DE7031594U - Antriebsvorrichtung fuer ein zur verwendung bei filmkameras bestimmtes aufnahmeobjektiv mit stufenlos verstellbarer brennweite. - Google Patents

Description

Rudolf Schmid, 8 München 90, Mitterweg 17

Antriebsvorrichtung für ein zur Verwendung bei Filmkameras bestimmtes Aufnahmeobjektiv mit stufenlos verstellbarer Brennweite.

Die Neuerung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein, insbesondere zur Verwendung bei Filmkameras bestimmtes, innerhalb eines bestimmten Brennweitenbereiches stufenlos verstellbares Aufnahmeobjektiv, bei dem durch Drehung eines Abschnittes des die optischen Glieder umhüllenden Tubusrohres eine kontinuierliche Brennweitenänderung bewirkbar ist.

Die Neuerung hat insbesondere einen Antrieb solcher Objektive zum Gegenstand die für zu professionellen Aufnahmen benutzte Filmkameras geeignet ist· Vom professionellen Filmer werden aohe Anforderungen an die Hanipulierbarkeit des in der Praxis als Gummilinse oder Zoomobjektiv bezeichneten Aufnahmeobjektivs gestellt. EsJ3oll je nach den Aufnahmebedingungen der gegebene Brennweitenbereich ganz oder zum Teil stufenlos und gegebenenfalls mit sich dabei verändernder Geschwindigkeit durchfahren werden können. Aber auch feste Einzeleinsteilungen sollen schnell vorgenommen werden können. Dies setzt aber entweder die Betätigung von Hand oder durch einen motorischen Antrieb voraus.

Bei Handbetätigung ist es sehr schwierig einen gleichmäßigen

Bewegungsablauf zu erzeugen. Man hat daher in bei StativpanorHmaeirLrichtungen seit langem bekannter Weise zwischen dem Betätigungshebel und dem Tubusrohr ein Stabilisierungsgetriebe mit einer Schwungmasse vorgesehen, um die ungleichmäßige Handbewegung auszugleichez und in eine gleichmäßige Tubusdrehung umzusetzen. Dieses bekannte Stabilisierungsgetriebe ist am Tubusrohr des handelsüblichen Objektivs angesetzt und konnte deshalb baulich und gewichtsmäßig nur sehr klein gehalten werden, und läßt nur eine sehr kleine Schwungmasse zu, die hochtourig angetrieben werden muß. Ein bekanntes Getriebe besteht aus der Kombination eines mit Reibgliedern arbeitenden Planetengetriebes und eines Stirnradübersetzungsgetriebes für das Schwungrad. Dieses herstellungstechnisch komplizierte, kostspielige Getriebe verschleißt schnell, sodaß schon nach kurzer Zeit Störschwingungen auftreten, die sich auf das Objektiv übertragen und eine optische Bildverschlechterung zur Folge haben. Darüber hinaus wirken sich die dabei auftretenden Geräusche störend bei Tonfilm-Lifeaufnahmen aus.

Hit den bekannten elektromotorisch angetriebenen Objektiven kann aber den praktischen Anforderungen auch nicht zufriedenstellend Rechnung getragen werden. Es wird ein am Objektivtubus angeflanschter, deshalb baulich sehr klein gehaltener, hochtouriger, batteriegespeister Elektromotor verwendet, der über ein Stirnraduntersetzungsgetriebe das Tubusrohr verdreht, auf welches ein Zahnkranz aufgesetzt ist, der mit dem Motorritzel kämmt. Das bei solchen hochtourigen Motoren auftretende Laufgeräusch und die sich aus dea Zahnspiel des Getriebes unvermeidlich ergebenden, Störschwingungen, die sich auf das Objektiv übertragen, sowie der schnelle Verschleiß des überlasteten Motors haben dazu geführt, daß dieser Antrieb von der Fachwelt abgelehnt wird, weil Aufnahmen mit hoher Bild- und Tonqualität nicht möglich sind.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde einen Objektivantrieb der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welcher den vorstehend geschilderten Anforderungen der professionellen Filmaufnahmetechnik Rechnung trägt, also eine Betätigung sowohl von Hand als auch durch motorischen Antrieb ermöglicht und dabei eine völlig gleichmäßige Bewegung des Objektives gewährleistet. Ein weiteres Ziel der Neuerung ist ein solch konstruktiv einfacher und kostengünstiger Aufbau des Antriebes, der bei sachgemäßer Bedienimg eine lange störungsfreie Gebrauchsdauerjerwarten läßt· Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist durch eine neue Raumgestaltung des Objektivantriebes erreicht, die im wesentlichen durch die Verwendung eines sowohl von der Schnecke als auch vom Schneckenrad her antreibbaren Schneckengetriebes für die zur Brennweiteiiverstellung erforderliche Drehung des Tubusrohres gekennzeichnet ist, wobei das Kranzförmige Schneckenrad dieses Getriebes auf dem zu verdrehenden Abschnitt des Tubusrohres aufgesetzt ist und das mit einer mehrgängigen Schnecke im Eingriff steht, die an der zur Halterung des Objektivs und zu dessen Verbindung mit der Filmkamera bestimmten Stützvorrichtung gelagert ist.

Mit einem solchen, baulich verhältnismäßig einfachen Schnekkengetriebe ohne Selbsthemmung läßt sich dann die Drehung des Tubusrohres sowohl von Hand, als auch motorisch durch einen an die Schnecke angekuppelten Elektromotor bewirken· Beim Handantrieb wird, dadurch daß ja die Schnecke mitläuft und den Motor, sowie das dazwischen geschaltete Kopplungsund Getriebeglied in Umlaufbewegung versetzt, ein die Objektiwerstellung vergleichmäßigender Stabilisierungseffekt erzielt, der sowohl auf die Reibungsverhältnisse im Schnecken— getriebe als auch auf die zwangsläufig mit umlaufenden Massen des Kopplungsgliedes und des Motors zurückzuführen ist. Dabei hat man es in der Hand durch entsprechende Dirnen-

Signierung der vim] auf enden Teile des Kopplungsgliedes und des Getriebes Schwungmassen von gewünschter Dämpfung zu bilden und sau ist hinsichtlich, der zu wählenden Durch= messer und Gewichte nicht durch die Objektivabmessungen beschränkt, wie dies bei den bekannten Stabilisierungsgetrieben der Fall ist. Der gesamte Antrieb ist an der Stütz-Yorrichtung befestigt, wo verhältnismäßig viel Baum vorhanden ist, was eine große und daher langsam laufende Schwungmasse zuläßt, die das zur Verfügung stehende Übersetzungsverhältnis des Schneckengetriebes erfordert.

Weitere Merkmale der neuen Raumform und die sich daraus ergebenden Vorteile werden in.der nachfolgenden Beschreibung, des in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert·

Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht den die neue Antriebsvorrichtung enthaltenden Teil eines in der Stützvorrichtung aufgenommenen Objektivs der eingangs beschriebenen Art;

Fig. 2 in Seitenansicht den Antriebsteil das Objektiv nach Fig. 1, bei mit ihrer Lagerung aus der Eingriffstellung heraus geschwenkter Antriebeschnecke ;

Fig. 3 unter Weglassung des Objektivs die vereinfachte Stirnansicht des Antriebsteiles, teilweise geschnitten.

Das z.B. in einem Brennweitenbereich von 25 bis 250 mm verstellbare, für eine Normalfilmkamera bestimmte handelsübliche Objektiv 1 wird in an sich bekannter Weise von einer Stützvorrichtung getragen, die aus einer Grundplatte 2 und einen daran lösbar befestigten Lagerbock 3 besteht, welcher den Objektivkopf aufnimmt. Das Tubusrohr 4 des Objektivs 1 besitzt einen zwischen Anschlagstellungen verdrehbaren

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Abschnitt 5, welcher über i_iAere Schraubtriebe gegenseitige Terstellung der im Tubusrohr befindlichen optischen Glieder im Brennweitenbereich bewirkt. Auf diesem verdrehbaren £ereich 5 ist ein Senneckenradkranz 6 aus für Getrieberäder geeignetem Kunststoff mit Hilfe seines metallenen Halterings 7 aufgezogen und befestigt. In diesen Schneckenradkranz 6 greift die mit Hilfe eines U-förmigen Lagerbockes 9 an der Tragplatte 2 der Stützvorrichtung schwenkbar gelagerte Antriebsschnecke S ein»

Das vom Schneckenkranz 6 und der Schnecke 8 gebildete Getriebe ist nach, der Heuerung in seinen Terzahnungswerten so ausgelegt, daß es keine Selbsthemmung aufweist und somit sowohl vom Schneckenrad 6, als auch von der Schnecke 8 her antreibbar ist. Fur das vorgesehene Objektiv hat sich als besonders vorteilhaft eine Getriebeauslegung mit einer zweigängigen Schnecke erwiesen, bei welcher der Mitten-Steigungswinkel im Bereich von 10° liegt, was ausgehend vom vorgegebenen Durchmesser des Tubusrohres einen Achsmodul von 1,25 ergibt, wenn das Obersetzungsverhältnis von 40 : 1 gewählt worden ist· Mit diesem Schneckengetriebe lassen sich die von der Filmpraxis her zu stellenden Antriebsforderungen in optimaler Weise erfüllen. Die Verstellung des Objektivs ist sowohl von Hand als auch motorisch möglich, und es kann, so wie es die Aufnahmeverhältnisse gerade erfordern, sofort von der einen zur anderen Antriebsart übergegangen werden ohne daß es dazu eines die Aufnahme unterbrechenden Umschaltvorgangee bedarf·

Ton Hand wird das Objektiv 1 in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines am Umfang des Tubusrohres 4 angreifenden radial gerichteten etabförmigen Schwenkhebels 10 betätigt, der in eine auf dem freien Haieteil des Halteringes 7 aufgesetzten, verdrehbaren Ring 11 eingeschraubt ist, und der mit dem am Ende seines Schraubbereiches befindlichen zapfenförmigen

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Ansatz In eine mlttige Nut 12 des Haisteiles 7 eintritt* Wird nun der Schwenkhebel IU fest bis zum Anschlag in. dea Ring 11 eingeschraubt, dann ergibt sich fci^o krsftschlüssige Verbindung zwischen dem Haltering 7 usa dem Schwenkhebel 10, die es ermöglicht den Bereich 5 &es l'ubucrohres 4-zu verdrehen und somit die Brennweite zu verstellen· Löst man diese kraftschlüssige Verbindung durch Zurückschrauben des Schwenkhebels 10, dann kann der τ» ng 11 gegenüber dem Haltering 7 verdreht und somit in Bezug auf die Anschlagstellungen, zwischen denen der Rohrbereich 5 verdrehbar ist, eine andere Ausgangsstellung der Schwenkhebel 10 eingestellt werden. Damit ist es möglich den Brennweitenverstellbereich des Objektivs auf einen Teilbereich beliebiger Größe zu begrenzen, weil der Schwenkhebel 10 dann wegen seiner neuen Ausgangsstellung nicht mehr den ganzen Bereich zwischen den Anschlagstellungen des Tubusabschnittes 5 durchfahren kann. Als Sicherung des eingeschraubten Schwenkhebels 10 gegen unbeabsichtigtes Lockern ist eine Kontermutter 13 vorgesehen, die einen gerändelten Griffrand aufweist*

Motorisch wird das Objektiv 1 über die Schnecke 8 angetrieben, an deren aus dem Lagerbock 9 herausgeführten Wellenende über ein Koppelglied 18, das eine Rutschkupplung enthält, ein für Batteriespeisung geeigneter Elektromor gekuppelt ist, der sowohl in seiner Drehrichtung umkehrbar, als auch in seiner Drehzahl regelbar ist, um die Brennweite des Objektivs nicht nur mit verschiedenen Geschwindigkeiten, sondern auch in beiden Richtungen verstellen zu können.

Ein für diesen Zweck geeigneter Motor kann, wie dies in Fig. 3 auf der rechten Seite schematisch dargestellt ist, von einem an das Koppelglied 18 angesetzten, ringförmigen Außenläufer 14 gebildet sein, dem ein permanentmagnetisches,

av kel des mit dem LsLgerbock 9 verbundenen feststehenden Gfc_. iSes 17 befestigtes, in seinen Hohlraum hineinragendes, Ringfeld 15 mit einem scheibenförmigen Bürstensatz zugeordnet ist, welcher über die Zuleitung 16 mit dem nicht dargestellten Steuergerät und dem Batteriesatz verbunden ist.

Damit ist eine räumlich sehr gedrängte Motorbauweise von verhältnismäßig geringem Gewicht erzielt, jedoch läßt sich ein solcher Motoraufbau nicht nachrüsten, was aber wegen der verhältnismäßig hohen Kosten eines regelbaren Motors, von den meisten Käufern verlangt wird, die zuerst nur die Filmkamera mit dem von Hand antreibbaren Objektiv erwerben wollen·

Der in Fig. 3 auf der linken Seite gestrichelt dargestellte motorische Antrieb ist dagegen nachrüstbar. Sas auf dem freien Wellenende der Schnecke 8 sitzende Koppelglied 18, kann aus der Kombination einer Rutschkupplung und eines Untersetzungsgetriebes oder einem Teil eines Untersetzungsgetriebes bestehen, wenn dies die Motordrehzahl erfordert· Sin feststehendes Gehäuse 17 mit abnehmbaren Deckel umschließt dieses Koppelglied 18. Der Gehäusedeckel ist so eingerichtet, daß an ihm ein regelbarer Flanschmotor 20 angebaut werden kann, der mit seinem in das Gehäuse 17 eintretenden Wellenstumpf mit dem gestrichelt angedeuteten Koppelglied 18 verbunden ist. Der Motor 20 treibt dann über das untersetzende Koppelglied 18 die Schnecke 8 und damit das Objektiv 1 an.

Jeder der beiden in der Fig. 3 dargestellten, alternativ zu verwendenden Motorantriebe ist, bei handbetätigtem Objektiv zwar abgeschaltet, läuft aber, weil ja dann die Schnecke 8 über das Schneckenrad 6 angetrieben wird, zwangsläufig leer mit. Alle umlaufenden Massen (Motoranker, Koppelglied, Schneckenkörper) ergeben in Verbindung mit den im Schneckengetriebe bestehenden Reibungsverhältnissen einen

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völlig gleichmäßigen Bewegungsablauf des Objektive, der dem. wie er von bekannten Stabilisierungegetrieben erzielbar ist, nicht nachsteht wie praktische Erprobungen, erwiesen haben. Mit dem neuen Antrieb ist somit nicht mehr erforderlich ein besonderes Stabilisierungsgetriebe zusätzlich anzubringen»

Die vorstehend beschriebene Stabilisierungswirkung ist bei

der in Fig. 5 linksseitig dargestellten. Ausführungsform j bereits dann gegeben, wenn sie noch nicht sit eines Motor _; ausgerüstet ist also nur von Hand betätigt werdt^j. kann.

Sann läuft ja mit der angetriebenen Schnecke 8 das für den j Motoranschluß vorbereitete Koppelglied 18 um, dessen Ge-

samtschwungmasse von vornherein so dimensioniert wird, dafi zusammen Mit der Schnecke 8 der erford&x'licne gleichmäßige

Bewegungsablauf des Objektivs gevährleie*3t ist·

I¹Ur den durch Handbetätigung vorzunehmendem plötzlichen Wechsel zwischen zwei Brennweiteneinstellungen des Objektivs, wie ihn manche Aufnahmesituationen erfordern, ist es von Nachteil, wenn, dabei das Schneckenrad 6 im Eingriff mit der Schnecke 8 verbliebe. Es tritt dabei ein· ruckartige Beschleunigung der umlaufenden Mask.-n von 8chnekke 8 und Koppelglied 18 auf, die unter Umständen zu Schäden im Antrieb führen kann. Seehalb ist, wie dies aus den Fig· 1 und 2 hervorgeht, nach der Heuerung vorgesehen, daß die Schnecke 8 und die zwangsläufig verbundenen Antriebsteile außer Funktion gesetzt werden können· Zu diesem Zweck kann der Lagerbock 9« der mit Hilfe von zwei Lagerzapfen schwenkbar an der Bodenplatte 2 gelagert ist, nach unten geschwenkt werden, sobald ein aus der in die Bodenplatte 2 eingepreßten stiftförmigen Haste 22 und dem bolzenförmigen Bastschieber 23 gebildetes Eastgesperre durch Ziehen des Hebels 24 gelöst wird. Sie Schnecke 8 ist dann außer Eingriff und ruht in einer in der Bodenplatte 2 ausgesparten Quermulde 23, wie Fig· 2 zeigt.

Claims (1)

1. Π ■·.

   Schutzanspräche;

   *> rbriebsvorrichtung für ein, insbesondere zur Verwendung bei professionellen Filmkameras bestimmtes, innerhalb eines bestimmten Brennweitenbereiches stufenlos verstellbares Aufnahmeobjektiv, bei dem durch Drehung des die optischen Glieder umhüllenden Tubusrohre eine kontinuierliche Brennweitenänderung bewirkbar ist, gekennzeichnet durch die Verwendung eines sowohl von der Schnecke (8) als auch vom Schneckenrad (6) her antreibbares Schneckengetriebe, dessen kranzförmiges Schneckenrad (6) auf den zu verdrehenden Abschnitt (5) des Tubusrohres (4) aufgenetzt ist und das mit einer mehrgängigen Schnecke (8) im Eingriff steht, die an der zur Halterung des Objektivs (4) und zu dessen Verbindung mit der Filmkamera bestimmten Stützvorrichtung (2,5) gelagert ist.

   2· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schneckengetriebe mit einer zweigängigen Schnecke (8).

   3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Schneckengetriebe mit einem Mitten-Steigungswinkel im Bereich von 10°·

   4_# Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» gekennzeichnet durch ein Schneckengetriebe mit einem Obersetzungsverhältnis von 40 : 1·

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (8) an der Tragplatte (2) der Stützvorrichtung (2,3) so schwenkbar gelagert ist, daß sie außer Eingriff gebracht werden kann«

   6· Vorrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen U-förmigen, um die Tragplatte (2) herumgreifenden und an dieser schwenkbar angelenkten Lagerbock (9) für die Schnecke (8), welcher mit Hilfe eines Rastgesperres (22,23,24), in der den Schneckeneingriff bewirkenden Lage fixierbar ist.

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   7* Vorrichtung nach, den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenradkranz (6) mit Hilfe eines Halterings (7) auf dem verdrehbaren Abschnitt (5) des Fubusrohres (4) aufgesetzt und befestigt ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß auf den freien Halsteil des Halteringe (7) ein Drehring (11) gelagert ist, in welchen der radiale, zur Handbetätigung des Objektivs bestimmte Schwenkhebel (10) so weit einschraubbar ist, daß er in eine entr «echende Nut (11) des Halterings (7) bis zum aufsitzen eintritt und damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Drehring (11) und Haltering (7) erzeugt ist.

   9· Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 **»& 8 t gekennzeichnet durch ein Schneckenrad (6) bei dem eia Zahnkranz aus geeignetem Kunststoff auf den metallenen Haltering (7) aufgesetzt ist·

   10· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9$ dadurch gekennzeichnet, daß ein batteriegespeister, in seiner Drehrichtung umkehrbarer und in seiner Drehzahl regelbarer Elektromotor zum Antrieb der Sehnecke (8) /orgeeehen ist, deren Welle über ein Koppelglied (18) mit der ifotOTwelle verbunden ist«

   11· Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (18) aus einer auf der Schneckenwelle sitzenden Rutschkupplung besteht, die den al· Außenläufer ausgebildeten ringförmigen Anker (14) des Antriebsmctores trägt, der ein permanentmagnetiech.ee TeId (15) besitzt, welches am Deckel (19) dee gemeinsamen Gehäuse? (17) befestigt ist.

   12· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (18) aus einer auf der Welle der Schnecke (8) sitzenden Rutschkupplung und einem Untersetzungsgetriebe besteht·