DE10051241A1 - Stellglied für Kamera - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Kamera-Stellglied zum Antrieb eines Kamerabetätigungselements mit einem Motor, der einen Rotor in Form eines in Radialrichtung magnetisierten Dauermagneten, einen Stator zum Antrieb des Rotors und eine Spule zum Erregen des Stators aufweist, wobei der Stator zwei Statorpolplatten, die einander in Radialrichtung des Rotors gegenüberliegen, sowie von der Spule teilweise umgebene Joche umfaßt, die einen von der Spule induzierten Magnetfluß zu den Statorpolplatten leiten. Die Joche weisen je einen sich im wesentlichen senkrecht zur zugehörigen Statorpolplatte in Axialrichtung des Rotors erstreckendne Zwischenabschnitt auf und wenigstens eines der Joche weist einen Ansatz auf, der ausgehend von dem der Statorpolplatte abgewandten Ende des Zwischenabschnitts in Radialrichtung des Rotors zu einer Stelle erstreckt, die dem Rotor in Axialrichtung gegenüberliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Stellglieder (Antriebseinrichtungen) für Kameras, und insbeson­ dere ein Stellglied zur Betätigung des Objektivs, von Verschlußflügeln, Blendenlamellen oder von ähnlichem.

In den vergangenen Jahren wurden als solche Kamera-Stellglieder in großem Umfang Stellglieder eingesetzt, bei denen ein mit vielen Polen magnetisierter Rotor durch Erregung einer einzigen Spule gedreht wurde, die um einen Stator gewickelt war. Solche Stellglieder wurden deshalb eingesetzt, weil sie keine mechanischen Spannglieder benötigen. Insbesondere bieten sich solche Stellglieder in Verbindung mit der Größenverringerung von Stellgliedern mit dem Ziel kompakterer Kameras an.

Fig. 6 zeigt ein herkömmliches Stellglied, bei dem ein Rotor R mit mehreren Polen radial magneti­ siert ist und zwischen einander gegenüberliegenden Enden S1, S2 eines Stators S um eine Mittenachse 22 drehbar angeordnet ist. Durch Erregung einer um den Stator S gewickelten Spule L kann der Rotor R in Drehungen versetzt werden. Durch eine Drehung des Rotors R wird ein dieselbe Drehachse wie der Rotor R aufweisender Stellhebel 20 betätigt, um Verschlußflügel 23, 24 über einen Stift 20a, der an dem Stellhebel 20 angeordnet ist, zu verstellen, und dadurch eine Verschlußöffnung 2 zu öffnen bzw. zu schließen. Der Rotor R, der Stator S und die Spule L sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die um die Verschlußöffnung 2 eine Grundfläche einnimmt, wie sie schematisch in Fig. 6 durch den Winkel 6 dargestellt ist. Wenn dieses bekannte Stellglied nahe eines Objektivtubus angeordnet wird, ist eine große Grundfläche erforderlich, weil der Stator, die Spule und der Rotor quasi in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Dies führt zu einem Problem bei der Verringerung der Größe des Stellglieds.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung dieses Problems, ein Stellglied für eine Kamera zu schaffen, das sich mit geringerer Grundfläche als herkömmliche Stellglieder ausbilden läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kamerastellglied (Antriebseinrichtung) gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Kamera-Stellglied zum Antrieb eines Kamerabetätigungselements gemäß der Erfindung hat einen Motor, der einen Rotor in Form eines in Radialrichtung magnetisierten Dauermagneten, einen Stator zum Antrieb des Rotors und eine Spule zum Erregen des Stators aufweist, wobei der Stator zwei Statorpolplatten, die einander in Radialrichtung des Rotors gegenüberliegen, sowie von der Spule teilweise umgebene Joche umfaßt, die einen von der Spule induzierten Magnetfluß zu den Statorpolplatten leiten; die Joche weisen je einen Ansatz auf, der sich in Radialrichtung des Rotors zu einer Stelle erstreckt, die dem Rotor in Axialrichtung gegenüberliegt, und einen abgebogen Abschnitt oder Zwischenabschnitt, der sich im wesentlichen rechtwinklig vom Ende des Ansatzes zur zugehörigen Statorpolplatte erstreckt. Auf diese Weise werden der Rotor und die Spule praktisch in Axialrichtung statt in Radialrichtung nebeneinander angeordnet, wodurch die Grundfläche verringert wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden schematischen Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Kamerasteuersystems, das bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 3 eine Teilansicht des einen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 eine Teilansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 eine Teilansicht noch eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Anordnung.

Wie in Fig. 1 dargestellt, sind zwei Statorpolplatten 1a und 1b aus magnetischem Material auf bekannte Weise an einer nicht dargestellten Verschlußgrundplatte fixiert. Die Statorpolplatten 1a und 1b sind durch verengte Abschnitte 1c einstückig aus einem Körper gebildet, so daß ein Plattenelement mit einem Loch 1d in seiner Mitte entsteht. Die verengten Abschnitte 1c weisen eine verringerte Querschnittsfläche auf und erreichen leicht den magnetischen Sättigungszustand. Obwohl mechanisch einstückig, sind die Statorpolplatten 1a und 1b magnetisch getrennt, so daß unterschiedliche Pole an diesen Statorpolplatten 1a und 1b ausgebildet werden können. Ein Dauermagnetrotor 4 ist radial magnetisiert und in das Loch 1d eingesetzt, das von den Statorpol­ platten 1a, 1b und den verengten Abschnitten 1c umschlossen wird. An der Verschlußgrund­ platte ist eine Rotorwelle 4a drehbar gelagert.

Joche 2a und 2b sind wie die Statorpolplatten 1a und 1b aus magnetischem Material gebildet. Das Joch 2a ist mit einem Montageabschnitt 2a2 versehen, mit dem dieses Joch an der Statorpolplatte 1a mittels eines Positionierungsvorsprungs 1e und einer Schraube 12 befestigt wird. In ähnlicher Weise wird das Joch 2b an der Statorpolplatte 1b vermittels eines Montageab­ schnitts 2b2 befestigt. Das Joch 2a besitzt einen ferner Ansatz 2a1, der sich in Radialrichtung des Rotors 4 zu einer Position erstreckt, die dem Rotor in dessen Axialrichtung gegenüberliegt (im oberen Teil der Figur), und einen abgebogenen Abschnitt 2a3, der von einem Ende des Ansatzes 2a1 im wesentlichen rechtwinkelig abgebogen ist, und dessen anderes Ende an ein Ende des Montageabschnitts 2a2 anschließt und mit diesem im wesentlichen einen rechten Winkel bildet.

In ähnlicher Weise besitzt das Joch 2b einen Ansatz 2b1, der sich in Radialrichtung des Rotors 4 erstreckt, sowie einen abgebogenen Abschnitt 2b3. Eine Spule 3 sitzt auf den Ansätzen 2a1 und 2b1. Wenn elektrischer Strom durch die Spule 3 fließt, entstehen an den Statorpolplatten 1a und 1b magnetische Pole. Fig. 3 zeigt den Zustand, bei dem die Spule 3 auf die Joche 2a und 2b aufgesetzt ist.

Als Folge der beschriebenen Anordnung befindet sich die Spule 3 oberhalb des Rotors 4 (neben dem Rotor in Axialrichtung) statt mit diesem in einer Ebene (neben dem Rotor in Radialrichtung). Die Rotorwelle 4a ist an ihrem unteren Ende an einem Stellhebel 5 fixiert und über diesen mit einem Verschlußflügel oder Sektor 6 sowie mit einem anderen Verschlußflügel oder Sektor verbunden. Wenn demzufolge die Spule 3 erregt wird, entstehen an den Statorpolplatten 1a, 1b S- oder N-Pole, wodurch der Rotor 4 gedreht wird. Der Stellhebel 5 wird zum Öffnen des Sektors 6 verschwenkt. Nach Ablauf einer gewünschten Zeit wird die Spule 3 in entgegengesetztem Sinn erregt, um den Rotor 4 zurückzudrehen, den Sektor 6 zu schließen und die Belichtung abzu­ schließen. Infolge des beschriebenen Aufbaus des Stellglieds, paßt die für dieses Stellglied erforderliche Grundfläche oder Installationsfläche in den mit dem Winkel α in der Figur bezeichne­ ten Winkelbereich. Die Grundfläche ist deutlich kleiner als bei dem herkömmlichen Stellglied.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines bekannten Kamerasteuersystems. Dies soll in groben Zügen erläutert werden. Wenn ein Auslöseknopf 13 zum Auslösen einer Aufnahme betätigt wird, ruft eine Steuerschaltung 7 aus einer Speicherschaltung 14 Steuerdaten ab, und zwar abhängig von der mittels einer Meßschaltung gemessenen Helligkeit eines aufzunehmenden Objekts, der ISO- Information, die die Filmempfindlichkeit repräsentiert, einer Zoom-Information des Aufnahmeob­ jektivs, etc. . Zugleich mißt eine Autofokus-Schaltung 9 den Abstand zu dem Aufnahmeobjekt und ruft Steuerdaten aus der Speicherschaltung 14 ab. Die Steuerschaltung 7 gibt diese Steuerdaten an eine Motortreiberschaltung 8 und eine Objektivtreiberschaltung 10.

Zunächst erregt die Objektivtreiberschaltung 10 die Spule eines Objektivstellglieds 11 für eine vorbestimmte Zeit, um den Rotor auf der Basis der Steuerdaten zu drehen und das Aufnahmeob­ jektiv in eine gewünschte Position zu bringen. Dann erregt eine Motortreiberschaltung 8 die Spule 3 des zugehörigen Stellglieds für eine vorbestimmte Zeit auf der Grundlage der Steuerdaten, um den Rotor 4 zu drehen, wodurch der Verschlußflügel 6 über den Stellhebel 5 in eine Öffnungs­ stellung gebracht wird. Wenn eine geeignete Belichtung erfolgt ist, wird der Rotor 4 zum Schließen des Sektors 6 zurückgedreht.

Fig. 4 zeigt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels. Dabei ist der Ansatz 2a1 des Jochs 2a gegenüber dem beim ersten Ausführungsbeispiel verlängert, während der Ansatz des Jochs 2b entfallen ist und die Spule 3 auf dem abgebogenen Abschnitt 2b3 des Jochs 2b angeordnet ist. Diese Ausbildung eignet sich dann, wenn die Spulen aus Gründen des einfachen Designs nicht unmittelbar über dem Rotor angeordnet werden kann. Auch bei diesem Aufbau kann die Grundfläche des Stellglieds kleiner als beim Stand der Technik gemacht werden.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem jeweils Joch und Statorpol­ platte einstückig ausgebildet sind. Das Joch 2a ist mit einem Ansatz 2a1, einem abgebogenen Abschnitt 2a3 und einem Montageabschnitt 2a2 versehen. Anders als beim ersten Ausführungs­ beispiel dient hier der Montageabschnitt 2a2 zugleich als Statorpolplatte. Folglich weist der Montageabschnitt 2a2 einen magnetischen Abschnitt 2a4 mit sich bogenförmig um die äußere Umfangsfläche des Rotors 4 erstreckender Form. Der magnetische Abschnitt 2a4 ist an einer dem Rotor 4 in dessen Radialrichtung gegenüberliegenden Stelle angeordnet. Das Joch 2b ist entsprechend aufgebaut. Dadurch, daß die Statorpolplatte und das Joch einstückig ausgebildet sind, wird die Montage vereinfacht.

Die Wirkung der Erfindung erreicht man in ähnlicher Weise, auch wenn das Joch als ein Teil ohne Unterteilung wie bei den beschriebenen drei Ausführungsbeispielen ausgebildet ist, um eine Spule um das Joch zu wickeln.

Die Antriebseinrichtung bzw. das Stellglied gemäß der Erfindung eignet sich als Blendenstellglied oder Objektivstellglied, da der Drehwinkel des Rotors 4 durch den Grad der Erregung der Spute 3 gesteuert werden kann.

Das erfindungsgemäße Stellglied zeichnet sich durch eine verringerte Grundfläche aus. Wenn es daher in der Nähe des Objektivtubus angeordnet ist, behindert es nicht andere Mechanismen, weshalb es ermöglicht, die Grundfläche des Objektivtubus weiter zu verringern.

Claims (3)

1. Kamera-Stellglied zum Antrieb eines Kamerabetätigungselements mit einem Motor, der einen Rotor (4) in Form eines in Radialrichtung magnetisierten Dauermagneten, einen Stator zum Antrieb des Rotors und eine Spule (3) zum Erregen des Stators aufweist, wobei der Stator zwei Statorpolplatten (1a, 1b; 2a2, 2b2), die einander in Radialrichtung des Rotors (4) gegen­ überliegen, sowie von der Spule (3) teilweise umgebene Joche (2a, 2b) umfaßt, die einen von der Spule (3) induzierten Magnetfluß zu den Statorpolplatten leiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Joche (2a, 2b) je einen sich im wesentlichen senkrecht zur zugehörigen Statorpolplatte (1a, 1b; 2a2, 2b2) in Axialrichtung des Rotors erstreckenden Zwischenabschnitt (2a3, 2b3) aufweisen, und wenigstens eines der Joche einen Ansatz (2a1, 2b1) aufweist, der ausgehend von dem der Statorpolplatte (1a, 1b; 2a2, 2b2) abgewandten Ende des Zwischenabschnitts sich in Radialrich­ tung des Rotors (4) zu einer Stelle erstreckt, die dem Rotor in Axialrichtung gegenüberliegt.

2. Kamera-Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stator­ polplatten (1a, 1b) als ein Körper ausgebildet und durch verengte Abschnitte (1c) magnetisch voneinander getrennt sind.

3. Kamera-Stellglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spule (3) um einen Zwischenabschnitt (2b3) oder einen bzw. beide Ansätze (2a1, 2b1) gewickelt ist.