DE2917176A1

DE2917176A1 - Computerised focus control for process camera - has separate stepping motors for each lens element mounted on carriage

Info

Publication number: DE2917176A1
Application number: DE19792917176
Authority: DE
Inventors: Hans Grumpelt; Manfred Ing Grad Schuck; Hermann Dr Rer Nat Walter
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DE2917176B2; DE2917176C3

Abstract

The focus control is for a computer controlled process camera and has the lens elements (1, 2) mounted on the lens carriage (8) on independent stepping motors (4, 5) and with the carriage moved by a further motor (10). The required motor settings are stored in the address and the motors are controlled separately for a rapid setting. The motors drive threaded spindles and operate at the same time to reach the programmed co-ordinates. This enables a magnification change to be rapidly set with the zoom lens without having to wait for each element to be set. The equipment is aligned with reference light beams at the start of the process and the required co-ordinates inserted as simple addresses.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reproduktions-The invention relates to a reproduction

objektiv nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.objectively according to the preamble of claim 1.

Bei hochwertigen Reproduktionsgeräten der hier in Frage stehenden Art kann der Abstand zwischen Objekt-und Bildebene mehrere Meter betragen. Zur Änderung des Abbildungsmaßstabes muß das auf einem Schlitten angeordnete Objektiv z.B. mit Hilfe einer Gewindespindel um Wege von ein bis zwei Metern verschiebbar sein. Trotz des großen Verstellbereiches muß die Einstellung sehr präzis erfolgen. Mit der Änderung des Abbildungsmaßstabes müssen zusätzlich zur Verschiebung des Gesamtobjektives eine oder mehrere Glieder des Objektives zueinander verstellt werden.In the case of high-quality reproduction devices, the one in question here Art, the distance between the object and image plane can be several meters. To change The lens, which is arranged on a slide, must, for example, include the image scale With the help of a threaded spindle, it can be moved by a distance of one to two meters. Despite Due to the large adjustment range, the setting must be made very precisely. With the change the image scale must be in addition to the shifting of the overall lens one or more members of the lens can be adjusted to each other.

Die einzelnen Verstellwege stehen in einem bestimmten Verhältnis zueinander und müssen sehr genau eingehalten werden. Dabei soll die Einstellzeit bei der Änderung des Abbildungsmaßstabes möglichst kurz sein.The individual adjustment paths are related to one another in a certain way and must be adhered to very precisely. The setting time should be used for the change the reproduction scale should be as short as possible.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 639 ist eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite bekannt, bei der die einzelnen Verstellbewegungen mit Hilfe elektromechanischer Mittel ausgeführt werden und die zur Steuerung erforderlichen Daten in einem Speicher in digitaler Form fest eingespeichert sind. Hierbei ist Speicherkapazität für alle Verstellbewegungen erforderlich.From the German Offenlegungsschrift 26 11 639 is a control device known for lenses with variable focal length, in which the individual adjustment movements be carried out with the help of electromechanical means and those necessary for control Data are permanently stored in a memory in digital form. Here is Storage capacity required for all adjustment movements.

Die DOS 2 410 744 beschreibt ein Zoom-Objektiv, bei dem zur Veränderung des Abbildungsmaßstabes zuerst die entsprechende Verschiebung des Objektives erfolgt, wonach die erreichte Objektivstellung abgetastet und aufgrund des sich aus der Abtastung ergebenden Signales Werte für weitere Bewegungen innerhalb des Objektives elektronisch errechnet werden. Hier erfolgen die Verstellbewegungen innerhalb des Objektives erst nach Beendigung der Verschiebung des gesamten Objektives.DOS 2 410 744 describes a zoom lens with which to change of the image scale, the corresponding shift of the lens takes place first, after which the achieved lens position is scanned and due to the result of the scanning resulting signal values for further movements within the lens electronically can be calculated. Take place here the adjustment movements within of the lens only after the displacement of the entire lens has been completed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reproduktionsobjektiv zu schaffen, bei dem zur elektromehhanischen Verstellung des gesamten Objektives sowie einer oder mehrerer Glieder innerhalb des Objektives nur eine relativ geringe Speicherkapazität erforderlich ist und bei dem die Verstellung der Objektivglieder schon während der Verschiebebewegung des gesamten Objektives erfolgt.The object of the invention is to create a reproduction lens, in the case of the electromechanical adjustment of the entire lens as well as one or several members within the lens only have a relatively small storage capacity is required and in which the adjustment of the lens elements already during the Shifting movement of the entire lens takes place.

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschriebene Objektiv gelöst.This task is achieved by the characterizing part of claim 1 described lens solved.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in Unteransprüchen beschrieben.Appropriate further developments are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt bei einer geringen erforderlichen Speicherkapazität kurze Einstellzeiten bei der Veränderung des Abbildungsmaßstabes.The arrangement according to the invention results in a low required Storage capacity short setting times when changing the image scale.

In der Zeichnung ist ein Ausftlhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Hierbei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung (Seitenansicht) des mechanischen Ob-Jektivaufbaues Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung mit Rechner.They show: Fig. 1 a schematic representation (side view) of the mechanical lens structure FIG. 2 is a block diagram of a control device with calculator.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vario-Objektives, bestehend aus den Linsenträgern 1 und 2, die zur Brennweitenänderung symmetrisch zur Blende 3 durch die Schrittmotore 4 und 5 mittels der Kugelrollspindeln 6 und 7 axial verschiebbar sind und dem Objektivschlitten 8, der die vorgenannten Baugruppen 1 bis 7 trägt und Über die Spindel 9 vom Schrittmotor lo zum konstanthalten des Bildortes bewegbar f: st.In detail, Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment a varifocal lens according to the invention, consisting of the lens carriers 1 and 2, which is symmetrical to the aperture 3 for changing the focal length by means of the stepper motors 4 and 5 are axially displaceable by means of the ball screws 6 and 7 and the lens slide 8, which carries the aforementioned assemblies 1 to 7 and via the spindle 9 from the stepper motor lo movable to keep the image location constant f: st.

Die Schrittmotore 4, 5 und 1o bewirken in Verbindung mit der Steuerelektronik die Verstellung und auch die genaue Positionierung der Stellglieder 1, 2 und 8 ohne zusätzliche Drehgeber. Dadurch ergibt sich ein sehr einfacher und wirtschaftlicher Aufbau. Die Nullpunktseinstellung und Initialisierung des Rechners erfolgt automatisch nach dem Einschalten der Anlage mittels Lichtschranken als Stellungsgeber.The stepper motors 4, 5 and 1o work in conjunction with the control electronics the adjustment and also the exact positioning of the actuators 1, 2 and 8 without additional encoders. This results in a very simple and economical one Construction. The computer is set to zero and initialized automatically after switching on the system by means of light barriers as position transmitter.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung für die notwendigen Vorstellungen in einem Vario-Objektiv dargestellt.In Fig. 2 is an embodiment of a control device according to the invention shown in a varifocal lens for the necessary ideas.

Sie setzt sich zusammen aus der Eingabeeinheit 20, dem Rechner 21, d em Rechner 21, dem Netzteil 22 und den Steuerelektroniken 23, 24 und 25, die den Schrittmotoren 4, 5 und 10 zugeordnet sind. Die Schrittmotoren wirken über Kugelrollspindeln auf die Schiebeglieder, wie in Fig. 1 dargestellt. Die jeweiligen Positionen der drei Verstellelemente werden nach Eingabe von ß' und Drücken einer Starttaste im Rechner nach einem Polynom der Form x = bo + b1 + ßt + b2 ß'2 + .... bn + cn errechnet. Danach ergibt der Hauptrechner die Positionswerte der einzelnen Achsen an die Steuerelektroniken, die dann die Motoren starten und in die errechneten Positionen laufen lassen.It is composed of the input unit 20, the computer 21, d em computer 21, the power supply unit 22 and the control electronics 23, 24 and 25, which the Stepper motors 4, 5 and 10 are assigned. The stepper motors work via ball screws onto the sliding members, as shown in FIG. The respective positions of the three adjustment elements are activated after entering ß 'and pressing a start button in the Calculator based on a polynomial of the form x = bo + b1 + ß + b2 ß'2 + .... bn + cn calculated. The main computer then sends the position values of the individual axes to the control electronics, which then start the motors and let them run in the calculated positions.

Dabei bedeutet x den Verstellweg des Objektivträgers, ß' den Abbildungsmaßstab, bo bis bn die Polynomkoeffizienten, die durch die optisch-geometrischen Eigenschaften des Objektivs gegeben sind.X means the adjustment path of the lens carrier, ß 'the image scale, bo to bn are the polynomial coefficients that result from the opto-geometric properties of the lens are given.

Bei der Berechnung der Verstellwege von Objektivkomponenten y1 und y2 nach dem Polynom derselben Form, wird x durch y1 bzw. y2 ersetzt und für B' wird- der errechnete Wert von x eingesetzt. Wobei y1 und y2 als Verstellwege der Schiebeglieder im Objektiv definiert sind.When calculating the adjustment paths of lens components y1 and y2 after the polynomial of the same form, x is replaced by y1 or y2 and for B 'becomes- the calculated value of x is inserted. Whereby y1 and y2 as adjustment paths of the sliding elements are defined in the lens.

Claims

Reproduction lens for computer-controlled reproduction devices. Claims Reproduction lens for computer-controlled repro devices, which is between in fixed Distance between the object and image plane to change the image scale is arranged displaceably in its optical axis and the at least one for Has diaphragm plane displaceable optical member, wherein to carry out the interdependent shifts provided electronically controlled servomotors are characterized in that the displacement of the lens and one or several members of the same required electronic values depending electronically stored values assigned to the respective imaging scale can be calculated.

2. reproduction objective according to claim 1, characterized in that that the control element that triggers the shifting of the lens corresponds to the image scale has assigned scale.

3. reproduction objective according to claim 1, characterized in that that the electronic bills for the adjustment of one or more lens elements take place immediately after calling up the data required for adjusting the lens, i.e.

all adjustment movements begin essentially at the same time.