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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kamerablenden- und einen Kameraverschlussmechanismus und betrifft insbesondere eine Blenden- und Verschlusseinrichtung für eine elektronische Kamera, beispielsweise eine digitale Videokamera oder eine digitale Standbildkamera, die ein Objekt fotografiert, indem ein optisches Bild des Objekts in elektrische Signale umgewandelt wird, wobei ein Festkörperfotoelement verwendet wird, beispielsweise ein CCD-Sensor (Charged Coupled Device) oder dergleichen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Kamera mit einer solchen Blenden- oder Verschlusseinrichtung.
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Für eine Videokamera zum Fotografieren von Bewegtbildern wird als lichtaufnehmendes Element zum Fotografieren üblicherweise ein Festkörperfotoelement verwendet, beispielsweise ein CCD-Festkörperfotoelement, das einen CCD-Sensor umfasst. Außerdem haben in den letzten Jahren digitale Standbildkameras Einzug gehalten, die ein Objektbild fotografieren, indem ein Festkörperfotoelement verwendet wird, um Bilddaten eines Standbildes bzw. sich nicht bewegenden Bilds des Objekts zu erhalten und dieses auf einer Speicherkarte (IC-Karte) oder einer Diskette digital abzuspeichern. Unter diesen digitalen Kameras gibt es einige Kameras, mit denen nicht nur Standbilder, sondern auch Bewegtbilder fotografiert werden können.
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Zum Auslesen der umgewandelten fotoelektrischen Bildpunkte eines Festkörperfotoelements, beispielsweise eines CCD-Festkörperfotoelements, ist das sog. Halbbild-Ausleseverfahren oder das Vollbild-Ausleseverfahren bekannt. Zum Fotografieren von Standbildern wird immer häufiger das Vollbild-Ausleseverfahren verwendet, das hinsichtlich seiner Auflösung und vergleichbarer Parameter vorteilhaft ist.
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Bei dem Vollbild-Ausleseverfahren muss ein Vorgang zum Auslesen und Übertragen von ungeradzahligen Zeilenbildern und von geradzahligen Zeilenbildern sequenziell ausgeführt werden und ist eine körperliche Lichtabdeckung für das CCD-Festkörperfotoelement unmittelbar nach Beendigung einer geeigneten Belichtung generell erforderlich, um das Auftreten von Fehlern zu vermeiden, beispielsweise ein Verschmieren, das durch eine Belichtung während des Auslesevorgangs hervorgerufen wird.
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Bei einem CCD-Festkörperfotoelement von der Art, bei der sämtliche Pixel bzw. Bildpunkte ausgelesen werden, ist die vorstehend beschriebene Lichtabdeckung im Anschluss an die Belichtung nicht erforderlich. Aus Herstellungsgründen kann das vorstehend genannte CCD-Festkörperfotoelement, bei dem sämtliche Bildpunkte ausgelesen werden, kaum hinsichtlich der Anzahl von Bildpunkten weiter verbessert werden. Im Hinblick auf die Schwierigkeiten bei der Herstellung ist deshalb trotzdem ein CCD-Festkörperfotoelement mit Verschachtelung (interlacing) weiterhin von Vorteil, obwohl dieses eine körperliche Lichtabdeckung erfordert.
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Nachfolgend wird ein allgemeines Verfahren zum Fotografieren von Standbildern mit einer elektronischen Kamera beschrieben, die einen elektronischen Sucher mit einem Monitordisplay, beispielsweise einem LCD-Display, und ein Zoomobjektiv aufweist und bei der eine Lichtabdeckung nach Abschluss der Belichtung für das Verfahren zum Auslesen eines Vollbildes ausgeführt wird:
- (1) Anschalten der Kamera.
- (2) Einstellen der Kamera in den Fotografiermodus (das heißt in den Aufzeichnungsmodus).
- (3) Messen der Helligkeit der Umgebung, insbesondere im Gesichtsfeld der Kamera. Dann wird automatisch eine Blende bzw. ein Blendenwert entsprechend dem gemessenen Wert eingestellt.
- (4) Ein Bild, das mit Hilfe des CCD-Festkörperfotoelements von dem durch das Zoomobjektiv durchgehenden Lichtstrom aufgenommen wird, wird angezeigt, beispielsweise auf einem LCD-Display.
- (5) Falls erforderlich, wird eine Zoomeinstellung eingestellt.
- (6) Die Bildzusammensetzung wird festgelegt und der Auslöseknopf wird nach unten gedrückt.
- (7) Ein Autofokusmechanismus (AF) wird betätigt und das Fotoobjektiv wird in die Fokusstellung bewegt.
- (8) Es wird mit der Belichtung des CCD-Festkörperfotoelements begonnen.
- (9) Nach einer angemessenen Zeitdauer wird das CCD-Festkörperfotoelement als Schutz vor weiterem Licht abgedeckt.
- (10) Das CCD-Festkörperfotoelement liest die Daten aus, indem die ungeradzahligen Zeilen und die geradzahligen Zeilen des Bildsensors ausgelesen und weitergegeben werden.
- (11) Eine Signalverarbeitungseinrichtung führt an der von dem CCD-Festkörperfotoelement ausgelesenen Bildinformation geeignete Bearbeitungsschritte aus, beispielsweise wird das Bild angezeigt, aufgezeichnet oder in anderer Weise verarbeitet.
- (12) Es wird mit dem nächsten Fotografiervorgang begonnen oder das Fotografieren wird abgebrochen und die Kamera abgeschaltet.
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Wenn ein Objektiv mit nur einer Brennweite bzw. mit fester Brennweite anstelle eines Zoomobjektivs verwendet wird oder wenn mit einem elektrischen Blitz fotografiert wird, wird ein teilweise abweichendes Verfahren ausgeführt. In jedem Fall sind jedoch bei dem vorstehend beschriebenen Fotografiervorgang zwei verschiedene Vorgänge erforderlich, nämlich das Einstellen des Blendenwerts und das Abdecken des Fotoelements bzw. Fotosensors. Zu diesem Zweck sind zahlreiche Verbesserungsvorschläge gemacht worden.
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Beispielsweise wird in der japanischen Patentschrift Nr.
JP 2622296 B2 offenbart, dass eine Blendeneinstellfunktion und eine Lichtabdeckfunktion dadurch bewerkstelligt wird, dass mehrere Blendenöffnungen und ein Abdeckabschnitt nahe zu jeder der Blendenöffnungen bereitgestellt wird.
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Außerdem wird in der noch nicht geprüften japanischen Patentschrift bzw. Offenlegungsschrift Nr.
JP 07111616 A offenbart, dass man eine Blendeneinstellfunktion und eine Lichtabdeckfunktion nahezu in derselben Art und Weise wie bei der vorstehend genannten japanischen Patentschrift Nr.
JP 2622296 B2 erzielen kann, indem man eine revolverartige Blendenplatte bzw. Blendenscheibe mit einer Anzahl von Blendenöffnungen und eine Abdeckungsscheibe verwendet, die eine Anordnung mit zwei Platten aufweist, die getrennt zur Membranplatte angeordnet sind, wobei die Membranplatte und die Abdeckplatte miteinander gekoppelt sind.
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Wie vorstehend ausgeführt wurde, sind üblicherweise zwei getrennte Arten von Vorgängen, nämlich zum einen das Einstellen des Blendenwertes und zum anderen das Abdecken des einfallenden Lichtstroms, für ein Standbild-Fotografierverfahren erforderlich und deshalb wird, wie dies in der japanischen Patentschrift Nr.
JP 2622296 B2 und in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
JP 07111616 A offenbart ist, die Blendeneinstellfunktion und die Lichtabdeckfunktion dadurch realisiert, dass man Blendenöffnungen und Abdeckungselemente bereitstellt, die unabhängig voneinander betrieben werden.
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Weil jedoch in der japanischen Patentschrift Nr.
JP 2622296 B2 der Belichtungsvorgang und der Lichtabdeckvorgang einfach dadurch ausgeführt werden, dass eine Blendenplatte verschoben wird, die eine Anzahl von Blendenöffnungen aufweist, besteht ein Problem dahingehend, dass die Lichtabdeckung durch Verschieben einer Blendenöffnung vorgenommen wird, die ihrerseits eine Blendenöffnungsgröße aufweist, die während der Belichtung ausgewählt wird. Mit anderen Worten, der Belichtungsvorgang wird für gewöhnlich solange fortgesetzt, bis die während der Belichtung ausgewählte Blendenöffnung hinter irgendeinem Endabschnitt eines Randabschnitts einer geöffneten Blendenöffnung des optischen Systems verdeckt wird bzw. verschwindet, so dass auf Grund dessen auf der Oberfläche des erhaltenen Bildes eine ungleichmäßige Belichtung zu erkennen sein wird. Wenn ein sich bewegendes Objekt fotografiert wird, können außerdem unvorteilhafte Phänomene auftreten, beispielsweise ein verschwommenes Bild oder ein deformiertes Objektbild, was von der Bewegungsrichtung der Blendenöffnung und der Bewegungsrichtung des zu fotografierenden Objekts abhängt, wobei diese Phänomene selbst dann auftreten, wenn die Kamera eine Verschlussgeschwindigkeit aufweist (die Belichtungszeit zwischen dem Beginn der Belichtung und der vollständigen Lichtstromabdeckung), mit der normalerweise ein Bild aufgenommen werden kann.
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Weil der Abdeckvorgang ausgehend von einem Ende der Blendenöffnung begonnen wird, wird insbesondere dann, wenn ein vergleichsweise großer Blendenwert ausgewählt ist, vom Beginn der Lichtabdeckung bis zur vollständigen Lichtabdeckung Zeit benötigt, was zu denselben Ergebnissen führt, die durch eine geringe Verschlussgeschwindigkeit und eine lange Belichtungszeit hervorgerufen werden, so dass es zu dem Problem kommen kann, dass das Bild leicht verwackeln bzw. verschwimmen kann, weil die Kamera nicht genügend stabil gehalten wird.
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Außerdem ist bei der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
JP 07111616 A eine Abdeckungsplatte bzw. Abdeckungsscheibe getrennt zu der revolverartigen Blendenscheibe angeordnet und es ist außerdem erforderlich, ein Kopplungselement und eine Antriebsfeder zum Öffnen oder Schließen der Abdeckungsscheibe anzuordnen, so dass dieser Mechanismus vergleichsweise komplex und aufwendig ist.
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Weil es außerdem keine Anordnung einer Stelleinrichtung auf der Abdeckplatte gibt, wenn die Blendenöffnung mit Hilfe eines Schrittmotors eingestellt bzw. positioniert wird, kann die Blendenöffnung wegen der nur begrenzten Positioniergenauigkeit des Schrittmotors oder wegen vergleichbarer Effekte nicht genau genug eingestellt werden.
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Außerdem ist es so, dass dann, wenn mit Hilfe der revolverartigen Blendenplatte eine gewünschte Blendenöffnungsgröße ausgewählt wird, Blendenöffnungen mit anderen Blendenöffnungsgrößen an der offen stehenden Blendenöffnung des optischen Systems vorbei bewegt werden und dass deshalb das Problem besteht, dass die Abdeckplatte überflüssigerweise zu all diesen Zeitpunkten geöffnet und wieder geschlossen wird, was die Haltbarkeit des Mechanismus verschlechtert oder sogar zu einem Ausfall führt und auch unangenehme mechanische Geräusche hervorruft, wenn der Mechanismus betätigt wird.
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Kürzlich wurden verschiedene Konstruktionen vorgestellt, bei denen der Verschluss betätigt wird, nachdem die Blendenöffnung mit Hilfe eines einzelnen Motors bzw. Schrittmotors eingestellt wurde. Weil bei diesen Konstruktionsweisen jedoch eine Reihe von Vorgängen für gewöhnlich als Einzelsequenz ausgeführt werden, ist es schwierig, die Blendenöffnung beliebig zu ändern, wenn die Blendenöffnung einmal eingestellt worden ist. Deshalb können diese Konstruktionsweisen Nachteile aufweisen, beispielsweise den, dass die Sequenz von Beginn an erneut ausgeführt werden muss, um die Blendenöffnung zu ändern, oder dass ein ansonsten unnötiger Vorgang zum Betätigen des Verschlusses ausgeführt werden muss.
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Die
US 5,099,334 A bezieht sich auf eine elektronische Standfotokamera. Eine elektronische Standfotokamera hat einen mechanischen Blendenmechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Belichtung von einer Bildfläche. Der Blendenmechanismus enthält eine Belichtungsplatte, die eine Öffnung von einer Blendenöffnung hat, die größer als eine effektive Blendenöffnung ist, und zwar entsprechend zu einem offenen Blendenwert und wenigstens einer Öffnung gleich zu einer effektiven Blendenöffnung entsprechend zu einem Blendenwert. Durch Verschieben der Blendenplatte ist es möglich, wenigstens zwei Typen von Blendenwerten einzustellen, welche den offenen Blendenwert enthalten. Als ein Ergebnis kann eine Blendenfunktion geschaffen werden, in welcher effektive Blendenöffnung kleiner als 1 mm bewirkt wird, und zwar mit einem hohen Genauigkeitsgrad.
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Die
US 5,485,236 A bezieht sich auf eine Kamera. Eine Kamera wird mit einem Objektentfernungsmesssensor zum Detektieren einer Objektentfernung, einem Objekthelligkeitsmesssensor zum Detektieren einer Objekthelligkeit, einem Fotoobjektiv, von welchem eine Position entlang einer optischen Achse variabel eingestellt wird und einem Blendenmechanismus, der einen Blendenöffnungswert hat, der variabel eingestellt wird, zur Verfügung gestellt. Ein einziges bzw. einzelnes bewegbares Steuer- bzw. Regelglied, das auf einen Verschlussauslösungsvorgang hin in einer Richtung bewegt wird, eine erste Nocke zum Einstellen der Position von dem Fotoobjektiv in Übereinstimmung mit der Bewegung von dem Steuer- bzw. Regelglied und eine zweite Nocke zum Einstellen des Blendenöffnungswertes von dem Blendenmechanismus in Übereinstimmung mit der Bewegung von dem Steuer- bzw. Regelglied werden ebenfalls zur Verfügung gestellt. Die Kamera weist auch einen Stopp- bzw. Anschlagmechanismus zum Stoppen der Bewegung von dem Steuer- bzw. Regelglied an einer beliebigen Position und einen Steuer- bzw. Regelkreis zum Bestätigen des Stopp- bzw. Anschlagmechanismus auf, so dass das Steuer- bzw. Regelglied in einer Position stoppt, wo die Position von dem Fotoobjektiv der Objektentfernung entspricht, die durch den Objektentfernungsmesssensor detektiert wird, und der Blendenöffnungswert von dem Blendenmechanismus entspricht der Objekthelligkeit, die durch den Objekthelligkeitsmesssensor detektiert wird, wenn der Verschlussauslösungsvorgang durchgeführt wird.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blendeneinrichtung und eine Verschlusseinrichtung für eine digitale Kamera sowie eine Kamera zu schaffen, die die oben genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Patentansprüche 1, 10, 17 und 20 und insbesondere durch deren kennzeichnende Merkmale erfüllt. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Blendeneinrichtung, der Verschlusseinrichtung und der Kamera.
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Vorteilhafterweise weist eine digitale Kamera ein optisches Bildeingabesystem auf, umfassend ein Fotografieelement bzw. Bildaufnahmeelement, um ein optisches Bild, das mit Hilfe des optischen Systems eingegeben wird, in elektrische Signale zu wandeln, einen Signalprozessor, um an den elektrischen Signalen, die mit Hilfe des Fotografieelements erhalten werden, eine vorbestimmte Signalverarbeitung vorzunehmen und eine Blendeneinrichtung, die die Belichtungszeit einstellt, indem die auf das Fotografieelement auftreffende Lichtintensität gesteuert wird und indem die Zeitdauer zum Speichern von elektrischen Ladungen des Fotografieelements gesteuert wird. Die Blendeneinrichtung umfasst eine Blendenplatte bzw. Blendenscheibe, die um ihre zentrale Drehwelle drehbeweglich gelagert ist, welche parallel zur optischen Achse des optischen Fotosystems angeordnet ist. Die Blendenplatte weist eine Anzahl von Blendenöffnungen mit verschiedenen Durchmessern auf, die in einer revolverartigen Anordnung auf einem Referenzkreis um die zentrale Drehwelle herum angeordnet sind, mit einem Radius, der gleich dem Abstand von der zentralen Drehwelle zur optischen Achse des Fotosystems ist. Die Blendeneinrichtung umfasst einen Drehring, der in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um die optische Achse des fotografischen Systems herum drehbar ist, sowie ein Schnappelement, das auf dem Drehring so drehgelagert ist, dass es nur in eine Richtung drehbar ist, um so die Blendenplatte in eine Richtung zu drehen. Eine Drehantriebseinrichtung treibt die Drehbewegung des Drehrings an und ein Stellmechanismus ordnet die Blendenplatte in einer Stellung an, um eine ausgewählte Blendenöffnung einzustellen.
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Vorteilhafterweise wird die Drehbewegung des Schnappelements in eine erste Richtung durch den Drehring gesteuert bzw. vorgegeben, so dass bei der Drehbewegung des Drehrings in eine vorbestimmte Richtung eine Spitze des Schnappelements in einen vorstehenden Abschnitt der Blendenplatte eingreift; und das Schnappelement dreht sich bei einer Drehung des Drehrings in eine Richtung entgegengesetzt zu der vorbestimmten Richtung und nach Einstellung der ausgewählten Blendenöffnung in eine zweite Richtung, die verschieden zu der ersten Drehrichtung ist, während zugleich die Blendenplatte in der Stellung mit der ausgewählten Blendenöffnung zurückgelassen wird.
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Vorteilhafterweise kann der Stellmechanismus Aussparungsabschnitte aufweisen, die auf dem Außenumfang der Blendenplatte, jeweils entsprechend den Blendenöffnungen, ausgebildet sind, sowie ein Stellelement, das im Wesentlichen zur Mitte der Blendenplatte hin angetrieben bzw. beaufschlagt wird und den Aussparungsabschnitt, der der ausgewählten Blendenöffnung entspricht, so vorwärts schiebt bzw. gegen diesen stößt, dass die Blendenplatte befestigt bzw. verstellt wird und in der Stellung mit der ausgewählten Blendenöffnung positioniert wird.
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Außerdem kann das Stellelement einen Stellhebel aufweisen, der drehbeweglich um die zentrale Drehwelle gelagert ist, welche Drehwelle parallel zu der optischen Achse des fotografierenden Systems angeordnet ist. Der Stellhebel umfasst einen ersten vorstehenden Abschnitt, der einen Vorsprung bzw. Stift aufweist, um die Blendenplatten zu halten, der sich von der Drehachse des Stellhebels aus in radialer Richtung erstreckt, sowie einen zweiten vorstehenden Abschnitt, der sich in eine andere Radialrichtung erstreckt und der dazu dient, um die Stellung der Blendenplatte zu fühlen.
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Vorteilhafterweise kann einer der Aussparungsabschnitte eine andere Form als die anderen Aussparungsabschnitte aufweisen, so dass ein Drehwinkel des Stellhebels, wenn der Vorsprung bzw. Stift des Stellhebels in den Aussparungsabschnitt mit der anderen Form eingreift, von Drehwinkeln des Stellhebels unterschieden werden kann, wenn der Vorsprung bzw. Stift des Stellhebels in einen der anderen Aussparungsabschnitte eingreift, so dass anhand einer Bewegungs- bzw. Stellgröße des zweiten vorstehenden Abschnitts des Stellhebels zur Stellungsdetektion gefühlt werden kann, dass sich die Blendenplatte in einer Referenzstellung befindet, mit der eine der Anzahl von Blendenöffnungen eingestellt wird. Ein optischer Sensor kann dazu verwendet werden, um anhand des zweiten vorstehenden Abschnitts des Stellhebels zu fühlen bzw. festzustellen, dass sich die Blendenplatte in der Referenzstellung befindet.
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Vorteilhafterweise kann jeder der Aussparungsabschnitte am Außenumfang der Blendenplatte eine solche Form aufweisen, so dass der Vorsprung bzw. Stift des Stellhebels vom äußersten Rand der Blendenplatte zu ihrem Mittelpunkt zurückschnappt, unmittelbar bevor eine beliebige Blendenöffnung die Stellung der ausgewählten Blendenöffnung erreicht, und so dass der Vorsprung eine Drehung der Blendenplatte in eine Richtung entgegengesetzt zu der vorbestimmten Drehrichtung der Blendenplatte verhindert. Außerdem kann jeder Teil der Aussparungsabschnitte, der am nächsten zum Mittelpunkt der Blendenplatte angeordnet ist, so ausgebildet sein, dass dieser symmetrisch zu einer geraden Linie ausgebildet ist, die den Mittelpunkt der Blendenplatte und den Mittelpunkt des Vorsprungs bzw. Stifts verbindet, und dass dieser ausgehend vom Mittelpunkt der Blendenplatte im Wesentlichen in Radialrichtung verläuft, um die Federkraft des Vorsprungs bzw. Stifts in Richtung auf den Mittelpunkt der Blendenplatte auszugleichen.
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Vorteilhafterweise wird eine Verschlusseinrichtung für eine Digitalkamera geschaffen, die ein optisches Eingabesystem aufweist, das umfasst: ein Fotografieelement bzw. Bildaufnahmeelement, um ein optisches Bild, das mit Hilfe des optischen Systems eingegeben wird, in elektrische Signale zu wandeln, und einen Signalprozessor, um an den elektrischen Signalen, die mit Hilfe des Fotografieelements erhalten werden, eine vorbestimmte Signalverarbeitung vorzunehmen. Die Verschlusseinrichtung besitzt eine Blendenfunktion zum Einstellen der Belichtungszeit, um die auf das Fotografieelement auffallende Lichtintensität zu steuern und um die Speicherzeit des Fotografieelements für elektrische Ladungen zu steuern, und umfasst eine Blendenplatte bzw. Blendenscheibe, die um eine zentrale Drehwelle drehbeweglich gelagert ist, welche Drehwelle parallel zu der optischen Achse des fotografierenden optischen Systems angeordnet ist. Die Blendenplatte weist eine Anzahl von Blendenöffnungen mit verschiedenen Durchmessern auf, die in revolverartiger Anordnung auf einem Referenzkreis um die zentrale Drehwelle herum angeordnet sind, mit einem Radius, der gleich dem Abstand von der zentralen Drehwelle zur optischen Achse des fotografierenden optischen Systems ist. Ein Drehring, der so gelagert ist, dass er um die optische Achse des fotografierenden optischen Systems herum vorwärts und rückwärts gedreht werden kann, umfasst ein Schnappelement, das durch den Drehring so gelagert ist, dass es nur in eine Richtung gedreht werden kann, um auf diese Weise die Blendenplatte in eine Richtung zu drehen. Eine Drehantriebseinrichtung treibt die Drehbewegung des Drehrings an und ein Stellmechanismus ordnet die Blendenplatte in einer Stellung an, mit der eine ausgewählte Blendenöffnung eingestellt wird. Außerdem umfasst der Verschlussmechanismus zumindest eine Verschlusslamelle zur Lichtabdeckung, wobei die lichtabdeckende Verschlusslamelle in einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand in der Mitte der Drehbewegung des Drehrings, ausgehend von einer Ausgangsstellung des Drehrings in die Richtung zum Einstellen der Blendenöffnung, gebracht wird und wobei die lichtabdeckende Verschlusslamelle nach Einstellen der Blendenöffnung in der Mitte der Drehbewegung des Drehrings in die entgegengesetzte Richtung geschlossen wird, um in die Ausgangsstellung zurückzukehren.
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Vorteilhafterweise kann der Drehring ein Element umfassen, um das Schnappelement zurückzuhalten, sowie ein Element, das den Freigabe- bzw. Öffnungsvorgang und Schließvorgang der Verschlusslamelle des Verschlussmechanismus steuert, welche Elemente jeweils in dem Drehring integriert sind.
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Außerdem kann der Verschlussmechanismus einen Hebel zum Öffnen/Schließen aufweisen, der so angetrieben wird, um die Verschlusslamelle in die Schließrichtung anzutreiben, sowie einen Verschlusshebel, der angetrieben wird, um den Hebel zum Öffnen/Schließen in den geöffneten Zustand zu bringen. Bei dieser Anordnung kann durch Drehen des Drehrings ausgehend von der Ausgangsstellung des Drehrings eine Serie von Vorgängen ausgeführt werden, bei der der Hebel zum Öffnen/Schließen durch den Drehring vorgeschoben wird, die Verschlusslamelle geöffnet bzw. freigegeben wird, der Verschlusshebel zurückschnappt, sich der Drehring von dem Hebel zum Öffnen/Schließen trennt und der Hebel zum Öffnen/Schließen gemeinsam mit dem Verschlusshebel positioniert wird. Außerdem kann bei Drehen des Drehrings in eine Richtung zum Zurückkehren in die Ausgangsstellung eine weitere Serie von Vorgängen ausgeführt werden, bei der der Stellhebel gemeinsam mit dem Drehring gestoßen wird, der mit dem Verschlusshebel angeordnete Hebel zum Öffnen/Schließen freigegeben wird und die Verschlusslamelle durch Drehen des Hebels zum Öffnen/Schließen verschlossen wird.
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Vorteilhafterweise kann die Verschlusslamelle mit Hilfe des Verschlussmechanismus geöffnet und geschlossen werden, während sich zugleich der Drehring ausgehend von der Ausgangsstellung zu einer Zwischendrehstellung vor einer maximalen Drehstellung des Drehrings dreht, und kann eine ausgewählte Blendenöffnung eingestellt werden, während sich der Drehring ausgehend von der Zwischendrehstellung zu der maximalen Drehstellung dreht, so dass zwischen den Vorgängen zum Öffnen und Schließen der Verschlusslamelle und zum Einstellen der ausgewählten Blendenöffnung keine gegenseitige Beeinflussung auftreten kann.
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Außerdem kann der Drehring so angetrieben werden, dass er sich wiederholt ausgehend von der Ausgangsstellung zu der Zwischendrehstellung dreht, so dass die Verschlusslamelle wiederholt freigegeben bzw. geöffnet und geschlossen wird, um wiederholt und mit hoher Geschwindigkeit Fotos aufzunehmen.
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Der Drehring kann auch so angetrieben werden, dass er sich ausgehend von der Zwischendrehstellung zu der maximalen Drehstellung dreht, um die ausgewählte Blendenöffnung zu ändern, um so während des Blicks durch den Sucher der Kamera die Lichtintensität bzw. Bildhelligkeit einzustellen.
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Außerdem kann der Verschlussmechanismus auch zwei oder mehr Verschlusslamellen umfassen. Bei der Anordnung mit zwei Verschlusslamellen können die beiden Verschlusslamellen so angeordnet sein, dass die Blendenplatte in Richtung der optischen Achse des fotografischen Systems zwischen den beiden Verschlusslamellen angeordnet ist.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
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1 eine Explosionsdarstellung ist, die den Hauptabschnitt einer elektronischen Kamera darstellt, in die eine Verschlusseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
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2 bis 6 Schemazeichnungen sind, die die Betriebszustände der Verschlusseinrichtung darstellen, um die Erklärung der Funktionsweise der Verschlusseinrichtung zu erleichtern, wobei 2 einen Ausgangszustand darstellt, 3 einen Verschlusslamelleneinstellzustand bzw. -aufladezustand zeigt, 4 einen Zwischenzustand beim Ändern der Blendenöffnung zeigt, 5 einen Zustand unmittelbar nach Änderung der Blendenöffnung zeigt und 6 einen Zwischenzustand zeigt, während der Drehring bei entgegengesetzter Drehbewegung in die Ausgangsstellung zurückkehrt;
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7 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Betriebszeitpunkte und die Betriebsgrößen bzw. Stellgrößen des Drehrings, der Blendenplatte, eines Stellhebels, eines Hebels zum Öffnen/Schließen, eines Verschlusshebels und der Verschlusslamellen zeigt sowie die Belichtung und die Zeitpunkte zum Auslesen von ungeradzahligen Bildzeilen und von geradzahligen Bildzeilen des CCD-Festkörperfotoelements;
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8 eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie der optischen Achse aufgenommen ist, um die Lagebeziehung zwischen der Blendenplatte und den Verschlusslamellen anzugeben;
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9 ein Flussdiagramm für einen beispielhaften Fotografiervorgang in einem normalen Fotografiermodus der elektronischen Kamera ist, in die eine Verschlusseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
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10 ein Beispiel für ein Blendenprogramm darstellt, das zum Steuern des Belichtungsprogramms verwendet wird; und
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11 ein beispielhaftes Blockschema ist, das den Steuerteil der Kamera zeigt, der sich auf das Belichtungsprogramm bezieht.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente.
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1 ist eine Explosionsdarstellung, die die wichtigsten Teile einer elektronischen Kamera darstellt, in die eine Verschlusseinrichtung mit Blendenfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist. Die 2 bis 6 stellen Betriebszustände der Verschlusseinrichtung dar, um ein Verständnis der Funktionsweise der Verschlusseinrichtung gemäß 1 zu erleichtern.
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Die in den 1 bis 6 gezeichnete Verschlusseinrichtung umfasst einen Verschluss-Sockel 1, einen Schrittmotor 2, eine Motorstellschraube 3, ein Mitläuferzahnrad 4, einen Drehring 5, ein Schnapp- bzw. Rastelement 6, eine Welle bzw. einen Schaft 7, einen C-Ring 8, eine Antriebs- bzw. Vorspannfeder 9, einen Hebel 10 zum Öffnen/Schließen, eine Feder 11, einen Befestigungshebel 12, eine Feder 13, einen C-Ring 14, einen Stell- bzw. Positionierungshebel 15, eine Feder 16, einen Fotounterbrecher 17, eine Blendenplatte 18, Verschlusslamellen 19 und 20, eine Trägerplatte bzw. ein Trägerblech 21, eine Druckplatte bzw. ein Druckblech 22, Abstandsstücke 23 und 24 sowie eine Befestigungsschraube 25.
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Der Schrittmotor ist mittels der Motorstellschraube 3 an dem Verschluss-Sockel 1 befestigt. Das Mitläuferzahnrad 4 ist passend zu einem Vorsprung bzw. Stift 1a ausgebildet, der auf dem Verschluss-Sockel 1 ausgebildet ist, um auf diese Weise in ein Antriebszahnrad 2a einzugreifen, das auf eine Welle des Schrittmotors 2 aufgepasst ist.
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Der Drehring 5 weist einen Arm 5a auf, der sich in Radialrichtung erstreckt, und das Schnappelement 6 wird durch den Arm 5a gemeinsam mit der Antriebs- bzw. Vorspannfeder 9, der Welle 7 und dem C-Ring 8 drehbeweglich gelagert.
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Der Hebel 10 zum Öffnen/Schließen ist an einen Vorsprung bzw. Stift 1b angepasst, der in den Verschluss-Sockel 1 eingepasst ist, und wird mittels der Feder 11 gegen den Uhrzeigersinn angetrieben. Der Befestigungshebel 12 ist in ähnlicher Weise auf einen Vorsprung bzw. Stift 1c angepasst, der in den Verschluss-Sockel 1 eingepasst bzw. gepresst ist, und wird mittels der Feder 13 gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt bzw. angetrieben und mittels des C-Rings 14 befestigt, um zu verhindern, dass der Hebel 12 aus der Anordnung herausfällt.
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Der Stell- bzw. Positionierungshebel 15, bei dem es sich um ein Stell- bzw. Positionierungselement handelt, ist in gleicher Weise an einen Vorsprung bzw. Stift 1d angepasst, der in den Verschluss-Sockel 1 eingepresst ist, und wird mittels der Feder 16 gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt bzw. angetrieben. Der Fotounterbrecher 17 erzeugt in geeigneter Weise AN-/AUS-Signale entsprechend der Drehstellung des Stellhebels 15.
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Die Blendenplatte 18 ist in ihrer Form an einen Vorsprung bzw. Stift 1e angepasst, der auf dem Verschluss-Sockel 1 ausgebildet ist, und wird von dem Schnappelement 6 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Die Verschlusslamellen 19 und 20 sind an einen Vorsprung bzw. Stift 1f bzw. 1g angepasst, die jeweils auf dem Verschluss-Sockel 1 ausgebildet sind, und werden zum Öffnen bzw. Schließen durch einen Vorsprung 10a an der Spitze eines Arms des Hebels 10 zum Öffnen/Schließen betätigt, der sich in eine Richtung erstreckt.
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Die Trägerplatte 21 nimmt die Blendenplatte 18 und die Verschlusslamellen 19 und 20 auf und dient auch als Element, um ein Abheben des Mitläuferzahnrads 4, des Drehrings 5, des Hebels 10 zum Öffnen/Schließen und des Stellhebels 15 zu verhindern. Durch das Einfügen der Abstandsstücke 23 und 24 zwischen die Druckplatte 22 und die Trägerplatte 21 bildet die Druckplatte 22 eine Lamellenkammer aus, um die Blendenplatte 18 und die Verschlusslamellen 19 und 20 unterzubringen. Die Befestigungsschraube 25 wird dazu verwendet, um den Blendenkammerabschnitt an dem Verschluss-Sockel 1 zu befestigen. Die Blendenplatte 18 besitzt zwei oder mehr (bei dieser Ausführungsform gemäß 1 vier) Blendenöffnungen, die verschiedene Durchmesser aufweisen (F2, F4, F8 und F11 bei diesem Beispiel), die in einer revolverartigen Anordnung auf einem Referenzkreis um den Drehmittelpunkt der Blendenplatte 18 herum angeordnet sind, wobei dessen Radius gleich dem Abstand vom Drehmittelpunkt zu einer fotografischen optischen Achse 26 ist. Die Blendenplatte 18 ist so ausgelegt, dass diese mit Hilfe des Schnappelements 6 in eine vorbestimmte Richtung gedreht werden kann.
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Das Schnappelement 6 ist auf dem Drehring 5 gelagert, der sich in der vorstehend beschriebenen Weise um die fotografische optische Achse 6 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehen kann, so dass die Blendenöffnungen sequenziell durch Drehen der Membranplatte 18 in eine Richtung durch Vorwärts- bzw. Rückwärtsdrehen des Drehrings 5 variiert werden können. Außerdem wird von dem Schrittmotor 2 eine Drehantriebskraft ausgeübt, die über ein Mitläuferzahnrad 4 und ein Antriebszahnrad 2a übertragen wird, das mit einem Verzahnungsabschnitt 5c kämmt, der auf dem Außenumfang des Drehrings 5 ausgebildet ist.
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Als Nächstes werden die Blendeneinstellung und die Funktionsweise des Verschlusses anhand der 2 bis 6 beschrieben, die Vorderansichten der wichtigsten Elemente des erfindungsgemäßen Verschlusses zeigen. Die 2, 3, 4, 5 und 6 zeigen in dieser Reihenfolge eine Ausgangsstellung, einen Zustand zum Einstellen (Vorspannen) der Verschlusslamellen, eine Zwischenstellung beim Ändern der Blendenöffnung, eine Stellung unmittelbar nachdem die Blendenöffnung geändert wurde und eine Zwischenstellung des Drehrings, der durch Ausführen einer entgegengerichteten Drehbewegung in die Ausgangsstellung zurückkehrt.
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In 4 wird ein Arm 6b des Schnappelements 6 in Bezug auf eine Drehbewegung des auf dem Drehring 5 vorgesehenen Vorsprungs bzw. Stifts 5d gegen den Uhrzeigersinn und somit in Bezug auf eine Drehung des Drehrings 5 gegen den Uhrzeigersinn verstellt, wobei die Spitze eines anderen Arms 6a des Schnappelements 6 um die optische Achse gedreht wird und dabei gleichzeitig geradlinige Abschnitte 18a von vier vorstehenden Abschnitten der Membranplatte 18 verschiebt. In dem Zustand gemäß 5 ist eine neue Blendenöffnung der Blendenplatte 18 eingestellt und deshalb beginnt der Drehring, ausgehend von der Stellung gemäß 5, mit einer Drehung in die entgegengesetzte Richtung, um sich in die Stellung gemäß 6 zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Membranplatte 18 mit Hilfe des Stellhebels 15 in Bezug auf eine Drehbewegung in die entgegengesetzte Richtung verstellt. Auf diese Weise wird ein Einrichtungssperrgetriebe bzw. ein Eineinrichtungssperrklinkenmechanismus ausgebildet, durch den sich das Schnappelement 6 gegen die Federkraft der Vorspannfeder 9 entlang des Außenumfangs 18b des vorstehenden Abschnitts der Membranplatte 18 herum dreht und sich unter Zurücklassung der Membranplatte 18 im Uhrzeigersinn um die optische Achse herum dreht.
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Außerdem wird gemäß 5 ein Aussparungsabschnitt auf dem Außenumfang der Membranplatte 18 (der bei dieser Ausführungsform an vier Stellen ausgebildet ist) von dem Vorsprung bzw. Stift 15a, der auf einem ersten vorstehenden Abschnitt des Stellhebels 15 ausgebildet ist, durch die mit dem Pfeil F bezeichnete Kraft in Richtung auf den Mittelpunkt der Membranplatte 18 geschoben, so dass die Membranplatte 18 auf diese Weise befestigt und eingestellt wird.
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Der Stellhebel 15 besitzt auch einen zweiten vorstehenden Abschnitt 15b, der sich in eine andere Radialrichtung erstreckt, um die Stellung der Membranplatte 18 zu fühlen.
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Außerdem weicht einer der Aussparungsabschnitte auf dem Außenumfang der Membranplatte 18 hinsichtlich seiner Form von den anderen ab. Wenn der Vorsprung bzw. Stift 15a des Stellhebels 15 durch Drücken dieses Abschnittes in diesen Aussparungsabschnitt eingreift, dreht sich der vorstehende Abschnitt 15b zum Fühlen der Membranplattenstellung um einen Winkel, der von denjenigen Winkeln abweicht, um die sich der vorstehende Abschnitt 15b zum Fühlen der Membranplattenstellung dreht, wenn der Stift 15a des Stellhebels 15 in einen der anderen bzw. in die anderen Aussparungsabschnitte eingreift, so dass eine Referenzstellung der Membranplatte 18 gefühlt werden kann.
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Als Fühler für die Referenzstellung wird ein Fotounterbrecher 17, bei dem es sich um einen optischen Sensor handelt, in einer Stellung gegenüberliegend dem vorstehenden Abschnitt 15b zum Fühlen der Membranplattenstellung angeordnet, ohne diesen zu berühren.
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Wie durch die gestrichelten Linien in 5 angedeutet, besitzt die Blendenplatte 18 eine solche Form, dass der Stift bzw. Vorsprung 15a des Stellhebels 15 von dem Außenumfang eines vorstehenden Abschnitts der Membranplatte 18 in Richtung zu deren Mittelpunkt zurückfällt bzw. zurückschnappt, unmittelbar bevor irgendeine Blendenöffnung eingestellt ist, so dass dieser nach dem Zurückschnappen eine entgegengesetzt gerichtete Drehung der Membranplatte 18 verhindert. Die Form eines Teils des Aussparungsabschnitts, der sich am nächsten zum Mittelpunkt der Membranplatte 18 befindet, ist so ausgestaltet, dass diese symmetrisch zu einer Linie zwischen dem Mittelpunkt der Membranplatte 18 und dem Mittelpunkt des Stifts bzw. Vorsprungs 15a ist und sich in Radialrichtung erstreckt, und die Membranplatte 18 rüttelt wiederholt mit einer Kraft des Stifts 15a, die in Richtung auf den Mittelpunkt der Membranplatte 18 gerichtet ist, und kommt schließlich in einem Ruhezustand in einer Stellung, die am nächsten zum Mittelpunkt der Membranplatte 18 ist, zur Ruhe.
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Als Nächstes wird die Funktionsweise der Verschlusslamellen 19 und 20 beschrieben. In der Ausgangsstellung gemäß 2 wird der Befestigungs- bzw. Verschlusshebel 12 im Uhrzeigersinn vom Stift bzw. Vorsprung 5g vorgeschoben, der sich zur Rückseite des Drehrings 5 erstreckt und über ein Zahnrad und über das Mitläuferzahnrad 4 an den Schrittmotor 2 gekoppelt ist.
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Während der Befestigungs- bzw. Verschlusshebel 12 mittels der Feder 13 mit einer Federkraft gegen den Uhrzeigersinn beaufschlagt wird, wird der Drehring 5 in seiner Ausgangsstellung gehalten, mit anderen Worten in einem Zustand, bei dem die Spitze des Drehrings 5 auf Grund eines sperrenden Drehmoments des Schrittmotors 2 an einem Anschlagvorsprung bzw. Anschlagstift 1h anliegt, der auf dem Verschluss-Sockel 1 ausgebildet ist, so dass der Verschlusshebel 12 gegen die Federkraft der Feder 13 nach oben gedrückt wird, um nicht am Hebel 10 zum Öffnen/Schließen anzuliegen.
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Ein Anschlag 1i, der in 2 gezeigt ist, verstellt den Verschlusshebel 12 so, dass sich dieser nicht gegen den Uhrzeigersinn dreht, wenn der Drehring 5 bei einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn das Hochdrücken des Verschlusshebels 12 freigibt.
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In 3 ist ein Zustand dargestellt, bei dem die Verschlusslamellen 19 und 20 eingestellt werden, mit anderen Worten ein Vorspannzustand. Bei einer Drehung des Drehrings 5 entgegen dem Uhrzeigersinn ausgehend von der Ausgangsstellung schiebt ein Nocken bzw. Ansatz 5f an der Spitze des vorstehenden Abschnitts 5b des Drehrings 5 die Spitze des vorstehenden Abschnitts 10b eines Arms des Hebels 10 zum Öffnen/Schließen nach oben, so dass sich der Hebel 10 zum Öffnen/Schließen im Uhrzeigersinn dreht und auf diese Weise die Verschlusslamellen 19 und 20 geöffnet bzw. freigegeben werden; simultan dazu gelangt die Spitze 12b eines vorstehenden Abschnitts 12a des Verschlusshebels 12 in die Innenseite des Hebels 10 zum Öffnen/Schließen.
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In dem Zustand gemäß 4 ist der Nockenabschnitt bzw. -ansatz 5f des Drehrings 5 vollständig vom Hebel 10 zum Öffnen/Schließen getrennt, so dass der vorstehende Abschnitt 10b an der Spitze des Hebels 10 mit der Spitze 12b des Verschlusshebels 12 in Anlage gebracht wird, um in einen Zustand überzugehen, in dem die Verschlusslamellen 19 und 20 auf Grund einer durch die Feder 11 (vgl. 1) vorgegebenen Federkraft entgegen den Uhrzeigersinn eingestellt bzw. vorgespannt werden.
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Im Gegensatz zum Einstellvorgang für die Verschlusslamellen 19 und 20, wenn der Stift bzw. Vorsprung 5g, der sich zur Rückseite des Drehrings 5 erstreckt, die Spitze 12c des Verschlusshebels 12 wegstößt, gibt der andere Spitzenabschnitt 12a den Hebel 10 zum Öffnen/Schließen während der Drehung des Drehrings 5 im Uhrzeigersinn (damit dieser in die Ausgangsstellung zurückkehrt) frei. Deshalb dreht sich der Hebel 10 zum Öffnen/Schließen auf Grund der Kraft der Feder 11 rasch im Uhrzeigersinn, um die Verschlusslamellen 19 und 20 zu schließen und kehrt der Drehring 5 zur Ausgangsstellung zurück, so dass somit ein Fotografiervorgang beendet ist.
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Der Drehring 5 weist einen Abschnitt auf, der das Schnappelement 6 zurückhält, um die Blendenöffnung einzustellen, sowie ein Element, um die Vorgänge zum Öffnen und Schließen des Verschlusses zu steuern, wobei diese Elemente jeweils in den Drehring 5 integriert sind.
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Die Vorgänge zum Öffnen und Schließen der Verschlusslamellen 19 und 20 werden durch Betätigen des Drehrings 5, des Hebels 10 zum Öffnen/Schließen und des Verschlusshebels 12 ausgeführt. Genauer gesagt, werden die Vorgänge zum Öffnen und Einstellen der Verschlusslamellen 19 und 20 bei der Drehung des Drehrings 5 gegen den Uhrzeigersinn ausgehend von der in 2 gezeigten Ausgangsstellung des Drehrings 5 über die in 3 gezeigte Zwischenstellung zu dem in 4 gezeigten Einstellzustand ausgeführt; der Vorgang zum Schließen wird durch Verdrehen des Drehrings 5 in die Richtung zum Zurückkehren zu der Ausgangsstellung, ausgehend von dem Zustand gemäß 4 zum Zustand gemäß 2, ausgeführt. Wie man anhand des in 7 gezeigten Zeitablaufdiagramms der Funktionsweise erkennen kann, ist der Drehring so ausgelegt, um die Verschlusslamellen 19 und 20 zu öffnen oder zu schließen, während sich der Drehring 5 von der Ausgangsstellung (entsprechend der Ausgangsstellung 27 in 7) zu einer Zwischendrehstellung (entsprechend der Ruhe- bzw. Bereitschaftsstellung 28 in 7) dreht, und um die Blendenöffnung einzustellen, wenn sich der Drehring 5 von der Zwischendrehstellung (der Ruhe- bzw. Bereitschaftsstellung 28) zu der maximalen Drehstellung (entsprechend der maximalen Drehstellung 29 in 7) dreht, so dass es zu keiner gegenseitigen Beeinflussung zwischen den Vorgängen zum Öffnen und Schließen der Verschlusslamellen 19 und 20 und zum Einstellen einer ausgewählten Blendenöffnung kommt.
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In dem Zeitablaufdiagramm gemäß 7 sind die Betriebszeitpunkte und Betriebsgrößen bzw. Betriebsstellungen des Drehrings 5, der Membranplatte 18, des Stellhebels 15, des Hebels 10 zum Öffnen/Schließen, des Verschlusshebels 12 und der Verschlusslamellen 19 und 20 gemeinsam mit den entsprechenden Impulsschritten des Schrittmotors 20 (Impulsschritt in 7) dargestellt. Es sind auch der Belichtungsstatus und die Synchronisierung der ungeradzahligen Halbbildauslesevorgänge und geradzahligen Halbbildauslesevorgänge des CCD-Festkörperfotoelements dargestellt, d. h. das Auslesen der ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen des CCD-Bildsensors.
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Wenn der Drehring 5 in der Ausgangsstellung und im Strom-aus-Zustand (entsprechend der Ausgangsstellung 27 in 7) vom Schrittmotor 2 angetrieben wird und eine Position unmittelbar vor der Zwischendrehstellung (entsprechend der Ruhe- bzw. Bereitschaftsstellung 28) erreicht, werden der Hebel 10 zum Öffnen/Schließen und die Verschlusslamellen 19 und 20 betätigt, um den Drehring 5 mittels des Verschlusshebels 12 in die Zwischendrehstellung zu bringen.
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Falls in diesem Zustand ein Blendenwechselvorgang ausgeführt wird, wird der Drehring 5 mit Hilfe des Schrittmotors 2 weiter gedreht, um so die Blendenplatte 18 und den Stellhebel 15 zu betätigen, so dass die Membranplatte 18 von dem Stellhebel 15 in der maximalen Drehstellung (entsprechend der maximalen Drehstellung 29) gehalten wird und auf diese Weise die nächste Blendenöffnung eingestellt wird.
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Der Drehring wird dann mittels des Schrittmotors 2 angetrieben, um sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen und zu der Zwischendrehstellung zurückzukehren. Die Blendenöffnung kann weiter geändert werden, wenn man den vorstehend beschriebenen Antriebsvorgang des Drehrings 5 in die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung mit Hilfe des Schrittmotors 2 wiederholt. Auf diese Weise werden die jeweiligen Blendenöffnungen der Blendenplatte 18 sequenziell bzw. aufeinanderfolgend eingestellt.
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Wenn der Drehring 5 mit Hilfe des Schrittmotors 2 ausgehend von der Zwischendrehstellung zu einer vorbestimmten Stellung in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird und gleichzeitig mit der Belichtung des CCD-Festkörperfotoelements mit einer Synchronisierung entsprechend der Belichtungsgröße begonnen wird, wird der Verschlusshebel betätigt, um die Verschlusslamellen 19 und 20 zu schließen und, nachdem die Verschlusslamellen 19 und 20 geschlossen worden sind, das heißt nach Abschluss der Belichtung, wird der Vorgang zum Auslesen der ungeradzahligen Halbbildzeilen und der geradzahligen Halbbildzeilen ausgeführt.
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Indem der Drehring 5, ausgehend von der Anfangsstellung (entsprechend der Anfangsstellung 27) oder der Zwischendrehstellung (entsprechend der Ruhe- bzw. Bereitschaftsstellung 28), wiederum in die maximale Drehstellung (entsprechend der maximalen Drehstellung 29) gedreht wird, wird die Membranplatte 18 von dem Stellhebel 15 in derselben Art und Weise, wie vorstehend beschrieben, gehalten und die nächste Blendenöffnung eingestellt.
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Wenn der Fotografiervorgang mit derjenigen Blendenöffnung, die in der Zwischendrehstellung des Drehrings 5, nachdem dieser ausgehend von der ersten Ausgangsstellung gedreht worden ist, eingestellt worden ist, fortgeführt wird, wird der Drehring 5 sofort angetrieben, um sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, und wird eine Belichtung des CCD-Festkörperfotoelements mit einer Synchronisation entsprechend der Belichtungsgröße begonnen, so dass der Fotografiervorgang ausgeführt wird.
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Außerdem können die Verschlusslamellen 19 und 20 der Reihe nach freigegeben und geschlossen werden, indem die Hin- und Herbewegung des Drehrings 5 zwischen der Ausgangsstellung und der Zwischendrehstellung wiederholt wird. Deshalb ist es möglich, nacheinander Bilder mit hoher Geschwindigkeit aufzunehmen.
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Außerdem kann die gewünschte Blendenöffnung einmal oder mehrere Male durch Hin- und Herbewegen des Drehrings 5 zwischen der Zwischendrehstellung (der Ruhe- bzw. Bereitschaftsstellung 28) und der maximalen Drehstellung (der maximalen Drehstellung 29) eingestellt und in eine andere Blendenöffnung geändert werden. Deshalb kann das Lichtvolumen bzw. die Belichtungsgröße angepasst werden, beispielsweise beim Blicken durch den Sucher der Kamera, ohne dass der Verschluss betätigt wird.
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8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der optischen Achse 26, um die Lagebeziehung zwischen der Blendenplatte 18 und den Verschlusslamellen 19 und 20 zu erläutern. Wie man in 8 erkennen kann, ist die Membranplatte 18 zwischen der Verschlusslamelle 19 und der Verschlusslamelle 20 angeordnet und steht die Membranplatte 18 in Berührung zu jeweiligen Spitzenabschnitten 19a und 20a der Verschlusslamellen 19 und 20.
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9 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Fotografiervorgangs in einem normalen Fotografiermodus einer elektronischen Kamera, in die eine Verschlusseinrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eingebaut ist. 10 erläutert ein beispielhaftes Programmschema zur Verwendung beim Steuern eines Belichtungsprogramms und 11 zeigt ein Blockschema eines Steuerteils der Kamera, der sich auf das Belichtungsprogramm bezieht.
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Wenn die elektronische Kamera angeschaltet wird, um einen Fotografiervorgang zu beginnen, wird der Schrittmotor 2 gemäß 9 beispielsweise um ”m”-Impulse in die Vorwärtsrichtung gedreht, um im Schritt S11 den Drehring 5 bis zu der Zwischendrehstellung (entsprechend der Ruhe- bzw. Bereitschaftsstellung in 7) zu bewegen. Durch diesen Vorgang werden die Verschlusslamellen 19 und 20 geöffnet bzw. freigegeben (Schritt S12), um in den Bereitschaftszustand zu gelangen. In dieser Stellung wird der erste fotometrische Vorgang ausgeführt (Schritt S13) und ein Blendenwert auf Grundlage des Programmschemas gemäß 10 eingestellt. Es sei angenommen, dass, ausgehend von einer maximalen Blendenöffnung entsprechend der Blendenzahl F2, der Anfangsblendenwert der Blendenplatte 18, mit anderen Worten die Referenzstellung, auf eine zweite Blendenöffnung entsprechend der Blendenzahl F4 eingestellt wird, wobei ein Lichtwert (LV) für die Helligkeit der Umgebung (das heißt dem Gesichtsfeld der Kamera) mehr als 10 und weniger als 12,5 beträgt.
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Wenn bei dem Schritt, bei dem abgeschätzt wird, ob der Lichtwert der Helligkeit der Umgebung (des Gesichtsfelds der Kamera) ≥ 15,5 ist (Schritt S14), festgestellt wird, dass der Lichtwert ≥ 15,5 ist, wird eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Schrittmotors 2 um jeweils ”n”-Impulse 2-mal wiederholt, um eine minimale Blendenöffnung, entsprechend der Blendenzahl F11 (Schritt S15), einzustellen. Falls im Schritt S14 für den Lichtwert LV festgestellt wird, dass dieser kleiner als 15,5 ist, wird als Nächstes abgeschätzt, ob dieser Lichtwert ≥ 12,5 ist (Schritt S16). Falls der Lichtwert LV ≥ 12,5 ist, wird eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Schrittmotors 2 um jeweils ”n”-Impulse 3-mal wiederholt und wird die Blendenöffnung ausgehend von der minimalen Blendenöffnung, auf eine zweite Blendenöffnung entsprechend der Blendenzahl F8 eingestellt (Schritt S17). Falls im Schritt S16 festgestellt wird, dass der Lichtwert LV kleiner als 12,5 ist, wird als Nächstes abgeschätzt, ob der Lichtwert LV ≤ 10 ist (Schritt S18). Falls der Lichtwert ≤ 10 ist, wird die Vorwärts- und Rückwärtsdrehbewegung des Schrittmotors 2 um jeweils ”n”-Impulse einmal ausgeführt und wird die Blendenöffnung auf die maximale Blendenöffnung, entsprechend der Blendenzahl F2, eingestellt (Schritt S19).
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Falls im Schritt S18 festgestellt wird, dass der Lichtwert LV 10 übersteigt oder nachdem der Einstellvorgang für die Blendenöffnung in den Schritten S15, S17 oder S19 beendet worden ist, wird mit Hilfe eines Zoomvorgangs ein gewünschter Bildwinkel eingestellt (Schritt S20).
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In diesem Zustand wird darauf gewartet, dass die erste Stufe bzw. der erste Druckpunkt des Auslöseknopfes ausgelöst wird (Schritt S21). Falls der erste Druckpunkt ausgelöst wird, wird ein Fokussiervorgang ausgeführt (Schritt S22).
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Als Nächstes wird in diesem Zustand darauf gewartet, dass eine zweite Stufe bzw. ein zweiter Druckpunkt des Auslöseknopfes aktiviert wird (Schritt S23). Falls der zweite Druckpunkt aktiviert wird, wird mit der Belichtung begonnen (Schritt S24), wird der Schrittmotor 2 angetrieben, so dass sich dieser um ”m”-Impulse (Schritt S25) zurückdreht, und werden die Verschlusslamellen 19 und 20 geschlossen (Schritt S26), um den Fotografiervorgang zu beenden.
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Falls im Schritt S23 festgestellt wird, dass der zweite Druckpunkt des Auslöseknopfes nicht aktiviert ist, wird der fotometrische Vorgang wiederum ausgeführt (Schritt S27) und wird abgeschätzt, ob sich die Helligkeit bzw. der Lichtwert geändert hat (Schritt S28). Solange sich die Helligkeit nicht ändert, kehrt der Vorgang unmittelbar zum Schritt S23 zurück, um darauf zu warten, dass der zweite Druckpunkt des Auslöseknopfes aktiviert wird. Falls im Schritt S28 eine Helligkeitsänderung festgestellt wird, wird der Schrittmotor 2 für eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehbewegung entsprechend der Blendenzahl, die der Helligkeitsänderung entspricht, angetrieben (Schritt S29); anschließend kehrt der Vorgang zurück zum Schritt S23, um darauf zu warten, dass der zweite Druckpunkt des Auslöseknopfes aktiviert wird.
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In 11 ist ein beispielhaftes Blockschema einer elektronischen Kamera dargestellt, um die vorstehend beschriebene Betriebsweise auszuführen. Die in 11 gezeigte elektronische Kamera umfasst eine Linsengruppe 101, eine Blenden-/Verschlusseinrichtung 102, eine Linsengruppe 103, ein CCD-Festkörperfotoelement bzw. einen CCD-Bildsensor 104, eine Signalverarbeitungsschaltung 105, eine Ausgabeschaltung 106, eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 111, eine Zoom-Steuerschaltung 112, eine Steuereinrichtung 113 für die Blenden-/Verschlusseinrichtung, eine CCD-Steuerschaltung 114, eine fotometrische Schaltung bzw. Belichtungsschaltung 115 und eine Autofokusschaltung (AF) 116.
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Die Linsengruppen 101 und 103 bilden ein Zoomobjektiv aus, das das Fotoobjektiv darstellt. Die Blenden-/Verschlusseinrichtung 102 umfasst eine Verschlusseinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das CCD-Festkörperfotoelement 104 wandelt ein mit Hilfe der Linsengruppen 101 und 103 erzeugtes Objektbild in elektrische Bildsignale um. Die Signalverarbeitungsschaltung 105 führt an den Bildsignalen, die von dem CCD-Festkörperfotoelement 104 ausgegeben werden, eine vorbestimmte Signalverarbeitung aus. Die Ausgabeschaltung 106 gibt die von der Signalverarbeitungsschaltung 105 ausgegebenen Videosignale aus, so dass eine externe Bildweiterverarbeitung erfolgen kann, beispielsweise die Anzeige des Gesichtsfelds der Kamera auf einem LCD-Display oder die Aufzeichnung auf einer Speicherkarte.
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Die CPU 111 steuert die Betriebsweise der elektronischen Kamera. Die Zoom-Steuerschaltung 112 treibt die Linsengruppen 101 und 103 für den Zoomvorgang an. Die Steuerschaltung 113 für die Blenden-/Verschlusseinrichtung treibt den vorstehend erwähnten Schrittmotor 2 oder dergleichen an, um die Blendenzahl und die Funktionsweise der Blenden-/Verschlusseinrichtung 102 zu steuern.
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Die CCD-Steuerschaltung 114 steuert die Betriebsweise des CCD-Festkörperfotoelements 104, um die Belichtung und den Halbbildauslesevorgang für die Bildsignale zu steuern. Die Belichtungsschaltung 115 misst die Helligkeit der Umgebung (des Gesichtsfelds der elektronischen Kamera). Die Autofokusschaltung 116 misst zum Fokussieren den Abstand zu dem Objekt, indem über die CPU 111 das CCD-Festkörperfotoelement 104 und/oder die Linsengruppen 101 und 103 betrieben werden.
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Die CPU 111 steuert die Betriebsweise des CCD-Festkörperfotoelements 104, der Signalverarbeitungsschaltung 105, der Zoom-Steuerschaltung 112, der Steuerschaltung 113 für die Blenden-/Verschlusseinrichtung, der CCD-Steuerschaltung 114, der Belichtungsschaltung 115 und der Autofokusschaltung 116.
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Zahlreiche weitere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Lichte der vorstehend offenbarten technischen Lehre möglich. Es sei deshalb darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung im Rahmen des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche auch in anderer Weise realisiert werden kann als speziell vorstehend beschrieben.
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Diese Patentanmeldung nimmt die Prioritäten der
japanischen Patentanmeldungen Nr. 11-026788 mit Anmeldetag vom 3. Februar 1999 und Nr.
10-360030 mit Anmeldetag vom 2. Dezember 1998 in Anspruch.
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Zusammenfassend wurde eine Blendeneinrichtung für eine digitale Kamera geschaffen, welche Kamera ein Eingabesystem für ein optisches Bild, das ein Fotoelement umfasst, um ein optisches Bild, das mit Hilfe des optischen Systems eingegeben wird, in elektrische Signale zu wandeln, und einen Signalprozessor aufweist, um an den mit Hilfe des Fotoelements erhaltenen elektrischen Signalen eine vorbestimmte Signalverarbeitung vorzunehmen. Die Blendeneinrichtung stellt die Belichtungszeit ein, indem der auf das Fotoelement auftreffende Lichtstrom und die Speicherzeit für elektrische Ladungen des Fotoelements gesteuert wird. Die Blendeneinrichtung umfasst eine Blendenplatte, die drehbeweglich um ihre zentrale Drehwelle gelagert ist, welche Welle parallel zur fotografischen optischen Achse des optischen Systems angeordnet ist. Die Membranplatte weist eine Anzahl von Blendenöffnungen auf, die verschiedene Durchmesser aufweisen und revolverartig auf einem Referenzkreis um die zentrale Drehwelle angeordnet sind, wobei der Radius des Kreises gleich dem Abstand von der zentralen Drehwelle zu der fotografischen optischen Achse ist. Die Blendeneinrichtung umfasst einen Drehring, der drehbeweglich gelagert ist, so dass er in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um die fotografische optische Achse gedreht werden kann, und ein Schnappelement, das auf dem Drehring so gelagert ist, dass es nur in eine Drehrichtung gedreht werden kann, um so die Membranplatte in nur eine Richtung zu drehen. Eine Drehantriebseinrichtung treibt den Drehring an und ein Stellmechanismus ordnet die Membranplatte in einer Stellung an, um auf diese Weise eine ausgewählte Blendenöffnung einzustellen.
