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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschwenken einer optischen
Baugruppe in den Strahlengang eines Objektivs.
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Typischerweise
handelt es sich bei der optischen Baugruppe um einen Brennweitenverlängerer. Brennweitenverlängerer werden
auch als Extender oder Range-Extender bezeichnet. Ein Anwendungsgebiet der
Erfindung sind Objektive, die einen Brennweitenverlängerer beinhalten.
Es kann sich dabei sowohl um Aufnahmeobjektive als auch um Projektionsobjektive
handeln. Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind derzeit Projektionsobjektiv
für die
Kinoprojektion, insbesondere die digitale Kinoprojektion.
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Bei
der Kinoprojektion werden üblicherweise
zwei Formate projiziert: Zum einen das digitale Breitwandformat,
welches ein Verhältnis
Bildbreite (B) zu Bildhöhe
(H) von B:H = 1,896:1 hat. Das digitale Breitwandformat wird häufig auch
als 1,9:1-Format
bezeichnet. Zum anderen wird das digitale Cinemascope-Format projiziert,
welches das Format 2,37:1 hat. Dabei ist das Seitenverhältnis in
der Breite um den in der digitalen Projektion geforderten (anamorphotischen)
Faktor 1,25 vergrößert, d.
h. 1,896·1,25
= 2,37.
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Weitere
Ausführungen
zu den unterschiedlichen Bildformaten sowie deren Umsetzung in Kinosälen finden
sich in der
WO
2007/093378 A2 , deren diesbezüglicher Inhalt durch Verweis
in diese Beschreibung mit aufgenommen sei. In der
WO 2007/093378 A2 wird
auch geschildert, dass es für
die Umschaltung zwischen verschiedenen Bildformaten hilfreich bzw.
ausreichend ist, einen Brennweitenverlängerer in ein Projektionsobjektiv
mit fester Brennweite ein- bzw. auszuschwenken. Ein dazu geeignetes
Projektionsobjektiv sowie ein dazu geeigneter Brennweitenverlängerer,
der die Brennweite um den geforderten Faktor 1,25 verlängern kann, ist
in der genannten
WO
2007/093378 A2 detailliert beschrieben. Der diesbezügliche Inhalt
der
WO 2007/093378
A2 wird durch Verweis in diese Beschreibung einbezogen.
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Stand der Technik
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In
der Video- und Filmaufnahme-Technik werden ebenfalls Extenderkonstruktionen
in Aufnahme-Objektiven verwendet. Diese ermöglichen beispielsweise eine
Verdopplung der Brennweite. Die Umschaltung (das Ein- bzw. Ausschwenken
des Extenders) zwischen den Brennweiten erfolgt bei den bekannten
dazu eingesetzten Extenderkonstruktionen mit Hilfe einer Hebelkonstruktion.
Die bekannten Hebelkonstruktion eigenen sich allerdings kaum zu
einer maschinellen oder motorischen Betätigung.
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Ein
Objektiv, welches einen in den Strahlengang des Objektivs motorisch
ein- und ausschwenkbaren Extender aufweist, ist in der Druckschrift
(
JP6201979 A )
offenbart. Die Motordrehung wird über ein Getriebe auf den Extender übertragen.
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Eine
weitere Druckschrift (
JP102572
A ) beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zum Ein- und Ausschwenken
des Extenders eines Objektivs. Bei dieser Vorrichtung wird die Drehung
des Motors über
ein Getriebe auf den Extender übertragen.
Eine Feder drückt
beim Schwenkvorgang den Extender in einen der beiden gewünschten
Zustände
(Extender ein- bzw. ausgeschwenkt).
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die das maschinelle
oder motorisch betätigte
Einschwenken einer optischen Baugruppe in den Strahlengang eines
Objektivs erleichtert.
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Lösung
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Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Das
Objektiv hat eine Vorrichtung zum Einschwenken einer optischen Baugruppe
in den Strahlengang des Objektivs. Diese optische Baugruppe ist
insbesondere eine Extender.
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Dazu
weist das Objektiv einen Antriebs-Drehring auf, der an der Außenseite
des Objektivgehäuses
angeordnet ist und derart ausgebildet, dass er motorisch antreibbar
ist. Dafür
hat der Antriebs-Drehring z. B. Rillen oder Zähne an seiner Außenseite,
ist also ein Zahnrad bzw. ein zylinderförmiger Zahnring.
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Entscheidend
für das
Ein- bzw. Ausschwenken der optischen Baugruppe sind ein Zahnrad
und ein Zahnradsegment bzw. deren Wechselwirkung.
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Ein
Antrieb bzw. eine Drehung, die auf den Antriebs-Drehring wirkt,
wird über
ein Getriebe auf das Zahnradsegment übertragen. Dieses wechselwirkt
mit dem Zahnrad – siehe
unten. Das Zahnrad, wiederum, treibt über ein Getriebe die optische
Baugruppe, wodurch diese ein- bzw. ausgeschwenkt wird. Die verwendeten
Getriebe haben eine geeignete Übersetzung.
Geeignet ist die Übersetzung
der Getriebe z. B. dann, wenn durch etwa einer Viertel-Umdrehung
des Antriebs-Drehrings die optische Baugruppe von der einen bistabilen Lage
in die andere bewegt wird.
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Das
Zahnrad und das Zahnradsegment sowie die Getriebe sind derart ausgebildet,
dass bei einer Drehung des Antriebs-Drehrings das Zahnradsegment in das
Zahnrad eingreift und dieses dreht, bis das Zahnradsegment nach
einer Teilumdrehung aus dem Zahnrad entkoppelt.
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Das
Zahnrad wird dann, wenn es vom Zahnradsegment entkoppelt ist, durch
ein elastisches Element in eine stabile Lage gezogen. Das elastische
Element ist z. B. eine Spiralfeder.
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Dadurch
wird die optische Baugruppe in den Strahlengang des Objektivs geschwenkt.
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Zur
Erzielung einer stabilen Lage für
die optische Baugruppe wird also das Getriebe kurz vor Anschlag mittels
Zahnradsegment entkoppelt. Bei Drehrichtungsänderung koppelt das Getriebe
wieder und stellt die optische Baugruppe in die andere stabile Lage.
Auch hierbei wird das Getriebe kurz vor Anschlag entkoppelt.
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Die
optische Baugruppe kann durch die vorgeschlagene Mechanik zwischen
zwei stabilen Zuständen ein-
bzw. ausgeschwenkt werden. Durch den kombinierten Einsatz von Zahnradsegment
und elastischem Element kann der Antriebs-Drehring somit ein bistabiles
System antreiben, das eine bistabile Lage für die optische Baugruppe gewährleistet.
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Dadurch,
dass ein Antriebs-Drehring mit ggf. Zähnen an seiner Außenseite
zum Einschwenken der optischen Baugruppe vorgesehen ist, ist die
Vorrichtung bestens für
eine maschinelle oder motorische Betätigung ausgelegt. Drehringe
lassen sich gut motorisch betätigen
und sind im Bereich der motorischen Betätigung weit verbreitet.
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Die
optische Baugruppe bzw. das Objektiv weist ferner eine Blende auf,
die mit der optischen Baugruppe derart gekoppelt ist, dass sie in
den Strahlengang des Objektivs geschwenkt wird, wenn die optische
Baugruppe bei einer Drehung des Antriebs-Drehrings aus dem Strahlengang
des Objektivs heraus geschwenkt wird. Die Blende wird aus dem Strahlengang
des Objektivs heraus geschwenkt, wenn die optische Baugruppe bei
einer Drehung des Antriebs-Drehrings in den Strahlengang des Objektivs
hinein geschwenkt wird. Die Blende ist zweistückig ausgebildet, mit einem
fest mit der optische Baugruppe verbundenen Abschnitt und mit einem
beweglichen Abschnitt. Letzterer ist derart ausgebildet ist, dass
die Blende beim Ausschwenken aus dem Strahlengang des Objektivs
durch Anschlag des beweglichen Abschnitts am Objektivgehäuse zusammengefaltet
wird.
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Beim
Ausschwenken der optischen Baugruppe und Einschwenken der Blende
in den Strahlengang des Objektivs wird der bewegliche Abschnitt
der Blende mit Hilfe einer Schenkelfeder ausgeklappt. Beim Einschwenken
des Extenders und Ausschwenken der blende wird die Blende über den
Gehäuseanschlag
wieder eingeklappt. Dieses ist aufgrund des beengten Einbauraums
innerhalb des Objektivs notwendig.
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Die
exakte Position der optischen Baugruppe im eingeschwenkten Zustand
in Bezug auf die optische Achse des Objektivs wird mit Hilfe eines
einstellbaren Anschlags eingestellt.
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Die
optische Baugruppe muss ggf. noch durch Verschieben einer internen
Linsengruppe auf die jeweilige Projektionsentfernung im jeweiligen
Kinosaal eingestellt werden. Dazu weist das Objektiv geeignete Mittel auf.
Diese Mittel sind am montierten Objektiv von außen zugänglich. Die Feineinstellung
auf die Projektionsentfernung kann daher kundenseitig erfolgen.
Sie wird einmalig pro Kinosaal benötigt.
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Die
Verschiebung der Linsengruppe erfolgt vorzugsweise mit einer Exzenterkonstruktion.
Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Mitnehmerhülse mit
stirnseitiger Nut formschlüssig
in einer Exzenterhülse sowie
die Exzenterhülse
kraft- und formschlüssig
im Gehäuse
drehbar gelagert sind. Die Nut der Mitnehmerhülse greift formschlüssig in
einen Zapfen der Fassung der Linsengruppe. Beim Drehen der Exzenterhülse verstellt
sich die Mitnehmerhülse
lateral, wodurch die Fassung der Linsengruppe im Objektiv entlang
der optischen Achse verschoben wird.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Unteransprüchen.
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Das
Ausführungsbeispiel
ist in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern
in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche
bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente.
Im Einzelnen zeigt:
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1A eine
perspektivische Ansicht eines Objektivs mit Range Extender;
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1B eine
Seitenansicht eines Objektivs mit Range Extender;
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1C eine
perspektivische Außenansicht
des Gehäuseabschnitts
für den
Extender (Teilansicht des Objektivs);
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2A eine
erste perspektivische Ansicht des Extenders in aktivem Zustand (Blende
inaktiv) mit Getriebekette;
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2B eine
zweite perspektivische Ansicht des Extenders in aktivem Zustand
(Blende inaktiv) mit Getriebekette;
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3 eine
Detailansicht (schematisch) der Getriebekette des Extenders;
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4A eine
Frontalansicht Ansicht des Extenders mit entfalteter Blende (Range
Extender inaktiv);
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4B eine
perspektivische Ansicht des Extenders mit entfalteter Blende (Range
Extender inaktiv);
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4C eine
perspektivische Ansicht des Extenders mit aktiver Blende (Extender
inaktiv);
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5 eine
Detailansicht (Schnittansicht) der Justiervorrichtung für die Zentrierung
des eingeschenkten Extenders;
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6A eine
Detailansicht (Schnittansicht) der Gehäuseaußenwand mit der Feinabstimmung
des Extenders zur Schnittweitendeckungseinstellung;
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6B eine
Detailansicht (Schnittansicht) des Extenders mit der Exzentervorrichtung
zur Schnittweitendeckungseinstellung;
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7 eine
Detailansicht (senkrechte Schnittansicht) des Gehäuseabschnittes
mit dem Extender und der Mechanik.
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Die
technischen Daten für
die Kennzahlen des Getriebes der Extendermechanik sind in den Tabellen 1
und 2 aufgelistet. Im Einzelnen zeigt:
- Tab.
1 die Kennzahlen der Zahnräder
des Getriebes;
- Tab. 2 die Kennzahlen der Übersetzungsverhältnisse
und Antriebswinkel des Getriebes.
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1A und 1B zeigen
eine perspektivische bzw. eine Seitenansicht einer vorteilhaften
Ausführung
eines Projektionsobjektivs 100 mit einem einschwenkbaren
Extender 202 (siehe 2A). Das
Objektiv 100 verfügt
neben den üblichen,
im Gehäuse
angeordneten optischen Baugruppen über einen Antriebs-Drehring 102,
der mit einer Zahnung versehen ist (264 Zähne), sowie über einen
Gehäuseabschnitt 104,
in dessen beengten Einbauraum der Extender (auf 1A und 1B nicht
dargestellt) angeordnet ist.
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In
der Gehäuseaußenwand 105 des
Gehäuseabschnittes 104 sind
einige Justage-Elemente 106 des Extenders angeordnet. Dazu
gehören
ein Klemmblech 108 und eine Ringscheibe 110, die
zur Abstimmung auf die Projektionsentfernung erforderlich sind.
Diese werden gehalten von Schrauben 608 und umgeben eine
Abdeckschraube 606 (für
Details siehe 6A). Als Hilfe für die Abstimmung
auf die Projektionsentfernung ist auf der Gehäuseaußenwand 105 im Bereich
der Bedienungselemente 106 ferner eine Tabelle 112 aufgetragen,
die eine Umrechnung zwischen Metern und Fuß erlaubt. Zur Feinabstimmung
des Projektionsobjektivs auf die im jeweiligen Kinosaal angetroffene
Projektionsentfernung ermöglichen
die Bedienungselemente 106 das Verschieben einer Linsengruppe 612 innerhalb
des Extenders. Eine genauere Erklärung erfolgt im Zusammenhang
mit 6B.
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Das
Element 107 fungiert als Anschlag, wenn der Extender ausgeschwenkt,
d. h. nicht aktiv ist.
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Als
Antrieb für
den Vorgang des Ein- bzw. Ausschwenkens des Extenders 202 dient
der Antriebs-Drehring 102, welcher außen am Objektiv 100 motorisch
oder manuell zu bedienen ist. Dabei wird im Objektiv 100 der
Extender 202 zwischen zwei stabilen Zuständen ein-
bzw. ausgeschwenkt. Die Anbringung einer Zahnung am Antriebs-Drehring 102 erleichtert
eine motorische Betätigung
der Extender-Einschwenkung.
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1C zeigt
eine perspektivische Teilansicht des Objektivs 100, nämlich den
Gehäuseabschnitt 104, in
dem der Extender 202 angeordnet ist. Neben den aus 1A und 1B bekannten
Elementen 106 und 112 sind hier weitere Elemente
des Gehäuseabschnitts 104 sichtbar.
In der Gehäuseaußenwand 105 befindet sich
eine Justiervorrichtung 114 für die Zentrierung des eingeschwenkten
Extenders, deren Funktion weiter unten im Zusammenhang mit 5 näher erläutert wird.
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An
der in 10 sichtbaren, dem vorderen
Teil des Objektivs, zugewandten Frontseite 115 des Gehäuseabschnitts 104 ist
eine Zugfeder in Form einer Spiralfeder 116 angebracht.
Des Weiteren ragt aus dieser Frontseite 115 des Gehäuseabschnitts 104 eine
Antriebswelle 118 mit einem darauf montierten Zahnrad 120 sowie
die Schwenkachse 121 des Extenders hervor.
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Für die Kopplung
des Gehäuseabschnitts 104 mit
weiteren in Richtung einer Projektionswand angeordneten Gehäuseelementen
des Objektivs 100 ist ein Kopplungselement 122 mit
einem Gewinde 124 vorhanden.
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Die
Zugfeder 116 ist mit dem einen Ende 126 mit der
Frontseite 115 des Gehäuseabschnitts 104 fest verbunden.
Das andere Ende 128 der Zugfeder 116 ist mit einem
Stift 130 verbunden (siehe auch 2B).
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Der
Stift 130 kann sich innerhalb einer an der Peripherie der
Frontseite 115 des Gehäuseabschnitts 104 befindlichen
gekrümmten
Nut (Ausfräsung) 132 bewegen.
Durch die Kraft der Zugfeder 116 wird der Extender jeweils
an einem der beiden Anschläge 107, 114 fixiert.
Die Wechselwirkung zwischen den Anschlägen 107, 114,
dem Stift 130 und der Zugfeder 116 führt zu einem
bistabilen System hinsichtlich der möglichen Positionen des Stiftes 130,
wobei die Nut 132 dabei lediglich als Stützlager
dient. Dieser Vorgang wird in den folgenden 2A und 2B beschrieben.
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Jeweils
eine perspektivische Ansicht der Baugruppe 200 des Extenders
mit seiner Mechanik zeigen 2A und 2B.
Die gesamte Baugruppe besteht aus dem eigentlichen Extender 202,
der die optischen Elemente für
die Umschaltung der Brennweite des Projektionsobjektivs 100 aufweist.
Ferner die für
das Ein- bzw. Ausschwenken
des Extenders 202 erforderliche Getriebekette mit den Zahnrädern 204, 206, 207, 208, 210, 212, 214 und 216,
sowie die zusammenklappbare Blende 218. Die Schwenkbewegung
des Extenders erfolgt um die Schwenkachse 121.
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Diese
Komponenten müssen
alle in den vorgegebenen beengten Einbauraum des Objektivs passen.
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Das
Antreiben der Getriebekette des Extenders seitens des Antriebs-Drehrings 102 erfolgt
derart, dass der Antriebs-Drehring 102 über ein
mit ihm gekoppeltes Antriebszahnrad 304 (siehe 3)
in das Zahnrad 120 greift, wodurch die Kraftübertragung,
ausgehend vom Antriebs-Drehring 102, auf die Getriebekette
des Extenders realisiert wird.
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Die
Kraftaufnahme vom Antriebs-Drehring 102 erfolgt über das
Zahnrad 120. Über
die Antriebswelle 118 erfolgt die Kraftübertragung auf die weiteren
Zahnräder 204, 206, 207, 208, 210, 212, 214 und
zum Schluss auf das Extender-Zahnrad 216, welches kraftschlüssig am
Extender 202 befestigt ist und über welches die Kraft zum Umschalten
(Ein- bzw. Ausschwenken) unmittelbar auf den Extender 202 übertragen
wird.
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Insbesondere
das Zahnrad 208 und das Zahnrad 210 realisieren
im Zusammenwirken mit dem Zahnrad 212, dem Stift 130 und
der Zugfeder 116 den Mechanismus des Umschaltens des Extenders
in den einen oder anderen der zwei stabilen Zustände, wobei der Stift 130 dezentral,
senkrecht zur Dreh-Ebene des Zahnrades 212 kraftschlüssig auf
dem Zahnrad 212 angebracht ist. Dies soll im Folgenden
genauer erklärt
werden.
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Beim
Drehen des Antriebs-Drehringes 102 wird die Getriebekette
des Extenders 202 mittels der Zahnräder 120, 204, 206, 207, 208, 210, 212, 214 und 216 in
Bewegung gesetzt.
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Das
Zahnrad 210 ist kraftschlüssig mit dem Zahnrad 208 verbunden.
Als Besonderheit weist das Zahnrad 210 einen gezahnten
Bereich (Zahnradsegment) 220 und einen glatten, ungezahnten
Bereich 222 auf. Der gezahnt Bereich hat 7 Zähne. Das
volle Zahn rad hätte
22 Zähne
(siehe Tab. 1). Insofern überstreicht
der gezahnte Bereich einen Winkel von ca. 115°.
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Zu
dem Zeitpunkt, an dem das Zahnrad 212 auf den ungezahnten
Bereich 222 des Zahnrads 210 trifft, hat der mit
der Zugfeder 116 gekoppelte Stift 130 bei seiner
Kreisbewegung auf dem Zahnrad 212 den höchsten Punkt der Kreisbahn
erreicht (bzw. bei der Seitwärtsbewegung
innerhalb der Nut 112 das Maximum 132 der Nut 132 erreicht)
und die Zugfeder 116 ist gespannt.
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Wenn
der Stift 130 mittels des Zahnradsegments 220 und
des Zahnrads 212 leicht jenseits des Maximums gedreht wurde,
entkoppeln das Zahnradsegment 220 und das Zahnrad 212.
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Durch
die Kraft der Feder 116 werden die Zahnräder 212, 214 und 216 weiter
bewegt. Der Stift 130 bewegt sich dabei innerhalb der gewölbten Nut
(Ausfräsung) 132 seitwärts vom
Minimum ”A” 134 über das Maximum 136 zum
Minimum ”B” 138 (s.
auch 1C). Während
der Bewegung des Stiftes 130 innerhalb der Nut 132 zum
Maximum 136 der Nut 132 wird die Zugfeder 116 gespannt.
Nach dem Überwinden
des Maximums 136 bewegt sich der Stift 130 zum
Minimum ”B” 138,
wo der Extender 202 an den Anschlag 107 anschlägt. Die
Zugfeder 116 nimmt im Minimum ”B” 138 wieder ihren
Ruhezustand ein.
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Entsprechendes
gilt für
die umgekehrte Bewegungsrichtung.
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So
erreicht der Extender 202 einen der zwei stabilen Zustände (bzw.
der Stift 130 erreicht das Minimum ”B” 138 oder das Minimum ”A” 134 (s.
a. Beschreibung der 1C) und wird durch die Kraft
der Feder 116 in dieser Position gehalten.
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Bei
Drehrichtungsänderung
koppelt das Zahnradsegment 220 wieder in das Zahnrad 212 ein
und bringt den Extender 202 in die andere stabile Lage.
Auch hierbei werden das Zahnradsegment 220 und das Zahnrad 212 wiederum
kurz vor Anschlag entkoppelt.
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Durch
dieses Zusammenwirken zwischen der Getriebekette des Extenders und
der Zugfeder 116 wird während
dieses Vorgangs das Umschalten des Extenders 202 von einem
stabilen Zustand in den zweiten stabilen Zustand bewirkt, d. h.
der Extender 202 wird eingeschwenkt bzw. ausgeschwenkt.
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Die
Darstellungen in den 2A und 2B zeigen
den Extender 202 in eingeschwenktem (aktivem) Zustand.
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3 zeigt
die Anordnung aller Zahnräder
der Extender-Mechanik
in einer Schnittansicht schematisch dargestellt. Bei der Realisierung
des Extender-Antriebs durch einen Motor wird die Motorkraft vom
Motorzahnrad 302 auf den Antriebs-Drehring 102 übertragen.
Dieser ist kraftschlüssig
mit dem Antriebszahnrad 304 verbunden. Das Antriebszahnrad 304 überträgt die Antriebskraft
auf das Zahnrad 120. Das Zahnrad 120 ist über die
Achse 118 kraftschlüssig
mit dem Zahnrad 204 verbunden. Somit wird vom Zahnrad 120 über das
Zahnrad 204 die Antriebskraft auf die Getriebekette der
Extendermechanik übertragen. Über die
Zahnräder 206, 207, 208, 210, 212 und 214 der
Getriebekette erfolgt die Kraftübertragung
bis zum Extenderzahnrad 216, wodurch das oben beschriebene
Ein- bzw. Ausschwenken des Extenders bewirkt wird.
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Die
Untersetzungs- bzw. Übersetzungsverhältnisse
der zusammenwirkenden Zahnräder
des Antriebs, des Abtriebs und der Getriebekette sind in den Tabellen
1 und 2 aufgeführt.
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In
der Tab. 1 sind die Kennzahlen der Zahnräder des Getriebes dargestellt.
Das sind insbesondere jeweils der Durchmesser bzw. die Anzahl der
Zähne.
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Tab.
2 zeigt die Werte der Übersetzungsverhältnisse
und Antriebswinkel des Getriebes. Für die Berechnung gelten folgende
Formeln:
Getriebeübersetzung
(gesamt): iges = w1/wn bzw. iges = i1·i2·...·in.
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Dabei
bezeichnen:
- i1,
i2, ..., in
- das Verhältnis der
Durchmesser (d) zweier benachbarter, ineinander greifender Zahnräder; und
- w1,
w2, ...
- Antriebswinkel und
- wn
- den Abtriebswinkel.
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Antriebswinkel
und Abtriebswinkel wurden auf der Basis der gegenseitigen Abhängigkeiten
zwischen Größe des Einbauraumes,
Minimierung der Anzahl der Zahnräder
und ergonomischem Antriebswinkel, bei manueller Drehung des Antriebs-Drehringes 102,
gewählt.
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Die 4A bis 4C zeigen
den Extender 202 in verschiedenen Ansichten (Frontal- und
perspektivische Ansichten). In den eigentlichen Extender 202 ist
eine feste Blende (nicht gezeigt) integriert. Beim Ausschwenken
des Extenders 202 muss daher eine andere Blende 218 eingeschwenkt
werden. Da für
die gesamte Konstruktion innerhalb des Gehäuses 104 nur eingeschränkter Raum
zur Verfügung
steht, ist die Blende 218 zweigeteilt. Eine Hälfte 402 ist
kraftschlüssig
an der Extenderkonstruktion 202 befestigt, während die
andere Hälfte 404 schwenkbar
um eine Schwenkachse (Schraube) 406 gelagert ist. Die bewegliche
schwenkbare Hälfte 404 der
Blende 218 wird beim Ausschwenken des Extenders 202 mit
Hilfe einer Schenkelfeder 407 ausgeklappt, so dass die
Blende 218 ihre volle Größe entfaltet, wenn sie statt
des Extenders 202 in den Strahlengang des Projektionsobjektivs 100 geschwenkt
ist.
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Der
Arm 408 dient mit seiner Endplatte 508 als Abstützung bzw.
Anschlag für
den Extender 202 im eingeschwenkten Zustand. Im eingeschwenkten
Zustand liegt die Endplatte 508 am Anschlag 114 an.
Detailliertere Erläuterungen
erfolgen im Zusammenhang mit 5.
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Beim
Einschwenken des Extenders 202 hingegen wird die Blende 218 über einen
Gehäuseanschlag eingeklappt.
Umgekehrt klappt die Blende 218 beim Ausschwenken des Extenders 202 wieder
aus.
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Auf
den 4A bis 4C befindet
sich der Extender 202 jeweils in ausgeschwenktem (inaktivem) Zustand,
während
die Blende 218 eingeschwenkt (aktiv) ist. D. h. die Blende
ist auf ihre volle Größe ausgeklappt.
In 2A ist sie eingeklappt.
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In 4C sind
auch deutlich die Anordnung der Blattfeder 226 mit der
Exzenterhülse 224 für die Einstellung
des Exzenters zur Feinabstimmung der Schnittweitendeckung, sowie
die Spannschrauben 228 der Blattfeder sichtbar, deren Wirkungsweisen
in 6B beschrieben werden.
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Wir
kommen nun zu 5. Der Extender 202 muss
in eingeschwenktem Zustand exakt zentriert sein, damit die Lage
der optischen Achse des Extenders 202 genau mit der optischen
Achse des Projektionsobjektivs 100 übereinstimmt, wie bereits erwähnt. Die
exakte Position (Zentrierung) des Extenders 202 im eingeschwenkten
Zustand wird mit der Justiervorrichtung 114 gewährleistet.
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Eine
Detailansicht (Schnittansicht) der Justiervorrichtung 114 für die Zentrierung
des eingeschenkten Extenders 202 ist in 5 gezeigt.
In der Gehäuseaußenwand 105 ist
die Justiervorrichtung 114 angeordnet, die als Anschlag
für den
eingeschwenkten Extender dient. Nach dem Entfernen der Abdeckschraube 502 und dem
Lösen der
innenliegenden Kegelschraube 504 wird mit der nun von außen zugänglichen
geschlitzten Justierschraube 506 die exakte Lage des Anschlags 507 für den Extender
im eingeschwenkten Zustand eingestellt. Dazu ist die geschlitzte
Justierschraube (Klemmschraube) 506 so angeordnet, dass
sie von außerhalb des
Gehäuses
durch Drehen mit einem Spezialwerkzeug verstellbar ist. Dabei wird
beim Justiervorgang der Extender durch die geschlitzte Justierschraube 506 in
die gewünschte
zentrierte Lage gebracht. Der Kontakt der Justierschraube 506 mit
dem Extender 202 wird dabei über eine verschleißfeste Stahlplatte 508 realisiert.
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Die
Fixierung der Extender-Justierung bzw. der geschlitzten Justierschraube 506 erfolgt
durch Konterung der Justierschraube 506 mit der innenliegenden
Kegelschraube 504, wobei die Kegelschraube 504 die geschlitzte
Justierschraube 506 spreizt und dadurch gegen die Gewindeflanken
der Hülse 510 presst.
Durch diese Arte der Fixierung der geschlitzten Justierschraube 506 ist
eine ungewollte Veränderung
der Einstellung ausgeschlossen. Die beschriebene Einstellung erfolgt
werkseitig.
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6A und 6B zeigen
Detailansichten (Schnittansichten) der Elemente der Feinabstimmung
auf die Projektionsentfernung bzw. der Schnittweitendeckungseinstellung.
Dabei zeigt 6A diejenigen Elemente, die
auf der Gehäuseaußenwand 105 angeordnet
sind, während 6B die
innen liegenden Elemente zeigt.
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Die
Schnittweitendeckungseinstellung wird mit einem Exzenter (siehe 6B)
eingestellt, wobei die Voreinstellung beim Hersteller erfolgt.
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Zur
Voreinstellung werden die Ringscheibe 110 und die Abdeckschraube 606 entfernt,
wodurch die – bei
ausgeschwenktem Extender – darunter
liegende Exzenterhülse 224 zugänglich wird.
Dazu wird zunächst die
Abdeckschraube 606 entfernt. Anschließend wird ein Werkzeug mit
Marke in den Schlitz der Exzenterhülse 224 gesetzt. Die
Exzenterhülse 224 wird
entsprechend gedreht, bis die Schnittweitendeckung erreicht ist,
d. h bis das projizierte Bild ausreichend scharf ist, mit und ohne
eingeschwenkten Extender.
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Die
Feinabstimmung auf die Projektionsentfernung wird durch Verschiebung
einer Linsengruppe 612 innerhalb des Extenders 202 mit
Hilfe der Exzenterhülse 224 bewirkt
(siehe 6B). Dazu ist eine Mitnehmerhülse 614 mit
einer stirnseitigen Nut in der Exzenterhülse 224 drehbar gelagert.
Die Exzenterhülse 224,
ihrerseits, ist im Gehäuse
des Extenders 202 drehbar gelagert.
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Die
Lagefixierung der Exzenterhülse 224 wird
durch eine Blattfeder 226 bewirkt, die mit Hilfe von 4 Spannschrauben 228 am
Extendergehäuse
befestigt ist und eine fixierende Kraft auf die Exzenterhülse 224 ausübt, so dass
eine unbeabsichtigte Verstellung der Exzenterhülse 224 verhindert
wird.
-
Die
Linsengruppe 612 ist in einer Fassung 618 gefasst.
Die Fassung 618 sitzt im Gehäuse des Extenders 202 und
ist in diesem axial verschiebbar. Die Fassung 618 hat einen
Zapfen 616. Der Zapfen 616 greift in die Nut der
Mitnehmerhülse 614 ein.
Beim Drehen der Exzenterhülse 224 verschiebt
sich die Mitnehmerhülse 616 lateral
und verursacht durch Mitnehmen des Zapfens 616 eine axiale
Verschiebung der Fassung 618 entlang der optischen Achse.
Diese bewirkt die gewünschte
Schnittweitendeckungseinstellung.
-
Ist
die Schnittweitendeckung erreicht werden die Schrauben 608 und
damit das Klemmblech 108 leicht gelöst, so dass die Ringscheibe 110 gedreht
werden kann. Der Wert der Projektionsentfernung, bei der die Schnittweitendeckung
eingestellt wurde, wird nun auf die Marke am Werkzeug gedreht. Danach
wird die Ringscheibe 110 durch das Klemmblech 108 mittels
der Schrauben 608 wieder fixiert. Nach vollendeter Schnittweitendeckungseinstellung
wird die Exzenterhülse 224 wieder
durch die Abdeckschraube 606 verschlossen.
-
Damit
ist die werkseitige Voreinstellung beendet und die Ringscheibe 110 richtig
orientiert.
-
Da
die Abdeckschraube 606 entfernt werden kann, ist es möglich, die
Verschiebung der Linsengruppe 612 am montierten Objektiv 100 von
außen
vorzunehmen. Daher kann die Endeinstellung beim Anwender (Kunden)
durchgeführt
werden, abgestimmt auf die jeweilige konkrete Entfernung zwischen
seinem Projektionsobjektiv und der Projektionswand. Dies ist für jeden
Kinosaal lediglich einmal durchzuführen. Bei der Endeinstellung
beim Kunden wird wieder die Abdeckschraube 606 entfernt
und mit dem erwähn ten
Werkzeug mit Marke die Exzenterhülse 224 gedreht.
Dabei wird die Marke auf die Projektionsentfernung im jeweiligen
Kinosaal des Kunden gedreht, die auf der Ringscheibe 110 angegeben
ist.
-
Die
grundsätzliche
Fokussierung des Projektionsobjektivs auf die im jeweiligen Kinosaal
angetroffene Projektionsentfernung erfolgt durch eine Verschiebung
des gesamten Projektionsobjektivs innerhalb des Kinoprojektors.
-
7 zeigt
als Detailansicht eine senkrechte Schnittansicht des Gehäuseabschnitts 104 mit
dem Extender 202 und der dazugehörigen Mechanik. Die Kraft wird
vom Antriebs-Drehring 102 auf das Zahnrad 120 und
weiter über
die Antriebswelle 118 auf die Getriebekette 702 übertragen.
Das Ein- bzw. Ausschwenken des Extenders 202 bzw. der Blende 218 erfolgt
im Zusammenwirken zwischen der Kraft der Zugfeder 116 und
der Kraftübertragung über die
Getriebekette 702. Die Schwenkbewegung des Extenders 202 erfolgt
um die Achse 121. Im Extendergehäuse 202 sind fünf Linsen 704, 706, 707, 707a und 708 angeordnet,
und zwar in der angegebenen Reihenfolge:
- – eine bikonkave
Linse 704,
- – eine
bikonvexe Linse 706,
- – eine
positive Meniskuslinse 707,
- – eine
negative Meniskuslinse 707a und
- – eine
bikonkave Linse 708.
-
Die
Linsen 707 und 707a sind in der Fassung 618 angeordnet,
die bei der Feinabstimmung der Schnittweitenabdeckung mit Hilfe
der Exzenterhülse 224 lateral
verschoben wird.
-
- 100
- Objektiv
- 102
- Antriebs-Drehring
(Zahnrad außen)
- 104
- Gehäuseabschnitt
des Objektivs mit der Extenderkonstruktion
- 105
- Gehäuseaußenwand
- 106
- Bedienungs-Elemente
zur Feinabstimmung auf die Projektionsentfernung
- 107
- Anschlag
für den
ausgeschwenkten Extender
- 108
- Klemmblech
zur Fixierung der Ringscheibe 110
- 110
- Ringscheibe
- 112
- Tabelle
zum Einstellen der Projektionsentfernung
- 114
- Anschlag
und Justiervorrichtung zur Zentrierungseinstellung
- 115
- Frontseite 115 des
Gehäuseabschnitts 104
- 116
- Zugfeder
(Spiralfeder)
- 118
- Antriebswelle
- 120
- Zahnrad
- 121
- Schwenkachse
des Extenders
- 122
- Kopplungselement
- 124
- Gewinde
- 126
- Befestigungsende
der Zugfeder mit der Frontseite des Gehäuseabschnitts
- 128
- Befestigungsende
der Zugfeder mit dem konzentrisch auf dem Zahnrad 212 angeordneten
Stift
- 130
- asymmetrisch
auf dem Zahnrad angeordneter Stift für Zugfeder 116
- 132
- Nut
(Ausfräsung)
- 134
- Minimum ”A” der Nut
- 136
- Maximum
der Nut
- 138
- Minimum ”B” der Nut
- 200
- Baugruppe
des Extenders
- 202
- Extender
- 204
- Zahnrad
der Getriebekette
- 206
- Zahnrad
der Getriebekette
- 207
- Zahnrad
der Getriebekette
- 208
- Zahnrad
der Getriebekette
- 210
- Zahnrad
der Getriebekette (Entkupplungszahnrad)
- 212
- Zahnrad
der Getriebekette
- 213
- Stützlager
- 214
- Zahnrad
der Getriebekette
- 216
- Zahnrad
der Getriebekette (Extenderzahnrad)
- 218
- zusammenklappbare
Blende
- 220
- gezahnter
Bereich (Zahnradsegment) des Zahnrades 310
- 222
- ungezahnter
Bereich des Zahnrades 310
- 224
- Exzenterhülse zur
Feinabstimmung auf die Projektionsentfernung
- 226
- Blattfeder
- 228
- Spannschrauben
der Blattfeder
- 302
- Motorzahnrad
- 304
- Antriebszahnrad
- 402
- Teil
der einschwenkbaren Blende (an der Extenderkonstruktion kraftschlüssig befestigte
Hälfte
der Blende)
- 404
- Teil
der einschwenkbaren Blende (schwenkbar um die Schwenkachse 406 an
der Extenderkonstruktion gelagerte Hälfte der Blende)
- 406
- Schwenkachse
(Schraube)
- 407
- Schenkelfeder
- 408
- Arm
- 502
- Abdeckschraube
- 504
- Kegelschraube
- 506
- geschlitzte
Justierschraube (Klemmschraube)
- 507
- Anschlag
- 508
- verschleißfeste Stahlplatte
- 510
- Hülse
- 604
- Ringscheibe
- 606
- Abdeckschraube
- 608
- Schrauben
(3 Stück)
zur Befestigung von Klemmblech 108
- 612
- Linsengruppe
- 614
- Mitnehmerhülse
- 616
- Zapfen
- 618
- Fassung,
in der die Optikbaugruppe angeordnet ist
- 707
- Linse
- 707a
- Linse
- 702
- Getriebekette
des Extenders
- 704
- Linse
- 706
- Linse
- 708
- Linse
-
| Bezugszeichen | Symbol | Durchmesser
[mm] | Zähnezahl |
| 302 | dm | 23,00 | 46 |
| 102 | d0 | 132,00 | 264 |
| 304 | d1 | 81,00 | 162 |
| 120 | d2 | 9,00 | 18 |
| 204 | d3 | 8,00 | 16 |
| 206 | d4 | 20,00 | 40 |
| 207 | d5 | 11,00 | 22 |
| 208 | d6 | 23,00 | 46 |
| 210 | d7 | 11,00 | 22 |
| 212 | d8 | 23,00 | 46 |
| 214 | d9 | 11,00 | 22 |
| 216 | d10 | 18,00 | 36 |
Tab.
1
| Berechnung | Werte |
| Übersetzung
(gesamt) iges:
iges =
w1/wn = i1·i2·...·in | 1,99 |
| i1 = d2/d1 | 0,11 |
| i2 = d4/d3 | 2,50 |
| i3 = d6/d5 | 2,09 |
| i4 = d8/d7 | 2,09 |
| i5 = d10/d9 | 1,64 |
| w1 = wn·iges. | 91,41 |
| w2 = w1/i1 | 822,71 |
| w3 = w2/i2 | 329,08 |
| w4 = w3/i3 | 157,39 |
| w5 = w4/i4 | 75,27 |
| wn = w5/i5 | 46,00 |
Tab.
2