DE1472660B - Vorrichtung zur Belichtungsregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belichtungsregelung für photographische Geräte, insbesondere für photographische Kameras.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Belichtungsregelung für photographische Kameras zu schaffen, die sich durch ihre Einfachheit und leichte Herstellbarkeit auszeichnet und von hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit ist. Dabei wird angestrebt, die elektromagnetischen Organe einer solchen Vorrichtung in dem Bereich zu betreiben, in dem sie die größte Empfindlichkeit haben. Hierdurch soll erreicht werden, daß ein Minimum an Leistung benötigt wird, um ein Maximum an Zuverlässigkeit und Genauigkeit bei der Positionierung eines Steuergliedes als Funktion der Beleuchtung eines lichtempfindlichen Elementes zu erzielen. Die Erfindung soll also dazu dienen, die Wirksamkeit einer elektromagnetischen Regelvorrichtung zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Belichtungsregelung für photographische Geräte, bei der die Regelung als Funktion des auf ein lichtempfindliches Element einfallenden Lichtes durch einen Elektromagneten mit einer Spule erfolgt, die Spule in einem das lichtempfindliche Element enthaltenden Stromkreis angeordnet ist und in Abhängigkeit von der Beleuchtung dieses Elementes erregt wird und einen Anker aus einem magnetischen Werkstoff aufweist, der zu der Spule eine von ihrer Erregung abhängige Stellung einnimmt, sieht die Erfindung vor, einen Permanentmagneten vorzusehen, der in dem Anker eine bestimmte magnetische Vorspannung erzeugt. Durch die Erfindung wird erreicht, daß Veränderungen in der Erregung der Spule des Elektromagneten auf den Anker des Magneten Wirkungen in einem Bereich ausüben, in dem der Anker die größte Permeabilität aufweist, so daß der Anker mit dem größten Wirkungsgrad, der größten Genauigkeit und der größten Empfindlichkeit positioniert wird.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des beweglichen Ankers bei einer Vorrichtung zur Belichtungsregelung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Verstellung einer katzenaugenartigen Blende nach der Erfindung,

F i g. 3 bis 5 Vorderansichten verschiedener Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung zur Verstellung von Blenden mit nur einer Blendenfahne.

Es ist bekannt, daß die Permeabilität magnetischer Substanzen wie ferromagnetischer Stoffe, insbesondere von für elektromagnetische Steuervorrichtungen geeignetem »weichem Eisen«, sich in Abhängigkeit von der im Stoff vorhandenen Kraftflußdichte ändert. Bei vielen ferromagnetischen Stoffen ist die Permeabilität ziemlich niedrig, wenn die Kraftflußdichte niedrig ist, steigt jedoch an, wenn die Kraftflußdichte zunimmt. Infolgedessen erzeugen die ersten paar Amperewindungen der magnetischen Feldstärke relativ wenig Feldlinien in solchen Stoffen, verglichen zu der Änderung des Kraftflusses, die von der gleichen Anzahl von Amperewindungen erzeugt wird, wenn diese zu höheren Werten der magnetischen Feldstärke hinzugefügt oder von diesen abgezogen werden.

Das Diagramm nach F i g. 1 veranschaulicht diese Verhältnisse an Hand einer Magnetisierungskurve. Auf der Abszisse dieses Diagramms ist die in Amperewindungen AW gemessene magnetische Feldstärke und auf der Ordinate die Kraftflußdichte B aufgetragen. Die in diesem Diagramm enthaltene Kurve stellt die Magnetisierungseigenschaften eines Stoffes für Anker von Elektromagneten dar, die an den auf der Ordinate aufgetragenen Punkten angezogen und freigegeben werden. Die Kurve nach F i g. 1 läßt erkennen, daß die ersten paar Amperewindungen der magnetischen Feldstärke nur wenige Feldlinien des magnetischen Kraftflusses erzeugen und daß daher bei geringen Kraftflußdichten die Permeabilität des Stoffes relativ klein ist. Im mittleren Abschnitt der Kurve erzeugt eine Zunahme der Amperewindungen eine größere Zunahme der Kraftflußdichte, was ein Anzeichen für eine höhere Permeabilität ist. Am oberen Teil der Magnetisierungskurve nähert sich der Stoff der magnetischen Sättigung, und die Permeabilität ist wieder relativ gering. Ein weiteres Ansteigen der Amperewindungen erzeugt nur einen relativ geringen Zuwachs an Kraftflußdichte.

Diese Tatsachen können mit Vorteil bei Vorrichtungen zur Belichtungsregelung für photographische Zwecke Verwendung finden, bei denen nur geringe Leistungen zur Verfügung stehen und deshalb ein maximaler Wirkungsgrad erwünscht ist. Nach der Erfindung können bei einer Vorrichtung zur Belichtungsregelung permanentmagnetische Glieder einem Elektromagneten zugeordnet sein, um in einem beweglichen Anker eine magnetische Vorspannung zu induzieren, um zu gewährleisten, daß der Anker in dem Bereich seiner größten Permeabilität arbeitet, d. h. in dem Bereich des größten Anstieges der Magnetisierungskurve. Wie in F i g. 1 dargestellt, kann ein permanentmagnetischer Fluß dazu benutzt werden, in die Armatur einen solchen magnetischen Kraftfluß zu induzieren, daß Änderungen der Amperewindungszahl in der Spule des Elektromagneten, die von der Beleuchtung einer mit der Spule zusammengeschalteten Photozelle abhängig sind, die Magnetisierung des Ankers zwischen den Punkten 21 und 22 beeinflussen. Dieser Bereich umfaßt die größte Permeabilität des Ankers, so daß die Spule des Elektromagneten die in den Anker induzierte Magnetisierung in dem Bereich beeinflußt, in dem der Anker die größte magnetische Empfindlichkeit hat, wodurch die Genauigkeit und die Präzision der Ankerbewegung erhöht wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Permanentmagnet den Anker wie in F i g. 1 gezeigt durch die Induzierung einer magnetischen Spannung vorspannen, die der Amperewindungszahl zwischen den Punkten20 und 21 der Abszisse in Fig. 1 entspricht. Die Erregung der Spule des Elektromagneten liefert dann die Amperewindungen in dem Bereich zwischen den Punkten 21 und 22, also dem gewünschten Empfindlichkeitsbereich. Solch eine Anordnung kann für Anker benutzt werden, die normalerweise von dem Kern des Elektromagneten entfernt sind und bei einem bestimmten Maß der Erregung der Spule angezogen werden. Von der Spule des Elektromagneten muß eine geringere Arbeit geleistet werden, wenn der Anker normalerweise angezogen ist, also an den Kern des Elektromagneten anstößt, und freigegeben wird, wenn die Gesamtzahl der Amperewindungen auf einen bestimmten Wert ver-

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mindert wird. In einem solchen Fall kann ein Perma- daß die magnetische Anziehung die Arme 23 und 24 nentmagnet die zwischen den Punkten 20 und 22 der nicht länger gegen die Kraft der Federn 32 und 33 Abszisse liegende Anzahl von Amperewindungen lie- festhalten kann. Die Arme werden dann an die Anfern, so daß eine magnetische Feldstärke erzeugt schlage 34 und 35 angelegt, und es wird die effektive wird, die ausreicht, um den Anker gegen eine Feder- 5 Größe der Belichtungsöffnung vergrößert. Durch entkraft anzuziehen oder zu halten, die bestrebt ist, den sprechende Abstimmung der Dicke der Abstands-Anker von dem Spulenkern abzuziehen. Bei einer halter 37 und 38 und/oder entsprechende Abstimsolchen magnetischen Vorspannung wirkt das Feld mung der Kräfte der Federn 32 und 33 kann erreicht der Spule dem Feld des Permanentmagneten entgegen werden, daß der Arm 23 bei einem und der Arm 24 und reduziert die induzierte Magnetisierung des An- io bei einem anderen Maß der Erregung der Spule 40 kers als Funktion der Beleuchtung der Photozelle. freigegeben wird, so daß insgesamt drei Blenden-Bei einem bestimmten Wert der Beleuchtung der Öffnungen zur Verfügung stehen.
Photozelle vermindert das Feld der Spule die magne- Nach dem Vorstehenden ist erkennbar, daß dank tische Anziehung zwischen dem Permanentmagneten der vom Permanentmagneten 39 erzeugten Vorspan- und dem Anker bis zu dem Punkt, in dem der Anker 15 nung die in der Spule 40 erzeugten Amperewindungen sich unter der Kraft der Feder von dem Kern des den Kern 36 und die Arme 23 und 24 in dem emp-Elektromagneten löst. findlichsten Teil ihrer Magnetisierungskurve beein-

Die F i g. 2 bis 5 zeigen verschiedene Ausfüh- flüssen, also beispielsweise zwischen den Punkten 21

rungsbeispiele, die von dem vorstehend beschriebe- und 22 in Fig. 1. Die gleichen Grundsätze können

nen Prinzip Gebrauch machen. Diese Ausführungs- 20 bei einer Vielzahl nach der Erfindung ausgebildeten

beispiele dienen nur zur Veranschaulichung der Er- Anordnungen angewendet werden, von denen einige

findung, und es sind viele andere Anordnungen und in den F i g. 3 bis 5 dargestellt sind.

Vorrichtungen als die dargestellten möglich. Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Anordnungen

F i g. 2 zeigt eine Objektivblende mit zwei Blenden- von Objektivblenden mit nur einer Blendenfahne. Bei

fahnen 27 und 28, die an zwei in den Punkten 25 und 25 jedem Ausführungsbeispiel ist eine Blendenfahne 44

26 schwenkbar angeordneten Armen 24 und 23 an- mit einer im wesentlichen V-förmigen Öffnung an

gebracht sind. Die Blendenfahnen 27 und 28 haben einem magnetischen Arm 43 befestigt, der um einen

jeweils eine V-förmige Kerbe 29 und 30, die sich Punkt 45 schwenkbar gelagert ist und von einer

teilweise überlappen und die effektive Größe der Feder 46 in Richtung auf einen Anschlag 47 gezogen

Blendenöffnung bestimmen, die auf die Achse des 30 wird.

Objektivs 31 der Kamera ausgerichtet ist. Zwei Fe- Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird ein

dem 32 und 33 sind bestrebt, die Arme 24 und 23 zur Erzeugung einer Vorspannung dienender Perma-

nach außen zu ziehen und an entsprechende An- nentmagnet 39 dazu benutzt, den Arm 43 an einem

schlage 34 und 35 anzulegen. unmagnetischen Abstandshalter 48 zu ziehen. Die

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Arme23 und 35 Spule 40' wirkt dem Feld des Permanentmagneten in 24 nach innen gezogen und befinden sich in einem der an Hand Fig. 2 beschriebenen Weise entgegen, geringen Abstand von einem Weicheisenkern 36, von so daß bei einem bestimmten Niveau der Beleuchtung dem sie mittels unmagnetischer Abstandshalter 37 der Photozelle 41 die Anziehungskraft des Perma- und 38 getrennt sind. Ein Permanentmagnet 39 ist nentmagneten 39 durch die Erregung der Spule 40' dem Kern 36 benachbart angeordnet und induziert 40 genügend geschwächt ist, daß der Arm 43 von der eine magnetische Vorspannung in den Kern und die Feder 46 an den Anschlag 47 gezogen werden kann, Arme 23 und 24, so daß diese normalerweise dicht um die Größe der Belichtungsöffnung zu vermindern, am Kern in der gezeigten Stellung gehalten werden. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist. dem Wenn es unerwünscht ist, daß der Magnet 39 kräftig nach Fig. 4 ähnlich, abgesehen davon, daß die genug ist, um die Arme 23 und 24 an der Kern 36 45 Spule 40" nicht lediglich der magnetischen Feldstärke aus der gelösten Stellung, in der sie an den Anschlä- des Permanentmagneten 39 entgegenwirkt, sondern gen 34 und 35 anliegen, an den Kern 36 anzuziehen, einen Teil davon in das einen magnetischen Nebenkann eine nicht dargestellte mechanische Rückstell- kreis schließende Glied 49 ablenkt. Infolgedessen vorrichtung vorgesehen sein, die es ermöglicht, die wird ein Teil der Feldlinien des Permanentmagneten Arme 23 und 24 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung 50 39 durch das Glied 49 kurzgeschlossen, anstatt den bei jedem Funktionsablauf zurückzuführen. unmagnetischen Abstandshalter 48 zu durchdringen

Dem Kern 36 ist die Spule 40 eines Elektromagne- und im Arm 43 eine magnetische Spannung zu indu-

ten zugeordnet, die mit einer lichtempfindlichen Vor- zieren. Wenn die lichtabhängige Erregung der Spule

richtung verbunden ist. Bei dem Ausführungsbeispiel 40" einen bestimmten Anteil des magnetischen Flus-

nach F i g. 2 besteht diese Vorrichtung aus einem 55 ses durch das Glied 49 abgelenkt hat, wird der Arm

Photowiderstand 41 und einer Batterie 42. Es versteht 43 freigegeben und von der Feder 46 an den Anschlag

sich, daß andere lichtempfindliche Vorrichtungen 47 angelegt, wodurch die Größe der Belichtungs-

benutzt werden können, die beispielsweise eine Photo- Öffnung vermindert wird.

emissionszelle oder ein Photoelement enthalten kön- Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist ein nen. Die Spule 40 wird als Funktion der Beleuchtung 60 Eisenkern 50 mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen der Photozelle 41 in verschiedenem Maße erregt, und 51 bis 53 versehen, in denen sich magnetische FeIddiese Erregung der Spule erzeugt ein veränderliches linien konzentrieren können. Wenn die Spule 40 unmagnetisches Feld, das dem Feld des Permanent- erregt ist, erzeugt der Permanentmagnet eine genümagneten 39 entgegenwirkt, so daß der magnetische gend große magnetische Feldstärke, um den Arm 43 Fluß im Kern 36 und den Armen 23 und 24 vermin- 65 am Anschlag 51 α zu halten. In dieser Stellung ist der dert wird. Bei einem bestimmten Niveau der Beleuch- Arm auf den Vorsprung 51 ausgerichtet und steht tung der Zelle 41 reduziert die Erregung der Spule 40 diesem Vorsprung gegenüber. Wenn die Spule 40 in die induzierte Magnetisierung in einem solchen Maße, Abhängigkeit von der Beleuchtung der Photozelle

erregt wird, wird ein Teil des magnetischen Flusses auf den Nebenkreis 49 abgelenkt, und die Feder 46 hebt den Arm 43 in die in F i g. 5 gezeigte Stellung an, in der der Arm auf den nächsten Vorsprung 52 ausgerichtet ist. Bei der Bewegung in dieser Stellung wird die Kraft der Feder 46 vermindert, so daß ein geringerer magnetischer Kraftfluß ausreicht, um den Arm 43 in der gezeigten Stellung zu halten. Durch die Bewegung des Armes vom Anschlag 51a in die in F i g. 5 gezeigte Stellung wird die Größe der Blende vermindert. Wenn die Spule 40 in noch stärkerem Maße erregt und ein noch größerer Betrag des magnetischen Kraftflusses vom Magneten 39 auf den Nebenkreis 49 abgelenkt wird, zieht die Feder 46 den Arm 43 in eine dem Vorsprung 53 benachbarte Stellung, so daß die Größe der Belichtungsöffnung weiter vermindert wird. Eine noch stärkere Erregung der Spule 40 hat zur Folge, daß die Feder 46 den Arm 43 über den Vorsprung 53 hinaus noch weiter anhebt, bis der Arm am Anschlag 47 zum Anliegen kommt und die effektive Größe der Belichtungsöffnung auf ein Minimum reduziert. Es versteht sich, daß so viele Punkte, in denen eine Konzentration des Kraftflusses stattfindet, vorgesehen werden können, wie deutlich voneinander trennbar sind und bei einer Vorrichtung zur Belichtungsregelung nach der Erfindung für zweckmäßig angesehen werden.

Claims (7)

Patentansprüche: 30

1. Vorrichtung zur Belichtungsregelung für photographische Geräte, bei der die Regelung als Funktion des auf ein lichtempfindliches Element einfallenden Lichtes durch einen Elektromagneten mit einer Spule erfolgt, die Spule in einem das lichtempfindliche Element enthaltenden Stromkreis angeordnet ist und in Abhängigkeit von der Beleuchtung dieses Elementes erregt wird und einen Anker aus einem magnetischen Werkstoff aufweist, der zu der Spule eine von ihrer Erregung abhängige Stellung einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Permanentmagnet

(39) vorgesehen ist, der in dem Anker (43) eine bestimmte magnetische Vorspannung erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Spule (40) erzeugte magnetische Kraftfluß dem vom Permanentmagneten (39) erzeugten magnetischen Kraftfluß entgegenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (43) zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegbar ist und federnde Mittel (46) vorgesehen sind, um den Anker in der ersten Stellung zu halten, während der von dem Permanentmagneten (39) erzeugte magnetische Fluß bestrebt ist, den Anker in der zweiten Stellung zu halten, und die von den federnden Mitteln und dem Permanentmagneten ausgeübten Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß der Anker bei unerregter Magnetspule

(40) in der zweiten Stellung gehalten und bei Erreichen einer bestimmten Erregung der Magnetspule aus der zweiten Stellung freigegeben und von den federnden Mitteln in die erste Stellung gebracht wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellvorrichtung zur Rückführung des Ankers (43) in die zweite Stellung vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetischer Nebenkreis (49) vorgesehen ist und bei erregter Magnetspule (40") ein Teil der magnetischen Kraftlinien in den Nebenkreis abgelenkt und durch diesen Kreis kurzgeschlossen wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine veränderliche Blendenöffnung (31, 44) aufweist und der Anker (43) mit der Blende derart gekoppelt ist, daß die effektive Größe der Blendenöffnung eine Funktion der Ankerstellung ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (43) unmittelbar von einem Teil der aus einem magnetischen Werkstoff hergestellten Blendenfahne (43, 44) gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen