DE2620173A1 - Inertialess compact shutter for camera - uses liq. crystal in sections in conjunction with polarising film to block passage of light - Google Patents
Inertialess compact shutter for camera - uses liq. crystal in sections in conjunction with polarising film to block passage of lightInfo
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Abstract
Description
Strahlungsblende Radiation shield
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlungsblende, insbesondere Lichtblende für optische Geräte wie Kameras, insbesondere Fernsehkameras, Gliederoptiken, Endoskope, Mikroskope und dgl. die durch ein elektrisches Signal der Kamera schaltbar ist.The invention relates to a radiation diaphragm, in particular Light shield for optical devices such as cameras, especially television cameras, articulated optics, Endoscopes, microscopes and the like. Which can be switched by an electrical signal from the camera is.
Es sind bereits derartige Lichtblenden bekannt, die in Kameras oder Gliederoptiken eingebaut mittels eines kleinen Elektromotors schaltbar sind. Die elektrischen Signale werden hierbei vielfach von einem Belichtungsmeßgerät abgegeben, damit die Blende immer in die Stellung geschaltet wird, die der Objekt-Beleuchtung oder der Stärke der einfallenden Strahlung entspricht. Unter anderem hat man in die bekannten Gliederoptiken derartige Blenden eingebaut, die durch einen Drehantrieb von einem Elektromotor schaltbar sind. Dadurch ergibt sich aber nicht nur ein verhältnismäßig großer Aufwand, sondern auch ein großes Bauvolumen, weil ein derartiger Elektromotor mit dem entsprechenden Getriebe innerhalb dieser Gliederoptik untergebracht werden muß.There are already such light shields known in cameras or Link optics are built in and switchable by means of a small electric motor. the electrical signals are often emitted by a light meter, so that the diaphragm is always switched to the position for object lighting or the strength of the incident radiation. Among other things, one has in the known articulated optics installed such diaphragms, which are driven by a rotary drive are switchable by an electric motor. However, this does not only result in a proportionate one great effort, but also a large construction volume because of such a Electric motor be accommodated with the appropriate gear within this link optics got to.
Es ist weiter ganz allgemein bekannt, z.B. bei digitalen Meßgeräten, Uhren, Tanksäulen und dgl. Zahlen und Ziffern mittels Flüssigkristall aufleuchten zu lassen, die zwischen elektrischen Kontakten angeordnet sind. Bei den elektrischen Kontakten kann es sich z.B. um aufgedampfte Metallschichten aus Gold oder dgl. handeln, die in sehr geringer Wandstärke die erwähnten Zahlen oder Ziffern bilden. Darüber hinaus kann man auch einen Polarisationsfilter, z.B. durch eine Glasschicht getrennt hiervon anordnen, dessen elektrische Kristalle in ihrer Orientierung durch den elektrischen Strom geändert werden. Je nach der Polarisation des Filters kann man verschiedene Effekte erreichen, auch besteht die Möglichkeit, durch Drehen des Polarisationsfilters eine andere Strahlungs- oder Lichtdurchlässigkeit zu erreichen.It is also very generally known, e.g. for digital measuring devices, Clocks, fuel pumps and the like. Light up numbers and digits using liquid crystal to leave, which are arranged between electrical contacts. With the electric Contacts can be e.g. vapor-deposited metal layers made of gold or the like, which form the numbers or digits mentioned in a very thin wall. About it A polarization filter can also be used, e.g. separated by a glass layer arrange from it, its electrical crystals in their orientation by the electrical Current can be changed. Depending on the polarization of the filter, different ones can be used Achieve effects, there is also the possibility of turning the polarization filter to achieve a different radiation or light transmission.
Zu dieser bekannten digitalen Flüssigkeits-Anzeige hat man integrierte Schaltungen verwendet, die sich in der Regel gedruckter Drähte bedienen. Derartige elektrische Skalen finden auch bei Radioapparaten Verwendung.This well-known digital liquid display has been integrated Used circuits that usually make use of printed wires. Such electrical scales are also used on radios.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlungsblende der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die nicht nur wesentlich weniger Bauvolumen benötigt, sondern praktisch auch völlig trägheitslos schaltbar ist.The invention is based on the object of a radiation diaphragm To create the type mentioned at the beginning, which not only requires significantly less construction volume needed, but practical also switchable completely without inertia is.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß die Blende Flüssigkristalle zwischen elektrischen Kontaktschichten aufweist. Auf diese Weise kann der Schwärzungsgrad und damit die Strahlungsdurchlässigkeit leicht geschaltet werden. Diese Blende zeichnet sich ferner dadurch aus, daß sie mit sehr geringen Kosten erstellt werden kann, weil bewegbare Teile wie bei den bekannten optischen Blenden überhaupt nicht vorhanden sind.The solution to this problem by the invention is that the Has aperture liquid crystals between electrical contact layers. To this The degree of blackening and thus the radiation permeability can easily be switched will. This aperture is also characterized by the fact that it has very low Costs can be created because moving parts as with the known optical Apertures are not present at all.
Dabei kann vorteilhaft sein, daß die Blende mit einem Polarisationsfilter versehen ist. In der Regel ist dieses Polarisationsfilter ortsfest eingebaut. Durch diese feste Einbaulage kann durch den Strom entweder ein höherer Schwärzungsgrad bei starkem Lichteinfall erzeugt werden oder auch das Umgekehrte, nämlich ein größerer Lichtdurchlaß je nach Lage des Polarisationsfilters. Durch zusätzliche Drehung des Polarisationsfilters, z.B. von Hand, kann ferner zusätzlich eine Handverstellung der Blende für den Bedarfsfall vorgesehen sein.It can be advantageous that the diaphragm with a polarization filter is provided. As a rule, this polarization filter is installed in a stationary manner. Through this fixed installation position can either be a higher degree of blackening due to the current can be generated with strong incidence of light or the opposite, namely a larger one Light transmission depending on the position of the polarization filter. By additionally rotating the The polarization filter, e.g. by hand, can also be adjusted manually the aperture can be provided for when necessary.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Blende nur ein einheitliches steuerbares Feld über ihren gesamten Querschnitt aufweist. Auf diene Weise ist die Einfachheit maximal, so daß diese Strahlungsblende ,,,,.,.,,,, wenig kostenaufwendig ist.In a further embodiment of the invention it is provided that the diaphragm has only one uniform controllable field over its entire cross-section. In this way the simplicity is maximal, so that this radiation diaphragm ,,,,.,. ,,,, little is costly.
Um eine größere Tiefenschärfe der Blemde an erreichen kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß sie mehrere konzentrische Kontaktfelder aufweist, die von einander getrennt ateuerhar id.In order to achieve a greater depth of field the blind can after a Another feature of the invention can be provided that it has several concentric contact fields having separated from each other ateuerhar id.
von den mechanischen Blenden her weiß man, daß zur Rx zeugung der Tiefenschärfe vorteilhaft ist, zunächst die außen liegenden konzentrischen Teile der Blendenöffnung abzudecken, so daß bei kleinster Blendeneinstellung ein entsprechend kleines Loch in der Mitte verbleibt. In ähnlicher Weise können durch die Erfindung zunächst die außen liegenden Kontaktfelder abgedunkelt werden und erst später bei noch geringerem Strahlungsdurchlaßbedarf werden auch die mittleren Felder abgedunkelt.from the mechanical diaphragms we know that the Depth of field is advantageous, first of all, the concentric parts lying on the outside to cover the aperture, so that with the smallest aperture setting a corresponding small hole in the middle remains. Similarly, the invention first the external contact fields are darkened and only later at The middle fields are also darkened when there is even less radiation transmission requirement.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der ersten Ausfühtungsform; Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Strahlungsblende nach Fig. 1 und Fig. 3 ein Schema ähnlich Fig. 1, jadoch bei einer anderen Ausführungsform.Further advantages and details of the invention emerge from the now the following description of two exemplary embodiments with reference to the drawing. These show: FIG. 1 a schematic representation of the first embodiment; FIG. 2 shows a schematic section through the radiation diaphragm according to FIGS. 1 and Fig. 3 shows a diagram similar to FIG. 1, but in a different embodiment.
In fig. 1 ist die eigentlich Blende mit einem einheitlichen steuerbaren feld 6 bezeichnet. Darüber sicht man schemmtisch eine schaltung zur Stenerung der Blende mit einem Generator 13, dessen @@@@ von dem Ramer@eignal 12 beeinflußt und im Eingang der Steuerspannung 14 auf seinem Wege zu der Blende 6 steuerbar ist. Das Einzelheiten dieser Schaltung müssen nicht dargestellt werden, weil sie auf den erwähnten anderen Gebieten der Technik bereits bekannt sind.In fig. 1 is actually the aperture with a single controllable field 6 is designated. Above you can see a circuit for staring the Aperture with a generator 13, whose @@@@ influenced by the Ramer @ eignal 12 and is controllable in the input of the control voltage 14 on its way to the diaphragm 6. The details of this circuit need not be shown because it is based on are already known to the other areas of technology mentioned.
Fig. 2 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristallblende. Das Licht oder eine andere Strahlung fällt in Richtung der Pfeile 15 auf das aufgedampfte oder anderweitig aufgebrachte Kontaktfeld 2. Darunter sicht man den Flüssigkristalle 1 auf deren anderer Seite der Kontakt 3 angeordnet ist. Darunter ist eine Glasplatte 4 sichtbar, um den Kontakt 3 von dem Polarisationsfilter 5 zu trennen.Fig. 2 shows the structure of the liquid crystal shutter according to the invention. The light or some other radiation falls in the direction of the arrows 15 on the vapor deposited or otherwise applied contact field 2. Below you can see the liquid crystals 1 on the other side of which the contact 3 is arranged. Underneath is a glass plate 4 visible in order to separate the contact 3 from the polarization filter 5.
Wie schon erwähnt, sind Fl2ssigkeistall-Anordnungen dieser Art zum Zwecke der Ziffern-Anzeige in der Technik für sich bekannt. Das Polarisationsfilter 3 kann gemäß der Erfindung von Hand drehbar sein, was im einzelnen nicht dargestellt werden muß, da es für den Fachmann verständlich ist Während in Fig. 1 nur ein steuerbares Feld 6 über die gesamte Blende reicht, sind gemäß Fig. 3 fünf verschiedene Felder konzentrisch zueinander angeordnet, die auch getrennt für sich steuerbar sind. Es handelt sich um die Felder 7-11 von außen nach. innen.As already mentioned, liquid crystal arrangements are of this type for Purpose of the digit display in the art known for itself. The polarizing filter 3 can be rotated by hand according to the invention, which is not shown in detail must be, since it is understandable to the expert While in Fig. 1 only one controllable field 6 extends over the entire diaphragm, there are five according to FIG. 3 different fields arranged concentrically to each other, which are also separated for themselves are controllable. These are fields 7-11 from the outside. Inside.
Die integrierte Schalteung 16 wird von einem Generator 17 gespeist. Die Wechselstrom-Steuerspannung 18 wird durch das Kamerasignal 12 beeinflußt, und von der integrierten Schaltung 19 gehen die Leitungen zu der erwähnten einzelnen Feldern 7-11. Durch einen Widerstand 2+ an der integrierten Schaltung 19 besteht die Möglichkeit, den Schwärzungs-Grad einzustellen.The integrated circuit 16 is fed by a generator 17. The AC control voltage 18 is influenced by the camera signal 12, and from the integrated circuit 19, the lines go to the individual mentioned Fields 7-11. There is a resistor 2+ on the integrated circuit 19 the possibility of adjusting the degree of blackening.
Ein ähnlicher Widerstand 20 ist auch bei der Schaltung nach Fig. 1 vorgesehen.A similar resistor 20 is also used in the circuit according to FIG. 1 intended.
Die Funktion der Flüssigkristallanordnung nach Fig. 2 ist im wesentlichen bekannt. Sie muß daher nicht im einzelnen erläutert werden. Es ist klar, daß durch die Kontakte 2 und 3 die Flüssigkristalle 1 im Zusammenhang mit dem Polarisationsfilter 5 so beeinflußt werden, daß entweder die Durchsichtigkeit der Flüssigkristalle 1 durch den Strom verringert oder vergrößert werden, je nach Lage des Polarisatio-sfilters 5. Das liegt daran, daß die Orientierung der elektrischen Kristalle entsprechend geändert wird.The function of the liquid crystal device of Fig. 2 is essential known. It therefore does not need to be explained in detail. It is clear that through the contacts 2 and 3 the liquid crystals 1 in connection with the polarization filter 5 can be influenced so that either the transparency of the liquid crystals 1 can be decreased or increased by the current, depending on the location of Polarisatio-sfilters 5. This is because the orientation of the electrical crystals is changed accordingly.
Gemäß Fig. 1 und Fig. 3 besteht nun die Möglichkeit, durch ein Kamerasignal 12, wobei es sich z .B. um einen Belichtungsmesser handeln kann, den Schwärzungsgrad des Feldes 6 oder Felder 7 - 12 entsprechend zu steuern. Wenn z.B. die Helligkeit gering ist, so daß man einen geringen Strahleneinfall zu verzeichnen hat, ist erforderlich, die Blende 6 auf hell zu schalten. Wenn dagegen die Beleuchtung des Objektes sehr stark ist und deshalb eine stärkere Abblendung gewünscht wird, läßt sich der Schwärzungsgrad durch das Kamerasignäl 12 in der gewünschten Weise schalten, was ohne bewegliche Teile praktisch mit Lichtgeschwindigkeit vor sich geht, also praktisch völlig trägheitslos.According to FIG. 1 and FIG. 3, there is now the possibility of using a camera signal 12, where it is e.g. can be a light meter, the degree of darkness of field 6 or fields 7 - 12 to be controlled accordingly. If e.g. the brightness is low, so that one has to record a low incidence of radiation, it is necessary, to switch the aperture 6 to light. If, on the other hand, the lighting of the object is very high is strong and therefore a stronger glare is desired, the degree of blackening can be adjusted switch by the camera signal 12 in the desired way, which without moving Parts is practically the speed of light, so practically completely inertia.
Gemäß Fig. 3 ist die Wirkung die gleiche, nur daß hier die einzelnen Felder 7 - 11 für sich steuerbar sind. Um eine größere Tiefenschärfe zu erreichen, werden zunächst die äußeren Felder 7 und danach 8 stärker geschwärzt, während die inneren Felder 9 - 11 auf-gute Lichtdurchlässigkeit geschaltet werden. Hierdurch wird daher ein Verfahren ausgeführt, das ähnlich bei den mechanischen Blenden vorhanden ist, bei denen ebenfalls zunächst die außen liegenden Teile der Blende auf komplizierte Weise mechanisch abgedeckt werden.According to FIG. 3, the effect is the same, only that here the individual Fields 7-11 can be controlled individually. To achieve a greater depth of field, the outer fields 7 and then 8 are blackened more intensely, while the inner fields 9 - 11 can be switched to good light transmission. Through this a method is therefore carried out which is similar to that used for mechanical diaphragms is, in which the outer parts of the diaphragm are also initially complicated Way to be covered mechanically.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern der Fachmann ist in der Lage, weitere Ausführungsformen im Rahmen des erwähnten allgemeinen Erfindungsgedankens auszuführen. Dieser besteht im wesentlixhen darin, daß die im wesentlichen bekannte erwähnte Schaltung der Flüssigkristalle verwendet wird, um eine Strahlungsblende nach der Erfindung zu steuern.The invention is not limited to the illustrated embodiments limited, but the person skilled in the art is able to provide further embodiments within the framework to carry out the aforementioned general inventive concept. This essentially consists in that the essentially known circuit of liquid crystals mentioned is used to control a radiation diaphragm according to the invention.
Es muß sich hierbei nicht um Lichtblenden handeln, sondern es sind auch z. B. Blenden für die radioaktive Strahlung aus dem Cebiet der Medizin und auf anderen Gebieten erforderlich. Bei der Anwendung von radioaktiven Isotopen in der Medizin ist z.B. zweckmäßig, durch eine Strahlungsblende nach der Erfindung den Strahlendurchgang zu dosieren. Der Fachmann weiß, daß zur Abschirmung radioaktver Strahlung andere Materialien verwendet werden müssen als für die Abschirmung von Lichtstrahlen. Andererseits werden Röntgenstrahlen so aähnlich wie Lichtstrahlen behandelt.It does not have to be a question of light screens, but rather they are also z. B. Apertures for radioactive radiation from the field of medicine and required in other areas. When using radioactive isotopes in in medicine, for example, it is useful through a radiation diaphragm according to the invention to dose the beam passage. The person skilled in the art knows that for shielding radioactver Other materials must be used than for the shielding of radiation Rays of light. On the other hand, X-rays become as similar to light rays treated.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung liegt auf dem Gebiet der medizinischen Endoskope. Hier handelt es sich darum, daß durch biegsame Lichtleiter von einer entfernt vom Endoskop angeordneten Lichtquelle herangeführte Licht in erforderlicher Weise abzublenden. Dadurch besteht unter anderem die Möglichkeit, Fernsehaufnahmen durch eine Gliederoptik mit maximaler Qualität zu erstellen.A preferred field of application of the invention is in the field of medical endoscopes. The point here is that by flexible light guides from a light source arranged at a distance from the endoscope dimmed if necessary. Thereby exists among other things the possibility of television recordings through articulated optics with maximum quality to create.
Im Vorstehenden ist die bevorzugte Anwendungsform geschildert worden, bei der die Flüssigkristallanordnung von einem Kamerasignal geschaltet wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, insbesondere bei Mikroskopen, einen Hand-Potentiometer vorzusehen, durch den z.B. auch zusätzlich für den Bedarfsfall die Schaltung von Hand erfolgen kann. Auch bei den bekannten Film-und Fernsehkameras ist vielfach neben der vollautomatischen Schaltung noch eine Hand-Schaltung vorgesehen.The preferred form of application has been described above, in which the liquid crystal array is switched by a camera signal. It But there is also the possibility, especially with microscopes, of a hand potentiometer to be provided, through which, for example, the switching of Can be done by hand. There is also a large number of known film and television cameras In addition to the fully automatic gearshift, a manual gearshift is also provided.
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