DE2611639A1 - Steuereinrichtung fuer objektive mit veraenderbarer brennweite - Google Patents

Description

Jos. Schneider & Co., $
Optische Werke,
üad Kreuznach

'steuereinrichtung für objektive mit veränderbarer brennweite"

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite für kinematogrcphische, photogrcphische, Repro- oder Fernseh-2v/ecke zur Bewegungssteuerung von zwei oder mehreren axial verschiebbar angeordneten optischen iichiebegliedern zur Änderung der Brennweite und zur Konstanthaltung des uiidortes in digitaler Form.

In der deutschen öffeniegungsschrift 2 410 744 wird ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite beschrieben, das eine Fernsteuerung oder Voreinstellung der beweglichen Glieder und der Blende ermöglichen soll. Dies wird mittels Detektoren, die zur Ermittlung der Lage der beweglichen Glieder dienen, einer Einrichtung zur Durchführung mathematischer Operationen und einer Einstelleinrichtung für die Einstellung des zweiten beweglichen Gliedes erreicht. Es v/ird als nachteilig angesehen, dass - infolge der nacheinander erforderlichen Erfassung und Verarbeitung der einzelnen Parameter die Einstelleinrichtung nur eine zeitlich begrenzte Verstellgeschwindigkeit aufweist. Die Einstellvorrichtung erfordert eine komplizierte und aufwendige Rechenschaltung.

Es ist eine andere Einstelleinrichtung bekannt, bei der die eine verschiebbar angeordnete optische Wirkungsgruppe mit einer Abtasteinrichtung verbunden ist, die durch Abtastung einer auf einem informationsträger angebrachten digitalen Steuerspur auf optisch-elektronischem Wege Impulse einem Motor zur

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Steuerung der anderen verschiebbar angeordneten optischen ./irkungsgruppe zuleitet. Als informationsträger können Präzisionsglasmassstäbe, Präzisionsmetallmassstäbe oder Lochstreifen dienen (DT-PS 24 25 645).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite zu schaffen, bei der je nach gewün*chter Geschwindigkeit eine exakte Verschiebung des einen optischen Schiebegliedes in Abhängigkeit von der Verschiebung des anderen optischen Schiebegliedes durch elektronische Mittel erfolgt. Die Steuereinrichtung soll relativ preiswert herstellbar sein und mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die zueinander abhängigen Verstellwege der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder in einem Speicher in digitaler Form fest eingespeichert sind und die in dem Speicher enthaltenen Informationen durch eine an sich bekannte Steuerschaltung ausgelesen und über elektromechanische Mittel auf die die abhängige Verstellbewegung ausführenden optischen Schiebeglieder übertragen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Spannungs-Frequenzwandler vor, der die für die Änderung der Durchlaufzeit vorhandene veränderliche Gleichspannung in eine veränderliche Frequenz umwandelt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen entnehmbar.

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Die zeichnung veranschaulicht schematich Ausfuhrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes,

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Objektivs mit veränderbarer Brennweite in Verbindung mit einor Steuereinrichtung für die brennweite, Üntfernunj und üiende,

Fig. 2 eine Steu.reinricntunu für die Brennweiten-, Entfernunäs- und/oder uiendcnversteliunj mit cncdocjer Istwerterfassung,

Fig. 3 eine Steuereinrichtung für die Brennweiten-, Entfernungs- und/oder Blendenverstellung mit digitaler Istwerterfassung,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Objektivs mit veränderbarer Brennweite und eine Steuereinrichtung für die Brennweite, Entfernung und Blende.

In Fig. 1 ist ein Objektiv, bestehend aus einem Frontglied 17, das zur Fokussierung durch ein Antriebssystem 27 axial verschoben wird, einem optischen Schiebeglied 1, das zur Brennweitenänderung durch ein Antriebssystem 5 axial verschoben wird, einem weiteren optischen Schiebeglied 2, das zum Konstanthalten des Bildortes durch ein Antriebssystem 6 axial verschoben wird, einer Blende 20 mit einem Antriebssystem 28 und einem Grundobjektiv 18 dargestellt. Die Steuereinrichtung setzt sich zusammen aus einer Torschaltung 26, die es gestattet, die Bewegung der beiden optischen Schiebeglieder 1 und 2 für die Brennweitenverstellung an beliebiger Stelle unabhängig von den Eingano'sbedingungen stillzusetzen, einem Speicher 3, beispielsweise einem Halbleiterspeicher als PROM oder einem maskenprogrammierbaren ROM, der die Abhängigkeit der Stellung der beiden

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Schiebeglieder 1 und 2 und/oder die Stellung des Frontgliedes 17' für verschiedene Entfernun^seinstellungen und/oder die stellung der Blende 20 in Abhängigkeit von der Brennweite enthält, einer Steuerschaltung 4 für den Speicher 3, einem Spannungs-Frequenz-Wandler 7, der es ermöglicht, die Zeit des Funktionsablaufs, beispielsweise bei der brennweitenänderunc;, air Gleichspannung ο vorzugeben. Diese Gleichspannung G ist veränderlich und ermöglicht je nach ihrer Höhe eine üurchicufzeitänderung von beispielsweise 1 bis 600 bekunden, auch ist zusätzlich noch ein Steuermittel 21 vorgesehen, welches gestattet, die Einstellung der Brennweite zur Auswohl eines bestimmten Biidciusschnittes vorzunehmen bzw. vorprogrammierte Brennweitenstellunyen abzurufen. Weiterhin ist ein Steuermittel 19 vorgesehen, welches gestattet, die Einstellung der Schärfe auf verschiedene Objekte vorzunehmen bzw. vorprogrammierte Entfernuncseinstellungen abzurufen.

In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführuncjsform einer Steuereinrichtung für die Verstellung der Brennweite dargestellt, die sich zusammensetzt aus der Steuerschaltung 4 zum Auslesen des Speichers 3 und einem dem Schiebeglied 1 zugeordneten Digital-Änalogwandler 13, der die digital vorliegenden Werte des Speichers 3 in analoge Vierte umsetzt, um diese in einem nachfolgenden Servosystem 9 mit einer analogen Istwerterfassung 11 direkt verarbeiten zu können. In gleicher V/eise ist dem optischen Schiebeglied 2 ein Lägital-Änalogwandler 14 mit einem Servosystem 10 und einer anclogen Istwerterfassung 12 zugeordnet, wobei die Speicherinformationen für die beiden Antriebssysteme 5 und 6 verschieden sein können.

Eine Steuereinrichtung, bestehend aus dem Digital-Analogwandler 13, dem Servosystem 9 und der Istwerterfassung 11,ist auch geeignet für die Blenden- und/oder Entfernungsverstellung, wobei hierfür in dem Speicher 3 die entsprechenden Informationen für die Blende und Entfernung enthalteR ^eija jnU&sen,

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführunysform einer Steuereinrichtung für die Verstellung der Brennweite dargestellt. Diese besteht aus der Steuerschaltung 4 zum Auslesen des Speichers 3 und dem dem Schiebeglied 1 zugeordneten Servosystem 9 mit digitaler Istwerterfassung 15, wobei der Soll-Istwertveryleich digital erfolgt. In gleicher './eise ist dem anderen optischen Schiebeglied 2 das Servosystem 10 mit einer digitalen Istwerterfassung 16 zugeordnet, wobei die Speicherinformationen für beide Antriebssysteme 5 und 6 verschieden sein können.

Eine Steuereinrichtung, bestehend aus dem Servosystem 9 und der digitalen Istwerterfassung 15 ist auch geeignet fUr die Blenden- und/oder Entfernungsverstellung, wobei hierfür in dem Speicher 3 die entsprechenden Informationen für die Blende und Entfernung enthalten sein müssen.

In Fig. 4 ist ein Objektiv mit Antriebssystemen für die Verstellung der Schiebeglieder 1 und 2 und der Blende 20 entsprechend der Fig.l dargestellt. Lediglich das Antriebssystem 27 für die Fokussierung des Frontglieds 17 ist fortgefallen, da nach Fig. 4 die Entfernungsverstellung von den optischen Schiebegliedern 1 und 2 übernommen wird. Die Steuereinrichtung nach dieser Ausfuhrungsform besteht aus der Steuerschaltung 4, dem Speicher 3,die in schon oben beschriebener Weise für die Verstellung verschiedener Gruppen wirken, einem Speicher 22, der die Daten enthält, die erforderlich sind, wenn die Schiebeglieder 1 und 2 zur Entfernungsverstellung herangezogen werden und einer Steuerschaltung 23, welche die ausgelesenen Informationen der Speicher 3 und 22 in geeigneter Weise für die Steuerung der beiden optischen Schiebeglieder 1 und 2 verknüpft. Weiterhin enthält die Steuereinrichtung einen Speicher 24, in dem die Daten für die Stellung der Blende 20 in Abhängigkeit von der Brennweite enthalten sind, wenn die Blende 20 in Abhängigkeit von der Brennweite gesteuert werden muss, sowie eine Steuerschaltung 25, welche

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die digital vorliegenden Informationen für die Steuerung der Blende 20 umsetzt.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung bringt gegenüber den bekannten berührungslosen Steuerungen den besonderen Vorteil, dass die Daten direkt von der Rechenanlage in den Speicher (PROM) eingegeben werden können oder bei einem maskenprogrammierbaren Speicher (ROM), dass der von der Rechenanlage ausgegebene Datenträger benutzt werden kann. Hierdurch ist jede Zwischenübertragung ausgeschlossen. Weiterhin wird als Vorteil angesehen, dass Halbleiterspeicher relativ preiswert und mit hoher Zuverlässigkeit herstellbar sind»

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Claims (28)

1. Patentansprüche

   (iy Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer orennv/eite für kinematographische, photographische, Repro- oder Fernseh-iwecke zur Sewegungssteuerunvj von zwei oder mehreren axial verschiebbar angeordneten Jchiebegliedern zur Änderung der Brennweite und zur Konstanthaltung des Bildortes, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander abhängigen Verstellwege der axial verschiebbar angeordneten optischen bchiebeglieder (l und 2) in einem Speicher (3) in digitaler Form fest eingespeichert sind und die in dem Speicher(S) enthaltenen Informationendurch eine an sich bekannte Steuerschaltung (4) ausgelesen und über elektromechanische Mittel (5,ti) auf die die abhängige Verstellbewegung ausfülirenden optischen Schiebeglieder (l und 2} übertragen werden.

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   ORIGINAL INSPECTED
2. 2. steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ipannungs-Frequenzwandler (7) vorhanden ist, der d:Le für die
   /-.nderuncj der Durchlaufzeit vorhandene veränderliche Gleichspannung (υ) in eine veränderliche Frequenz umwandelt.
3. 3. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach . jispruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, drss die Verstellung der-axial verschiebbar angeordneten optischen ochiebecjlieder (l und 2) durch Jervosysteme (9 bzw. IC) mit cneloger istwerterfassung (ll bzw. 12) und analogem Soll-Istwert-Vergleich
   erfolgt und Digital-Änalogwandler (13 bzw. 14) die digital vorliegenden Werte umformt.
4. 4. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (l und 2) durch Servosysteme (9 bzw. 10) durchgeführt wird und die Istwerterfassung (15 bzw. 16) und der Soll-Istwert-Vergleich in digitaler Form erfolgt.
5. 5. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (l und 2) durch Schrittmotore durchgeführt wird, wobei der Soll-Istwert-Vergleich analog oder digital erfolgt.
6. 6. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
   dass in dem Speicher (3) zusätzlich die Stellung der zur Entfernungseinstellung verschiebbar angeordneten optischen Schiebe"

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   glieder (l7) bei verschiedenen Cbjeictontfcrnungen eingespeichert ir.t und entsprechende Steuermittel (19) vorgesehen sind.
7. 7. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Drennweitc nach Anspruch 1 oder ό, dt; durch gekennzeichnet, dass in dem speicher (o) zusätzlich ",verte zur Änderung des blendendurcnmessers einer Blende (2ü) in Abhängigkeit von der jeweiligen brennweite eingespeichert sind und entsprechende iteuermittei (?l) bzw. oteuerschaitun-jen (^5) vor^eseh^n sznd.
8. G. iteuereinrichtuni, für objektive mit veränderbarer Brennweite nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Speicher (£?) vorhanden ist, der die Stellung der zur Entfernungeeinrteliuno verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (l und 2) bei verschiedenen Übjektentfernungen beinhaltet und dcss eine entsprechende Steuerschaltung (23) vorgesehen ist.
9. 9. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Speicher (24) vorhanden ist, in dem die Werte zur Änderung der LJlendendurchmesser einer Blende (2θ) in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennweite eingespeichert sind und dass eine entsprechende Steuerschaltung (25) vorgesehen ist.
10. 10. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Torschaltung (26) vorhanden ist, die die Funktion der Steuereinrichtung an beliebiger Stelle stillsetzt.

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    I/

    1 erstes bchiebeglied

    2 zweites Schiebeglied

    3 Speicher

    4 Steuerschaltung,

    5 Antriebssystem für ό ,Antriebssystem für

    7 Spcnnungs-Frequenzwandier

    <j Gleichspannung

    9 Servosystem

    10 Servosystem
11. 11 Istwerterfassung
12. 12 Istwerterfassung
13. 13 Digital-Änalogwandler
14. 14 Digitd-Änalogwandler
15. 15 Istwerterfassung
16. 16 Istwerterfassung
17. 17 Frontgiied
18. 13 Grundobjektiv
19. 19 Steuermittel
20. 20 Blende
21. 21 Steuermittel
22. 22 Speicher
23. 23 Steuerschaltung
24. 24 Speicher
25. 25 Steuerschaltung
26. 26 Torschaltung
27. 27 Antriebssystem für
28. 28 Antriebssystem für

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