DE2623630C2 - Scharfeinstellvorrichtung für Reproduktions- und Wiedergabegeräte - Google Patents
Scharfeinstellvorrichtung für Reproduktions- und WiedergabegeräteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Scharfeinstellung von Reproduktionsgeräten mit einer Vorlagenbühne,
einer Filmbühne und einem dazwischen angeordneten Objektiv, die sämtlich senkrecht zur optischen
Achse ausgerichtet und in Richtung der optischen Achse so zueinander verstellbar sind, daß die Summe der
Reziprokwerte der Abstände der Bühnen von dem Objektiv gleich dem Reziprokwert der Objektivbrennweite
ist.
Bei bekannten Reproduktionskameras wird z. B. die Scharfeinstellung durch Hebelinversoren bewirkt, also
durch Hebelgetriebe, die einen Bewegungsverlauf erzeugen, der der Gleichung Mg + Mb = Mf (Gegenstands-
bzw. Bildweite g, b; Brennweite f) folgt. Ebenso ist es auch bekannt, Hyperbelspindeln zu verwenden.
Von Nachteil ist dabei, daß bei größeren Abbildungsmaßstäben sehr ungünstige Kräfteverhältnisse und
damit große Ungenauigkeiten unvermeidlich sind, daß Hyperbelspindeln teuer in der Herstellung sind und daß
das Gestänge der Inversoren bei der Benutzung der Reproduktionskameras stört. Es ist auch bekannt, die
Schärfeneinstellung über einen Digitalrechner zu steuern, der die Gleichung für die Scharfeinstellung löst.
Die Soll- und Istwerte werden dem Digitalrechner über Weggeber eingegeben. Ebenso werden ihm der
Maßstab und die Brennweite sowie Ausgleichswerte für Glasdicke einer Auflage u. dgl. eingegeben. Ein derartiges
System eignet sich jedoch nur für große Anlagen, da es aufwendiger ist.
Es ist schließlich auch bekannt, die oben angegebene Gleichung analog-elektrisch durch eine Brückenschaltung
mit Widerständen nachzubilden. Dazu sind jedoch hochlineare Wendelpotentiometer erforderlich, um eine
genügend genaue Nachlaufsteuerung verwirklichen zu können. Zwar ist bei derartigen Anordnungen die
Umstellung auf verschiedene Brennweiten unterschiedlicher, bei der jeweiligen Kamera zum Einsatz
kommender Objektive relativ einfach zu verwirklichen. Als problematisch haben sich dagegen einerseits die
mangelhafte Linearität der Stellwiderstände und andererseits die Temperaturempfindlichkeit der Schaltung
sowie der Totbereich bis zum Ansprechen des Stellmotors erwiesen.
Bei Reproduktionskameras, die einfach aufgebaut sind und keinen erhöhten Anforderungen entsprechen,
wird im allgemeinen eine manuelle Schärfeneinstellung vorgenommen, wobei die Einstellwerte nach Tabellen
ermittelt werden, die die oben angegebene Gleichung auswerten. Das Arbeiten mit Tabellen ist jedoch
zeitraubend und mit einer relativ großen Fehlerrate, sei es durch Ablesen in der falschen Spalte oder Zeile oder
sei es durch ungenaues Übertragen des abgelesenen Wertes, behaftet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Scharfeinstellung an Reproduktionsund
Projektionsgeräten zu schaffen, die sich nach ihrem Grundprinzip für eine voll selbsttätige, aber auch für
eine manuelle Scharfeinstellung eignet und die dabei kostengünstig herstellbar ist und eine gute Wiederholgenauigkeit
der Einstellung aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein Lichtsender in ortsfester Beziehung zum
Objektiv angebracht ist, der zwei einen festen Winkel a.
zueinander einschließende Lichtstrahlen oder einen
ίο Lichtsektor mit diesem Winkel α aussendet, wobei zum
Ändern des gewünschten Abbildungsmaßstabes der Lichtsektor bzw. die Lichtstrahlen verschwenkbar sind,
daß ein erster Photowandler im Abstand der Brennweite /von der Filmbühne zuzüglich dem Abstand a des
Lichtsenders von der Objektivebene sowie im Abstand c+fvon der optischen Achse angeordnet ist, daß ein
zweiter Photowandler im Abstand /von der Vorlagenbühne abzüglich dem Abstand a sowie im Abstand c+f
von der optischen Achse angeordnet ist, wobei c der Abstand des Schnittpunkts der beiden Lichtstrahlen von
der optischen Achse ist, und daß von den Lichtempfängern über eine Nachlaufschaltung gesteuerte Stellmotore
zum Einstellen der Abstände zwischen Bühnen und Objektiv vorgesehen sind, die bei Auftreffen der
Lichtstrahlen bzw. der Grenzen des Lichtsektors auf die optische Mitte der Photowandler abgeschaltet werden.
Eine derartige optische Vorrichtung läßt sich mit wenig Aufwand verwirklichen und erlaubt eine hohe
Genauigkeit, wie sie optischen Systemen eigen ist. Der
jo Winkel, den die Lichtstrahlen bzw. der Lichtsektor
einschließen, beträgt üblicherweise 90°. Bei Auftreffen der Lichtstrahlen bzw. der Grenzen des Lichtsektors auf
die optische Mitte der Empfänger werden die Stellmotore abgeschaltet. Es werden also die Abstände
zwischen Bühnen und Objektiv durch Stellmotoren so lange verändert, bis die beiden Lichtstrahlen bzw. die
Grenzen des Lichtsektors auf die optische Mitte der beiden Empfänger ausgerichtet sind. Dadurch wird nicht
nur eine sehr genaue und reproduzierbare sondern auch eine sehr rasche Einstellung ermöglicht, was das
Arbeiten mit derartigen Vorrichtungen gegenüber den seither bekannten Vorrichtungen erleichtert und vereinfacht.
Es ist auch möglich, anstelle der Stellmotore eine manuelle Verstellung vorzunehmen. Das Ende der Verstellbewegung wird dabei aufgrund visueller Beobachtung vorgenommen. Es sind dabei anstelle der Photowandler Peilmarken vorgesehen, die angeben, wenn die gewünschte Einstellung erreicht ist. Bei dem erfindungsgemäßen Prinzip kann also sowohl eine manuelle als auch eine voll selbsttätige Scharfeinstellung vorgenommen werden. Als Lichtempfänger bei manuell einstellbaren Ausführungsformen kann beispielsweise ein kleiner Spiegel vorgesehen sein, der, wenn der Lichtstrahl oder die Grenze des Sektors auf ihn fällt, den Lichtstrahl bzw. die Grenze auf einen Anzeigeschirm, eine Mattscheibe od. dgl. wirft. Dies zeigt dem Benutzer an, daß die Scharfeinstellung erreicht ist. Oder es ist anstelle des Spiegels als Lichtempfänger oder Peilmarke eine kleine Skala oder Mattscheibe od. dgl. vorgesehen, die mit einer Markierung versehen ist. Erreicht der Lichtstrahl oder die Grenze <1es Lichtsektors diese Markierung, so ist die Scharfeinstellung erreicht.
Es ist auch möglich, anstelle der Stellmotore eine manuelle Verstellung vorzunehmen. Das Ende der Verstellbewegung wird dabei aufgrund visueller Beobachtung vorgenommen. Es sind dabei anstelle der Photowandler Peilmarken vorgesehen, die angeben, wenn die gewünschte Einstellung erreicht ist. Bei dem erfindungsgemäßen Prinzip kann also sowohl eine manuelle als auch eine voll selbsttätige Scharfeinstellung vorgenommen werden. Als Lichtempfänger bei manuell einstellbaren Ausführungsformen kann beispielsweise ein kleiner Spiegel vorgesehen sein, der, wenn der Lichtstrahl oder die Grenze des Sektors auf ihn fällt, den Lichtstrahl bzw. die Grenze auf einen Anzeigeschirm, eine Mattscheibe od. dgl. wirft. Dies zeigt dem Benutzer an, daß die Scharfeinstellung erreicht ist. Oder es ist anstelle des Spiegels als Lichtempfänger oder Peilmarke eine kleine Skala oder Mattscheibe od. dgl. vorgesehen, die mit einer Markierung versehen ist. Erreicht der Lichtstrahl oder die Grenze <1es Lichtsektors diese Markierung, so ist die Scharfeinstellung erreicht.
Es können mehrere fest angeordnete Lichtsender vorgesehen sein, die jeweils einem bestimmten Abbildungsmaßstab
zugeordnet sind. Bevorzugt ist jedoch gemäß Ausführungsformen der Erfindung der Lic'msen-
der um eine durch den Scheitelpunkt der Strahlen bzw. des Lichtsektors gehende und zur Objektivebene
parallele Achse schwenkbar; dabei sind ein den jeweils eingenommenen Schwenkwinkel angebender Zeiger
und eine Skala vorgesehen. Die Schwenkwinkelanzeige kann auch unmittelbar in Vergrößerupgsmaßstäben wie
1 : 1, 1 :2, 1 :2,3 usw. oder aber auch in 100%, 200%, 230% usw. geteilt sein. Mit einer derartigen Anordnung
läßt sich eine gute Wiedereinstellgenauigkeit erzielen und es ist ein rasches, wenig ermüdendes Arbeiten
möglich. Dabei kann die optische Achse auch geknickt verlaufen, beispielsweise durch ein Spiegel- oder
Prismensystem umgelenkt sein.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung schließt an den Lichtsektor nach außen hin angrenzend
Licht einer anderen Art an, das ebenfalls vom Lichtsender ausgesandt wird. Dies hat den Vorteil, daß
die Grenze des Sektors besser erkennbar und insbesondere durch als Lichtempfänger eingesetzte
photoelektrische Elemente zuverlässiger erfaßbar ist. Dadurch läßt sich die Präzision der Scharfeinstellung
noch wesentlich verbessern. Dabei ist bevorzugt die von dem Lichtempfänger gesteuerte Nachlaufschaltung so
ausgebildet, daß sie bei Einfallen unterschiedlicher Lichtarten auf den Lichtempfänger den Stellmotor
unterschiedlich ansteuert. Fällt beispielsweise dem Lichtsekior zugeordnetes Licht auf den Lichtempfänger,
so steuert die Nachlaufschaltung den Motor in der einen Richtung; fällt außerhalb des Lichtsektors
ausgesandtes Licht der anderen Art auf den Empfänger, so steuert die Nachlaufsteuerung den Motor in der
anderen Bewegungsrichtung an. Fallen beide Lichtarten in gleicher Weise auf den Lichtempfänger, wird der
Motor stillgesetzt. Dabei kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß dann, wenn nur Licht einer Art auf
den Empfänger fällt, der Motor im Schnellgang läuft. Fällt dagegen auch ein, wenn auch geringer, Anteil der
anderen Lichtart zusätzlich auf den Lichtempfänger, so wird der Motor in den Langsamgang umgeschaltet.
Fallen beide Lichtarten in gleicher Weise auf den Lichtempfänger, was das Erreichen der Sollstellung
bedeutet, wird der Motor stillgesetzt. Bei einer anderen Ausführungsform, wenn beispielsweise ohne an den
Lichtsektor anschließendes Licht oder nur mit definierten, eng begrenzten Lichtstrahlen anstelle eines
Lichtsektors gearbeitet wird, kann so vorgegangen werden, daß bei fehlendem Lichtsignal am Lichtempfänger
der Stellmotor eingeschaltet ist; dabei sind Endschalter vorgesehen, die bei Erreichen einer
Endlage betätigt werden und die dann den Motor umsteuern oder stillsetzen. Ist nämlich bis zum
Erreichen der Endlage nicht das Stillsetzsignal vom Lichtempfänger gegeben worden, so ist dies ein Zeichen
dafür, daß der Motor in der falschen Richtung gelaufen ist Durch Umsteuern wird erreicht, daß der Motor nun
in jedem Fall in der Richtung läuft, in der die Soll-Lage erreicht werden kann.
Der Lichtempfänger kann aus einem einzigen photoelektrischen Element bestehen, beispielsweise
einer lichtempfindlichen Diode oder einem Photowiderstand, der in Abhängigkeit von der Belichtung seinen
Widerstandswert ändert Eine Photodiode oder ein Photoelement dagegen gibt einen von der Intensität des
einfallenden Lichtes abhängigen Strom ab. Diese Änderungen der elektrischen Kennwerte werden von
der nachfolgenden Schaltungsanordnung ausgewertet und es wird der Stellmotor in allgemein bekannter
Weise angesteuert Wird ein Lichtempfänger mit nur einem photoelektrischen Element verwendet, muß er
eine relativ kleine Fläche aufweisen, um eine genügende Einstellgenauigkeit zu erreichen. Bei bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung umfaßt dagegen jeder Lichtempfänger zwei photoelektrische Elemente,
die elektrisch in Serie und vorzugsweise gegeneinander (in Differenzschaltung) geschaltet sind. Werden zwei
Photoelemente verwendet und gegeneinander geschaltet, so gibt die resultierende Differenzspannung
ίο zumindest in der Nähe des Ausgleichspunktes nach
Größe und Betrag ein Maß für die momentane Abweichung vom Abgleichpunkt (Abgleichpunkt
= Soll-Lage). Sind dagegen, gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, als photoelektrische
Elemente Photowiderstände verwendet, so ist der Serienschaltung der beiden Photowiderstände eines,
Lichtempfängers ein Stellwiderstand parallel gelegt, der vorzugsweise als Potentiometer geschaltet ist; der
Signaleingang der Nachlaufschaltung ist an der Verbindung der beiden photoelektrischen Elemente
miteinander sowie an dem Stellwiderstandsabgriff angeschlossen. Bei dieser Brückenschaltung ergibt sich
eine besonders geringe Empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen und der Einstrahlung von
Fremdlicht, weil lediglich Differenzen zwischen den beiden Photowiderständen wirksam werden, auf die
beiden Widerstände gleich einwirkende Einflüsse jedoch ohne Auswirkung bleiben. Anstelle der Photowiderstände
können auch bei einer derartigen Brückenschaltung in Serie geschaltete (aber nicht gegeneinander
geschaltete) Photoelemente verwendet sein. Allerdings ist man dabei in der Dimensionierung der Brückenschaltung
und der Brückenspeisespannung an die von den Photoelementen erzeugten Spannungen und Ströme
gebunden.
Der Lichtsender kann Licht kontinuierlich aussenden. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist
der Lichtsender für Impulsbetrieb geschaltet. Dabei ist dafür gesorgt, daß die Lichtempfänger bzw. die ihnen
nachgeordneten Schaltungen im gleichen Rhythmus angeschaltet werden, was die Störfestigkeit des Systems
erhöht, weil während der Impulspausen eintreffendes Störlicht ohne Wirkung bleibt.
Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung schwankt das von dem Lichtsender ausgesandte Licht
mit vorgegebener Frequenz in seiner Helligkeit Dem Lichtempfänger sind dann auf die Frequenz der
Helligkeitsschwankungen ansprechende Filter nachgeschaltet, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Störsicherheit
führt weil das Störlicht oder Fremdlicht im allgemeinen nicht dieselbe Frequenz wie das vom
Lichtsender ausgesandte Licht aufweist und daher ohne Einfluß auf die Steuerung bleibt Auch ist es möglich,
polarisiertes Licht zu verwenden. Es werden dabei Polarisationsfilter zwischen Senderlichtquelle und
Lichtempfänger angeordnet und ausgerichtet
Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist das von dem Lichtsender ausgestrahlte
Licht unterschiedliche Wellenlängen auf und es sind
vorzugsweise das Licht des Lichtsektors und das Licht
des an den Lichtsekior angrenzenden Bereiches komplementärfarbig, insbesondere Rot und grün. Dies
wird in einfachster Weise durch Vorschalten von Farbfiltern vor die Lichtquelle des Senders erreicht
Dabei bestimmen die Farbfilter selbst den Winkel des Lichtsektors. Der Obergang vom Rot zum Grün bildei
eine scharfe Grenze und es sind die photoelektrischer Elemente des Lichtempfängers durch ein vorgeschalte-
tes Filter so eingerichtet, daß sie nur auf jeweils eine der
beiden Lichtarten ansprechen. Dadurch läßt sich eine wesentliche Erhöhung der Einstellpräzision der Soll-Lage
erzielen.
Bei Großraumkameras, bei denen große Distanzen einzustellen sind, kann mitunter eine noch höhere
Genauigkeit gefordert werden. Für derartige Anwendungsfälle umfaßt bei bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung der Lichtsender einen Laser, der es gestattet, einen sehr scharf gebündelten Strahl zu
erzeugen, mit dem die erforderliche Einstellgenauigkeit stets verwirklicht werden kann.
Um scharfe Lichtgrenzen zu erzielen können Blendenspalte u. dgl. verwendet sein. Um jedoch auch
bei geringer Strahlungsleistung der Lichtquelle einen genügend kräftigen Lichtstrahl bzw. Lichtsektor zu
erzielen sind zur Bündelung des Lichtstrahles in dem Lichtsender mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei
Stablinsen vorgesehen und mit zueinander senkrecht stehenden Längsachsen angeordnet. Dabei können die
zur Erzeugung komplementärfarbener Lichtstrahlen bzw. Lichtsektoren verwendeten Filter unmittelbar auf
der Linsenoberfläche angebracht sein oder es kann das Linsenmaterial einen entsprechenden Farbstoff enthalten.
Der Schwenkwinkel des Lichtsenders, mit dem der übliche Nutzbereich überstrichen wird, beträgt etwa
70°. Um eine höhere Einstellgenauigkeit zu erzielen, um also eine gedehnte Skala mit besserer Ablesegenauigkeit
zu erhalten, ist bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zwischen den Lichtsender und die
Zeiger-Skalen-Anordnung einer Übersetzung eingeschaltet. Dabei kann die Skalenanordnung kreisförmig
sein oder es kann über eine Tangensumsetzung eine Linearskala Verwendung finden.
Durch den bereits erwähnten Stellwiderstand lassen sich kleine Abweichungen der Bühnenebenen von den
tatsächlichen Bild- oder Filmebenen korrigieren; beispielsweise läßt sich auf diese Weise ein sehr bequemer
Glasstärkenausgleich schaffen. Darüber hinaus ist jedoch vielfach gewünscht, daß vorbestimmte Einstellungen
oder auch vorgewählte Einstellungen rasch wieder aufgefunden werden können. Bei bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung sind hierzu Raststufen für die Lichtsenderschwenkung vorgesehen, die
insbesondere einstellbar ausgebildet sind. Der konstruktive und herstellungstechnische Aufwand für derartige
Raststufen ist relativ gering. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung umfaßt dagegen ein Lichtsender
mehrere winkelfest eingestellte Lichtsender, die wahlweise einschaltbar sind. Eine derartige Anordung
empfiehlt sich besonders dann, wenn wenige, gleichbleibende Abbildungsmaßstäbe immer wieder Anwendung
finden sollen. Diese Anordnung läßt sich noch dahingehend modifizieren, daß die Strahlwinkel der
Lichtquellen motorisch verstellbar sind, wobei gegebenenfalls Ober ohnedies vorhandene Schaltverstärker in
Nachlaufsteuerung betriebene kleine Stellmotoren verwendet werden, die über ein selbsthemciendes
Getriebe die Verstellung bewirken.
Wird der Motor abgeschaltet, bleibt diese Stellung
unverändert erhalten. Auf diese Weise erhält man fest eingestellte Lichtquellen, und damit durch Einschalten
der betreffenden lichtquelle rasch und vor allem genau einstellbare Abbildungsmeßstäbe bei gleichzeitiger f>5
Scharfstellung, die jedoch dennoch bei Bedarf mittels des Getriebe-Stellmotors umstellbar sind. Dabei kann
vorgesehen sein, daß der Winkel, unter dem die beiden Grenzstrahlen zueinander stehen, geringfügig verändert
wird, um Fertigungstoleranzen zwischen den einzelnen Lichtsendern ausgleichen zu können.
Da Reproduktionskameras meist mit mehreren Objektiven ausgerüstet sind, die wahlweise im Einsatz
sind, ist bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung jeder Objektivbrennweite ein eigenes Empfängerpaar
zugeordnet (das im entsprechenden Abstand f zur Bühnenebene bzw. zu der den Scheitelpunkt
schneidenden Parallelen zur optischen Achse fest angebracht ist); zum Umschalten auf das jeweils in
Betrieb befindliche Empfängerpaar sind Kontakte in der Signallcitung zwischen der Brückenschaltung und dem
nachgeschalteten Verstärker vorgesehen, die durch Einbringen des Objektivs in den Strahlengang schaltbar
sind. Es werden dabei selbsttätig durch Einbringen des Objektivs in den Strahlengang die diesem Objektiv
zugeordneten, auf dessen Brennweite eingestellten Empfänger in Betrieb gesetzt. Dadurch wird die
Sicherheit gegen Fehler bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich erhöht.
Die auf die photoelektrischen Elemente, die vorzugsweise als Photowiderstände ausgebildet sind, auftreffende
Lichtmenge hängt sehr stark vom Abstand zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger ab. Bei
größeren Abständen, wie sie betriebsmäßig durchaus vorkommen können, nimmt dann die Ansprechempfindlichkeit
der Anordnung ab, weil bei kleinstem Abstand die Ansprechempfindlichkeit so gewählt werden muß,
daß noch keine Schwingungserscheinungen auftreten. Um günstigere Verhältnisse zu erhalten ist bei einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in die Speiseleitung der Brückenschaltung aus Photowiderständen
und Steliwiderstand ein Vorwiderstand eingeschaltet. Dieser Vorwiderstand wirkt sich bei kleinen
Abständen und demgemäß hoher eingestrahlter Lichtleistung dämpfend aus, weil der bei starkem Lichteinfall
angestiegene Strom durch die Photowiderstände einen erhöhten Spannungsabfall am Vorwiderstand hervorruft,
was ein Absinken der Brückenspeisespannung bewirkt Dadurch läßt sich bei geringen Entfernungen
zwischen Sender und Empfänger ein Pendeln der Anordnung vermeiden, und es läßt sich andererseits bei
größerer Distanz zwischen Sender und Empfänger eine verbesserte Ansprechempfindlichkeit erzielen, weil ein
größerer Verstärkungsfaktor der Verstärkeranordnung Anwendung finden kann.
Um ein rasches Einstellen der Bühnen bzw. des Objektivs auf die Soll-Lage zu erzielen ist bei
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung an die photoelektrischen Elemente ein weiterer Schaltverstärker
angeschlossen, dessen Ansprechschwelle auf einen größeren Signalwert eingestellt ist und dem eine
Bremse bzw. ein Umschalten auf eine langsame Geschwindigkeit der Stellmotoren gesteuert ist Dadurch wird der Einstellvorgang beschleunigt, weil das
»Oberfahren« der Soll-Lage vermindert wird, soweit nicht Oberhaupt ein aperiodisches Einfahren in die
Soll-Lage erreicht wird. Beispielsweise kann auch mittels einer Phasenanschnittsteuerung in die Soll-Lage
eingefahren werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich für beliebige Kameratypen, bei denen entweder die
Filmbühne feststehend angeordnet ist und das Objektiv und Vorlagenbühne verfahrbar sind oder bei denen auch
das Objektiv feststehend angeordnet ist und die beiden Bühnen verfahrbar sind, ebenso wie für Zweiraumkameras und Projektoren.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der
Beschreibung. Es zeigen in stark vereinfachter und schematisierter Darstellung:
Fig. 1 eine Prinzip-Anordnung in drei Vergrößerungsstellungen unter Verwendung jeweils desselben
Objektivs,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Anordnung eines
Senders und mehrere Empfänger für unterschiedliche Brennweiten bei einem Abbildungsmaßstab von 1 :1
und
F i g. 3 ein Blockschaltbild der Empfänger- und Steueranordnung.
In Fig. 1 ist eine Horizontalkamera mit horizontaler
optischer Achse 1 dargestellt; die im Prinzip gleiche Anordnung kann auch mit vertikaler optischer Achse
verwendet werden, wie es vor allem für kleinere und mittelgroße Reproduktionskameras üblich ist. An einem
Träger 2 ist ein Kamerakasten 3 fest angebracht, an dessen Rückseite eine Filmbühne 4 angeordnet ist, die
nach hinten durch einen Schwenkdeckel 6 verschließbar ist. Ein Objektiv 5 ist an einem Schlitten 7 angebracht
und mit diesem längs der optischen Achse 1 verschiebbar. Zwischen dem Objektiv 5 und dem
Karrerakasten 3 ist ein Balg 8 zum lichtdichten Abschluß vorgesehen. An dem Träger 2 ist ferner ein
Schlitten 9 in Richtung der optischen Achse 1 verschiebbar, der eine Vorlagenbühne 10 trägt. In F i g. 1
sind zwei weitere Positionen des Schlittens 7 mit der Optik 5 sowie des Schlittens 9 gestrichelt bzw.
strichpunktiert dargestellt, die unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben zugeordnet sind. Für jede Position gilt
die Gleichung: Mb + Mg = Mf. Dabei ist öder Abstand zwischen dem Objektiv 5 und der Filmebene der
Filmbühne 4, g der Abstand zwischen dem Objektiv 5 und der Ebene der Vorlage an der Vorlagenbühne 10; /
ist die Brennweite des Objektivs 5. Im Abstand /"von der
Filmebene der Filmbühne 4 ist an einem Halter 11 ein Lichtempfänger 12 angebracht. Ebenso ist im Abstand f
von der Vorlager.ebene der Vorlagenbühne 10 an einem Halter 13 ein weiterer Lichtempfänger 14 befestigt. In
der Ebene des Objektivs 5 ist ein Lichtsender 15 vorgesehen, der einen Lichtsektor von 90° ausstrahlt,
der durch die Grenzstrahlen 16 und 17 in Fig. i angedeutet ist. Der Abstand der beiden Lichtempfänger
12 und 14 von der optischen Achse 1 ist um /"größer als
der Abstand des Schnittpunktes der beiden Grenzstrahlen 16 und 17 im Lichtsender 15 von der optischen Achse
1. Weisen die beiden Grenzstrahlen 16 und 17 zueinander einen festem Winkel von 90° auf, dann
treffen die Grenzstrahlen 16 und 17 stets dann auf die Mitte der Lichtempfänger 12 und 14, wenn die
Bedingung Vb + Mg = Vf erfüllt ist Die Winkellage der beiden Grenzstrahlen 16 und 17 zur optischen Achse
1 steht in einer festen Beziehung zum Abbildungsmaßstab. Es kann daher, wenn der Lichtsender 15 um eine
zur Ebene der Grenzstrahlen 16 und 17 senkrechte Achse geschwenkt wird, der Schwenkwinkel unmittelbar
mit einem Abbildungsmaßstab skaliert sein. Wird nun der Lichtsender 15 auf einen gewünschten
Abbildungsmaßstab eingestellt, so kann durch Nachfahren der beiden Schlitten 7 und 9 die Scharfeinstellung
erfolgen, bei der die Bedingung Vb + Vg = 1//erfüllt ist Dieses Nachfahren kann manuell erfolgen, wobei die
beiden Lichtempfänger 12 und 14 lediglich als Indikatoren beschrieben, die Bewegung der Schlitten 7
und 9 durch Stellmotoren erfolgen, wobei die Stellmotoren durch den Lichtempfängern 12 und 14 nachgeordnete
Verstärker- und Schaltanordnungen gesteuert sind.
Die meisten Reproduktionskameras sind mit mehreren Objektiven unterschiedlicher Brennweite ausgerüstet. Es müssen daher jeweils so viele Lichtempfänger 12 und 14 vorgesehen sein, wie Objektive mit unterschiedlicher Brennweite zum Einsatz kommen. Jeder Lichtemptänger 12 bzw. 14 muß nämlich hinsichtlich seiner
Die meisten Reproduktionskameras sind mit mehreren Objektiven unterschiedlicher Brennweite ausgerüstet. Es müssen daher jeweils so viele Lichtempfänger 12 und 14 vorgesehen sein, wie Objektive mit unterschiedlicher Brennweite zum Einsatz kommen. Jeder Lichtemptänger 12 bzw. 14 muß nämlich hinsichtlich seiner
ίο Position einer bestimmten Objektivbrennweite zugeordnet
sein, weil nämlich der Abstand der Lichtempfänger von der optischen Achse 1 sowie von der Ebene
der Bühnen in der zuvor beschriebenen Weise unmittelbar von der Brennweite abhängt. Es ist daher
für jede Brennweite jeweils ein Lichtempfänger 12 und 14 vorgesehen, von denen jedoch in Fig. 1 nur einer
dargestellt ist.
Zur Verdeutlichung dar Verhältnisse ist in F i g. 2 eine
Anordnung mit drei Lichtempfängern für drei verschiedene Objektivbrennweiten für den Abbildungsmaßstab
1 :1 oder 100% dargestellt. Dabei ist der Lichtsender gegenüber der Darstellung der Brennweitenabstände
stark vergrößert dargestellt. Die Stellung des Lichtsenders und die Richtung der beiden Grenzstrahlen 16 und
17 bleibt unverändert, da unabhängig von der Brennweite des jeweils verwendeten Objektivs der
Abbildungsmaßstab 1 :1 sein soll. Ist das Objektiv mit der Brennweite /1, der kleinsten Brennweite eingeschaltet,
so müssen sich bei Scharfstellung die Filmebene in 41 und die Vorlagenebene in 101 befinden.
Entsprechend befinden sich die Lichtempfänger in 121 bzw. 141, wenn scharf eingestellt ist. Entprechend
befinden sich bei der größeren Brennweite /"2 die Filmebene 42 und die Vorlagenebene in 102; die
Lichtempfänger befinden sich entsprechend in 142 bzw. 122. Bei der noch größeren Brennweite /3 befinden sich
die Filmebene in 43, die Vorlagenebene in 103 und die beiden Lichtempfänger in 143 bzw. 123.
Der Lichtsender 15 umfaßt eine Punkt- oder Strichlichtquelle 18, deren Licht durch je eine Optik 19
gebündelt wird, worauf der auf diese Weise erzeugte Grenzstrahl 16 bzw. 17 durch einen Spalt 20 den
Lichtsender verläßt.
Soweit ein Lichtsektor ausgesandt wird, besteht die Optik 19 aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten
Stablinse, deren Längsachse parallel zur Zeichenebene nach Fig.2 ausgerichtet ist und deren Längsachse
kreisbogenförmig gekrümmt ist. Die Linse ist dabei konzentrisch zum Mittelpunkt der Lichtquelle 18
angeordnet. Ihre Umfangslänge ist entweder auf den Winkel zwischen den beiden Grenzstrahlen 16 und 17
abgestimmt; falls sie langer ist, wird sie innerhalb des Sektors zwischen den beiden Grenzstrahlen 16 und 17
mit anderem Licht beaufschlagt als außerhalb dieser Sektoren oder es sind entsprechende Filter angebracht,
wie anschließend noch beschrieben wird.
In dem Lichtsender 15 der von einem Lichtaustritte aufweisenden Gehäuse 19 umgeben ist, ist ein Farbfilter
22 vorgesehen, das exakt den Winkel zwischen den beiden Grenzstrahlen 16 und 17 überstreicht In
Umfangsrichtung anschließend sind ferner Farbfilter 23 angeordnet, so daß die Grenzen zwischen dem
Farbfilter 22 und den Farbfiltern 23 von den Grenzstrahlen 16 und 17 geschnitten werden. Das
Farbfilter 22 hat vorzugsweise eine Komplementärfarbe zur Farbe der Farbfilter 23. Entsprechend sind die
Lichtempfänger 12 bzw. 121,122,123 und 14 bzw. 141,
142,143 so ausgebildet, daß ihre einander zugekehrten,
innerhalb des Sektors zwischen den Grenzstrahlen 16 und 17 befindlichen Hälften auf das Licht des Farbfilters
22 ansprechen, wogegen die außerhalb des Sektors zwischen den Grenzstrahlen 16 und 17 befindlichen
Hälften der Lichtempfänger auf das Licht der Farbe der beiden Farbfilter 23 ansprechen. Sprechen die beiden
Hälften zweier einander zugeordneter Lichtempfänger gleichzeitig voll an, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die
Scharfeinstellung erreicht ist. Ein hiervon abgeleitetes Signal setzt die Stellmotoren still. Der Zustand des
Lichteinfalles, bei dem beide Hälften gleich ansprechen, ist mit »optischer Mitte« bezeichnet worden. Diese
optische Mitte läßt sich elektrisch verschieben, beispielsweise zum Glasstärkenausgleich durch Verstellen
des Stellabgriffes eines Stellwiderstandes 33 bzw. 34; die »optische Mitte« ist dabei dann erreicht, wenn die
Brückenquerspannung Null ist.
Die Lichtempfänger 12 und 14 sind untereinander gleich aufgebaut. Sie umfassen jeweils zwei Photowiderstände
24 und 25 bzw. 26 und 27, die jeweils hintereinander geschaltet sind. Die Verbindungspunkte
zwischen den Photowiderständen 24 und 25 einerseits sowie 26 und 27 andererseits sind elektrisch miteinander
verbunden und über eine Leitung 28 bzw. 50 an je einen Signaleingang von Verstärkern 29 und 30 bzw. 31 und 32
geführt. Die Verstärker sind sämtlich Schaltverstärker, wobei die Ansprechschwellen der Verstärker 29 und 31
sind empfindlich, die Ansprechschwellen der Verstärker 30 und 32 etwas unempfindlicher eingestellt sind.
Die Enden der Serienschaltungen der beiden Photowiderstände 24 und 25 bzw. 26 und 27 sind mit den
Enden je eines Stellwiderstandes 33 bzw. 34 in Potentiometerschaltung verbunden, deren Mittelabgriffe
zu einem Brennweitenumschaiier 35 geführt sind, der zwei Kontaktgruppen 36 und 37 umfaßt. Der Schleiferabgriff
der Kontaktgruppe 36 ist mit dem zweiten Signaleingang der beiden Schaltverstärker 29 und 30,
der Schleifer der Kontaktgruppe 37 ist mit dem zweiten Signaleingang der Verstärker 31 und 32 verbunden. An
die in Fig. 3 frei dargestellten Kontakte der Kontaktgruppen 36 und 37 sind andere Brennweiten zugeordnete
Lichtempfänger 12 und 14 (bzw. 122, 123; 142, 143) angeschlossen. Durch Umschalten des Brennweitenumschalters
35 wird das jeweils gewünschte Lichtempfängerpaar eingeschaltet. Von den beiden Verbindungen
zwischen den Serienschaltungen der Photowiderstände 24 und 25 zum Stellwiderstand 33 bzw. 26 und 27 zum
Stellwiderstand 34 sind Leitungen 38 und 41 bzw. 40 und 39 zu einer nicht dargestellten Stromversorgung
geführt. Dabei sind in die Leitungen 39 und 41 je ein Vorwiderstand 42 bzw. 43 eingeschaltet, die der
Stromreduzierung bei starker Lichteinstrahlung auf die Photowiderstände dienen und die dadurch eine Empfindlichkeitsverminderung
bei hohen Lichtstärken bewirken.
An die Schaltverstärker 29 und 31, die vorzeichenabhängig unterschiedliche Ausgangssignale abgeben, sind
jeweils zwei Schaltglieder 44 und 45 bzw. 46 und 47 angeschlossen. Ist beispielsweise das Potential am
Abgriff des Stellwiderstandes 33 positiv gegenüber dem
ίο Potential auf der Leitung 50, dann ist das Schaltglied 44
eingeschaltet und das Schaliglied 45 abgeschaltet. Ist die Potentialdifferenz Null oder nahezu Null, sind beide
Schaltglieder abgeschaltet; kehrt sich die Potentialdifferenz um, dann ist das Schaltglied 45 ein- und das
Schaltglied 44 abgeschaltet. Entsprechendes gilt für die Schaltglieder 46 und 47, den Schaltverstärker 31 und die
Potentialdifferenz am Abgriff des Stellwiderstandes 34 zur Leitung 28. An die Ausgänge der Schaltverstärker
30 und 32 ist je ein Schaltglied 48 bzw. 49 angeschlossen.
Die Schaltverstärker 30 und 32 sprechen erst bei größeren Potentialdifferenzen an als die Schaltverstärker
29 und 31. Nach dem Ansprechen dieser Schaltverstärker sind die entsprechenden Schaltglieder
48 und 49 abgeschaltet. Bei eingeschalteten Schaltgliedem 48 und 49 ist eine Bremse des zugeordneten
Stellmotors, der die Verstellung des Objektivschlittens bzw. des Vorlageschlittens bewirkt, eingeschaltet. Statt
dessen kann auch eine Geschwindigkeitsumschaltung oder eine stufenlose Geschwindigkeitsreduzierung,
beispielsweise durch eine Phasenschnittsteuerung, hierdurch betätigt werden. Durch die Schaltglieder 44 und
45 bzw. 46 und 47 wird die Drehrichtung des Stellmotors gesteuert. Dabei sind die Verstärker 29 und 30 mit den
Schaltgliedern 44, 45 und 48 dem Stellmotor zugeordnet, der den Objektivschlitten 7 verstellt, weil dem
Eingang dieser Verstärker der relativ zur Filmebene feste Lichtempfänger 12 zugeordnet ist. In gleicher
Weise steuern die Schaltverstärker 31 und 32 über die Schaltglieder 46, 47 und 49 den nicht dargestellten
Stellmotor, der den Schlitten 9 mit der Vorlagenbühne 10 verstellt, weil den Verstärkern 31 und 32 der
Lichtempfänger 14 zugeordnet ist, der relativ zur Vorlagenbühne 10 starr angeordnet ist.
Es kann die Anwendung auch mit nur einem Nachlauf-Stellmotor in der Weise verwirklicht werden,
daß beispielsweise der Kamerakasten manuell verstellt wird und der Lichtsender selbsttätig mitschwenkt,
wobei die Schwenkung beispielsweise dadurch bewirkt wird, daß der Lichtsender kraftschlüssig mittels einer
Zugfeder mit einem der Schlittenbewegung entsprechend bewegtem Glied verbunden ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (21)
1. Vorrichtung zur Scharfeinstellung von Reproduktionsgeräten mit einer Vorlagenbühne, einer
Filmbühne und einem dazwischen angeordneten S Objektiv, die senkrecht zur optischen Achse
ausgerichtet und in Richtung der optischen Achse so verstellbar sind, daß die Summe der Reziprokwerte
der Abstände der Bühnen von dem Objektiv gleich dem Reziprokwert der Objektivbrennweite ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtsender (15) in ortsfester Beziehung zum Objektiv (5)
angebracht ist, der zwei einen festen Winkel α zueinander einschließende Lichtstrahlen (16, 17)
oder einen Lichtsektor mit diesem Winkel χ is
aussendet, wobei zum Einstellen des gewünschten Abbildungsmaßstabes der Sektor bzw. die Lichtstrahlen
(16,17) verschwenkbar sind, daß ein erster Photowandler (12) im Abstand der Brennweite /von
der Filmbühne (4) zuzüglich dem Abstand a des Lichtsenders von der Objektivebene sowie im
Abstand (c+f) von der optischen Achse (1) angeordnet ist, daß ein zweiter Photowandler (14) im
Abstand f von der Vorlagenbühne (10) abzüglich dem Abstand a sowie im Abstand (c+f) von der
optischen Achse (1) angeordnet ist, wobei c der Abstand des Schnittpunkts der beiden Lichtstrahlen
(16,17) von der optischen Achse ist, und daß von den Lichtempfängern (12, 14) über eine Nachlaufschaltung
(29, 30, 44, 45, 48 bzw. 31, 32, 46, 47, 49) gesteuerte Stellmotore zum Einstellen der Abstände
zwischen Bühnen (4,10) und Objektiv (5) vorgesehen sind, die bei Auftreffen der Lichtstrahlen (16, 17)
bzw. der Grenzen des Lichtsektors auf die optische Mitte der Photowandler abgeschaltet werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Photowandler (12, 14) als
Peilmarken ausgebildet sind und manuelle Mittel zum Einstellen der Abstände zwischen BüKnen (4,
10) und Objektiv (5) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (15) um eine
durch den Scheitelpunkt der Strahlen (16 und 17) bzw. des Lichtsektors gehende und zur Objektivebene
parallele Achse schwenkbar ist und daß ein den jeweils eingegebenen Schwenkwinkel angebender
Zeiger und eine Skala vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala in Vergrößerungsmaßstäben
eingeteilt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lichtsektor (λ) angrenzend
ausgesandtes Licht von anderer Art als das innerhalb des Lichtsektors ausgesandte Licht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Fotowandlern (12
bzw. 14) gesteuerte Nachlaufschaltung so ausgebildet ist, daß sie bei Eimallen unterschiedlicher
Lichtarten den Stellmotor unterschiedlich ansteuert.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlendem Lichtsignal
an den Lichtempfängern (12 bzw. 14) der zugehörige Stellmotor eingeschaltet ist und daß
Endschalter vorgesehen sind, die den Stellmotor bei Erreichen einer Endlage umsteuern oder stillsetzen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtempfänger
(12 bzw. 14) zwei photoelektrische Elemente (24 und 25 bzw. 26 und 27) umfaßt, die elektrisch in Serie und
ggf. gegeneinander geschaltet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Serienschaitung der beiden
photoelektrischen Elemente eines Lichtempfängers ein Stellwiderstand (33 bzw. 34) parallel geschaltet
ist und daß der Signaleingang der Nachlaufschaltung (29 und 30 bzw. 31 und 32) an der Verbindung der
beiden photoelektrischen Elemente miteinander sowie an dem Steilwiderstandsabgriff angeschlossen
ist
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (15)
für Impulsbetrieb geschaltet ist
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Lichtsender (15) ausgesandte Licht mit vorgegebener
Frequenz in seiner Helligkeit schwankt
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Lichtsender
(15) ausgestrahlte Licht unterschiedliche Wellenlängen aufweist und vorzugsweise das Licht des
Lichtsektors und das Licht des an dem Lichtsektor angrenzenden Bereiches komplementärfarbig, insbesondere
rot und grün sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender
(15) einen Laser umfaßt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bündelung
des Lichtstrahles in dem Lichtsender (15) mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei Stablinsen
vorgesehen und zueinander senkrecht stehenden Längsachsen angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtsender
(15) eine Linienlichtquelle vorgesehen und parallel zu den Trennungslinien der Filter (22 bzw.
23) ausgerichtet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem Lichtsender (15) und der Zeiger-Skalen-Anordnung eine Übersetzung eingeschaltet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Raststufen
für die Lichtsenderschwenkung vorgesehen sind, die insbesondere einstellbar ausgebildet sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtsender
mehrere winkelfest eingestellte Lichtsender umfaßt, die wahlweise einschaltbar sind.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Objektivbrennweite ein eigenes Empfängerpaar (121,141 bzw. 122,142 bzw. 123,143) zugeordnet ist,
daß zum Umschalten auf das jeweils in Betrieb befindliche Empfängerpaar ein Kontakt (36 bzw. 37)
in der Signalleitung zwischen dem Lichtempfänger (12 bzw. 14) und den nachgeschalteten Verstärkern
(29, 30 bzw. 31, 32) vorgesehen ist, und daß die Kontakte durch Einbringen des Objektivs (5) in den
Strahlengang schaltbar sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, mit Photowiderständen als photoelektrische
Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß in die Speiseleitung (39 bzw. 41) der Brückenschaltung aus
Photowiderständen (24, 25 bzw. 26, 27) und Stellwiderstand (33 bzw. 34) ein Vorwiderstand (43
bzw. 42) eingeschaltet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß an die pho'oelektrischen
Elemente ein weiterer Schaltverstärker (30 bzw. 32) angeschlossen ist, dessen Ansprechschwelle
auf einen größeren Signalwert eingestellt ist und von dem eine Bremse bzw. ein Umschalten auf eine
langsame Geschwindigkeit der Stellmotoren gesteuert ist
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762623630 DE2623630C2 (de) | 1976-05-26 | Scharfeinstellvorrichtung für Reproduktions- und Wiedergabegeräte | |
CH1480576A CH607089A5 (en) | 1975-12-03 | 1976-11-24 | Sharpness adjustment for photographic printer |
IT5243676A IT1066775B (it) | 1975-12-03 | 1976-12-02 | Dispositivo di messa a fuoco per apparecchi di riproduzione fotografici |
DK542776A DK542776A (da) | 1975-12-03 | 1976-12-02 | Apparatur til skarphedsindstilling af reproduktions-og gengivelsesudstyr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762623630 DE2623630C2 (de) | 1976-05-26 | Scharfeinstellvorrichtung für Reproduktions- und Wiedergabegeräte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2623630B1 DE2623630B1 (de) | 1977-06-30 |
DE2623630C2 true DE2623630C2 (de) | 1978-02-09 |
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