden. Kohlenstoffaserverstärkter Kunststoff ist selbst lichtundurchlässig/ zur Verbesserung der Lichtbegrenzung werden dem Kunststoff jedoch ein schwarzes Färbungsmittel oder Kohlenstoffteilchen beigemischt, der kohlenstoffaserverstärkte Kunststoff wird schwarz gefärbt, oder es wird die Vorderseite oder die Rückseite des kohlenstoffaserverstärkten Kunststoffs mit einer Schicht aus einem schwarzen Überzugsmaterial versehen.

Ausführungsbeispiel 6:

Das Verbundmaterialblatt gemäß Ausführungsbeispiel· 3 wird für jedes Blatt eines an sich bekannten, sich nach oben und nach unten bewegenden Brennebenenverschlusses verwendet, wie er in Fig. 6 dargestellt ist.

Bei dem dargestellten Verschluß ist nur der öffnende Vorhang dargestellt, der schließende Vorhang ist nicht gezeigt. Ein erstes Blatt 121 ist mit Stiften 122 und 123 schwenkbar mit Armen 124 und 125 verbunden. Die Arme 124 und 125 sind um Wellen 101 bzw. 102 drehbar, die von einer Verschlußgrundplatte 100 abstehen. Die Stifte 122 und 123 sowie die Wellen 101 und 102 bilden zu-

sammen praktisch ein Parallelogramm, so daß sich bei einer Schwenkbewegung der Arme 124 und 125 das erste Blatt 121 zur Belichtung parallel zur Längsrichtung einer Öffnung 103 bewegt. Auf der Welle 101 ist schwenkbar ein Arm 104 gelagert, in dem ein Stift 105 eingesetzt ist. Ein in das erste Blatt eingesetzter Stift 126 ist drehbar mit einem zweiten Blatt verbunden, und an einem Ende des zweiten Blatts 131 befindet sich ein Führungsschlitz 132, in den der Stift 105 eingreift. Daher wird durch die Stifte 126 und 125 eine Bewegung des zweiten Blatts 131 hervorgerufen, die durch die Form des Führungsschlitzes 132 bestimmt wird. Auf der Welle 102 ist drehbar ein drittes Blatt 141 gelagert, und an dem Lagerende des dritten Blatts befindet sich ein Führungsschlitz 142, in den der Stift 105 eingreift. Auf der Welle 102 sind in ähnlicher Weise ein viertes Blatt 151 und ein fünftes Blatt 161 drehbar gelagert, und diese beiden Blätter besitzen Führungsschlitze 152 bzw. 162, in die der Stift 105 eingreift. Die Führungsschlitze 132 bis der Blätter sind derart ausgebildet, daß sich die Blätter zur Abdeckung der Öffnung aufspreizen, wenn das erste Blatt 121 sich gemäß Fig. 6 oberhalb der Öffnung 103 befindet, während sich praktisch alle Blätter überlappen, wenn das erste Blatt 121 unter die Öffnung 103 zurückgezogen ist.

Das erste Blatt 121 arbeitet mit einem der Blätter des (nicht gezeigten) schließenden Vorhangs zusammen, so daß für die Belichtung ein Schlitz gebildet wird, und innerhalb des einen Satzes von Blättern besitzt es den größten Bewegungshub und nimmt zu Beginn und am Ende eines Bewegungsvorgangs jeweils den größten Stoß auf. Folglich muß dieses Blatt nicht nur geringes

Gewicht aufweisen, sondern außerdem eine ausreichend große mechanische Festigkeit besitzen, wie es oben beschrieben wurde. Das Blatt gemäß Ausführungsbeispiel 3 erfüllt diese Bedingungen. Wenn die Außenschichten dieses Blatts aus chemisch stabilen Keramiken bestehen, ist praktisch keinerlei Beeinträchtigung der Eigenschaften des Blatts durch Umwelteinflüsse zu befürchten, und die Ebenmäßigkeit des Blatts bleibt unverändert, üblicherweise werden zum Anbringen der Stifte 122, 123 und 126 in dem ersten Blatt 121 Metallstifte eingesteckt, jedoch können auch vorab einstückig mit den Außenblättern Keramikstifte ausgebildet werden, die eine ähnliche Qualität haben wie die Außenblätter. Um die Festigkeit derjenigen Abschnitte, in denen die Stifte vorgesehen werden, zu erhöhen, werden nur die betreffenden Abschnitte der Außenblätter zwecks Verstärkung verdickt. Einer der hohlen Abschnitte des Innenblatts kann auch als kleines Loch zur Aufnahme des Stiftes dienen. Das zweite Blatt 131, das dritte Blatt 141, das vierte Blatt 151 und das fünfte Blatt 161 besitzen die erwähnten Führungsschlitze. Die Innenwände dieser Führungsschlitze müssen verschleißfest sein, und auch in dieser Hinsicht erweisen sich Keramikmaterialien als vorteilhaft.

Ausführungsbeispiel 7:

Für den Brennebenenverschluß gemäß Ausführungsbeispiel 6 dient das Blatt gemäß Ausführungsbeispiel 3 als erstes Blatt 121, während das Blatt gemäß Ausführungsbeispiel 1 für jedes der übrigen Blätter 131 bis 161 verwendet wird. In den Fig. 7A und 7B ist eines dieser zweiten bis fünften Blätter stellvertretend als

Oi'V-O-OO 3311933

Blatt 221 dargestellt. Das Blatt 221 besitzt ein kleines Loch 223 zur Aufnahme eines Stifts sowie einen Führungsschlitz 224. Das Blatt 221 besitzt ein Element 226, welches einstückig die Außenschicht und die Innenschicht bildet, und ein Element 225, welches die andere Außenschicht bildet.

Ausführungsbeispiel 8:

Bei dem Brennebenenverschluß gemäß Ausführungsbeispiel 6 wird als erstes Blatt 121 ein Blatt gemäß Ausführungsbeispiel 3 verwendet, während die übrigen Blätter (zweite bis fünfte Blätter) 131 - 161 durch Blätter gebildet werden, die dem in Fig. 8A und 8B dargestellten Blatt entsprechen.

Das in Fig. 8 dargestellte Lichtbegrenzungsblatt 321 besteht aus einem Verbundmaterialblatt mit darin ausgebildeten Hohlräumen. Bei diesem Blatt bestehen die Außenschiehten 325 und aus einem Stoff, der sehr stark lichtundurchlässig ist, während für die Innenschicht 327 ein verdünnter Stoff verwendet wird, der einen hohen relativen Elastizitätsmodul aufweist. Während für die Innenschicht eine Kohlenstoffschicht verwendet wird, werden die Außenschiehten aus einem Polyolefinharz wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen oder Polybutylen, Polyäthylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder Polyamid hergestellt. Das Innenblatt erhält durch Anwendung des chemischen oder physikalischen Dampfniederschlagungsverfahrens seine blattähnliche Form und wird durch mechanische Oberflächenbehandlung oder Behandlung mit Laserstrahlen verdünnt, bevor es mit den Außenblättern

abgedeckt wird. Wenn die Außenblätter nicht ohne weiteres genügend Licht abfangen können, so können sie gefärbt oder mit Kohlenstoffpartikeln oder dergleichen gefüllt werden, um die Lichtundurchlässigkeit zu verbessern.

Bei dem auf diese Weise hergestellten Blatt 321 besitzt die Innenschicht hohe Festigkeit und ermöglicht dadurch das Antreiben, indem die Stifte ohne Verstärkungsmaßnahmen angebracht oder eingesetzt werden.

Außerdem erweist sich die Ausbildung der kleinen Löcher und Führungsschlitze im Vergleich zu dem Blatt gemäß Fig. 3 als einfach, und die Innenwände der Führungsschlitze besitzen eine große Verschleißfestigkeit. Im Vergleich zu dem ersten Blatt besitzen die zweiten bis fünften Blätter einen nur geringen Bewegungshub, und sie nehmen nur leichte Stöße auf. Selbst wenn also das Verhältnis von Biegesteifigkeit zu Dichte mehr oder weniger große ist, lassen sich für diese Blätter auch die Blätter gemäß dieser Ausführungsform einsetzen, da die Vorteile hinsichtlich Funktion und Herstellung gegeben sind.

Claims

Patentansprüche

1. Ebenes Lichtbegrenzungsblatt, das sich in Richtung der durch seine Oberfläche definierten Ebene in den Lichtweg eines optischen Geräts bewegen läßt, um die Menge des den Lichtweg entlanglaufenden Lichts zu steuern, gekennzeichnet, durch

- ein Paar Außenschichten (2a, 2b; 25, 26; 325, 326), die die Außenflächen des Blatts (1; 11; 21; 31; 221; 321) bilden, und

- eine zwischen den Außenschichten gebildete Innenschicht (3; 27; 33; 327) mit einer Anzahl von Freiräumen (4; 24).

2, Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenschicht eine' Anzahl von Rippen (5) aufweist, die sich in der genannten Richtung der Ober-

Rade&estraBe 45 8000 München 60 Telefon (089) 883603/BS3604 Telex 5212313 Telegramme Patenlconsult Sonnenberger SlraOe 43 6200 Wiesbaden Telelon (06121) 562943/561V98 Telex 4186237 Telegramme Patentconsull

W * U W «*

fläche zur Bildung der Freiräume (4) verteilen.

3. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein erstes Blattelement (15, 226) vorgesehen ist, welches eine der Außenschichten und die Innenschicht bildet, daß ein zweites Blattelement (16,225) die andere Außenschicht bildet und mit dem ersten Blattelement verbunden ist, und daß in der mit dem zweiten Blattelement verbundenen Oberfläche des ersten Blattelements eine Anzahl von Ausnehmungen ausgebildet ist.

4. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Blattelement und das zweite Blattelement aus dem gleichen Stoff bestehen.

5. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Blattelement und das zweite Blattelement aus ein gemeinsames Element enthaltenden unterschiedlichen Stoffen bestehen.

6. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Außenschichten durch ein erstes Blattelement (25, 32a, 325) gebildet wird, daß die Innenschicht durch ein zweites Blattelement (27, 327) gebildet wird, daß die andere Außenschicht durch ein drittes Blattelement (26, 32b, 326) gebildet wird, das mit dem zweiten Blattelement ver-

bunden ist, und daß das zweite Blattelement aus einem Stoff besteht, der sich sowohl von dem Stoff des ersten Blattelements als auch dem des zweiten Blattelements unterscheidet.

7. Lichtbegrenzungsblatt nach Anpsruch 6,

dadurch gekennzeichnet , daß sich in dem zweiten Blattelement eine Anzahl von Löchern von seiner mit dem ersten Blattelement verbundenen Seite zu seiner mit dem dritten Blattelement verbundenen Seite erstreckt.

8. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Blattelement aus einem Stoff besteht, der eine im Vergleich zu dem ersten und dem dritten Blattelement geringe Dichte besitzt.

9. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das dritte Blattelement aus einem Stoff bestehen, der einen im Vergleich zum zweiten Blattelement hohen relativen Elastizitätsmodul besitzt.

10. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenschicht durch ein inneres Blattelement gebildet wird, daß zur Bildung der Außenschichten ein Außenblattelement mit den gegenüberliegenden Seiten des inneren Blattelements verbunden ist, und daß wenigstens das innere Blattelement oder das äußere Blattelement aus einem kohlenstofffaserverstärkten Harz besteht.

-A-

11. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Blattelement aus kohlenstoff aserverstärktem Harz besteht, während das äußere Blattelement aus Metall besteht.

12. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Blattelement aus Metall besteht, und daß das äußere Blattelement aus kohlenstoffaserverstärktem Harz besteht.

13. Lichtbegrenzungsblatt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Blattelement aus Kunststoffmaterial besteht und das äußere Blattelement aus kohlenstofffaserverstärktem Harz gebildet ist.

14. Brennebenenverschluß für eine Kamera, mit mehreren Lichtbegrenzungsblättern, die aus ihrer überlappungslage aufgespreizt werden, um eine Belichtungsöffnung zu schließen, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der Lichtbegrenzungsblätter folgende Merkmale aufweist:

- ein Paar Außenschichten (2a, 2b; 25, 26; 32a, 32b; 325', 326), die die Außenflächen des Blatts bilden, und

eine zwischen den Außenschichten gebildete Innenschicht (3; 27; 33; 327) mit einer Anzahl von Freiräumen (4;24).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- Ein erstes Lichtbegrenzungsblatt (121) ist bei dem Aufspreizen am weitesten bewegbar, um einen Abschnitt der öffnung zu schließen,

- wenigstens ein weiteres Lichtbegrenzungsblatt (131, 141, 151, 161), das nicht so weit bewegbar ist wie das erste Lichtbegrenzungsblatt (121 ), verschließt den restlichen Abschnitt der öffnung,

jedes der Lichtbegrenzungsblätter enthält ein inneres Blattelement zur Bildung einer Innenschicht und ein äußeres Blattelement, das mit gegenüberliegenden Seiten des inneren Blattelements verbunden ist, um dadurch die Außenschichten zu bilden, und

- das innere Blattelement des ersten Lichtbegrenzungsblatts (121) besteht aus einem Stoff, der eine im Vergleich zu dem Stoff des äußeren Blattelements geringe Dichte aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Blattelement des wenigstens einen weiteren Lichtbegrenzungsblatts (131 - 161) aus einem Stoff besteht, der einen größeren relativen Elastizitätsmodul besitzt als der Stoff des äußeren Blattelements.