DE1463492B2 - Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung, bei der die jeweilige Stellung bzw. Stellungsänderung eines verstellbaren bzw. bewegten Kommandogliedes für die Geschwindigkeit der Bewegung eines angetriebenen Gliedes eine Soll-Steuergröße, z. B. ein Steuersignal erzeugt, und diese Geschwindigkeit z. B.

mittels einer ein zusätzliches Ausgleichsteuersignal erzeugenden Rückkopplung steuert, die auf eine abhängig von der jeweiligen Ist-Größe der Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes durch ihre am Eingang der Rückkopplung erzeugte Ist-Regelgröße so anspricht, daß sie eine Veränderung im jeweiligen Verhältnis zwischen Soll-Steuergröße am Kommandoglied und Ist-Geschwindigkeit am angetriebenen Glied zu einem gegebenenfalls veränderlichen Soll-Wert der Geschwindigkeit dieses Gliedes hin bewirkt.

Gewöhnlich, jedoch nicht ausschließlich, ist das Kommandoglied ein beliebig durch eine Bedienungsperson bewegbares von Hand steuerbares Glied, während die Bewegung des angetriebenen Gliedes gewöhnlieh — ohne daß dies wesentlich ist — durch Mittel bewirkt wird, deren Antriebsenergie, wenigstens teilweise, von einer anderen Quelle als die des Kommandogliedes abgeleitet ist.

Bei bekannten Steuervorrichtungen der eingangs beschriebenen Art. bei denen das Kommandoglied die Bewegungsgeschwindigkeit des angetriebenen Gliedes steuert, ist häufig die Stellung des angetriebenen Gliedes nicht unmittelber durch die Stellung des Kommandogliedes von diesem ausgehend bestimmbar, so daß deshalb das angetriebene Glied unerwünscht mit hoher Geschwindigkeit bis zu einem Ende seines Bewegungsbereichs (nachstehend auch Bahnbereich und Verstellbereich genannt) bewegt werden jkann. Dies ist unvorteilhaft, weil ein Anstoßen an einen Endanschlag bei einer derartig hohen Geschwindigkeit zu einer Beschädigung des angetriebenen Gliedes selbst oder des Getriebes führt, durch das die Antriebsenergie auf dieses angetriebene Glied übertragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zu schaffen, bei der dieser Nachteil im wesentlichen oder praktisch vermieden wird. d. h. zu hohe Geschwindigkeiten des angetriebenen Gliedes am Ende seines Bewegungsbereichs vermieden werden.

Durch die französische Patentschrift 1.079.138 ist bereits eine Servo-Vorrichtung bekanntgeworden, bei der einer von zwei Potentiometers entsprechend der Stellung des Kommandogliedes gesteuert wird und die Steuerung eine sogenannte elektrische Welle verkörpert. bei der die Geberspannung von Hand auf einen über längere Zeit konstant gehaltenen Wert eingesteuert wird. Dabei dienen die Potentiometer zur Erzeugung eines Rückstellsignals für die Stellung des Kommandogliedes, und zwar sind dafür zwei Potentiometer statt nur eines einzigen vorgesehen, um die Fehler in dem Rückstellsignal herabzusetzen. Diese Fehlersteuerung ergibt keine Lösung für die gemäß der Erfindung gestellte Aufgabe.

Das gleiche gilt für die in den USA.-Patentschriften 2.871.716 und 3,016,778 beschriebenen Werkzeugmaschinensteuerungen, die Vorrichtungen offenbaren, durch welche die Geschwindigkeit eines angetriebenen Gliedes verringert wird, wenn es sich dem Ende seiner Bahn nähert. Dies wird nach diesen beiden Patentschriften dadurch erreicht, daß ein Punkt abgefühlt wird, an dem das angetriebene Glied eine nahe dem Ende seiner Bahn liegende vorgegebene Stellung erreicht und die abgefühlte Größe dazu verwendet wird, ein Geschwindigkeitswechselgetriebe zu betätigen. In keiner der beiden Patentschriften wird aber eine Steuervorrichtung offenbart, die die Charakteristika einer Servo-Steuerung verändert, welche das anaetriebene Glied antreibt.

Im Gegensatz hierzu wird nach der Erfindung die Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes durch Veränderung eines Rückkopplungssignals einer Servosteuerung bewirkt, die das angetriebene Glied beeinflußt, wenn es das Ende seiner Bahn erreicht, und zwar besteht die Lösung der gestellten Erfindungsaufgabe bei einer Steuervorrichtung der eingangs genannten Art darin, daß das beweglich angetriebene Glied in an sich bekannter Weise in einem durch Begrenzungsmittel (z.B. Endanschläge) beidseitig begrenzten Bahnbereich hin und her steuerbar beweglich ist, und die Rückkopplung in den Antrieb des hin- und herbeweglichen Gliedes eine Regelgröße einsteuert, die lediglich an jedem der Endteile seines Bahnbereichs mindestens in den in seinen Endteilen zu dem einen oder dem anderen dieser Enden (bzw. zu den Endanschlägen) hin verlaufenden Bewegungsrichtungen dem Einfluß der am Kommandoglied (z. B. abhängig von seiner Lage oder seiner Geschwindigkeit) erzeugten Soll-Steuergröße entgegenwirkt und dabei die Ist-Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes vor dem Erreichen eines dieser Enden durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Soll-Steuergröße am Kommandoglied und der Soll-Steuergröße des angetriebenen Gliedes abhängig von dessen jeweiliger Stellung mindestens in den Endteilen seiner Bahn mittels einer Übertragungseinrichtung auf ein verhältnismäßig kleines Verhältnis verringert wird.

Auf diese Weise kann gemäß der Erfindung die Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes in einfacher Weise verringert werden, wenn es in der Nähe des Endes seiner Bahn gelangt, und wird ein Anstoßen des Gliedes mit hoher Geschwindigkeit an einen Endanschlag vermieden, und zwar ohne daß ein von der Servo-Vorrichtung gesonderter Mechanismus erforderlieh ist.

Die Rückkopplung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie an jedem Ende des Verstellbahnbereichs des angetriebenen Gliedes die durch das jeweilige tatsächliche Übersetzungsverhältnis bestimmte Bewegung des angetriebenen Gliedes und in Richtung zu dem äußersten Ende dieses Endteils hin veränderlich steuert, während sie die durch das jeweilige tatsächliche Übersetzungsverhältnis bestimmte Rückbewegung des angetriebenen Gliedes in Richtung zu dem entgegengesetzten Ende dieses Verstellbewegungsbereichs hin nicht wesentlich beeinflußt.

Wenn das angetriebene Glied dieser Vorrichtung sich an dem einen oder dem anderen Endteil seines Verstellbereichs befindet, kann es dennoch auf das Kommandoglied im wesentlichen voll ansprechen, wenn dieses eine Bewegung zu dem anderen Ende des Verstellbereichs hin vorschreibt. Zum Beispiel können die Übertragungsmittel eine Übertragungseinrichtung mit zwei in ein und derselben Richtung wir- 5 kenden Übertragungsteilen aufweisen, durch die die Bewegungsgeschwindigkeit jeweils in eine der zwei einander entgegengesetzten Richtungen gesteuert wird, während die Rückkopplung an einem Endteil des Verstellbereichs das tatsächliche Übersetzungsverhältnis des einen der vorgenannten Übertragungsteile dieser Übertragungseinrichtung steuert, während sie das tatsächliche Übersetzungsverhältnis des anderen der beiden vorgenannten Übertragungsteile nicht beeinflußt und am anderen Endteil des Verstellbereichs das tatsächliche Übersetzungsverhältnis des letztgenannten Übertragungsteiles dieser Übertragungseinrichtung steuert, dabei aber das tatsächliche Übersetzungsverhältnis des erstgenannten Übertragungsteils nicht beeinflußt.

Bei einer Ausführungsform enthält die Übertragungseinrichtung eine elektrische Vorrichtung, die auf die Stellung des Kommandogliedes anspricht, wenn dieses sich auf der einen oder anderen Seite seiner Nullage befindet und die eine von dieser Stellung des Kommandogliedes abhängige Ausgangsspannung liefert; ferner enthält diese Übertragungseinrichtung einen elektrisch gespeisten Hauptantrieb, der das angetriebene Glied antreibt und dessen Geschwindigkeit von einer Spannung abhängt, _die von der Ausgangsspannung der elektrischen Übertragungsvorrichtung abgeleitet ist. und die zumindest an den Endteilen des Verstell- oder Bahnbereichs durch die Rückkopplung gesteuert wird. Zum Beispiel kann eine solche elektrische Übertragungsvorrichtung vorzugsweise ein Kommandopotentiometer aufweisen, das einen von einer angezapften Nullage aus zu jeder Seite hin bewegbaren Angriffkontakt hat. dessen Angriffstelle nach Maßgabe der Stellung des Kommandogliedes angeordnet ist und dabei eine von dieser Stellung abhängige Ausgangsspannung erzeugt, wobei der bewegbare Kontakt des Potentiometers von jeder Seite zu der Nullstellung hingedrängt wird, in der die der Ausgangsspannung entsprechende Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes null ist. Bei dieser Ausführungsform ist ersichtlich, daß, da die Stellung des Kommandogliedes die Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes bestimmt, die tatsächliche Einstellungsbewegung des angetriebenen Gliedes auch von der Zeitspanne abhängt, während der das Kommandoglied in seiner Arbeitsstellung gehalten wird. Die genannte Nullagen-Anzapfung teilt das Potentiometer in zwei der Bewegung des angetriebenen Gliedes in der einen oder bzw. in der entgegengesetzten Richtung zugeordnete Teile, und dementsprechend kann die Rückkopplung vorzugsweise so ausgebildet sein, daß sie die tatsächlichen Übersetzungsverhältnisse an diesen zwei Teilen in der vorstehend beschriebenen Art steuert. Zu diesem Zweck kann die Rückkopplung z. B. eine elektrische sein und durch ein parallel mit dem Kommandopotentiometer geschaltetes Potentiometer gebildet werden, das einen von der Nullage aus zu der einen oder anderen Seite hin nach Maßgabe der Stellung des angetriebenen Gliedes bewegbaren Kontakt aufweist, der auf einem konstanten Potential gehalten wird, das gleich dem Potential der Nullagenanzapfung des Kommandopotentiometers ist. In diesem Fall bewirkt die Rückkopplung dadurch, daß sie die ihr zugeführte Spannung regelt, eine Sicherung gegen Übersteuern der elektrischen Übertragungseinrichtung, durch die deren Ausgangsspannung zumindest an den Endteilen des Verstellbereichs des angetriebenen Gliedes bestimmt wird. Die Rückkopplung kann jedoch auch bei anderen Ausführungsformen so ausgebildet sein, daß sie eine Sicherung gegen Übersteuern der elektrischen Übertragungseinrichtung schafft. Bei einer abgewandelten Ausführungsform weist die Übertragungseinrichtung eine auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Kommandogliedes ansprechende elektrische Vorrichtung auf, die eine von dieser Geschwindigkeit abhängige Ausgangsspannung erzeugt, und enthält einen elektrisch gespeisten Hauptantrieb für das angetriebene Glied, dessen Geschwindigkeit von einer Spannung abhängig ist, die von der Ausgangsspannung der elektrischen Übertragungsvorrichtung abgeleitet ist. und zumindest an den Endteilen

des Verstellbereichs durch die Rückkopplung gesteuert ist. Zum Beispiel kann eine solche elektrische Übertragungsvorrichtung ein Tachogenerator sein. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß ein Tachogenerator ein Generator ist. der über einen großen von null bis zu mehreren tausend Umdrehungen pro Minute reichenden Geschwindigkeitsbereich eine seiner Drehzahl ungefähr proportionale elektrische Ausgangsspannung erzeugt. Bei dieser Ausführungszweckmäßig dazu verwendet werden, ein Objektiv des Vario-Objektivtyps zu steuern, wobei das Kommandoglied das sogenannte Vario-Steuerglied für die Brennweitenverstellung bildet und das angetriebene Glied ein Glied ist. durch das einem zur veränderlichen Einstellung der Brennweite bewegbaren Objektivteil Antriebsenergie zugeführt wird. In diesem Fall, beispielsweise wenn z.B. in diesem das Vario-Objektiv ein Teil einer Fernsehkamera ist, hat die Steuer

form ist außerdem zu beachten, daß während eines io vorrichtung den Vorteil, daß Geräuschwirkungen hergewissen Zeitabschnitts kein genaues Verhältnis der abgesetzt werden, die durch Anstoßen an die End-Stellung des Kommandoglieds zur Stellung des angetriebenen Glieds aufrechterhalten bleibt, denn im Ge

gensatz zu einer die Stellung steuernden Übertra-

anschläge an den Enden des Verstellbereichs auftreten können, und daß die Brennweiteneinstellung (zoom) hinsichtlich ihrer äußeren Wirkung (appeargungsvorrichtung wird ein Fehler in diesem Verhält- π ance) in besser befriedigender Wirkung beendet wird, nis der Stellungen zueinander nicht ausgeglichen. Die Steuervorrichtung kann mit im allgemeinen

nachdem das Kommandoglied in seiner Bewegung an- den gleichen Vorteilen zur Steuerung jedes optischen gehalten worden ist. Objektivs, einschließlich eines Vario-Objektivs verwen-

Bei der abgewandelten Ausführungsform kann die det werden, das einen zur Scharfeinstellung dienenden Rückkopplung vorzugsweise auch eine elektrische 20 bewegbaren Teil besitzt, der durch ein Steuerglied für sein und ein Potentiometer enthalten, das einen von diese Fokussierung gesteuert wird, einer Nullage aus zur einen oder anderen Seite hin. Weitere Ausführungsmerkmale der Erfindung erge-

nach Maßgabe der Stellung des angetriebenen Glie- ben sich aus den praktischen Ausführungen der Steudes, bewegbaren Kontakt besitzt. ervorrichtung. die nachstehend anhand der Zeichnun-

Ferner kann ein solches Rückkopplungspotentiome- 25 gen beispielsweise beschrieben sind, und zwar der Einter oder sonstige Rückkopplungsvorrichtung zweck- fachheit halber in Anwendung auf die Steuerung mäßig so ausgebildet sein, daß es bzw. sie die Aus- eines optischen Objektivs des Vario-Objektivtyps. gangsspannung der elektrischen Übertragungsvor- Die Zeichnungen zeigen

richtung abschwächt, um die Eingangsspannung des Fig. 1 ein Schema der Fernsehkamera mit einem

Hauptantriebs zumindest an den Endteilen der Ver- 30 Vario-Objektiv und der daran angebrachten Steuerstellbahn des angetriebenen Gliedes festzulegen. In vorrichtung, die das Übertragungsmittel für die verändiesem Fall erzeugt das Rückkopplungspotentiometer derliche Brennweiteneinstellung ist (zoom transmiszumindest an den Endteilen des Bewegungsbereichs sion means).

eine der Ausgangsspannung der elektrischen Übertra- F i g. 2 ein Schema einer praktischen Ausführungs-

gungsvorrichtung entgegengesetzte Rückkopplungs- 35 form der Steuervorrichtung nach Fig. I. spannung und steuert dadurch die Geschwindigkeit Fig. 3 eine Abwandlung der Kamera nach Fig. 1.

des Hauptantriebs (z.B. Hauptantriebsmotors). bei der die Steuervorrichtung das Übertragungsmittel

In jeder der oben beschriebenen Ausführungsfor- für die Scharfeinstellung ist,

men kann der elektrisch gespeiste Hauptantrieb Fig. 4 eine praktische Ausfuhrungsform der Steu-

zweckmäßig ein Elektromotor mit umkehrbarer Dreh- 40 ervorrichtung nach Fig. 3,

richtung sein, der Teil einer Servo-Einrichtung ist, die F i g. 5 eine Ausführungsform der vollständig me-

außerdem einen durch den Motor angetriebenen Tachogenerator aufweist und deren Ausgangsspannung mit derjenigen der elektrischen Übertragungsvorrichtung derart zusammenwirkt, daß eine abgeleitete 45 Spannung erzeugt wird, von der die Drehzahl des Motors abhängt.

Bei den Ausführungsformen, bei denen ein Hauptantrieb für das angetriebene Glied verwendet wird,
bietet die Verwendung der oben beschriebenen Steuer- 50 Zwecke der veränderlichen Brennweiteneinstellung revorrichtung den weiteren Vorteil, daß die Gefahr lativ bewegbare Glieder enthält, und einen hinteren einer Überhitzung vermieden wird, die dadurch auftre- zusammengesetzten Objektivteil, der während der ten könnte, daß der Hauptantrieb in eingeschaltetem Brennweiteneinstellbewegungen ortsfest in seiner Stel-Zustand stillstehend gehalten wird, weil die Bedie- lung verbleibt. Bei den meisten Vario-Objektiven sind nungsperson eine Weiterbewegung des angetriebenen 55 zwei relativ zueinander bewegbare Glieder vorhan-Gliedes über die Grenze seiner Verstellbahn hinaus den, bei einigen solcher Objektive drei solche Glieeinzusteuern versucht. der. Das Objektiv in der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh-

Gewünschtenfalls kann die Rückkopplung, wenig- rungsform einer Fernsehkamera A mit einem Variostens in einem beträchtlichen Ausmaß, nur an den Objektiv B. hat zwei vor einem feststehenden hinte-Endteilen des Verstellbereichs des angetriebenen Glie- 60 ren Glied B³ und hinter einem vorderen Glied B⁴ andes wirksam gemacht werden; sie kann jedoch auch geordnete und relativ zu diesem zum Zwecke der über den ganzen Verstellbereich wirksam gemacht Brennweiteneinstellung bewegbare Glieder B¹ und B². werden, wobei ausgleichende Mittel vorgesehen sind. Es sind Übertragungsmittel vorgesehen, durch die. wobei das Übersetzungsverhältnis der Ubertragungs- unter Steuerung durch ein nachstehend »Vario-Steuereinrichtung praktisch durch diese Rückkopplung über 65 glied« genanntes Steuerglied, die äquivalente Brennden größeren Teil des Verstellbereichs nicht beein- weite des Objektivs über den ganzen Bereich fortflußt wird. schreitend verändert werden kann, während die Ein-

Die oben beschriebene Steuervorrichtung kann stellung der Bildebene konstant bleibt, wodurch die

chanischen, das Übertragungsmittel für die veränderliche Brennweiteneinstellung bildenden Steuervorrichtung,

F i g. 6 eine Ausführungsform einer teilweise hydraulischen.'das Übertragungsmittel für die Scharfeinstellung bildenden Steuervorrichtung.

Im allgemeinen weisen Vario-Objektive einen vorderen zusammengesetzten Objektivteil auf, der zum

Bildgröße verändert werden kann. Wenn diese Brennweite geändert werden wird, muß zumindest eines der bewegbaren Glieder B¹ und B² eine in einem nicht linearen Verhältnis zu der Bewegung des Vario-Steuergliedes stehende Bewegung ausführen, was die Verwendung einer Kurven- oder Nockenscheibenvorrichtung erforderlich macht. Diese Kurvenscheibenvorrichtung ist in der einen oder anderen Ausführungsart in dem mechanischen Antriebsgetriebe enthalten, das von einem Glied B⁵ ausgeht, welches mit einer in einem festgelegten Verhältnis zu der Bewegung des Vario-Steuergliedes stehenden Bewegung angetrieben wird, wobei dieser mechanische Antrieb auf die bewegbaren Glieder B¹ und B² des Objektivs B übertragen wird. Die im folgenden beschriebene Ausführungsform betrifft die Übertragungsvorrichtung von dem Vario-Steuerglied auf das Glied B⁵, durch die den bewegbaren Gliedern B¹ und B² des Objektivs B Antriebskraft zugeführt wird.

In dieser Ausführungsform ist das Vario-Steuerglied ein Handhebel C, der nach beiden Seiten aus einer normalen Nullage heraus bewegbar ist, in die dieser Hebel mittels Hilfe einer Feder C¹ gedrückt wird. Der Handhebel C steuert ein Potentiometer D, das eine geerdete¹ mittlere Anzapfung D¹ besitzt und einen mit dem Handhebel verbundenen bewegbaren Kontakt D², derart, daß die Ausgangsspannung, die von diesem Abgriff abgeleitet wird, nach Richtung und Größe von der Stellung des bewegbaren Abgriffs abhängt, wobei diese Ausgangsspannung in Nullstellung des Handhebels null ist. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Enden des Potentiometers D an eine geeignete Gleich- oder Wechselstromquelle angeschlossen, deren negativer Pol und deren positiver Pol gegeneinander ausgeglichen sein soll. Die Ausgangsspannung des Potentiometers D wird die Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung des angetriebenen Gliedes B⁵ regelnden Mitteln zugeführt, wobei das Glied B⁵ dasjenige Glied ist, das die bewegbaren Glieder B¹ und B² des Objektivs B nach Maßgabe dieser Spannung antreibt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Fernsehkamera, deren Objektiv B vorne angebracht ist, kann der oben beschriebene Handhebel C vorzugsweise an einem kleinen Gehäuse A^l am hinteren Ende der Kamera A gelagert sein, in dem sich das Potentiometer D, das den Handhebel und das Potentiometer verbindende Antriebsübertragungsgetriebe C² und die Rückholfeder C¹ befinden. Die die Bewegung des angetriebenen Gliedes B⁵ steuernde Vorrichtung besteht aus einer elektrischen, die Geschwindigkeit regelnden Servoeinrichtung, die sich in einem kleinen Gehäuse A² auf der Seite des Objektivs B am vorderen Teil der Kamera A befindet. Diese Servoeinrichtung weist einen Elektromotor E mit umkehrbarer Drehrichtung und einen Tachogenerator E¹ auf, dessen Eingangswelle E² starr mit der Abtriebswelle des Motors verbunden ist, wobei die Motorausgangsleistung dieser Welle E² über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe E³ auf das Glied B⁵ übertragen wird. In Fig. 1 sind die Gehäuse A¹ und A² und die darin enthaltenen Teile zum Zwecke größerer Klarheit übertrieben dargestellt.

Die Servoeinrichtung weist außerdem einen Mehr-Stufen-Verstärker F (siehe F i g. 2) mit großer Verstärkung auf, dem nicht nur die Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers D, das durch das Kommandoglied, das heißt den Handhebel C für die Vario-Steuerung gesteuert wird, zugeführt wird, sondern auch, in Gegenschaltung dazu, die Ausgangsspannung des durch den Motor E angetriebenen Tachogenerators E¹. Die beiden Spannungen können einzeln dem Verstärker F zugeführt und an diesen gegeneinandergeschaltet werden. Im Falle der Fig. 2 erfolgt die Gegeneinanderschaltung der beiden vorgenannten Spannungen schon vor dem Verstärker F innerhalb des Tachogenerators E¹. Dieser Tachogenerator gibt daher an den Verstärker F bereits die Differenz von Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers D und Ausgangsspannung des Tachogenerators E¹ ab, und diese Differenz wird im Verstärker verstärkt und dem Motor E zugeführt.

Die Arbeitsweise dieser Übertragungsvorrichtung soll nun andererseits unter der Annahme beschrieben werden, daß die Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers D allein von der Stellung seines bewegbaren Abgriffkontaktes D² abhängt, so daß diese Spannung — wenn auch nicht notwendigerweise — linear proportional zu der Verstellung dieses Handhebels C aus seiner Nullage heraus ist. Diese Ausführungsform stellt in diesem Fall eine die Geschwindigkeit regelnde Servoeinrichtung dar, bei der die Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes B⁵ von der Stellung des Handhebels C in bezug auf die Nullage abhängt, wobei die tatsächliche Einstellbewegung des angetriebenen Gliedes nicht nur von der Stellung abhängt, in die der Handhebel bewegt worden ist, sondern auch von der Zeit, während der der Handhebel in dieser Stellung bleibt. Die dem Motor E zugeführte Spannung ist eine korrigierende Spannung, wie es bei einer Servoeinrichtung üblich ist, und bewirkt, daß die Geschwindigkeit des Motors genau der Stellung des Handhebels C folgt, wobei diese korrigierende Spannung durch die Differenz zwischen der Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers D und der Ausgangsspannung des Tachogenerator E\ nach Verstärkung durch den Verstärker F, gebildet wird. Wenn der Handhebel C losgelassen wird, um automatisch zu seiner Nullstellung zurückzukehren, wird das angetriebene Glied B⁵ fast gleichzeitig mit dieser Rückkehr angehalten, da dem Motor E sofort eine beträchtliche Umkehrspannung zugeführt wird. Es ist besonders vorteilhaft, daß beim Anhalten ein zeitliches Nachhinken, das typisch für eine die Lageneinstellung regelnde Servoeinrichtung ist, im vorliegenden Fall vermieden wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Bedienungsperson einer mit einer Vario-Linse ausgestatteten Kamera immer nach Maßgabe eines Monitor- oder sonstigen Kontrollschirmes arbeitet. ...

Somit kann bei der beschriebenen Ausführungsform die Bedienungsperson den Handhebel C so weit nach unten drücken, wie es für die erforderte Geschwindigkeit der Brennweitenverstellung notwendig ist und den Hebel loslassen, sobald die erwünschte Brennweiteneinstellung erreicht ist; dabei braucht die Bedienungsperson keinen Versuch zu machen, weiteren Bewegungen zuvorzukommen, die infolge zeitlichen Nachhinkens bei einer Servoeinrichtung eintreten würden, die die Lageeinstellung steuert. Im Gegensatz zu die Lageeinstellung regelnden Servoeinrichtungen ist jedoch ersichtlich, daß zwischen der Stellung des Kommandogliedes C und der Stellung des angetriebenen Gliedes B⁵ keine Beziehung besteht und daß die Bedienungsperson, obwohl sie durch den Kontrollschirm die Bewegung überwacht, leicht versuchen kann, das angetriebene Glied über die Grenzen

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seines Bewegungsbereichs, der durch geeignete End- Ende zu bewegen, soll angenommen werden, daß der anschlage begrenzt ist. hinaus zu bewegen. Das Hebel so lange in dieser Stellung gehalten wird, bis Anstoßen an einen Endanschlag, insbesondere mit das angetriebene Glied B⁵ das Ende seiner Bewehoher Geschwindigkeit, wenn eine schnelle Brennwei- gungsbahn in der gewünschten Richtung erreicht hat. tenverstellung notwendig ist, kann leicht zu einer 5 Je weiter der Hebel C aus seiner Nullstellung bewegt Beschädigung der bewegbaren Glieder B¹ und B¹ des wird, desto schneller wird die Brennweitenverstellung Objektivs B oder dem mechanischen Getriebe zwi- ausgeführt und desto kürzer ist die Zeit, die das angeschen diesen Gliedern und dem Glied B⁵ zu dem Ob- triebene Glied B⁵ benötigt, um sein Bahnende zu erjektiv führen. Ferner ist das durch diesen plötzlichen reichen. Wenn das Glied B⁵ sich diesem Bahnende nä-Stoß erzeugte Geräusch und die Auswirkung auf das 10 hert, wird der Kontakt G¹ des Rückkopplungspoten-BiId ebenso unerwünscht, wie die Gefahr einer Über- tiometers G zu dem positiven Ende des Potentiomehitzung des Motors E durch längeres eingeschaltetes ters bewegt, und, vorausgesetzt, daß der Handhebel Stehenlassen desselben, wenn die Bedienungsperson C in gleichbleibender Stellung gehalten wird, wird ein die Brennweitenverstellung weiter fortzusetzen ver- immer stärker werdender Strom von der Wicklung sucht. 15 des Rückkopplungspotentiometers auf der positiven Um deshalb das angetriebene Glied an den Enden Seite seines geerdeten Kontakts aufgenommen, wähseines Bewegungsbereichs in seiner Geschwindigkeit rend ein entsprechend schwächerer Strom von der zu verlangsamen, wird das Kpmmandopotentiometer Wicklung des Kommandopotentiometers D auf der D mit einer Sicherung gegen Übersteuerung versehen. positiven Seite seines geerdeten, mittleren Abgriffs D¹ Zu diesem Zweck wird eine Rückkopplung in Form 20 aufgenommen wird. Die positive, von dem bewegbaeines Potentiometers G mit einem Kontakt G¹ verwen- ren Kontakt D² des Kommandopotentiometers D abdet, der von einer Nullstellung aus nach jeder Seite gegriffene Ausgangsspannung wird dadurch verrinhin ungefähr proportional zur Lage des angetriebenen gert, und somit wird eine Verringerung der Geschwin-Gliedes B⁵ in bezug auf seine Mittelstellung bewegbar digkeit der Servoeinrichtung und dadurch des angeist. Das Rückkopplungspotentiometer G ist parallel 25 triebenen Gliedes B⁵ herbeigeführt. Wenn der geerzum Kommandopotentiometer D an die Stromquelle dete Kontakt G¹ des Rückkopplungspotentiometers G angeschlossen, wobei zwei Belastungswiderstände H dessen positives Ende erreicht, sinkt der Spannungsin Reihe in den entsprechenden Zuleitungen zwischen ausgang des Kommandopotentiometers D -bis ungeder Stromquelle und den beiden Potentiometern lie- fähr auf Null ab. Dies geschieht unabhängig von der gen. Der bewegbare Kontakt G¹ des Rückkopplungs- 30 Stellung des bewegbaren Kontaktes D¹ auf der positipotentiometers G ist elektrisch mit dem festen mittle- ven Seite des Kommandopotentiometers D. Wenn die ren Anzapfpunkt D¹ des Kommandopotentiometers Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers D D verbunden und liegt auf dem gleichen Potential wie praktisch auf Null absinkt, wird die Servoeinrichtung dieser. In dem in Fig. 2 vorausgesetzten Fall, daß fast gleichzeitig praktisch zum Stillstand gebracht der positive und der negative Pol der Stromquelle ge- 35 oder zumindest in ihrer Bewegung auf eine sehr gegeneinander ausgeglichen sind, ist die vorgenannte ringe Geschwindigkeit beschränkt, und das angetrieelektrische Verbindung des bewegbaren Kontakts G¹ bene Glied B⁵ wird an dem gewünschten Bahnende mit dem Anzapfpunkt D¹ dadurch gegeben, daß die- angehalten, so daß ein Anstoßen an den Endanschlag ser Punkt D¹ und der bewegbare Kontakt G¹ beide bei sehr niedriger Geschwindigkeit nicht schädlich ist. geerdet sind. Im Falle, daß der positive und der nega- 40 Zwei "Punkte sind zu beachten. Wenn der Hebel C tive Pol der Stromquelle nicht gegeneinander ausgegli- nicht so lange in seiner Stellung gehalten wird, bis chen sind, wird eine (nicht gezeichnete) elektrische das angetriebene Glied B⁵ sein Bahnende erreicht, Leitungsverbindung zwischen dem festen mittleren sondern losgelassen wird, kehrt er automatisch in Anzapfpunkt D¹ des Potentiometers D und dem be- seine Nullstellung zurück, und der bewegbare Konwegbaren Kontakt G¹ des Rückkopplungspotentiome- 45 takt D² des Kommandopotentiometers D kehrt zu ters G vorgesehen. Wenn der Handhebel C so ver- dem mittleren, geerdeten Punkt D¹ zurück, wobei ein stellt wird, daß der bewegbare Kontakt D² sich zu fast,, gleichzeitiges Anhalten der Servoeinrichtung bedem positiven Ende des Kommandopotentiometers D wirkt wird.

bewegt, bewirkt die dadurch entstehende Bewegung In diesem Fall kann der Handhebel C so bewegt des angetriebenen Gliedes B⁵, daß der bewegbare 50 werden, daß er entweder eine weitere Bewegung zum Kontakt G¹ des Rückkopplungspotentiometers G zu veränderlichen Einstellen der Brennweite in der gleidessen positivem Ende bewegt wird, und umgekehrt. chen Richtung oder in entgegengesetzter Richtung be-Der Kontakt G¹ des Rückkopplungspotentiometers G wirkt. Wenn jedoch der Handhebel C in seiner Stelist so ausgebildet, daß er gerade an dem einen oder lung gehalten wird, bis das Bahnende erreicht ist, dem anderen Ende des Rückkopplungspotentiometers 55 kehrt er dennoch, nachdem er losgelassen wurde, in ankommt, wenn das angetriebene Glied B⁵ das eine seine Nullstellung zurück und der bewegbare Kontakt bzw. das andere Ende seines Bewegungsbereichs er- D² des Kommandopotentiometers D kehrt zu dem reicht. geerdeten, mittleren Punkt D¹ zurück. Da jedoch die Die oben beschriebene Ausführungsform arbeitet Stellung des bewegbaren Kontaktes G¹ des Rückin gleicher Weise, gleichviel ob die Bewegung des 60 kopplungspotentiometers G unverändert bleibt, bleibt Kontakts D² des Kommandopotentiometers D auf eine Seite des Kommandopotentiometers D tot, und Grund der Bewegung des Handhebels C zu dem posi- es ist nicht möglich, eine weitere Verstellbewegung in tiven oder zu dem negativen Ende dieses Potentiome- der gleichen Richtung durchzuführen. Die andere ters hin, das heißt auf Brennweiteneinstellung auf Seite des Kommandopotentiometers D ist jedoch voll einen größeren oder einen kleineren Winkel gerichtet 65 arbeitsbereit, so daß die Brennweitenverstellung in entist. Wenn der Handhebel C in irgendeine Stellung be- gegengesetzter Richtung ausgeführt werden kann, wegt wird, zum Beispiel um den Kontakt D² des Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrich-Kommandopotentiometers D zu dessen positivem tung wurde erläutert, ohne daß auf das Verhältnis

zwischen den Größen des Belastungswiderstandes H und desjenigen der Wicklungen der Potentiometer D und G Bezug genommen wurde, was jedoch in der Praxis von großer Bedeutung ist. Somit ist ersichtlich, daß das Rückkopplungspotentiometer G auf den Ausgang des Kommandopotentiometers D über den ganzen Bewegungsbereich des angetriebenen Gliedes B⁵ eine progressive Wirkung ausübt, so daß, wenn der Handhebel C eine gewisse Zeitlang in der gleichen Stellung gehalten wird, die Geschwindigkeit (rate) der ausgeführten Brennweiten praktisch nicht konstant ist, sondern progressiv von dem Augenblick an abnimmt, in dem die erwünschte Kommandogeschwindigkeit erreicht ist. Dadurch, daß jedoch das Verhältnis zwischen den oben beschriebenen Wider- υ ständen zweckentsprechend gewählt wird, und zwar speziell so, daß der Widerstand des Rückkopplungspotentiometers G im Verhältnis zu dem Widerstand des Kommandopotentiometers D hoch ist, kann erreicht werden, daß über den größten Teil des Bewegungsbereichs des geerdeten Kontaktes G¹ des Rückkopplungspotentiometers nur eine sehr oder vernachlässigbar kleine Spannungsänderung an den Enden des Kommandopotentiometers D eintritt, während beim Durchlaufen der Endteile der Bewegungsbahn die Spannung an den Enden des Kommandopotentiometers bis zu den verlangten Begrenzungen der Bewegungsbahn hin schnell auf Null absinkt. Bei dieser Einrichtung hängt die Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers und somit die Geschwindigkeit der ausgeführten Brennweitenverstellbewegung während des größeren Teils des Verstellbahnbereichs fast allein von der Verschiebungsstrecke des Handhebels C ab. Jedoch fällt, obgleich der Handhebel C in seiner Arbeitsstellung gehalten wird, die Ausgangsspannung des Kommandopotentiometers D schnell auf null, so daß die Brennweitenverstellbewegung entlang verhältnismäßig kurzen Endteilen des Bahnbereichs zum Stillstand kommt.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann zusätzlich ein Rückkopplungspotentiometer G verwendet werden, das eine Wicklung von sehr hohem Widerstand über den größeren Teil seiner Länge aufweist, der dem größeren Teil des Bahnbereichs des angetriebenen Gliedes B⁵ entspricht, während der Widerstand an seinen Endteilen niedrig ist.

Es ist statt dessen möglich und ohne weitere Erläuterung ersichtlich, Rückkopplungsmittel zu verwenden, die nur an den Enden des Bahnbereichs des angetriebenen Gliedes ihre Wirkung ausüben. Zu diesem Zweck kann das Rückkopplungspotentiometer G aus zwei in Abstand voneinander liegenden Teilen, nämlich einem positiven und einem negativen, bestehen, so daß dessen geerdeter Kontakt G¹ über den größeren Teil des Bahnbereichs nicht in den Stromkreis eingeschaltet ist, sondern sich während der Zeit des Durchlaufens dieses Bahnbereichs entlang einem isolierenden Abstandsstück bewegt. Andererseits kann auch eine Kurvensteuervorrichtung oder Leerlaufvorrichtung (slip device) in dem zwischen dem angetriebenen Glied B^$ und dem bewegbaren Kontakt G¹ des Rückkopplungspotentiometers G befindlichen Getriebe verwendet werden, durch das dieser Kontakt, mindestens in gewissem Ausmaß, nur über die Endteile des Bahnbereichs bewegt wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist. es natürlich möglich, das in der Mitte mit einer Anzapfung versehene Kommandopotentiometer D gewünschtenfalls durch zwei getrennte Potentiometer zu ersetzen, wobei weitere kleine Abänderungen bei der Schaltung vorgenommen werden.

Die oben beschriebene Ausführungsform, die entweder auf Wechselstrom- oder Gleichstrombasis arbeiten kann, kann im Rahmen der Erfindung auch auf verschiedene andere Arten abgeändert werden. Zum Beispiel zeigt Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Steuervorrichtung auf das auf das Vorderglied 2?⁴ wirkende Getriebe des Vario-Objektivs B angewandt wird, wobei das Vorderglied zum Zwecke der Fokussierung durch ein Scharfeinstellsteuerglied bewegbar ist, das das Kommandoglied bildet. Bei dieser Ausführungsform besteht das Kommandoglied aus einem Handrad / und das Kommandopotentiometer ist durch einen Tachogenerator K ersetzt, der durch das Handrad über ein geeignetes Getriebe J¹ angetrieben wird und eine Ausgangsspannung erzeugt, die im wesentlichen in ihrer Größe proportional der Geschwindigkeit des Tachogenerators ist und in ihrer Richtung von dessen Drehrichtung abhängt. Diese Ausgangsspannung wird einer die Bewegungsgeschwindigkeit des angetriebenen Gliedes steuernden Vorrichtung zugeführt, zum Beispiel der vorstehend beschriebenen Servoeinrichtung (siehe Fig. 4). Bei dieser Art von Steuerung wird das angetriebene Glied B⁶ zum Antreiben des bewegbaren Objektivteils B⁴ mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die ungefähr proportional der Geschwindigkeit des Handrades J ist und ungefähr gleichzeitig mit dem Anhalten des Handrades angehalten. Ein im Verhältnis der Stellungen zwischen dem Handrad J und dem angetriebenen Glied B⁶, zum Beispiel infolge der Sättigung der Servoeinrichtung, entstandener Fehler wird jedoch nach dem Anhalten des Handrades nicht ausgeglichen, so daß während einer Zeitspanne kein festlegbares Verhältnis der Stellungen zwischen dem Handrad und dem angetriebenen Glied besteht. Deshalb wäre es möglich, daß die Bedienungsperson das Handrad J weiter dreht und versucht, das angetriebene Glied B⁶ über seine Bahngrenze hinaus weiter zu bewegen. Um deswegen das Glied B⁶ an der erforderlichen Grenze anzuhalten, kann Rückkopplung verwendet werden, die im allgemeinen dem im vorhergehenden beschriebenen Rückkopplungspotentiometer gleicht. In diesem Fall wird jedoch, wie in F i g. 4 gezeigt ist, ein solches Potentiometer G vorzugsweise dazu verwendet, um eine Rückkopplungsspannung zu erzeugen, die dem Verstärker F der Servoeinrichtung zugeführt wird, um die Geschwindigkeit des Motors in Zusammenhang mit der Ausgangsspannung des Tachogenerators K zu regeln.

Zu diesem Zweck ist das Potentiometer G mit einem Paar Zenerdioden L¹ und L² in der gezeigten Weise verbunden. Wenn das angetriebene Glied B⁶ sich der einen Endgrenze seiner Bewegungsbahn nähert, so nähert sich der bewegbare Kontakt G¹ des Rückkopplungspotentiometers G, der bei dieser Ausführungsform nicht geerdet ist, dem einen Ende (zum Beispiel dem oberen Ende) der Wicklung des Potentiometers. Zu diesem Zeitpunkt findet der von dem Tachogenerator K zu der Servoeinrichtung durch den Belastungswiderstand H¹ fließende Strom einen Stromweg geringer Impedanz zur Erde durch den Endabschnitt der Wicklung des Rückkopplungspotentiometers G und die an diesem Ende des Potentiometers angeschlossene Zenerdiode L¹ hindurch. So wird die zur Betätigung der Servoeinrichtung verfügbare

Spannung verringert und das angetriebene Glied B⁶ in seiner Bewegung verlangsamt. Wenn das Handrad J jedoch nun in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, um das Glied B⁶ in entgegengesetzter Richtung zum Zwecke weiterer Fokussierung zu bewegen, fließt der Strom durch den Belastungswiderstand H¹ in entgegengesetzter Richtung und besteht kein Strompfad geringer Impedanz zur Erde, da die Diode L¹ in dieser entgegengesetzten Richtung einen Weg

Handrades der Ausgang des Rückkopplungspotentiometers dem Verstärker als zweite Rückkopplungsspannung zugeleitet wird. Diese Ausführungsform ist typisch für die Vielzahl von Möglichkeiten, in denen ein Rückkopplungsstromkreis verwendet werden kann, der bewirkt, daß dem Motor eine korrigierende Spannung zugeführt wird, die dessen Drehzahl in bezug auf die Stellung oder Geschwindigkeit der Handsteuerung regelt, ohne daß ein an-diesen Motor

und bewegt das Glied B⁶ von dem Endanschlag hinweg. Die Zenerdiode L² wirkt in derselben Weise, wenn das Glied B⁶ zu seiner anderen Bahngrenze bewegt wird.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, die Ausgangsspannung des Tachogenerators K mit Hilfe eines Paares, mit ihren Rückseiten aneinander liegenden Zenerdioden herab-

der Servoeinrichtung. In der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann die Rückkopplung alternativ zum Beispiel auch direkt dem Verstärker an seiner Gegentaktstufe zugeführt werden.

Außerdem kann die Rückkopplung einer zusätzlichen Wicklung des Tachogenerators K zugeführt werden, um dessen Ausgangsspannung zumindest an den Endteilen des Bahnbereichs zu regeln. Wie bei der

hoher Impedanz für diesen Strom darstellt. Somit ar- ίο angeschlossener Tachogenerator erforderlich ist. beitet die Servoeinrichtung mit voller Geschwindigkeit Die bisher beschriebenen Ausführungsformen glei

chen sich darin, daß die zwischen dem Kommandoglied und dem angetriebenen Glied vorgesehene Bewegungsübertragung mit Hilfe von elektrischen die Geschwindigkeit regelnden Mitteln erfolgt und daß die Rückkopplungseinrichtung zur Begrenzung der Bahn des angetriebenen Gliedes ein Potentiometer ist. Die Übertragungsvorrichtung kann statt dessen jedoch auch ein Geschwindigkeitswechselgetriebe aufweisen,

zusetzen (clip), die, wie bei M gezeigt ist, parallel 20 das in den Antrieb zwischen die übliche Abtriebszum Tachogenerator geschaltet sind. In den Fig. 3 welle der Übertragungsvorrichtung und das angetrie- und 4 sind für die entsprechenden Teile, auf die nicht bene Glied eingeschaltet ist, wobei dieses Geschwinbesonders Bezug genommen wird, die gleichen Be- digkeitswechselgetriebe mit Hilfe von mechanischen zugszeichen verwendet wie in den Fig. 1 und 2; die Rückkopplungseinrichtungen nur an den Endteilen gestrichelte Linie B¹ bezeichnet die gemeinsame 25 des Bahnbereichs derart betätigt wird, daß die gefor-Welle des Motors E und des Tachogenerators E¹ in derte Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes wesentlich verringert wird. Durch Verwendung von zwei Geschwindigkeitswechselgetrieben oder von zwei Kupplungen mit veränderlichem Schlupf (variable-slip 30 clutches), und zwar eine für den Antrieb in der einen Richtung und die andere für den Antrieb in der anderen Richtung, kann bewirkt werden, daß das Übersetzungsverhältnis für den Antrieb in der umgekehrten Richtung an jedem Endteil des Bahnbereichs im we-

-Ausführungsform nach Fig. 1 und 2. können Mittel 35 sentlichen unbeeinflußt bleibt. Das Wechselgetriebe vorgesehen werden, durch die das Rückkopplungspo- kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein und tentiometer G nur an den Endteilen des Bahnbereichs
des angetriebenen Glieds wirksam gemacht wird.

Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen können andere Mittel als die beschriebene Servo- 40
einrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes verwendet werden. Zum Beispiel
wird in einer abgewandelten (nicht gezeigten) auf
Gleichstrombasis arbeitenden Ausführungsform eine
analoge Einrichtung verwendet, die aus einem Gleich- 45 Weiteneinstellung bewegbaren Objektivglieder B¹ und strommotor mit umkehrbarer Drehrichtung besteht, B¹ des Objektivs B antreibt. Das Wechselgetriebe ist der in dem einen Zweig einer Brückenschaltung liegt, auf übliche Weise ausgebildet und weist zwei Seite an die außerdem Ohmsche Widerstände und eine Korn- Seite angeordnete, in entgegengesetzte Richtungen verpensationsinduktanz für den Motor enthält. Bei dieser laufende drehbare Kegel N¹ auf, wobei das wirksame Schaltung ist ein Verstärker vorgesehen, der einen ne- 50 Übersetzungsverhältnis zwischen den Kegeln von der gativen und positiven Eingang hat, und diesen Eingän- Stellung eines zwischen diesen Kegeln gleitend vergen werden positive und negative Ausgangsspannun- schiebbaren Zwischenstücks TV³ abhängt. Um das gen, die von dem Kommandopotentiometer oder von Zwischenstück N³ zur Änderung des Übersetzungsdem Kommandotachometer — je nach der Art der Verhältnisses zu bewegen, ist es an einer geneigten verwendeten Handsteuerung — herkommen, sowie ne- 5 5 Zahnstange P gelagert, die durch ein Zahnrad P¹ angative und positive Rückkopplungsspannungen züge- getrieben wird. Dabei ist ein Antrieb vorgesehen, führt, die von den beiden entgegengesetzten Ecken durch den das Zahnrad P¹ derart angetrieben wird, der Brückenschaltung herkommen. Die Ausgangs- daß es die Zahnstange P bewegt und dadurch das Spannung des Verstärkers wird zu einer dritten Ecke Übersetzungsverhältnis des Kegelgetriebes N² nur an der Brückenschaltung geleitet, die vierte Ecke ist geer- 60 den Endteilen des Bahnbereichs des Gliedes B⁵ ändet. Bei dieser Ausführungsform entspricht die dem dert. wobei dieser Antrieb als mechanische Rückfüh-Verstärker zugeführte Rückkopplungsspannung der rung von diesem Glied abgeleitet ist. Demgemäß elektromotorischen Gegenkraft des Motors, die von treibt das Glied B⁵ eine Welle Q, auf der ein Paar seiner Drehzahl abhängt. Bei einer Steuerung durch Antriebsnockenscheiben Q¹ und Q² sitzen, die mit einen Handhebel wird ein Rückkopplungspotentiome- 65 Reibung an einem Treibglied Q³ bzw. ß⁴ angreifen, ter als Sicherung gegen Übersteuerung des Komman- Die Treibglieder Q³ und Q⁴ sind über Zahnräder Q⁵ dopotentiometers an den Enden des Bahnbereichs ver- bzw. Q⁶ mit einem Antriebszahnrad Q¹ verbunden, wendet, während bei der Steuerung mit Hilfe eines das auf der Welle des Zahnrades P¹ sitzt, wobei die

gewünschtenfalls eine zusätzliche äußere Endstellung besitzen, bei der die Übertragung vollständig unterbrochen ist.

F i g. 5 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform mit vollständig mechanischer Übertragung, wobei das Vario-Steuerglied ein Handrad N ist, das über ein Geschwindigkeitswechselgetriebe N¹ das Glied B^s antreibt, das seinerseits die für die veränderliche Brenn-

Zahnräder Q⁶ ein Umkehrzahnrad aufweisen. Bei dieser Ausfuhrungsform nimmt das Zwischenstück N³ des Wechselgetriebes normalerweise die gezeigte Stellung ein, so daß das Glied B⁵ nach Maßgabe einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit des Handrades N mit der größtmöglichen Geschwindigkeit angetrieben wird. Wenn jedoch das Glied B⁵ sich seinen Endanschlägen nähert, wird einer der Nocken Q¹ bzw. Q² betätigt, um das Zahnrad P¹ anzutreiben und damit das Zwischenstück N³ des Wechselgetriebes zu der Stellung zu bewegen, in der das Glied B⁵ bei gleicher Drehgeschwindigkeit des Handrades N mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit angetrieben wird. Die gezeigte Ausführungsform hat den Nachteil, daß die Bewegung des Gliedes B⁵ von seinem Bahnende hinweg, wenn das Handrad N in umgekehrter Richtung gedreht wird, nicht unmittelbar mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit erfolgt. Diese Schwierigkeit kann jedoch überwunden werden, indem der in Fig. 5 gezeigte Antrieb zweimal vorgesehen wird, wobei die Übertragung in einer Richtung über das eine Wechselgetriebe ausgeführt wird, während die Übertragung in der anderen Richtung durch das andere Wechselgetriebe erfolgt. Jedes der beiden Geschwindigkeitswechselgetriebe ist mit einem Rückführungsantrieb versehen, der über je eine Nockenscheibe wirkt, wobei jede dieser Nockenscheiben veranlaßt, daß das Übersetzungsverhältnis des zugehörigen Wechselgetriebes nur an einem Ende des Bahnbereichs verändert wird. Während bei dieser abgeänderten Ausführungsform das Glied B⁵ von seinem Endanschlag weg in der einen Richtung durch das eine Geschwindigkeitswechselgetriebe angetrieben wird, veranlaßt die mit dem anderen Wechselgetriebe verbundene Nockenscheibe, die den Antrieb in umgekehrter Richtung bewirkt, daß das Zwischenstück des anderen Wechselgetriebes zu seiner normalen Stellung zurückkehrt.

Wenn eine solche mechanische Rückkopplung verwendet wird, kann die die Geschwindigkeit regelnde Übertragungsvorrichtung teilweise oder vollständig hydraulisch sein. Wenn eine hydraulische Übertragung verwendet wird, kann die Rückkopplungseinrichtung zum Beispiel bewirken, daß der Winkel einer Taumelscheibe in bekannter Weise geändert wird, wobei gewünschtenfalls eine weitere Vorrichtung vorgesehen sein kann, durch die eine solche hydraulische Übertragung vollständig an den äußeren Grenzen der Verstellbahn unterbrochen wird. Eine solche Taumelscheibe oder statt dessen Ventil für veränderliche Ό Druckmittelzufuhr ist mit dem angetriebenen Glied über die Rückkopplungseinrichtung derart verbunden, so daß sie nur an den Endteilen des Verstellbereichs (Bahnbereichs) in Tätigkeit versetzt wird. Fig. 6 zeigt eine einfache Ausführungsform mit einem hydraulisehen Getriebe, bei dem eine Pumpe Q durch die Steuerung des nicht gezeichneten Scharfeinstell-Steuergliedes für die Fokussierung betätigt wird, die ihrerseits den Kolben eines Zylinders betätigt, wodurch über ein geeignetes Getriebe T das Glied B⁶ angetrieben wird, das seinerseits das für die Fokussierung bewegbare Objektivglied B* antreibt. Bei der hydraulischen Übertragung wirken ein kleiner Zylinder F und Kolben F¹ parallel mit einem großen Zylinder F² und Kolben F³, wobei die beiden Kolben F¹ und F³ mechanisch miteinander verbunden sind. Der Zylinder F² weist eine Nebenschließleitung F⁴ auf, die seinen Einlaß mit dem abgelegenen Ende des Zylinders auf der von dem Einlaß abliegenden Seite des Kolbens F⁴ verbindet. Das Übersetzungsverhältnis dieses Systems wird dadurch verändert, daß der große Zylinder F² und Kolben F³ in und außer Betrieb gesetzt werden. Der Einlaß des Zylinders F² weist deshalb ein Umschaltventil V⁵ auf, das durch eine mechanische Rückkopplung von dem Glied B⁶ aus über eine Nockenscheibe W betätigt wird, wenn das Glied seine Grenze seiner Bahn in einer der beiden Richtungen erreicht. Normalerweise, das heißt während das Glied B⁶ sich über den größeren Teil des Bahnbereichs bewegt, sind der große Zylinder F² und Kolben F³ außer Betrieb, während das Ventil F⁵ bewirkt, daß die beiden Enden des Zylinders F² miteinander verbunden werden und der Zylinder von dem ein- und rückfließenden Strom der Pumpe abgeschnitten ist. Wenn jedoch das Glied B⁶ sich einem seiner Bahnenden nähert, ist die Nockenscheibe W in eine solche Stellung gebracht, daß sie das Ventil V^s in die Stellung schaltet, in der sowohl der Zylinder F², als auch der Zylinder F, mit dem ein- und rückfließenden Strom der Pumpe in Verbindung ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Gliedes B⁴, bei unveränderter Bewegung des Steuergliedes für die Fokussierung, wesentlich verringert. Wie im vorhergehenden beschrieben, kann der mit der Rückführungsvorrichtung verbundene Teil des Getriebes zweimal vorgesehen sein, und zwar jeweils für den Antrieb in einander entgegengesetzten Richtungen, so daß eine sehr hohe Übertragungsenergie zum Wegbewegen des Gliedes B⁶ von den Endanschlägen an den Endteilen des Verstellbereichs zur Verfügung steht.

Es ist zu beachten, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen der Steuervorrichtung außer zur Steuerung eines optischen Objektivs des Vario-Objektivtyps oder eines Objektivs mit einem bewegbaren Glied für die Fokussierung auch zu anderen Zwecken verwendet werden können, zum Beispiel in jedem Fall, in dem ein Kommandoglied die Geschwindigkeit eines angetriebenen Gliedes regeln soll, und es erwünscht ist, ein Anstoßen mit hoher Geschwindigkeit an den Endanschlägen an den Grenzen des Verstellbereichs zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 539/66

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung, bei der die jeweilige Stellung bzw. Stellungsänderung eines verstellbaren bzw. bewegten Kommandogliedes für die Geschwindigkeit der Bewegung eines angetriebenen Gliedes eine Soll-Steuergröße, z. B. ein Steuersignal erzeugt, und diese Geschwindigkeit z. B. mittels einer ein zusätzliches Ausgleichsteuersignal erzeugenden Rückkopplung steuert, die auf eine abhängig von der jeweiligen Ist-Größe der Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes durch ihre am Eingang der Rückkopplung erzeugte Ist-Regelgröße so anspricht, daß sie eine Veränderung im jeweiligen Verhältnis zwischen Soll-Steuergröße am Kommandoglied und Ist-Geschwindigkeit am angetriebenen Glied zu einem gegebenenfalls veränderlichen Soll-Wert der Geschwindigkeit dieses Gliedes hin bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das beweglich angetriebene Glied (B⁵, B⁶) in an sich bekannter Weise in einem durch Begrenzungsmittel (z. B. Endanschläge) beidseitig begrenzten Bahnbereich hin und her steuerbar beweglich ist. und die Rückkopplung (G: P'). N^} und N³, W und V bis V^s) in den Antrieb des hin- und herbeweglichen Gliedes eine Regelgröße einsteuert, die lediglich an jedem der Endteile seines Bahnbereiches mindestens in den in seinen Endteilen zu dem einen oder dem anderen dieser Enden (bzw. zu den Endanschlägen) hin verlaufenden Bewegungsrichtungen dem Einfluß der am Kommandoglied (C, /, Λ0 (z. B. abhängig von seiner Lage oder seiner Geschwindigkeit) erzeugten Soll-Steuergröße entgegenwirkt, und dabei die Ist-Geschwindigkeit des angetriebenen Gliedes vor dem Erreichen eines dieser Enden durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Soll-Steuergröße am Kommandoglied und der Soll-Steuergröße des angetriebenen Gliedes abhängig von dessen jeweiliger Stellung mindestens in den Endteilen seiner Bahn mittels einer Übertragungseinrichtung (z. B. über die Übertragungsvorrichtung D bzw. K) auf ein verhältnismäßig kleines Verhältnis verringert wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung so ausgebildet ist, daß sie an jedem Ende des Verstellbahnbereichs des angetriebenen Gliedes (B⁵. B⁶) die durch das jeweilige tatsächliche Übersetzungsverhältnis bestimmte Bewegung des angetriebenen Gliedes und in Richtung zu dem äußersten Ende dieses Endteils hin veränderlich steuert, vvährend sie die durch das jeweilige tatsächliche Übersetzungsverhältnis bestimmte Rückbewegung des angetriebenen Gliedes in Richtung zu dem entgegengesetzten Ende dieses Verstellbewegungsbereichs hin nicht wesentlich beeinflußt.