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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrodynamischen Antrieb für einen Verschluß einer Kamera, mit einer Anzahl Verschlußlamellen, einem zum Öffnen und Schließen der Verschlußlamellen um eine Drehachse drehbaren Lamellenantriebselement, einer die Verschlußlamellen in Schließrichtung vorspannenden Rückholfeder, einem fest am Lamellenantriebselement angebrachten, mit Leitern versehenen leitenden Bauteil, und ortsfesten Dauermagneten, deren Magnetfelder in Richtung der Drehachse verlaufen und deren Polarität derart ausgebildet ist, daß die durch die Magnetfelder und die in den in Radialrichtung wirksamen Teilen der Leiter des leitenden Bauteils fließenden Ströme erzeugten Lorentz- Kräfte bezüglich des Lamellenantriebselements in der gleichen Drehrichtung wirken.
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Bei einem elektrodynamischen Antrieb dieser, zum Beispiel aus der DE-AS 19 16 473 bekannten Art für einen Kameraverschluß, hängt die auf das Lamellenantriebselement in Form eines Antriebsrings wirkende Drehkraft im Prinzip von der magnetischen Flußdichte des erzeugten Magnetfeldes, dem durch das leitende Bauteil fließenden Treiberstrom und der in Radialrichtung wirksamen Leiterlänge dieses Bauteils ab. Zur Erzielung einer ausreichend hohen, möglichst konstanten Drehkraft kann daher entweder die magnetische Flußdichte, der Treiberstrom oder die in Radialrichtung wirksame Leiterlänge des leitenden Bauteils vergrößert werden, jedoch sind durch den in einer Kamera nur begrenzt zur Verfügung stehenden Raum und die gleichermaßen begrenzte Batteriekapazität einer Kamera insbesondere den ersteren beiden Möglichkeiten recht enge Grenzen gesetzt. Obwohl das leitende Bauteil zu diesem Zweck bekanntermaßen als Flachspule ausgebildet (DE-AS 19 16 473, DE-PS 8 87 007) oder mit auf einer Leiterplatte sektorförmig angeordneten, mehrfach durch das Magnetfeld führenden Leitern versehen werden kann (DE-OS 29 39 751), ist darüberhinaus zu berücksichtigen, daß bei einseitiger Vorspannung eines elektrodynamisch angetriebenen Lamellenantriebselements durch eine Rückholfeder, wie dies zum Beispiel aus der DE-OS 27 58 667 bekannt ist, die von der Rückholfeder auch beim Öffnungsvorgang auf die Verschlußlamellen ausgeübte Federkraft ungleichmäßig, d. h. zu Beginn des Verschlußöffnungsvorgangs minimal und bei dessen Anschluß maximal ist. Bei auf das Lamellenantriebselement als Antriebskraft wirkender konstanter Lorentz-Kraft ist daher aufgrund der abnehmenden Differenz zwischen Federkraft und Lorentz- Kraft keine gleichförmige Verschlußöffnungsbewegung erzielbar und demzufolge einerseits die exakte Steuerung des Verschluß-Schließbeginns insbesondere in der Anfangsphase der dann sehr schnell erfolgenden Verschluß-Öffnungsbewegung mit Schwierigkeiten verbunden, während sich andererseits bei maximaler Verschlußöffnung bereits geringfügige Batteriespannungsschwankungen sehr nachteilig auf die Genauigkeit und Stabilität des einsteuerbaren Verschlußöffnungsgrades auswirken können. Auch durch eine Veränderung der Lorentz-Kraft bei wachsender Überdeckung zwischen den Magnetfeldern der Dauermagneten und dem dadurch beaufschlagten Leiterbereich des leitenden Bauteils, wie sie zum Beispiel aus der DE-OS 27 28 822 bekannt ist, läßt sich diesen Nachteilen nicht abhelfen.
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Der danach bekannte Lamellenantrieb arbeitet nicht gegen eine Federkraft, sondern rein elektromechanisch in mehreren Schritten mit wechselnden Polaritäten der Magnetfelder der Dauermagneten und der Stromimpulse im gesamten Einstellbereich. Die Antriebsbewegung unterliegt somit anderen Gesetzmäßigkeiten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrodynamischen Antrieb der eingangs genannten Art für einen Verschluß einer Kamera derart auszugestalten, daß zwischen der Federkraft der Rückholfeder und der erzeugten Lorentz-Kraft im Arbeitsbereich des Verschlusses eine im wesentlichen konstante Differenzkraft aufrechterhalten wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich sie Dauermagneten und die in Radialrichtung wirksamen Teile der Leiter des leitenden Bauteils bei geschlossenem Verschluß nur teilweise überdecken und das Überdeckungsmaß bei der Öffnung der Verschlußlamellen kontinuierlich bis zur vollständigen Überdeckung bei geöffnetem Verschluß derart zunimmt, daß die auf das Lamellenantriebselement wirkende Lorentz-Kraft im wesentlichen im gleichen Verhältnis wie die Kraft der Rückholfeder ansteigt, und daß die in Radialrichtung wirksamen Teile der Leiter in einem kleinen Winkel gegenüber der Radialrichtung unter Verkürzung der in Radialrichtung unwirksamen Teile der Leiter derart angeordnet sind, daß sich infolge der Erhöhung der wirksamen Länge der Leiter an der gesamten Leiterlänge trotz Reduzierung der tangentialen Momentkomponente der Lorentz- Kraft eine Erhöhung des Antriebsmomentes für das Lamellenantriebselement ergibt.
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Auf diese Weise ist unabhängig von der jeweiligen Öffnungsstellung des Verschlusses stets eine hohe Steuergenauigkeit gewährleistet, was insbesondere bei abfallender Batterieleistung von Vorteil ist.
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In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
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Es zeigt
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Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des elektrodynamischen Antriebs in Verbindung mit dem Verschluß einer ebenfalls gezeigten Kamera,
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Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Kamera gemäß Fig. 1 entlang der optischen Achse,
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Fig. 3 eine schematische Schrägansicht der Kamera gemäß den Fig. 1 und 2,
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht wesentlicher Bestandteile eines weiteren Ausführungsbeispiels des elektrodynamischen Antriebs in Verbindung mit einem Kameraverschluß,
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Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des elektrodynamischen Antriebs gemäß Fig. 4,
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Fig. 6 eine schematische Darstellung der Lagebeziehung zwischen einem leitenden Bauteil, ortsfesten Dauermagneten, Verschlußlamellen usw. des elektrodynamischen Antriebs gemäß Fig. 5,
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Fig. 7(a) und 7(b) schematische Darstellungen des mit Leitern versehenen leitenden Bauteils des elektrodynamischen Antriebs,
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Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Überdeckung der Leiter des leitenden Bauteils und der Dauermagnete des elektrodynamischen Antriebs,
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Fig. 9 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Überdeckung der Leiter des leitenden Bauteils und der Dauermagnete des elektrodynamischen Antriebs im vollständig geschlossenen Zustand des Kameraverschlusses,
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Fig. 10 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Überdeckung der Leiter des leitenden Bauteils und der Dauermagnete des elektrodynamischen Antriebs im vollständig geöffneten Zustand des Kameraverschlusses und
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Fig. 11 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Steuerschaltung für den Kameraverschluß.
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In Fig. 1, die eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des elektrodynamischen Antriebs in Verbindung mit dem Verschluß einer Kamera zeigt, sowie in Fig. 2, die eine Schnittansicht durch die Kamera gemäß Fig. 1 entlang der optischen Achse darstellt, und in Fig. 3, die eine Schrägansicht der Kamera gemäß den Fig. 1 und 2 zur Veranschaulichung der Stellung der Verschlußteile zeigt, bezeichnet die Bezugszahl 1 eine zylindrische Filmmagazinkammer, während die Bezugszahl 2 eine ebenfalls zylindrische Filmaufspulkammer bezeichnet, in deren Mitte eine Aufwickelspule angeordnet ist. Der elektrodynamische Antrieb für den Kameraverschluß ist in einem rechteckigen Raum angeordnet, welcher von den gegenüberliegenden Seitenwänden der Filmmagazinkammer 1 und der Filmaufspulkammer 2, einer Sucher-Trennwand 11 und der Bodenplatte des Kameragehäuses gebildet wird.
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Eine Antriebsspulenanordnung 3 des elektromagnetisch betätigten Verschlusses weist zumindest ein Paar Spulen auf, die jeweils in Rechteckform in Radialrichtung senkrecht zur optischen Aufnahmeachse gewickelt und drehbar zwischen den Magnetfeldern von Statoren mit Dauermagneten 4 angeordnet sind. Die Antriebsspulenanordnung 3 ist an einem nachstehend als Sektorring bezeichneten Lamellenantriebselement 5 angebracht. Auf diesem Sektorring 5 ist ein gedrucktes Leitermuster 5 c vorgesehen, durch welches die Spulen miteinander verbunden sind. Am Sektorring 5 sind Stifte 6 angebracht, welche entsprechend angeordnet sind, um die Drehkraft des Sektorrings 5 auf Verschlußlamellen zu übertragen. Es sind eine Anzahl Verschlußlamellen 7 vorgesehen, welche die Funktion einer Blende haben und angeordnet sind, um eine Blendenöffnung und damit die Objektivöffnung zu öffnen und zu schließen. Diese Verschlußlamellen 7 sind zwischen Jochen 20, welche die Statoren bilden, und einer Grundplatte 21 des Verschlusses angeordnet. Die Verschlußlamellen 7 sind durch Wellen 8 drehbar gehaltert. Eine verdunkelte Kammer wird von einem Lichtabschirmzylinder 9 gebildet. Ferner sind folgende Teile dargestellt: ein Kameragehäuse 10, die Sucher-Trennwand 11, ein auf der Sucher- Trennwand 11 gehaltertes optisches Suchersystem 12 und 13, eine Entfernungsmeßeinrichtung 14, welche entweder ein zweiäugiger Entfernungsmesser oder eine automatische Scharfeinstelleinrichtung ist, ein optisches Aufnahmesystem 15, ein Film 16 und obere, hintere und untere Wände 17, 18 und 19, welche die Außenseiten des Kameragehäuses 10 bilden.
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Jeder Dauermagnet 4 ist fest an einem Joch 20 angeordnet, wodurch ein Magnetkreis gebildet ist, der zur Betätigung der Verschlußlamellen 7 erforderlich ist. Die Joche 20 sind mittels einer nicht dargestellten Halterungseinrichtung an der Verschlußgrundplatte 21 angebracht. Außer dem elektrodynamischen Antrieb ist auch ein Objektivtubus usw. an der Verschlußgrundplatte 21 angebracht, die wiederum am Kameragehäuse 10 mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel angebracht ist. Ferner sind ein Filmbelichtungsfenster 22 sowie eine Rückholfeder 23 vorgesehen, welche zwischen dem Sektorring 5 und der Verschlußgrundplatte 21 oder dem Joch 20 angebracht und dazu vorgesehen ist, den Sektorring 5 in Uhrzeigerrichtung zu drehen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Spulen 3 sind über Leitungen 24 a und 24 b mit nicht dargestellten Anschlüssen verbunden.
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Fig. 4 ist eine Schrägansicht wesentlicher Bestandteile eines weiteren Ausführungsbeispiels des elektrodynamischen Antriebs für den Verschluß einer Kamera.
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Fig. 5 ist eine in Einzelteile aufgelöste Schrägansicht des in Fig. 4 wiedergegebenen elektrodynamischen Antriebs. Fig. 6 ist eine Draufsicht, in welcher die Stellungen eines leitenden Bauteils in Form eines spulenähnlichen Musters, der Dauermagnete und der Verschlußlamellen dargestellt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit ein gedrucktes Spulenmuster anstelle der in Fig. 1 wiedergegebenen Antriebsspulenanordnung verwendet. Bei dem gedruckten Spulenmuster sind zwei paar Spulen in Radialrichtung auf dem Sektorring 5 angeordnet, welcher sich in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene dreht.
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Gemäß den Fig. 4 bis 6 ist ein spulenähnliches Leitermuster auf den Sektorring 5 aufgedruckt. Die Spulen, welche auf die Oberseite aufgedruckt sind, und die Rückseite des Sektorrings 5 sind miteinander mittels der am Sektorring 5 vorgesehenen Stifte 6 verbunden. Von der Anzahl Verschlußlamellen 7 sind nur zwei dargestellt. Eine zusätzliche Blende 7 a ist an einer der Verschlußlamellen 7 vorgesehen. Ein lichtempfindliches Element 50 ist so angeordnet, daß sich die auf das Element 50 fallende Lichtmenge entsprechend verändert, wenn sich die zusätzliche Blende entsprechend dem Öffnen und Schließen der Verschlußlamellen 7 ändert.
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Gemäß Fig. 6 sind die Verschlußlamellen 7, welche eine doppelte Funktion als Blende haben, aus einem nichtleitenden Material hergestellt, wie beispielsweise aus einem lichtabschirmenden thermoplastischen Harz oder einem Duroplast. Der Sektorring 5 ist aus einem nichtleitenden Material hergestellt, wie beispielsweise einem nichtmagnetischen Glas-Epoxiharz oder anderen Kunstharzen. Ein leitendes Bauteil in Form eines spulenähnlichen Leitermusters 5 a und 5 b ist auf die Oberfläche und die Rückseite des Sektorrings 5 aufgedruckt. Feststehende Dauermagnete 4 sind vorgesehen, um den Sektorring 5 zu drehen, wenn in ihnen ein Antriebsstrom fließt. Die Verschlußlamellen 7 werden betätigt, wenn sich der Sektorring 5 dreht. Mittels des gedruckten Leitermusters 5 a und 5 b wird somit eine Lorentz-Kraft erzeugt, die den Sektorring 5 entsprechend der Dreifingerregel in dem von den Dauermagneten 4 gebildeten Magnetfeld dreht. Ferner wird der Sektorring 5 durch eine Rückholfeder 23 in Schließrichtung gedreht. Folglich werden die Verschlußlamellen 7 normalerweise im geschlossenen Zustand gehalten. Die Drehbewegung jeder Verschlußlamelle 7 findet um eine feststehende Welle 8 statt, welche an einem Joch 20 befestigt ist. Die Drehkraft des Sektorrings 5 wird auf die Verschlußlamellen 7 durch die Stifte 6 übertragen, welche aus leitendem Material hergestellt und am Sektorring 5 befestigt sind. Die Stifte 6 sind am Sektorring 5 entweder verstemmt oder mit diesem verschweißt und derart angeordnet, daß die auf die Oberseite und die Rückseite des Sektorrings 5 aufgedruckten Leitermuster 5 a, 5 b durch einen von ihnen elektrisch miteinander verbunden sind. Ferner sind die zusätzliche Blende 7 a, durch welche das auf das lichtempfindliche Element 50 fallende Licht zur Belichtungssteuerung gesteuert wird, und das Joch 20 vorgesehen, welches angeordnet ist, um Magnetflußbahnen zu bilden, und welches aus weichmagnetischem Material besteht. Die feststehenden Dauermagneten 4 sind nacheinander in Umfangsrichtung am Sektorring 5 so angeordnet, daß sie mit ihren abwechselnd beieinander angeordneten N- und S-Polen dem gedruckten Leitermuster 5 a, 5 b gegenüberliegen. Die von ihnen erzeugten Magnetflüsse gehen durch die Leiter des gedruckten Leitermusters 5 a, 5 b hindurch, welche in Radialrichtung verlaufen.
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Der in den Fig. 4 bis 6 dargestellte, elektrodynamische Antrieb arbeitet folgendermaßen: Wenn ein nicht dargestellter Auslöser betätigt wird, wird dadurch eine Steuerschaltung ausgelöst, welche in Fig. 11 dargestellt ist und nachstehend noch näher beschrieben wird. Es fließt dann ein Strom von einem ersten Anschluß 24 der aus den Leitermustern 5 a, 5 b bestehenden Spulenanordnung zu deren zweitem Anschluß. Eine Drehkraft F&sub1; wird durch den Strom, der in den radialen Teilen der Leitermuster 5 a, 5 b fließt, in den Magnetfeldern der feststehenden Dauermagnete 4 entsprechend der Dreifingerregel erzeugt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Durch diese Kraft F&sub1; wird der Sektorring 5 gegen die Federkraft der Rückholfeder 23 gedreht. Die Drehbewegung des Sektorrings 5 wird durch die Stifte 6 auf die Verschlußlamellen 7 übertragen, die dadurch allmählich geöffnet werden. Die Lichtmenge, die über die zusätzliche Blende 7 a auf das lichtempfindliche Element 50 fällt, nimmt entsprechend zu, wenn die Verschlußlamellen 7 geöffnet werden. Wenn diese Lichtmenge einen vorbestimmten Wert erreicht, wird der über die Steuerschaltung fließende Strom abgeschaltet. Durch die Rückstellkraft der Rückholfeder 23 wird dann der Sektorring 5 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht und die Verschlußlamellen 7 geschlossen.
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Das leitende Bauteil in Form des spulenähnlichen Leitermusters 5 a, 5 b aus zwei paar sektorförmigen Spulenteilen ist in Fig. 7(a) und (b) im Detail dargestellt. Hierbei ist in Fig. 7(a) ein herkömmliches Leitermuster und in Fig. 7(b) ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäß ausgebildete Leitermuster dargestellt, das in einer praktischen Ausführung aus vielen Leitern besteht, die in einer Ebene angeordnet sind, wie in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 7(a) ist mit O eine optische Achse bezeichnet. Wenn sich die optische Achse O in der Mitte des Leitermusters befindet, beträgt der Innendurchmesser des Leitermusters beispielsweise 22 mm, während sein Außendurchmesser beispielsweise 48 mm ist. Das Leitermuster besteht aus Sektorteilen von 30°, die symmetrisch zur Mitte angeordnet sind. Bei der herkömmlichen, in Fig. 7(a) dargestellten Musteranordnung stimmen die Leiter, die in Radialrichtung des sektorförmigen Leitermusters angeordnet sind, vollständig mit radial verlaufenden Linien überein, die sich in der optischen Achse schneiden. Dagegen ist bei dem Leitermuster gemäß der Erfindung, das in Fig. 7(b) dargestellt ist, jeder Sektorteil des Leitermusters so angeordnet, daß er mehr einer Rechteckform angenähert ist, indem er um 7,5° zur Mittellinie der Sektorform hin abweicht. Wie in Fig. 7(b) dargestellt, wird bei dieser Anordnung die Länge des Leitermusters in der Umfangsrichtung der Sektorform kürzer als die entsprechende Länge des herkömmlichen, in Fig. 7(a) dargestellten Leitermusters.
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Wenn das Magnetfeld zwischen den Stellen R mit 12,25 mm und R mit 22,75 mm anliegt, wie dies in Fig. 7(a) dargestellt ist, beträgt die wirksame Länge einer Seite jeder Spule 22,75 - 12,25 = 10,5 mm, und die wirksame Gesamtlänge pro Wicklungswindung von 4 Spulen ist 10,5 · 8 = 84 mm. Da die Gesamtspulenlänge 200,3 mm ist, beträgt das Verhältnis des wirksamen Spulenteils zur Gesamtspulenlänge 41,9%.
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Wenn bei dem Leitermuster gemäß Fig. 7(b) die wirksame Länge einer Seite ebenfalls mit 10,5 mm angenommen wird, beträgt die wirksame Länge pro Wicklungswindung von 4 Wicklungen 84 mm. Da die Gesamtspulenlänge 191,6 mm beträgt, ist das Verhältnis des wirksamen Spulenteils zur Gesamtspulenlänge 43,8% und damit größer als bei der herkömmlichen, in Fig. 7(a) dargestellten Anordnung.
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Die Momentkomponente der Lorentz-Kraft im wirksamen Teil des in Fig. 7(b) dargestellten Leitermusters wirkt im Vergleich zum herkömmlichen, in Fig. 7(a) dargestellten Leitermuster mit einem Wert, der mit cos 7,5° = 0,9914 multipliziert wird. Wenn folglich das Verhältnis der Länge, über welche die Lorentz-Kraft auf den wirksamen Leiterteil wirkt, zur Gesamtlänge des Leitermusters ein Effektivwert ist, dann beträgt dieser Effektivwert °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;@W:43,8¤´¤0,9914:41,9&udf54;¤=¤1,036.&udf53;zl10&udf54;
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Somit ist das Leitermuster gemäß Fig. 7(b) um den Effektivwert von 3,6% besser. Wenn der Winkel R der erwähnten Abweichung bzw. Ablenkung größer wird, wird die Länge in Umfangsrichtung kleiner; dann nimmt jedoch der Unterschied zwischen der Lorentz-Kraft und der Momenteinrichtung zu. Folglich nimmt der mit dem cos R multiplizierte Wert ab, und es ist keine weitere Verbesserung des Effektivwerts mehr möglich. Der Ablenkwinkel R ist daher vorzugsweise zwischen 0° und 15° oder in diesem Bereich eingestellt.
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Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Winkel zwischen benachbarten sektoriellen Leitermusterteilen bei 30° eingestellt. Dieser Winkel ist in Anbetracht der Bewegungshübe eingestellt und um zu verhindern, daß eine Radialkomponente eines Leiters jeweils in ein benachbartes Magnetfeld hineingerät. Dieser Winkel kann folglich auf etwa 30° eingestellt werden. Ferner hat bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel das spulenähnliche Leitermuster keine sektoriellen Musterteile in Vertikalrichtung. Dies hat zum Teil den Zweck, eine Anordnung von einigen Mechanismen zum Antrieb einen Objektivtubus usw. zuzulassen.
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In Fig. 8 ist die Arbeitsweise des in Fig. 6 dargestellten elektrodynamischen Verschlußantriebs veranschaulicht, dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 6 bezeichnet sind. In Fig. 6 soll der Ablenkwinkel des Sektorrings 5 α&sub1; (rad) sein, der Abstand von der Mitte O des Sektorrings 5 zum wirksamen Punkt A der Rückholfeder 23 soll a sein; die Rückholfeder 23 soll so angeordnet sein, daß sie annähernd senkrecht zur Richtung OA wirkt, und die Federkonstante der Rückholfeder 23 soll k sein. Wenn dann die Verschlußlamellen 7 geschlossen sind (d. h. α&sub1; = 0), und wenn das Drehmoment bei der Anfangszugkraft der Rückholfeder 23 T&sub0; ist, kann das Drehmoment T, das durch die Rückholfeder 23 auf den Sektorring 5 ausgeübt wird, folgendermaßen ausgedrückt werden, wenn K = ka ist: &udf53;vu10&udf54;°KT°k¤=¤°Kka&udf57;°Ka&udf56;ɤ+¤°KT°kø¤=¤°KK&udf57;°Ka&udf56;ɤ+¤°KT°kø@,(1)&udf53;zl10&udf54;
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Wenn dann der Dauermagnet 4 eine Sektorform aufweist, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, ist der Winkel dieser Sektorform des Dauermagneten 4 β rad; wenn α&sub1; = 0 ist, ist die Überdeckung des Leitermusters 5 a und des Dauermagneten 4 β&sub0;; eine Überdeckung β des Dauermagneten 4 bezüglich der Verstellung α&sub2; des Sektorrings 5 ist, wenn der Verschluß ganz geöffnet ist, mit β = α&sub2; + β&sub0; festgesetzt, und die Breite der Leiterteile des Leitermusters 5 α in Radialrichtung ist ebenfalls mit β festgesetzt. Die Lorentz-Kraft, die von einem im Leitermuster 5 a fließenden Strom I erzeugt wird, kann dann ausgedrückt werden durch F~BIl, wobei B die Magnetflußdichte und l die wirksame Länge des Leitermusters darstellt. Da die wirksame Länge l des Leitermusters ausgedrückt werden kann durch °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;°Kl°k¤=¤@W:&udf57;°Kb&udf56;ø¤+¤&udf57;°Ka&udf56;É:&udf57;°Kb&udf56;&udf54;&udf53;zl10&udf54;wird in Fällen, wo n Gruppen von Leitern im Magnetfeld angeordnet sind, die Lorentz-Kraft F: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Wenn der Mittelwert des Abstandes von der Mitte O des Sektorrings 5 a&min; ist, wird über die Beziehung @O:°Ka&dlowbar;nBI:&udf57;°Kb&udf56;&udf54;¤=¤°KK°k&dlowbar;, da n, B, I, β und β&sub0; Konstanten sind, K&min; eine Konstante. Folglich kann das Drehmoment T&min;, das durch die Lorentz- Kraft F erzeugt wird, ausgedrückt werden durch: &udf53;vu10&udf54;°KT&dlowbar;¤=¤°KK°k&dlowbar;&udf57;°Kb&udf56;ø¤+¤°KK°k&dlowbar;&udf57;°Ka&udf56;ɤ=¤°KT°kø&dlowbar;¤+¤°KK°k&dlowbar;&udf57;°Ka&udf56;É@,(3)&udf53;zl10&udf54;
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Ferner kann T&sub0;&min; = K&min;β&sub0; angenommen werden. Da gemäß Gl. (1) das Schließdrehmoment T der Rückholfeder 23 T = T&sub0; + K α&sub1; ist, kann die Differenz zwischen diesem Schließdrehmoment T und dem Moment T&min;, das durch die Lorentz-Kraft erzeugt wird, wenn der Antriebsstrom I im Leitermuster 5 a fleißt, ausgedrückt werden durch: &udf53;vu10&udf54;°KT&dlowbar;°k¤^¤°KT°k¤=¤°KT°kø&dlowbar;¤^¤°KTø¤+¤°K(K°k&dlowbar;¤^¤°KK)°k¤&udf57;°Ka&udf56;É@,(4)&udf53;zl10&udf54;
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Wenn in Gl. (4) K&min; = K ist, hat das auf den Sektorring 5 ausgeübte Drehmoment unabhängig von der Verschiebung l einen festen Wert, und unter dieser Voraussetzung führt dann der Sektorring 5 eine gleichförmig beschleunigte Bewegung aus. Um die Voraussetung K&min; = K zu erhalten, wird die Rückholfeder 23 so ausgewählt, daß ihre Federkonstante der Bedingung @O:°Ka&dlowbar;nBI°k:&udf57;°Kb&udf56;&udf54;¤=¤@O:°Kk:a°k&udf54; genügt. Das resultierende Drehmoment kann dann auch durch Bemessung der Anfangszugkraft der Rückholfeder 23 eingestellt werden.
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Allerdings brauchen die Verschlußlamellen 7 hierbei nicht eine genau gleichförmig beschleunigte Bewegung auszuführen. Es müssen daher keine sektorförmigen Dauermagnete 4 verwendet werden, um genau der vorstehend angeführten Bedingung zu genügen; vielmehr können rechteckige Dauermagneten verwendet werden, die im Hinblick auf die Herstellungskosten vorteilhaft sind, wobei die Breite der Leiterteile kleiner ist als die Breite dieser Dauermagnete. Wenn eine derartige Anordnung verwendet wird, ist die Lorentz-Kraft in der Nähe der voll geöffneten Stellung des Verschlusses gesättigt. Da jedoch die Verschlußlamellen 7 eine ausreichend große Trägheitskraft entwickeln, wird die Verschlußbetätigung durch die Sättigung der Lorentz-Kraft nicht sehr beeinflußt. Folglich kann, selbst wenn eine derartige Anordnung verwendet wird, eine Zunahme der Lorentz-Kraft erhalten werden, indem das Überdeckungsverhältnis der Leiterteile und des Magnetfeldes nach dem Anfangsstadium des Betriebs allmählich erhöht wird.
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In Fig. 9 ist die Lagebeziehung des Leitermusters zu den Dauermagneten 4 dargestellt, wenn der Verschluß vollständig geschlossen ist, während in Fig. 10 dieselbe Beziehung bei einem vollständig geöffneten Verschluß dargestellt ist. Wie in Fig. 9 dargestellt ist, überdecken die Leiterteile in Radialrichtung die Dauermagneten 4 in einem geringeren Maße, wenn der Verschluß geschlossen ist. Wenn jedoch der Sektorring 5 gedreht wird um den Verschluß vollständig zu öffnen, wie es in Fig. 10 dargestellt ist, überdeckt der gesamte, in Radialrichtung verlaufende Teil des Leitermusters das Magnetfeld, so daß das Verhältnis, mit welchem die Leiterteile im Magnetfeld liegen, in dieser Lage einen maximalen Wert erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung für den elektrodynamischen Verschlußantrieb in Fig. 11 dargestellt. In Fig. 11 sind als Energiequelle eine Batterie 100 und ein Hauptschalter 101 vorgesehen, welcher normalerweise geöffnet ist und durch eine erste Betätigungsstufe eines Auslösers betätigt wird. Ein Auslöseschalter 102, der normalerweise geschlossen ist, wird entweder durch eine zweite Betätigungsstufe des Auslösers oder durch ein das Scharfeinstellen beendigendes Signal einer Kamera mit automatischer Scharfeinstellung betätigt. Ein Zeitglied wird von einem Widerstand 103 und einem Kondensator 104 gebildet. Durch das Zeitglied wird eine Zeitgeberschaltung 105 betätigt, durch welche ein Vibrieren während einer Verschlußauslösung verhindert wird. Ferner sind eine eine konstante Spannung abgebende Schaltung 110 und ein lichtempfindliches Element 50 zur Lichtmessung vorgesehen. Im speziellen Ausführungsbeispiel wird hierzu eine Silizium-Photozelle als lichtempfindliches Element 50 verwendet. Die Silizium-Photozelle 50 ist zwischen zwei Eingänge eines Operationsverstärkers 112 geschaltet. Die beiden Anschlüsse eines Kondensators 119 sind über einen Schalttransistor 133 kurzgeschlossen. Der Kollektor des Schalttransistors 133 ist mit einem nichtinvertierenden Eingang eines Vergleichers 121 verbunden. Der invertierende Eingang des Vergleichers 121 ist mit einer eine veränderliche Spannung abgebenden Spannungsquelle 120 verbunden, welche ein Signal erzeugt, das die Empfindlichkeit des verwendeten Films darstellt. Ferner sind Schalttransistoren 131 und 132 zur Steuerung eines Transistors 129 vorgesehen, welcher die Stromversorgung zu den gedruckten Leitermustern 5 a und 5 b ein- und abschaltet. Die vorstehend beschriebene Schaltung arbeitet folgendermaßen:
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Wenn der Hauptschalter 101 eingeschaltet wird, ist das Ausgangssignal der Zeitgeberschaltung niedrig (L) und der Transistor 108 bleibt gesperrt, da der Auslöseschalter 102 geschlossen ist. Da der Transistor 133 deswegen durchgeschaltet wird, ist die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers 121 beinahe null, und das Ausgangssignal des Vergleichers 121 ist niedirg (L). Da der Transistor 108 gesperrt bleibt, wird der Schalttransistor 132 durchgeschaltet und folglich der Transistor 129 gesperrt und der Verschluß nicht betätigt, da die gedruckten Leitermuster 5 a und 5 b nicht mit Strom versorgt werden.
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Wenn dann der Auslöseschalter 102 durch einen Auslösevorgang geöffnet wird, wird die Zeitgeberschaltung 105 angesteuert, wodurch nach einer durch den Widerstand 103 und den Kondensator 104 festgelegten Zeit deren Ausgangssignal vom Pegel L auf einen hohen Pegel H invertiert wird. Dadurch wird so dann der Transistor 108 durchgeschaltet. Wenn der Transistor 108 durchgeschaltet ist, werden die Transistoren 132 und 133 gesperrt. In diesem Zustand bleibt das Ausgangssignal des Vergleichers 121 noch auf dem Pegel L, und der Transistor 131 bleibt ebenfalls gesperrt. Folglich wird der Transistor 129 durchgeschaltet, wodurch ein Strom den Leitermustern 5 a und 5 b zugeführt wird und der Verschluß sich zu öffnen beginnt. Gleichzeitig fällt durch das Öffnen der zusätzlichen Blende Licht auf die das Licht messende Silizium- Photozelle 50. Hierdurch fließt ein dem einfallenden Licht proportionaler Strom zum Kondensators 119. Wenn die Anschlußspannung des Kondensator 119 einen entsprechend der Filmempfindlichkeit an der Spannungsquelle 120 eingestellten Spannungswert erreicht, geht das Ausgangssignal des Vergleichers 121 vom Pegel L auf den Pegel H über, wodurch der Schalttransistor 131 durchgeschaltet wird. Folglich wird auch der Transistor 129 gesperrt, welcher die Stromversorgung zu den Leitermustern 5 a und 5 b abschaltet.