DE4224812A1 - Selbst-zentrierende bidirektionale elektromagnetische betaetigungsvorrichtung - Google Patents
Selbst-zentrierende bidirektionale elektromagnetische betaetigungsvorrichtungInfo
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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- G03B9/08—Shutters
- G03B9/10—Blade or disc rotating or pivoting about axis normal to its plane
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Fotografie, und
insbesondere eine elektromagnetisch angetriebene Kameraverschluß
lamelle.
Mechanische Lamellenverschlüsse dienen dazu, die Lichtmenge zu
steuern, die auf die Bildbereiche eines in einer Kamera enthalte
nen Filmstreifens gelangen soll. Ein solcher Verschluß besteht in
der Regel aus einer Anzahl schwenkbarer Metallamellen, die ge
meinsam auf die Objektivöffnung der Kamera zu oder von dieser weg
schwenkbar sind. Ist der Verschluß geschlossen, so überlappen
sich alle Lamellen in der Mitte der Objektivöffnung, so daß kein
Licht auf den Film gelangen kann. Wird der Verschluß geöffnet, so
schwenken die Lamellen aus ihrer Mittellage vor der Öffnung nach
außen, so daß Licht durch die Objektivöffnung gelangen und der
Film belichtet werden kann. Manchmal werden bei mechanischen La
mellenverschlüssen anstelle einer Anordnung von gleichartigen Me
tallamellen eine Lamelle oder auch mehrere Lamellen verwendet,
von denen jede eine Öffnung mit einem anderen Durchmesser besit
zen kann. Wird eine Aufnahme gemacht, so schwenkt die Lamelle
bzw. der Lamellensatz aus der Mitte der Objektivöffnung heraus,
so daß das durch die Objektivöffnung eintretende Licht durch die
Öffnung der Lamelle bzw. Lamellen fällt und den Film belichtet.
Wird keine Aufnahme gemacht, so ist der Verschluß geschlossen. Es
kann also eine Lamelle die Öffnung der anderen Lamelle ver
schließen oder beide Lamellenöffnungen sind nicht gegenüber der
Objektivöffnung optisch ausgerichtet. Die zum Öffnen und Schlie
ßen mechanischer Lamellenverschlüsse benötigte Energie liefert
dabei eine Feder oder eine Anzahl vorgespannter Federn, und die
Zeitsteuerung erfolgt mittels eines Zahnradgetriebes, wie es in
Uhrwerken verwendet wird.
Um die zum Öffnen und Schließen mechanischer Lamellenverschlüsse
erforderliche Energiemenge zu verringern, sind elektromagnetische
Verschlüsse entwickelt worden. Bei diesen werden im allgemeinen
weniger Teile benötigt als bei mechanischen Verschlüssen, und sie
sind deshalb preisgünstiger in der Herstellung.
Bekannt ist die Verwendung drehbarer Magnetspulen oder monodirek
tionaler, selbst-rückstellender Magnetantriebe mit nur zwei Mag
netstellungen. Die erste Stellung nimmt der Dauermagnet dann ein,
wenn dem Anker kein Strom zugeführt wird, die zweite, wenn ihm
Strom zugeführt wird. Treibt man also mit einer solchen drehbaren
Magnetspule eine Kameraverschlußlamelle an, so hat diese eine
Schließ- und eine Offenstellung. Folglich besitzt die Kamera nur
eine Blendenöffnung, es sei denn, man verwendet ein zusätzliches
Teil, wie beispielsweise eine Irisblende, um eine weitere Blen
denöffnung zu erhalten.
In manchen bekannten Vorrichtungen werden Magnetspulen mit einem
Verbindungsgestänge verwendet, das mit den Verschlußlamellen ver
bunden ist, um den elektromagnetisch angetriebenen Verschluß zu
öffnen und zu schließen. Die Nachteile solcher bekannter Magnet
spulen bestehen u. a. darin, daß ihr Strombedarf mit ca. 2 A sehr
hoch ist, daß die Magnetspule keine Zwischenstellungen einnehmen
kann, was bedeutet, daß sie und die Objektivöffnung immer nur
entweder offen oder geschlossen sind, und daß die Magnetspulen
infolge der Massenträgheit der großen Masse des Spulenkerns lang
sam arbeiten.
Die Nachteile dieser bekannten Vorrichtungen werden gemäß der Er
findung dadurch überwunden, daß eine einzige elektromagnetisch
angetriebene, zwei Blendenöffnungen bildende Verschlußlamelle
vorgesehen ist und die Zahl der bei elektromagnetischen Ver
schlüssen erforderlichen Teile durch Verzicht auf das den Ver
schluß mit dem Magneten verbindende Gestänge reduziert worden
ist. Der Dauermagnet ist an einem Ende der Verschlußlamelle befe
stigt. Durch den Verzicht auf das Verbindungsgestänge wird außer
dem die Gefahr verringert, daß Fehler bei der Drehbewegung der
Lamelle auftreten.
Der Verzicht auf eine Verbindungsstange und die Beschränkung auf
eine einzige Verschlußlamelle führt auch zu einer Verringerung der
Masse des Umlaufverschlußsystems, so daß höhere Verschlußgeschwin
digkeiten möglich sind.
Außerdem arbeitet das System sehr genau und zuverlässig, weil die
Lamelle direkt von dem Dauermagneten angetrieben wird.
Die erfindungsgemäßen Vorteile werden erzielt durch einen Anker
mit einem Kern und einer Spule, wobei die Spule Strom aufnimmt
und der Anker ein erstes Magnetfeld erzeugt, einen bewegbaren
Magneten, der ein zweites Magnetfeld erzeugt und innerhalb des
Kerns so angeordnet ist, daß ein erster Luftspalt, ein zweiter
Luftspalt, ein dritter Luftspalt, ein vierter Luftspalt, ein
fünfter Luftspalt, ein sechster Luftspalt, ein siebenter Luft
spalt und ein achter Luftspalt jeweils aneinander anschließend
den Magneten umgeben und so zwischen dem Kern und dem Magneten
liegen, daß das zweite Magnetfeld mit dem ersten Magnetfeld ge
koppelt und der Magnet mit dem Verschluß gekoppelt ist, und eine
an eine Stromquelle und an die Spule angeschlossene Einrichtung,
mittels derer der Stromfluß in der Spule in einer ersten oder
zweiten Richtung einstellbar oder der Stromfluß in der Spule ver
hinderbar ist, derart, daß bei fehlender Stromaufnahme der Spule
ein erstes Magnetfeld nicht vorhanden ist und der Magnet sich in
einer ersten Lage befindet, in der er den Verschluß in seine die
Objektivöffnung verschließende Stellung bringt, in der kein Licht
in die Kamera gelangt, daß der Magnet bei einem in einer ersten
Richtung erfolgenden Stromfluß durch die Spule von einem ersten
Magnetfeld angezogen in eine zweite Lage bewegt wird, in der er
den Verschluß in eine Stellung bringt, in der dieser eine Blen
denöffnung einer ersten Größe bildet, und daß der Magnet bei ei
nem in einer zweiten Richtung erfolgenden Stromfluß durch die
Spule von dem ersten Magnetfeld angezogen in eine dritte Lage be
wegt wird, in der der Verschluß eine Blendenöffnung einer zweiten
Größe bildet.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im
folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Betriebszustands der er
findungsgemäßen Vorrichtung, in dem sich der Magnet in
seiner ersten Lage befindet,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Betriebszustands der er
findungsgemäßen Vorrichtung, in dem sich der Magnet in
seiner zweiten Lage befindet,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Betriebszustands der er
findungsgemäßen Vorrichtung, in dem sich der Magnet in
seiner dritten Lage befindet,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines an einer Verschlußla
melle befestigten Magneten in seiner ersten Lage und einer
Verschlußlamelle in ihrer die Objektivöffnung verschlie
ßenden Stellung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines an einer Verschlußla
melle befestigten Magneten in seiner zweiten Lage und ei
ner Verschlußlamelle in ihrer eine große Blendenöffnung
bildenden Stellung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Magneten in seiner drit
ten Lage und der Verschlußlamelle in ihrer eine kleine
Blendenöffnung bildenden Stellung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer geeigneten Verbindung
von Verschlußlamelle und Magnet,
Fig. 8 ein weiteres Beispiel einer geeigneten Verbindung von Ver
schlußlamelle und Magnet und
Fig. 9 einen logischen Schaltplan der Vorrichtung zum Steuern der
Polarität der in Fig. 4 bis 6 gezeigten Spule.
Fig. 1 zeigt einen Anker 11 mit einem Kern 12 und einer Spule 13.
In dem Anker 11 sind Luftspalte 1, 2, 3, 4, 75, 76, 77 und 78
vorgesehen. Der Pluspol einer Batterie 14 ist mit einem Ende der
Spule 13 und der Minuspol der Batterie 14 mit einem der beiden
Kontakte eines Schalters 15 verbunden, dessen zweiter Kontakt an
das andere Ende der Spule 13 angeschlossen ist.
Ein zylindrisch ausgebildeter Dauermagnet 16 mit einem Nordpol
(in der Zeichnung mit N bezeichnet) und einem Südpol (in der
Zeichnung mit S bezeichnet) ist in dem Anker 11 so angeordnet,
daß Luftspalte 1, 2, 3, 4, 75, 76, 77 und 78 erhalten werden.
Die Bogenlänge der einzelnen Luftspalte 1, 2, 3 und 4 kann je
weils zwischen 5° und 70°, die der Luftspalte 75 und 76 zwischen
0 und 10° und die der Luftspalte 77 und 78 zwischen 20° und 170°
betragen. Die Größe der Luftspalte 1, 2, 3 und 4 ist jeweils so
gering wie möglich bemessen, damit die größtmögliche magnetische
Wechselwirkung zwischen Magnet 16 und Anker 11 erzielt wird und
der Magnet 16 innerhalb der Luftspalte 1 bis 4 drehbar ist. Die
Größe oder Breite der Luftspalte 75 und 76 sollte möglichst so
bemessen sein, daß dadurch der den Magneten 16 antreibende magne
tische Fluß maximiert wird. Die Luftspalte 77 und 78 sind wesent
lich größer als die Luftspalte 1-4, so daß die magnetische
Wechselwirkung zwischen Magnet 16 und Anker 11 im Bereich der
Luftspalte 77 und 78 verglichen mit der magnetischen Wechselwir
kung im Bereich der Luftspalte 1 bis 4 vernachlässigbar gering
ist.
Die Tiefe der Luftspalte 1, 2, 3, 4, 75, 76, 77 und 78 wirkt sich
auf die Größe der von dem Anker 11 erzeugten Magnetkräfte aus.
Die Magnetstärke des Ankers 11 kann daher durch Vergrößern oder
Verringern der Spalttiefe erhöht oder reduziert werden.
Die Luftspalte 77 und 78 dienen dazu, den Magneten 16 so zu Posi
tionieren, daß dessen vom Nordpol zum Südpol verlaufende Achse
sich im allgemeinen senkrecht zu den Kraftlinien erstreckt, die
beim Fließen von Strom durch die Spule 13 erzeugt werden. Die
Luftspalte 75 und 76 sind relativ klein gehalten, damit sie den
Gesamtfluß in dem elektromagnetischen Pfad nicht in unerwünschter
Weise einschränken. Außerdem wird durch die geringe Größe der
Luftspalte 75 und 76 die magnetische Anziehung verstärkt, die den
Magneten 16 in seinem stromlosen Zustand (d. h. wenn kein Strom
durch die Spule 13 fließt) in einer stabilen Lage hält, d. h. die
vom Nordpol zum Südpol verlaufende Achse des Magneten 16 ist an
nähernd mit den Mittelachsen der Luftspalte 75 und 76 ausgerich
tet.
Ist der Schalter 15 geöffnet, so wird der Spule 13 kein Strom zu
geführt, und der Magnet 16 befindet sich in seiner ersten, in
Fig. 1 dargestellten Lage.
Fig. 2 zeigt den Magneten 16 in der Lage, die er bei geschlossenem
Schalter 15 einnimmt. Beim Schließen des Schalters 15 fließt Strom
von der Batterie 14 zu der Spule 13, die ein Magnetfeld induziert,
unter dessen Einfluß die linke Seite des Kerns 12 als Nordpol und
die rechte Seite des Kerns 12 als Südpol wirkt. Der vom Anker 11
ausgehende elektromagnetische Fluß steht in direkter Wechselwir
kung mit dem magnetischen Fluß des Magneten 16 und bewirkt, daß
sich der Magnet 16 dreht. Der Nordpol des Kerns 12 zieht den Süd
pol des Magneten 16 an und bringt den Magneten so in seine in Fig.
2 dargestellte zweite Lage.
In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist bei der in Fig. 1 und 2 ge
zeigten Vorrichtung die Polarität der Batterie 14 umgekehrt. Beim
Schließen des Schalters 15 fließt Strom von der Batterie 14 zur
Spule 13, die ein Magnetfeld induziert, unter dessen Einfluß die
rechte Seite des Kerns 12 als Nordpol und die linke Seite als Süd
pol wirkt. Der vom Anker 11 ausgehende elektromagnetische Fluß
steht in direkter Wechselwirkung mit dem magnetischen Fluß des
Magneten 16 und bewirkt, daß sich der Magnet 16 dreht. Der Nordpol
des Kerns 12 zieht den Südpol des Magneten 16 an und bringt den
Magneten so in seine aus Fig. 3 ersichtliche dritte Lage.
In der Darstellung gemäß Fig. 4 befindet sich der Magnet 16 in
seiner in Fig. 1 gezeigten Lage (erste Lage), wobei die Spule 13
um den Kern 12 gewickelt ist. Der Schalter 15 ist mit einem der
Enden der Spule 13 und einem der Pole der Batterie 14 verbunden.
Der zweite Pol der Batterie 14 ist an eine Einrichtung 100 zum
Steuern der Polarität angeschlossen. Die Einrichtung 100 ist au
ßerdem mit einem der Enden der Spule 13 verbunden und steuert die
Richtung des Stromflusses in der Spule 13. Diese Steuerung wird
anhand Fig. 9 nachstehend noch näher erläutert.
Ein Verschluß 25 in Form einer Lamelle weist eine Blendenöffnung
26 auf. Die Lamelle ist in einer Schließstellung dargestellt, in
der sie die Objektivöffnung 31 vollständig überdeckt, so daß kein
Licht in den Strahlengang der (nicht dargestellten) Kamera gelan
gen kann. Die Verschlußlamelle 25 ist mit dem Magneten 16 mittels
einer Befestigungseinrichtung 80 (wobei es sich um einen Bolzen,
ein Niet, eine Schraube, einen Stift oder dergleichen handeln
kann) verbunden, die in einer Öffnung des Magneten 16 und der La
melle 25 angeordnet ist. Dabei ist der Schalter 15 geöffnet und
die Stromzufuhr zur Spule 13 unterbrochen. Der Magnet 16 befindet
sich in seiner ersten Lage und die Verschlußlamelle 25 deckt die
Objektivöffnung 31 vollständig ab.
Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 dargestellten Teile bei geschlossenem
Schalter 15. Anhand Fig. 9 wird im folgenden noch näher beschrie
ben, wie die Einrichtung 100 einen Stromfluß von der Batterie 14
zu Punkt 41, durch die Spule 13, zu Punkt 42 und zurück zur Bat
terie 14 oder einen Stromfluß von der Batterie 14 zu Punkt 42,
durch die Spule 13, zu Punkt 41 und zurück zur Batterie 14 be
wirkt.
Wird der Schalter 15 geschlossen, so fließt Strom von der Batterie
14 zur Spule 13, die ein Magnetfeld induziert, unter dessen Ein
fluß die rechte Seite des Kerns 12 als Südpol und die linke Seite
des Kerns 12 als Nordpol wirkt. Der von dem Anker 11 ausgehende
elektromagnetische Fluß steht in direkter Wechselwirkung mit dem
magnetischen Fluß des Magneten 16 und bewirkt, daß der Magnet 16
sich dreht. Der Nordpol des Kerns 12 zieht den Südpol des Magneten
16 an und bewegt so den Magneten 16 in seine in Fig. 5 dargestell
te zweite Lage. Die Verschlußlamelle 25 nimmt dabei die Stellung
ein, in der die größte Blendenöffnung gebildet wird. Dabei wird
die Objektivöffnung 31 von der Blendenöffnung 26 und der Ver
schlußlamelle 25 nicht abgedeckt. Folglich kann die größtmögliche
Lichtmenge in die (nicht dargestellte) Kamera gelangen.
Fig. 6 zeigt die in Fig. 3 dargestellten Teile bei geschlossenem
Schalter 15. Anhand Fig. 9 wird noch näher erläutert, wie gesteu
ert durch die Einrichtung 100 Strom von der Batterie 14 zu dem
Punkt 41, durch die Spule 13, zu dem Punkt 42 und zurück zur Bat
terie 14 oder aber von der Batterie 14 zu dem Punkt 42, durch die
Spule 13, zu dem Punkt 41 und zurück zur Batterie 14 fließt.
Wird der Schalter 15 geschlossen, so liefert die Batterie 14 Strom
an die Spule 13, die ein Magnetfeld induziert, unter dessen Ein
fluß die linke Seite des Kerns 12 als Südpol und die rechte Seite
des Kerns 12 als Nordpol wirkt. Der von dem Anker 11 ausgehende
elektromagnetische Fluß steht in direkter Wechselwirkung mit dem
magnetischen Fluß des Magneten 16 und bewirkt, daß sich der Magnet
16 dreht. Der Nordpol des Kerns 12 zieht den Südpol des Magneten
16 an, so daß dieser in seine dritte, in Fig. 6 dargestellte Lage
gelangt. Die Verschlußlamelle 25 nimmt nun ihre die kleinste Blen
denöffnung bildende Stellung ein, wobei die Öffnung 26 der Ver
schlußlamelle 25 einen Teil der Objektivöffnung 31 abdeckt, so daß
nur eine kleine Lichtmenge in die (nicht dargestellte) Kamera ge
langen kann.
Fig. 7 zeigt in einer auseinandergezogenen Darstellung Mittel,
die zur Verbindung des Magneten 16 mit der Verschlußlamelle 25
geeignet sind. Der in den Fig. 1-6 zylindrisch dargestellte
Magnet 16 besitzt nun eine D-förmige Polfläche 17 und kann so
hergestellt sein, daß die Polfläche 17 immer als Nordpol wirkt.
Der Magnet 16 besitzt eine Öffnung 84, die sich von seiner Ober
seite bis zu seiner Unterseite erstreckt. Die Verschlußlamelle 25
weist eine Blendenöffnung 26, eine Öffnung 85 und einen Schlitz
86 auf, das Lagerteil 18 besitzt einen flachen Abschnitt 5, eine
abgewinkelte Fläche 81 und Stiftabschnitte 82 und 83. Auf der Un
terseite der abgewinkelten Fläche 81 befindet sich eine Reihe von
Paßrippen 86.
Der Stiftabschnitt 82 wird in die Öffnungen 85 und 84 eingesetzt,
die abgewinkelte Fläche 81 in den Schlitz 86. Mittels der abge
winkelten Fläche 81 werden die Verschlußlamelle 25 und die Stift
abschnitte 82 und 83 so miteinander verkeilt, daß das Lagerteil
18 und die Verschlußlamelle 25 gemeinsam drehbar sind. Die abge
winkelte Fläche 81 richtet außerdem die Verschlußlamelle 25 und
das Lagerteil 18 gegenüber der D-förmigen Polfläche 17 des Magne
ten 16 aus und erleichtert damit die Montage der vorstehend ge
nannten Teile. So kann die Verschlußlamelle 25 gegenüber dem Mag
neten 16 korrekt ausgerichtet werden, ohne daß zunächst die Pola
rität des Magneten 16 geprüft werden muß.
Die Verschlußlamelle 25 ist zwischen der Unterseite 87 des Lager
teils 18 und dem Magneten 16 gehalten. Durch die Paßrippen 86
wird zwischen dem Magneten 16 und dem Lagerteil 18 eine Preßpas
sung erzielt, durch die der Magnet 16 fest an dem Lagerteil 18
gehalten wird.
Fig. 8 zeigt in einer auseinandergezogenen Darstellung eine wei
teres Beispiel einer Verbindung zwischen Verschlußlamelle und
Magnet 16. Der in den Fig. 1-6 zylindrisch dargestellte Magnet
16 besitzt hier wiederum eine D-förmige Polfläche 17 und kann so
hergestellt sein, daß seine Polfläche 17 immer als Nordpol wirkt.
Der Magnet 16 weist eine sich von seiner Oberseite zu seiner Un
terseite erstreckende Öffnung 84 auf. Die Verschlußlamelle 27 be
sitzt eine Blendenöffnung 28 und einen Schlitz 88. Das Lagerteil
90 hat eine abgewinkelte Fläche 91, einen flachen Abschnitt 92,
ein längliches Teil 93 und Stiftabschnitte 94 und 95. Auf dem
Stiftabschnitt 95 sind eine Anzahl von Paßrippen 96 angeordnet.
Der Schlitz 88 der Verschlußlamelle 27 paßt über das längliche
Teil 93 des Lagerteils 90, so daß die Verschlußlamelle 27 und das
Lagerteil 90 gemeinsam drehbar sind. Der Stiftabschnitt 95 wird
in die Öffnung 84 des Magneten 16 eingesetzt. Dabei ergeben die
Paßrippen 96 eine Preßpassung zwischen dem Magneten 16 und dem
Lagerteil 90 und halten so den Magneten 16 an dem Lagerteil 90
fest. Die abgewinkelte Fläche 91 fluchtet mit der D-förmigen Pol
fläche 17 des Magneten 16 und erleichtert außerdem die korrekte
Anordnung der Verschlußlamelle 27 und des Lagerteils 90 gegenüber
der Polfläche 17 des Magneten 16 und damit die Montage der obigen
Teile. Die Verschlußlamelle 27 läßt sich also gegenüber dem Mag
neten 16 korrekt anordnen, ohne daß zunächst die Polarität des
Magneten 16 geprüft werden muß.
Anhand der Fig. 9 wird die in Fig. 4-6 dargestellte Einrichtung
100 zum Steuern der Polarität näher erläutert. Eine Photozelle 110
weist zwei Anschlüsse auf, wobei der erste an Masse liegt und der
zweite an die Basis eines NPN Transistors 111 und ein Ende eines
Widerstands 120 angeschlossen ist. Das andere Ende des Widerstands
120 ist über eine Leitung 121 mit dem Pluspol der Batterie 14 ver
bunden. Der Emitter des Transistors 111 liegt an Masse, während
sein Kollektor an die Eingänge von NOR-Gattern 102 und 103 ange
schlossen ist. Der Freigabeeingang der Gatter 102 und 103 ist über
die Verbindung 122 an den Ausgang des monostabilen Kippgliedes 119
angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 111 ist außerdem mit
einem der Enden des Widerstands 124 verbunden, dessen anderes Ende
über eine Leitung 123 mit dem Pluspol der Batterie 14 verbunden
ist. Der Ausgang von Gatter 102 ist mit dem Eingang eines Inver
ters 129 verbunden, während der Ausgang des Inverters 129 mit der
Basis eines NPN Transistors 105 und der Basis eines NPN Transi
stors 106 verbunden ist. Der Ausgang des Gatters 103 ist an die
Basis eines NPN Transistors 104 und an die Basis eines NPN Transi
stors 107 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 104 ist mit
dem Kollektor des Transistors 105 verbunden, und beide sind mit
einem der Enden der Spule 13 verbunden. Der Kollektor des Transi
stors 104 ist an den Kollektor des Transistors 106 angeschlossen,
und beide Kollektoren sind über eine Leitung 115 an den Pluspol
der Batterie 14 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 105
und 107 liegen an Masse. Das andere Ende der Spule 13 ist mit dem
Kollektor des Transistors 107 und dem Emitter des Transistors 106
verbunden.
Eines der Enden des Widerstands 127 ist über eine Leitung 126 an
den Pluspol der Batterie 14 angeschlossen, während das andere Ende
des Widerstands 127 mit einem der Enden eines Kondensators 128
verbunden ist. Der Widerstand 127 ist außerdem mit dem Eingang des
monostabilen Kippgliedes 119 und dem Schalter 15 verbunden, der an
den Minuspol der Batterie 14 angeschlossen ist. Das andere Ende
des Kondensators 128 liegt an Masse. Das monostabile Kippglied 119
ist über eine Leitung 125 an den Pluspol der Batterie 14 ange
schlossen und liegt außerdem an Masse.
Beim Betätigen des Schalters 15 wird an den Eingang des monostabi
len Kippgliedes 119 Massepotential gelegt, wodurch das monostabile
Kippglied einen Ausgangsimpuls erzeugt, der die Eingänge der NOR
Gatter 102 und 103 auftastet. Die NOR-Gatter 102 und 103 sind als
Inverter ausgebildet und werden nachstehend als solche bezeichnet.
Wenn die Inverter 102 und 103 durch den von dem monostabilen Kipp
glied 119 abgegebenen Impuls aktiviert werden, steuern ihre Aus
gänge die Transistoren 104, 105, 106 und 107 entweder in einen
leitenden oder einen nicht leitenden Zustand, je nach Polarität
des Impulses.
Die Ausgangszustände der Inverter 102 und 103 werden durch ein
Erfassungsmittel 110 in Form einer Photozelle bestimmt. Ist beim
Fotografieren mit der (nicht dargestellten) Kamera wenig Licht
vorhanden, so liegt der vorbestimmte Auslösepunkt der Photozelle
110 bei einem hohen Spannungswert. Dadurch liegt an der Basis des
Transistors 111 eine hohe Spannung an. Folglich ist der Transi
stor 111 leitend, so daß an den Eingängen der Inverter 102 und
103 eine niedrige Spannung anliegt. Der Ausgangspegel der Inver
ter 102 und 103 ist demgemäß niedrig. Der Ausgang des Inverters
102 wird durch den Inverter 129 umgekehrt. Daher hat der Inverter
129 eine niedrige Ausgangsspannung, wodurch sich die Transistoren
105 und 106 in einem nicht leitenden Zustand befinden. Die hohe
Ausgangsspannung des Inverters 103 gelangt an die Basis der Tran
sistoren 104 und 107 und macht diese leitend. An diesem Schal
tungspunkt fließt Strom von der Batterie 14 über die Leitung 115
durch den Transistor 104 und über die Spule 13 durch den Transi
stor 107 an Masse. Diese Beschreibung betrifft die Bedingungen
bei schlechten Lichtverhältnissen, auf die sich Fig. 5 bezieht.
In diesem Falle wirkt die linke Seite des Kerns 12 in Fig. 5 als
Nordpol. Folglich schwenkt der Magnet 16 in die in Fig. 5 darge
stellte Lage (Lage zwei), und die Verschlußlamelle 25 nimmt ihre
maximale Öffnungsstellung ein, bei der sie die größte Blendenöff
nung bildet.
Wenn die Photozelle 110 gute Lichtverhältnisse feststellt, macht
sie die Basis des Transistors 111 nicht leitend (ganz gleich, ob
der Schalter 15 betätigt worden ist oder nicht). Dadurch liegt an
den Eingängen der Inverter 102 und 103 eine hohe Spannung an, wäh
rend ihre Ausgänge eine niedrige Spannung aufweisen. Infolge des
niedrigen Ausgangspegels des Inverters 103 werden die Transistoren
104 und 107 in einen nicht leitenden Zustand versetzt. Die niedri
ge Ausgangsspannung des Inverters 102 bewirkt am Inverter 129 ei
nen hohen Ausgangspegel. Dadurch werden die Transistoren 105 und
106 leitend, und von der Batterie 14 über die Leitung 115 kann
Strom durch den Transistor 106, durch die Spule 13 und durch den
Transistor 105 an Masse fließen. Der Strom fließt also in einer
Richtung, die der zuvor beschriebenen entgegengesetzt ist. Dies
darf nur während des Ausgangsimpulses des monostabilen Kippgliedes
119 geschehen, der den Freigabeeingang der Inverter 102 und 103
aktiviert. Dies geschieht nur dann, wenn der Schalter 15 betätigt
worden ist, d. h., wenn eine Aufnahme gemacht werden soll.
Wenn Strom durch den Transistor 106 fließt, dann liegen die in
Fig. 6 dargestellten Verhältnisse vor. Die rechte Seite des in Fig.
6 gezeigten Kerns 12 wirkt als Nordpol. Folglich schwenkt der Mag
net 16 in die in Fig. 6 gezeigte Lage (Lage drei), und die Ver
schlußlamelle 25 nimmt ihre der kleinsten Öffnung entsprechenden
Stellung ein, wobei durch die Öffnung 26 eine kleine Blende gebil
det wird, so daß nur eine geringe Lichtmenge in die (nicht darge
stellte) Kamera gelangt.
Ist der Schalter 15 nicht betätigt worden, soll also keine Aufnah
me gemacht werden, so gibt das monostabile Kippglied 119 keinen
Ausgangsimpuls ab, der die Eingänge der Inverter 102 und 103 auf
tastet. Der Spule 13 wird also kein Strom zugeführt, und es liegen
die in Fig. 4 dargestellten Verhältnisse vor. Folglich wird der
Magnet 16 in die in Fig. 4 gezeigte Lage (Lage eins) geschwenkt,
in der die Verschlußlamelle 25 die Objektivöffnung 31 vollständig
verschließt.
Vorstehend wurde ein neues und verbessertes System zur elektromag
netischen Betätigung eines Kameraverschlusses näher erläutert. Für
den Fachmann aus der obigen Beschreibung ersichtliche Abwandlungen
sind möglich, soweit sie den durch die Ansprüche festgelegten Um
fang der Erfindung nicht überschreiten.
Claims (10)
1. Elektromagnetisches Verschlußssystem für eine Kamera mit ei
nem Verschluß (25) zum Steuern der durch eine Objektivöff
nung (31) in die Kamera gelangenden Lichtmenge, gekennzeich
net durch
einen Anker (11) mit einem Kern (12) und einer Spule (13), wobei die Spule (13) Strom aufnimmt und der Anker (11) ein erstes Magnetfeld erzeugt,
einen bewegbaren Magneten (16), der ein zweites Magnetfeld erzeugt und innerhalb des Kerns (12) so angeordnet ist, daß ein erster Luftspalt (1), ein zweiter Luftspalt (2), ein dritter Luftspalt (3), ein vierter Luftspalt (4), ein fünf ter Luftspalt (77), ein sechster Luftspalt (78), ein sieben ter Luftspalt (75) und ein achter Luftspalt (76) jeweils an einander anschließend den Magneten (16) umgeben und so zwi schen dem Kern (13) und dem Magneten (16) liegen, daß das zweite Magnetfeld mit dem ersten Magnetfeld gekoppelt ist, wobei der Magnet aufgrund des fünften und sechsten Luft spalts drei stabile Lagen besitzt und der Magnet mit dem Verschluß (25) gekoppelt ist, und
eine an eine Stromquelle (14) und die Spule (13) anschließ bare Einrichtung (100), mittels derer der Stromfluß in der Spule (13) in einer ersten oder zweiten Richtung einstellbar oder der Stromfluß in der Spule verhinderbar ist, derart, daß bei fehlender Stromaufnahme der Spule ein erstes Magnet feld nicht vorhanden ist und der Magnet sich in einer ersten Lage befindet, in der er den Verschluß (25) in seine die Ob jektivöffnung (31) verschließende Stellung bringt, in der kein Licht in die Kamera fällt, daß der Magnet (16) bei ei nem in einer ersten Richtung erfolgenden Stromfluß durch die Spule (13) durch das erste Magnetfeld angezogen in eine zweite Lage bewegt wird, in der er den Verschluß (25) in ei ne Stellung bringt, in der dieser eine Blendenöffnung erster Größe bildet, und daß der Magnet bei einem in einer zweiten Richtung erfolgenden Stromfluß durch die Spule von dem er sten Magnetfeld angezogen in eine dritte Lage bewegt wird, in der der Verschluß eine Blendenöffnung zweiter Größe bil det.
einen Anker (11) mit einem Kern (12) und einer Spule (13), wobei die Spule (13) Strom aufnimmt und der Anker (11) ein erstes Magnetfeld erzeugt,
einen bewegbaren Magneten (16), der ein zweites Magnetfeld erzeugt und innerhalb des Kerns (12) so angeordnet ist, daß ein erster Luftspalt (1), ein zweiter Luftspalt (2), ein dritter Luftspalt (3), ein vierter Luftspalt (4), ein fünf ter Luftspalt (77), ein sechster Luftspalt (78), ein sieben ter Luftspalt (75) und ein achter Luftspalt (76) jeweils an einander anschließend den Magneten (16) umgeben und so zwi schen dem Kern (13) und dem Magneten (16) liegen, daß das zweite Magnetfeld mit dem ersten Magnetfeld gekoppelt ist, wobei der Magnet aufgrund des fünften und sechsten Luft spalts drei stabile Lagen besitzt und der Magnet mit dem Verschluß (25) gekoppelt ist, und
eine an eine Stromquelle (14) und die Spule (13) anschließ bare Einrichtung (100), mittels derer der Stromfluß in der Spule (13) in einer ersten oder zweiten Richtung einstellbar oder der Stromfluß in der Spule verhinderbar ist, derart, daß bei fehlender Stromaufnahme der Spule ein erstes Magnet feld nicht vorhanden ist und der Magnet sich in einer ersten Lage befindet, in der er den Verschluß (25) in seine die Ob jektivöffnung (31) verschließende Stellung bringt, in der kein Licht in die Kamera fällt, daß der Magnet (16) bei ei nem in einer ersten Richtung erfolgenden Stromfluß durch die Spule (13) durch das erste Magnetfeld angezogen in eine zweite Lage bewegt wird, in der er den Verschluß (25) in ei ne Stellung bringt, in der dieser eine Blendenöffnung erster Größe bildet, und daß der Magnet bei einem in einer zweiten Richtung erfolgenden Stromfluß durch die Spule von dem er sten Magnetfeld angezogen in eine dritte Lage bewegt wird, in der der Verschluß eine Blendenöffnung zweiter Größe bil det.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bo
genlänge des ersten Luftspalts (1), des zweiten Luftspalts
(2), des dritten Luftspalts (3) und des vierten Luftspalts
(4) jeweils zwischen fünf Grad und siebzig Grad beträgt und
daß durch die Wahl einer möglichst geringen Ausdehnung des
ersten, zweiten, dritten und vierten Luftspalts die magneti
sche Wechselwirkung zwischen dem ersten und dem zweiten Mag
netfeld maximiert wird und der Magnet innerhalb des ersten,
zweiten, dritten und vierten Luftspalts drehbar ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bo
genlänge des fünften Luftspalts (77) und des sechsten Luft
spalts (78) jeweils zwischen zwanzig Grad und einhundertund
siebzig Grad beträgt und daß der fünfte und der sechste
Luftspalt wesentlich größer sind als der erste (1), zweite
(2), dritte (3) und vierte Luftspalt (4).
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bo
genlänge des siebenten und achten Luftspalts jeweils zwi
schen null Grad und zehn Grad beträgt und die Größe des sie
benten und achten Luftspalts (75, 76) so gewählt ist, daß
damit die Größe des den Magneten antreibenden magnetischen
Flusses gesteuert wird.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der be
wegbare Magnet (16) eine zylindrische Form besitzt.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zy
lindrisch ausgebildete Magnet (16) eine D-förmige Polfläche
(17) aufweist, die die Polarität des Magneten anzeigt und
die Montage des Systems erleichtert.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
zum Verbinden des Magneten (16) mit dem Verschluß (25, 27)
vorgesehen sind.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
bindungsmittel
einen Stift (82), eine mit dem Stift (82) verbundene erste Fläche (5) und eine mit der ersten Fläche (5) verbundene abgewinkelte Fläche (81) umfassen,
und daß nach dem Einsetzen des Stiftes (82) in eine in der Verschlußlamelle (25) vorgesehene erste Öffnung (85) und ei ne in dem Magneten vorgesehene Öffnung (84) und dem Einset zen der abgewinkelten Fläche (81) in eine zweite Öffnung (86) der Verschlußlamelle (25) die Verschlußlamelle mit dem Magneten (16) verbunden und ein Teil der abgewinkelten Flä che (81) direkt an der D-förmigen Polfläche (17) des Magne ten (16) angeordnet ist.
einen Stift (82), eine mit dem Stift (82) verbundene erste Fläche (5) und eine mit der ersten Fläche (5) verbundene abgewinkelte Fläche (81) umfassen,
und daß nach dem Einsetzen des Stiftes (82) in eine in der Verschlußlamelle (25) vorgesehene erste Öffnung (85) und ei ne in dem Magneten vorgesehene Öffnung (84) und dem Einset zen der abgewinkelten Fläche (81) in eine zweite Öffnung (86) der Verschlußlamelle (25) die Verschlußlamelle mit dem Magneten (16) verbunden und ein Teil der abgewinkelten Flä che (81) direkt an der D-förmigen Polfläche (17) des Magne ten (16) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstelleinrichtung (100) folgendes umfaßt:
ein mit der Stromquelle (14) gekoppeltes Erfassungsmittel (110) zum Erfassen der für eine Aufnahme zur Verfügung ste henden Lichtmenge,
mit dem Ausgang des Erfassungsmittels (110) und der Spule (13) gekoppelte Feststellungsmittel (111, 102, 103, 104, 105, 106, 107), die feststellen, ob Strom in der Spule (13) in einer ersten oder einer zweiten Richtung fließt, sowie
mit der Stromquelle (14) und den Feststellmitteln gekoppelte Auswahlmittel (15, 128, 119), die es den Feststellungsmitteln (111, 102, 103, 129, 104, 105, 106, 107) ermöglichen, eine erste oder eine zweite Richtung zu wählen.
ein mit der Stromquelle (14) gekoppeltes Erfassungsmittel (110) zum Erfassen der für eine Aufnahme zur Verfügung ste henden Lichtmenge,
mit dem Ausgang des Erfassungsmittels (110) und der Spule (13) gekoppelte Feststellungsmittel (111, 102, 103, 104, 105, 106, 107), die feststellen, ob Strom in der Spule (13) in einer ersten oder einer zweiten Richtung fließt, sowie
mit der Stromquelle (14) und den Feststellmitteln gekoppelte Auswahlmittel (15, 128, 119), die es den Feststellungsmitteln (111, 102, 103, 129, 104, 105, 106, 107) ermöglichen, eine erste oder eine zweite Richtung zu wählen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
für die Wahl der Stromflußrichtung vorgesehenen Auswahlmittel
einen mit der Stromquelle (14) verbundenen Schalter (15) und
ein entsprechend voreingestelltes monostabiles Kippglied (119) umfassen, das mit dem Schalter (15), der Stromquelle und einem Freigabeeingang der Feststellungsmittel (111) so verbunden ist, daß die Feststellungsmittel nur bei geschlos senem Schalter eine erste oder zweite Richtung wählen.
einen mit der Stromquelle (14) verbundenen Schalter (15) und
ein entsprechend voreingestelltes monostabiles Kippglied (119) umfassen, das mit dem Schalter (15), der Stromquelle und einem Freigabeeingang der Feststellungsmittel (111) so verbunden ist, daß die Feststellungsmittel nur bei geschlos senem Schalter eine erste oder zweite Richtung wählen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/735,980 US5155522A (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Self centering bi-directional electromagnetic actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4224812A1 true DE4224812A1 (de) | 1993-01-28 |
Family
ID=24957981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4224812A Withdrawn DE4224812A1 (de) | 1991-07-25 | 1992-07-27 | Selbst-zentrierende bidirektionale elektromagnetische betaetigungsvorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5155522A (de) |
JP (1) | JPH05196993A (de) |
DE (1) | DE4224812A1 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6123468A (en) * | 1993-08-17 | 2000-09-26 | Eastman Kodak Company | Magnetically biased electromagnetic shuttering device for controlling the shutter blades of a camera |
US5337110A (en) * | 1993-12-06 | 1994-08-09 | Eastman Kodak Company | Electromagnetic actuator |
JP2789421B2 (ja) * | 1993-12-28 | 1998-08-20 | セイコープレシジョン株式会社 | カメラ用シャッター |
US5561486A (en) * | 1994-09-29 | 1996-10-01 | Eastman Kodak Company | Assembly for use in electromagnetic actuator |
US6733192B2 (en) * | 2002-06-25 | 2004-05-11 | Nidec Copal Corporation | Electromagnetic actuator and camera blade driving device |
US20050189825A1 (en) * | 2004-01-29 | 2005-09-01 | Philipp Brodt | Bistable rotary solenoid |
US9274329B2 (en) | 2013-04-08 | 2016-03-01 | Melles-Griot | Shutter with blade damping |
US8851768B1 (en) | 2013-06-14 | 2014-10-07 | Melles-Griot | Shutter with power-free blade return |
US8956059B1 (en) | 2014-06-26 | 2015-02-17 | Melles-Griot | Shutter with power-free magnetic detent |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3455219A (en) * | 1966-06-13 | 1969-07-15 | Polaroid Corp | Automatic aperture selection system |
DE3023945C2 (de) * | 1980-06-26 | 1984-01-12 | Kodak Ag, 7000 Stuttgart | Photographischer Verschluß |
-
1991
- 1991-07-25 US US07/735,980 patent/US5155522A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4198558A patent/JPH05196993A/ja active Pending
- 1992-07-27 DE DE4224812A patent/DE4224812A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05196993A (ja) | 1993-08-06 |
US5155522A (en) | 1992-10-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |