DE2623630C2 - Scharfeinstellvorrichtung für Reproduktions- und Wiedergabegeräte - Google Patents

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 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

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)

Patentansprüche:

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