DE2611639B2

DE2611639B2 - Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite

Info

Publication number: DE2611639B2
Application number: DE19762611639
Authority: DE
Inventors: Otto 6550 Bad Kreuznach Thomas
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1981-06-25
Also published as: JPS52114321A; DE2611639C3; FR2344859B3; ATA986776A; DE2611639A1; FR2344859A1; GB1532576A; AT359747B

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite für kinematographische, photographische, Repro- oder Fernseh-, Zwecke zur Bewegungssteuerung von zwei oder mehreren axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebegliedern zur Änderung der Brennweite und zur Konstanthaltung des Bildortes in digitaler Form.

In der deutschen Offenlegungsschrift 24 10 744 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 wird 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 Steuerung der anderen verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppe zuleitet. Als Informationsträger können Präzisionsglasmaßstäbe, Präzisionsmetallmaßstäbe oder Lochstreifen dienen (DE-PS 24 25 645).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite zu schaffen, bei der je nach gewünschter 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, dei die für die Änderung der Durchlaufzeit vorhandene veränderliche Gleichspannung in eine veränderliche Frequenz umwandelt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen entnehmbar.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Objektivs mit veiänderbarer Brennweite in Verbindung mit einer Steuereinrichtung für die Brennweite, Ent.'ernung und Blende,

F i g. 2 eine Steuereinrichtung für die Brennweiten-, Entfernungs- und/oder Blendenverstellung mit analoger Istwerterfassung,

F i g. 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 l.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 Eingangsbedingungen stillzusetzen, einem Speicher 3, beispielsweise einem Halbleiterspeieher als PROM oder einem maskenprogrammierbaren ROM, der die Abhängigkeit der Stellung der beiden Schiebeglieder 1 und 2 und/oder die Stellung des Frontgliedes 17 für verschiedene Entfernungseinstellungen und/oder die Stellung der Blende 20 in Abhängig- so keit von der Brennweite enthält, einer Steuerschaltung 4 für den Speicher 3, einem Spannungs-Frequenzwandler 7, der es ermöglicht, die Zeit des Funktionsablaufs, beispielsweise bei der Brennweitenänderung, als Gleichspannung 8 vorzugeben. Diese Gleichspannung 8 ist veränderlich und ermöglicht je nach ihrer Höhe eine Durchlaufzeitänderung von beispielsweise 1 bis 600 Sekunden, auch ist zusätzlich noch ein Steuermittel 21 vorgesehen, welches gestattet, die Einstellung der Brennweite zur Auswahl eines bestimmten Bildausschnittes vorzunehmen bzw. vorprogrammierte Brennweitenstellungen abzurufen. Weiterhin ist ein Steuermittel 19 vorgesehen, welches gestattet, die Einstellung der Schärfe auf verschiedene Objekte vorzunehmen bzw. vorprogrammierte Entfernungseinstellungen abzurufen.

In Fig.2 ist eine mögliche Ausführungsform 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-Analogwandler 13. der die digital vorliegenden Werte des Speichers 3 in analoge Werte umsetzt, um diese in einem nachfolgenden Servosystem 9 mit einer analogen Istwerterfassung 11 direkt verarbeiten zu können. In gleicher Weise ist dem optischen Schiebeglied 2 ein Digital-Analogwandler 14 mit einem Servosystem !0 und einer analogen 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 enthalten sein müssen.

In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform einer Steuereinrichtung für die Verstellung der Brennweite dargestellt. Di<:se 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-Istwertvergleich digital erfolgt. In gleicher Weise 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 für die Blenden- und/oder Entfernungsverstellung, wobei hierfür in dem Speicher 3 die entsprechenden Informationen für die Blende und Entfernung enthalten sein müssen.

In F i g. 4 ist ein Objektiv mit Antriebssystemen für die Verstellung der Schiebeglieder 1 und 2 und der Blende 20 entsprechend der F i g. 1 dargestellt. Lediglich das Antriebssystem 27 für die Fokussierung des Frontglieds 17 ist fortgefallen, da nach F i g. 4 die Entfernungsverstellung von den optischen Schiebegliedern 1 und 2 übernommen wird. Die Steuereinrichtung nach dieser Ausführungsform 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 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 Halbleiter-

26 11	5	639	6
speicher relativ preiswert und mit hoher Zuverlässigkeit		Digital-Analogwandler
herstellbar sind.	13	Digital-Analogwandler
Liste der Bezugszeichen	14	Istwerterfassung Istwerterfassung
I erstes Schiebeglied	15 16	Frontglied
2 zweites Schiebeglied	17	Grundobjektiv
3 Speicher	18	Steuermittel
4 Steuerschaltung	19	Blende
5 Antriebssystem für 1	20	Steuermittel
6 Antriebssystem für 2 ₁₍₎	21	Speicher
7 Spannungs-Frequenzwandler	22	Steuerschaltung
8 Gleichspannung	23	Speicher
9 Servosystem	24	Steuerschaltung
10 Servosystem	25	Torschaltung
Il Istwerterfassung ₁₅	26	Antriebssystem für 17
12 Istwerterfassung	27	Antriebssystem für 20
28	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite für kinematographische, photo- -■ graphische, Repro- oder Fernseh-Zwecke zur Bewegungssteuerung von zwei oder mehreren axial verschiebbar angeordneten Schiebegliedern zur Änderung der Brennweite und zur Konstanthaltung des Bildortes, dadurch gekennzeichnet, Ό daß die zueinander abhängigen Verstellwege der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1 und 2) in einem Speicher (3) in digitaler Form fest eingespeichert sind und die in dem Speicher (3) enthaltenen Informationen durch eine an sich bekannte Steuerschaltung (4) ausgelesen und über elektromechanische Mittel (5, 6) auf die die abhängige Verstellbewegung ausführenden optischen Schiebeglieder (1 und 2) übertragen werden.

2. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungs-Frequenzwandler (7) vorhanden ist, der die für die Änderung der Durchlaufzeit vorhandene veränderliche Gleichspannung (8) in eine veränderliche Frequenz umwandelt.

3. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (t und 2) durch Servosysteme (9 bzw. 10) mit analoger Istwerterfassung (11 bzw. 12) und analogem Soll-Istwert-Vergleich erfolgt und Digital-Analogwandler (13 bzw. 14) die digital vorliegenden Werte umformt.

4. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1 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. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1 und 2) durch Schrittmotore durchgeführt wird, wobei der Soll-Istwert-Vergleich analog oder digital erfolgt.

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 Schiebeglieder ^5S (17) bei verschiedenen Objektentfernungen eingespeichert ist und entsprechende Steuermittel (19) vorgesehen sind.

7. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher (3) zusätzlich Werte zur Änderung des Blendendurchmessers einer Blende (20) in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennweite eingespeichert sind und entsprechende Steuermittel (21) bzw. Steuerschaltungen (25) vorgesehen sind.

8. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Speicher (22) vorhanden ist, der die Stellung der zur Entfernungseinstellung verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1 und 2) bei verschiedenen Objektentfernungen beinhaltet und daß eine entsprechende Steuerschaltung (23) vorgesehen ist

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 Blendendurchmesser einer Blende (20) in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennweite eingespeichert sind und daß eine entsprechende Steuerschaltung (25) vorgesehen ist.

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.