DE2165845C2 - Objektiv-Steuereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Objektiv-Steuereinheit für eine Kamera, mit einem Antrieb zum Verstellen eines bewegbaren Objektiv-Bauteils zwischen zwei Endpositionen, mit einem Positionsfühler, der ein bewegbares Arbeitselement aufweist, das über eine Rutschkupplung von dem Antrieb antreibbar ist, um sich dadurch zwischen zwei Endanschlägen im Gleichlauf mit der Bewegung des Objektiv-Bauteils zwischen dessen Endpositiönen zu bewegen, wobei der Positionsfühler ein die Position seines bewegbaren Arbeitselements und damit die Position des Objektiv-Bau'sils repräsentierendes Rückkopplungssignal erzeugt, und mit einem Verstärker, der den Antrieb in Abhängigkeit von einem Fehlersignal steuert, welches von dem Rückkopplungssigna] und einem Befehlssignal abgeleitet ist.

Die Verwendung von Servo-Mechnismen zur Steuerung der Objektive von beispielsweise Fernsehkameras ist durchaus bekannt. Diese Servo-Mechanismen umfassen in der Regel eine Befehlseinheit an der rückwärtigen Seite der Kamera zur Steuerung der erforderlichen Verstellung durch eine Bedienungsperson sowie einen

so Objektivsteuersatz zur Befestigung an der Vorderseite der Fernsehkamera, wobei dieser Satz einen Antrieb zum Bewegen des Zoom-Objektivs und einen Positionsfühler aufweist, welcher ein die Stellung des Objektivs wiedergebendes Rückkopplungssignal erzeugt. Durch geeignete Betätigung der Befehlseinheit kann die Bedienungsperson ein Befehlssignal an den Objektivsteuersatz anlegen, wo dieses Signal mit dem Rückkopplungssignal kombiniert wird, um ein Fehlersignal zur Steuerung des Objektivantriebs zu erzeugen. Die US-PS 35 48 731 und die US-PS 35 41 941 zeigen eine Anzahl typischer Servo-Mechanismen zur Geschwindigkeits- und/oder Positionssteuerung von Zoom-Objektiven.

Für die korrekte Funktion solcher Servo-Mechanismen ist es wesentlich, daß das vom Positionsfühler erzeugte Signal genau die Objektivbewegung wiedergibt. Hierzu muß man sicherstellen, daß sich das bewegbare Arbeitselement des Positonsfühlers im Gleichlauf mit dem Objektiv zwischen dessen Endposi-

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tionen bewegt. Wenn jedoch der Objektivsteuersatz anfänglich an die Kamera angesetzt wird, so besteht durchaus die Möglichkeit, daß die Position des Objektivs nicht derjenigen des Arbeitselementes des Positionsfühlers entspricht Es muß also irgendwie dafür gesorgt werden, daß diese beiden Bauteile durch Einjustieren in Obereinstimmung gebracht werden. Außerdem kann sich nach einiger Zeit ein Fluchtfehler in das System einschleichen und ein erneutes Ein justieren des Servo-Mechanismus' erforderlich machen.

Um ein solches Einjustieren zu erleichtern, wurden Objektiv-Steuereinheiten der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei denen das Arbeitselement des Positionsfühlers über eine Rutschkupplung vom Antrieb des bewegbaren Objektiv-Bauteils angetrieben wird, um sich zwischen zwei Endanschlägen zu bewegen, und zwar im Gleichlauf mit der Bewegung des Objektiv-Bauteils zwischen dessen Endpositionen. Wenn das Objektiv-Bauteil und das Arbeitselement des Positionsfühlers in Obereinstimmung miteinander gebracht werden sollen, betätigt die Bedienungsperson die Befehlseinheit derart, daß das Arbeitseleme?*. seine Berührungslage an einem seiner Endanschläge erreicht, bevor das Objektiv-Bauteil in seine entsprechende Endposition gelangt. Sofern anschließend der Antrieb durch die Befehlseinheit in Betrieb gehalten wird, beginnt die Rutschkupplung mit dem Durchrutschen, und das Objektiv-Bauteil setzt seine Bewegung fort, bis es in seiner Endposition ankommt. Liegt das Arbeitselement an seinem Endanschlag an und befindet sich das Objektiv-Bauteil in seiner Endposition, so stimmen diese beiden Bauelemente miteinander überein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Befehlseinheit in derjenigen Richtung bestätigt werden muß, in der sie als erstes das Arbeitselement das Ende seines Bewegungsweges a erreichen läßt, da zwischen dem bewegbaren Objektiv-Bauteil und dem Antrieb keine Rutschkupplung vorgesehen ist.

Kameras, die mit Objektiv-Steuereinheiten der eingangs genannten Art versehen sind, besitzen in der Regel eine beträchtliche Größe, wobei der Abstand zwischen der Objektiv-Steuereinheit an der Vorderseite der Kamera und der Betätigungspositon der Befehlseinheit an der Rückseite der Kamera derart ist, daß die Bedienungsperson nicht vor der Kamera stehen und die Befehlseinhek während des Einjustierens betätigen kann und umgekehrt, wenn sie hinter der Kamera steht, nicht die Möglichkeit besitzt, die Bewegung des Objektiv-Bauteils und des Positionsfühlers während des Einjustierens korrekt zu überwachen. Folglich wird das Einstellen der Objektiv-Steuereinheit zu einer sehr langwierigen Aufgabe, da sich die Bedienungsperson einerseits hinter der Kamera befinden muß, um die Befehlseinheit zu betätigen, während sie andererseits eine Position einnehmen muß, in der sie sehen kann, ob das Arbeitselcment des Positionsfühlers sich in der korrekten Richtung bewegt, um seinen Endanschlag zu erreichen, bevor das Objektiv-Bauteil in seine entsprechende Endposition wandert. Zusätzlich kann die Notwendigkeit bestehen, daß die Bedienungsperson sieht, wann das Objektiv-Bauteil seine Endposition erreicht, um den Antrieb abzuschalten.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Objektiv-Steuereinheit zu schaffen, die der Bedienungsperson die Möglichkeit bietet, das Einjustieren durchzuführen, ohwe sich von der Vorderseite zur Rückseite der Kamera zu bewegen und insbesondere ohne die Befehlseinheit betätigen zu müssen.

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65 Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an der Objektiv-Steuereinheit eine manuell betätigbare Schalteranordnung angeordnet ist, über die bei der Einjustierung in geschlossener Stellung an den Antrieb ein Signal ausreichender Stärke angelegt ist, um durch den Antrieb das bewegbare Arbeitselement des Positionsfühlers an den einen oder den anderen seiner Endanschläge zu verbringen und es unter Durchrutschen der Rutschkupplung an diesem Endanschiag zu halten, während das Objektiv-Bauteil seine durch den Antrieb bewirkte Bewegung bis zum Erreichen seiner entsprechenden Endposition fortsetzt, wodurch das bewegbare Objektiv-Bauteil und das bewegbare Arbeitselement des Positionsfühlers in gegenseitige Obereinstimmung gebracht werden können. Diese Betätigung ist sehr einfach. Da die Schalteranordnung an der Objektiv-Steuereinheit selbst vorgesehen ist, kann die Bedienungsperson den gesamten Einjustierungsvorgang durchführen, ohne sich von der Vorderseite der Kamera fortzubewegen. Dies erleichtert den gesamten Vorgang in hohem Maße.

Vorzugsweise legt die Schalteranordnung in geschlossener Stellung ein Signal an den Verstärker an, der daraufhin das Signal dem Antrieb zuführt, um diesen das bewegbare Arbeitselement zur Anlage an dem einen odd dem anderen seiner Endanschläge bringen zu lassen.

Die Schalteranordnung kann so ausgelegt sein, daß sie das Signal indirekt dadurch erzeugt, daß sie ein vorbestimmtes Signal dem Verstärker zuführt, der dieses verstärkt und an den Antrieb anlegt. In diesem Falle besteht ein besonders vorteilhaftes Merkmal darin, daß die Schalteranordnung zwei Schalter aufweist, welche den Eingang des Verstärkers an eine feste positive Spannung bzw. an eine feste negative Spannung legen, wodurch das Schließen eines Schalters den Antrieb veranlaßt, das bewegbare Arbeitselement zur Anlage an einem seiner Endanschläge zu bringen, während ein Schließen des anderen Schalters den Antrieb veranlaßt, das bewegbare Arbeitselement zur Anlage an dem anderen seiner Endanschläge zu bringen. Erfindungsgemäß können die festen Spannungen größer als das maximale Fehlersignal sein.

Alternativ besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß die Schalteranordnung einen ersten Mehrfachschalter enthält, der bei Betätigung den Antrieb an eine Speisespannung legt, die den Antrieb in der einen Richtung bewegt, und ihn hierbei vom Verstärker trennt, und daß sie einen zweiten Mehrfachschalter enthält, der bei Betätigung den Antrieb an die entgegengesetzt gepclte Speisespannung legt, die ihn in der umgekehrten Richtung bewegt, und der hierbei den Antrieb ebenfalls vom Verstärker trennt.

E.-finiiungsgemäß kann der Antrieb einen Tacho-Generator antreiben, der ein die Geschwindigkeit des Antriebs repräsentierendes Signal einer zwischen die Schalteranordnung und den Verstärker geschalteten Vergleichseinrichtung zuführt, um die Geschwindigkeit der Bewegung des Abtriebs zu dämpfen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels;

Fig.2 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 1;

F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel; und

F i g. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist eine Objektiv-Steuereinheit dargestellt,

die einen Antrieb 6, eine Rutschkupplung 8, einen Positionsfühler mit einem bewegbaren Arbeitselement 2 in Form eines Nachstellpotentiometers, einen Verstärker 3 und eine Vergleichseinrichtung 10 enthält, die sich alle in einer modularen Baueinheit befinden, d. h. in einer einzigen, in sich geschlossenen Einheit, die dadurch in Betriebsverbindung mit einem Objektiv gebracht werden kann, daß sie einfach an ihm befestigt wird. Der Antrieb 6 dient als Betätigungsglied des Servo-Mechanismus. Er treibt die Zoom- oder Blendenfunktion des Objektivs an, die vereinfachend als bewegbares Objektiv-Bauteil 9 dargestellt ist, und zwar beispielsweise über eine Drehkupplung, wie sie in der britischen Patentschrift 13 19 742 beschrieben ist. Sie dient als Verbindungsglied zwischen der modularen Steuereinheit und dem Objektiv. Der Antrieb 6 wird vom Ausgangssignal des Verstärkers 3 angetrieben. Beim normalen Betrieb ist das Eingangssignal des Verstärkers 3 ein Fehlersignal, welches den Unterschied zwischen einem Befehlssignal, das von einer entfernten Befehlseinheit kommt, und einem vom Antriebselement 2 gelieferten Rückkopplungssignal repräsentiert. Das Arbeitselement 2 wird vom Antrieb 6 über die Rutschkupplung 8 angetrieben. Diese insoweit beschriebene Betriebsweise ist Stand der Technik. Die moduiare Steuereinheit kann auch einen Tacho-Generator 7 enthalten, der vom Antrieb 6 angetrieben wird und ein Signal erzeugt, das die Antriebsdrehzahl anzeigt und der Vergleichseinrichtung 10 zugeführt wird, die ihrerseits zur Geschwindigkeitsdämpfung auf das Eingangssignal des Verstärkers 3 einwirkt, wie es ebenfalls bekannt ist.

Das Fehlersignal wird der modularen Steuereinheit über eine Klemme 11 zugeführt. Die Steuereinheit hat weitere Klemmen 12, 13, an die die positive und negative Spannung einer Gleichstromquelle angelegt wird, sowie eine Schalteranordnung mit Schaltern 14, 15. liiiE denen diese Spannungen rniueis Siirnrnierungswiderständen 16, 17, 18 selektiv zum Fehlersignal addiert werden. Die Schalter 14, 15 selbst befinden sich auf der Außenseite der Steuereinheit, damit sie von der Bedienungsperson betätigt werden können, die die Steuereinheit am Objektiv befestigt.

Bei der Verwendung der hier beschriebenen Steuereinheit wird diese am Objektiv angebracht, wodurch auch der An.rieb 6 mit dem Objektiv-Bauteil 9 zusammengekuppelt wird. Dann wird einer der Schalter 14, 15 geschlossen, und der infolgedessen fließende Strom setzt den Antrieb in Bewegung. Nun bestehen zwei Möglichkeiten. Die eine ist. daß das Arbeitselement 2 einen seiner Endanschläge 2A zuerst erreicht, in welchem Fall die Rutschkupplung 8 durchrutscht und das Arbeitselemen; 2 in dieser Position beläßt, während der Antrieb 6 weiterhin das Objektiv-Bauteil 9 bis in eine von dessen Endpositionen %A antreiben kann. Die andere Möglichkeit besteht darin, daß zuerst das Objektiv-Bauteil 9 eine seiner Endpositionen 9A erreicht. In diesem Fall muß der andere der Schalter 14, 15 geschlossen werden, der eine Bewegung in der umgekehrten Richtung bewirkt, bei der dann die oben beschriebene erste Möglichkeit eintritt. Es sei darauf hingewiesen, daß auf diese Weise eine Angleichung möglich ist, ohne daß die Bedienungsperson sich von der Vorderseite der Kamera entfernt, und daß es auch nicht notwendig ist, daß die Befehlseinheit oder die

in Schaltungsanordnung zum Erlangen des Fehlersignals angeschlossen werden. Wenn das Fehlersignal jedoch vorhanden ist. können die an die Klemmen 12, 13 angelegten Spannungen größer sein als das maximale Fehlersignal, oder alternativ können die Schalter 14, 15

π mit weiteren Schalterkontakten versehen sein, wie dies im einzelnen in F i g. 2 dargestellt ist. so daß durch Betätigen der Schalter der Stromkreis des Fehlersignals unterbrochen wird.

Die Steuereinheit gemäß dem in K ί g. J dargestellten

-" Ausfiihrungsbeispiel besteht aus ähnlichen Elementen wie in Fig. I, die hier mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, und ihre Betriebsweise ist die gleiche. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die an die Klemmen 12 und 13 angelegten Spannungen jedoch

r> durch die Schalter 14 und 15 dem Eingang des Verstärkers 3 selbst zugeführt, wobei zwischen die Vergleichseinrichtung 10 und den Eingang des Verstärkers 3 cm Summierungswiderstand 19 geschaltet ist. Bei dieser Schaltungsanordnung ist das vom Tacho-Genera-

J" tor 7 bewirkte Ausmaß der Geschwindigkeitsdämpfung während der Einjustierung kleiner als beim ersten Ausführungsbeispiel.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4, wo wieder die gleichen Bezugszahlen die gleichen Elemente

>5 bezeichnen, besteht die Schalteranordnung aus Mehrfachschaltern 14', 15'. die so angeordnet sind, daß durch Schließen eines vorgegebenen Mehrfachschalters dcr Antrieb 6 in einem entsprechenden vorgegebenen Drehsinn in Bewegung gesetzt wird. Er wird hierbei

¹⁽¹ unmittelbar über eine Gleichstromquelle geschaltet. Durch die Betätigung des Mehrfachschalters wird zugleich auch der Verstärker 3 vom Antrieb 6 getrennt. Die eigentliche Angleichung zwischen den Bewegungsendpunkten des Arbeitselements und des Objektiv-Bau-

■5 teils erfolgt wie oben.

Die Erfindung schafft also eine moduiare Objektiv-Steuereinheit, die in sich selbst abgeschlossen ist und an ein Objektiv angeschlossen und angepaßt werden kann, ohne daß ein vollständiges Servo-System benutzt

>'> werden oder auch nur vorhanden sein muß. Hie-durch ist der Einjustierungsvorgang einfacher, schneller und bequemer als bisher. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, daß im Falle eines Versagens einer Befehlseinheit die Schalteranordnung der Objektiv-Steuereinheit als Not-

>⁵ oder Hilfs-Befehlseinheit benutzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Objektiv-Steuereinbeit für eine Kamera, mit einem Antrieb zum Verstellen eines bewegbaren Objektiv-Bauteils zwischen zwei Endpositionen, mit einem Positionsfühler, der ein bewegbares Arbeitselement aufweist, das über eine Rutschkupplung von dem Antrieb antreibbar ist, um sich dadurch zwischen zwei Endanschlägen im Gleichlauf mit der Bewegung des Objektiv-Bauteils zwischen dessen Endpositionen zu bewegen, wobei der Positionsfühler ein die Position seines bewegbaren Arbeitselements und damit die Position des Objektiv-Bauteils repräsentierendes Rückkopplungssignal erzeugt, und mit einem Verstärker, der den Antrieb in Abhängigkeit von einem Fehlersignal steuert, welches von dem Rückkopplungssignal und einem Befehlssignal abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Objektiv-Steuereinheit eine manuell bei5tigbare Schalteranordnung (14, 15; 14', 15') angeordnet ist, über die bei der Einjustierung in geschlossener Stellung an den Antrieb (6) ein Signal ausreichender Stärke angelegt ist, um durch den Antrieb das bewegbare Arbeitselement (2) des Positionsfühlers an den einen oder den anderen seiner Endanschläge (2A)zu verbringen und es unter Durchrutschen der Rutschkupplung (8) an diesem Endanschlag zu halten, während das Objektiv-Bauteil (9) seine durch den Antrieb (6) bewirkte Bewegung bis zum Erreichen seiner entsprechenden Endposition (9A) fortsetzt, wodurch das bewegbare Objektiv-Bauteil (9) und das bewegbare Arbeitselement (2) des Poshonsfühiers in gegenseitige Übereinstimmung gebrach' werden können.

2. Objektiv-Steuereinheit navii Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (14, 15) in geschlossener Stellung ein Signal an den Verstärker (3) anlegt, der daraufhin das Signal dem Antrieb (6) zuführt, um diesen das bewegbare Arbeitselement (2) zur Anlage an dem einen oder dem anderen seiner Endanschläge (2A) bringen zu lassen.

3. Objektiv-Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung zwei Schalter (14, 15) aufweist, welche den Eingang des Verstärkers (3) an eine feste positive Spannung (Klemme 12) bzw. an eine feste negative Spannung (Klemme 13) legen, wodurch das Schließen eines Schalters (14) den Antrieb (6) veranlaßt, das bewegbare Arbeitselement (2) zur Anlage an einem seiner Endanschläge (2A) zu bringen, während ein Schließen des anderen Schalters (15) den Antrieb (6) veranlaßt, das bewegbare Arbeitselement (2) zur Anlage an dem anderen seiner Endanschläge (2A)zu bringen.

4. Objektiv-Steuereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Spannungen größer als das maximale Fehlersignal sind.

5. Objektiv-Steuereinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Schalter (14,15) weitere Schalterkontakte (F i g. 2) in einer Signalleitung aufweist, die von einem Fehlersignaleingang (Klemme 11) der Steuereinheit zum Eingang des Verstärkers (3) führt, wobei einer der weiteren Schalterkontakte öffnet, um das Fehlersignal (sofern vorhanden) vom Eingang des Verstärkers zu trennen, wenn einer der ersten oder zweiten Schalter (14,15) geschlossen ist, um den Eingang des Verstärkers (3) mit einer der festen positiven oder negativen Spannungen (Klemmen 12, 13) zu verbinden.

6. Objektiv-Steuereinheit nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung einen erste.! Mehrfachschalter (54') enthält, der bei Betätigung den Antrieb (6) an eine Speisespannung (Klemmen 12, 13) legt, die den Antrieb in der einen Richtung bewegt und ihn hierbei vom Verstärker (3) ίο trennt, und daß sie einen zweiten Mehrfachschalter (15') enthält, der bei Betätigung den Antrieb (6) an die entgegengesetzt gepolte Speisespannung legt, die ihn in der umgekehrten Richtung bewegt, und der hierbei den Antrieb ebenfalls vom Verstärker (3) trennt.

7. Objektiv-Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (6) einen Tacho-Generator (7) antreibt, der in an sich bekannter Weise ein die Geschwindigkeit des Antriebs repräsentierendes Signal einer zwischen die Schalteranordnung (14, 15; 14'. 15') und den Verstärker (3) geschalteten Vergleichseinrichtung (10) zuführt, um die Geschwindigkeit der Bewegung des Antriebs (6) zu dämpfen.