DE2917176B2

DE2917176B2 - Reproduction lens for computer-controlled repro devices

Info

Publication number: DE2917176B2
Application number: DE19792917176
Authority: DE
Inventors: Hans Grumpelt; Ing.(grad.) Manfred 8000 München Schuck; Dr.rer.nat. Hermann 8031 Geiselbullach 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: 1981-08-13
Also published as: DE2917176C3; DE2917176A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Reproduktionsobjektive nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to reproduction objectives 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 Objektivs zueinander vestellt werden. 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.In the case of high-quality reproduction devices of the type in question here, the distance between Object and image plane are several meters. To change the image scale, you have to do this on a Slide arranged lens z. B. with the help of a threaded spindle by distances of one to two meters be movable. Despite the large adjustment range, the setting must be very precise. With the In addition to shifting the overall lens, you must change the image scale with an or several elements of the lens can be adjusted to one another. The individual adjustment paths are in one certain relationship to each other and must be adhered to very precisely. The response time should be the change in 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 alle zur Steuerung erforderlichen Daten in einem Speicher in digitaler Form fest eingespeichert sind. Hierbei ist eine große Speicherkapazität für die Steuerung aller Verstellbewegungen erforderlich.From the German Offenlegungsschrift 26 11 639 is a control device for lenses with variable focal length is known, in which the individual adjustment movements be carried out with the help of electromechanical means and all necessary for control Data are permanently stored in a memory in digital form. Here is a large storage capacity required for controlling all adjustment movements.

Die DE-OS 24 10 744 beschreibt ein Varioobjektiv, bei dem zur Veränderung des Abbildungsmaßstabes zuerst die entsprechende Verschiebung des Objektivs erfolgt, wonach die erreichte Objektivstellung lichteleks trisch abgetastet und aufgrund des sich aus der Abtastung ergebenden Signals Werte für weitere Bewegungen innerhalb des Objektivs elektronisch errechnet werdea Hier erfolgen die Verstellbewegungen innerhalb des Objektivs erst nach Beendigung der ίο Verschiebung des gesamten Objektivs.DE-OS 24 10 744 describes a zoom lens in which to change the image scale first the corresponding shifting of the lens takes place, after which the lens position reached is light-eclectic trically sampled and, based on the signal resulting from the sampling, values for others Movements within the lens are electronically calculated a This is where the adjustment movements take place within the lens only after the ίο displacement of the entire lens has been completed.

Bei allen bisher bekannten Reproduktionsobjektiven mit veränderlichem Abbildungsmaßstab werden für die Durchführung der erforderlichen Einstellbewegungen vollständige Steuerkurven entweder in Form elektronischer Speicherung oder als gegenständliche Kurven bereit gehalten. Hierbei erfordert die elektronische Speicherung aller erforderlichen Werte eine aufwendige Speicherkapazität Weder die elektronische Speicherung der Kurvenwerte noch die als Bauteile vorhandenen Kurven lassen eine individuelle Berücksichtigung von Korrekturwerten des jeweils verwendeten Objektivs zu.In all previously known reproduction objectives with a variable image scale for the Implementation of the necessary setting movements complete control cams either in the form of electronic ones Storage or kept ready as representational curves. This requires the electronic Storage of all required values requires a complex storage capacity Neither electronic storage the curve values nor the curves available as components allow individual consideration of correction values of the lens used in each case.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reproduktionsobjektiv zu schaffen, bei dem zur elektromechanischen Verstellung des gesamten Objektivs sowie einer oder mehrerer Glieder innerhalb des Objektivs nur eine relativ geringe Speicherkapazität erforderlich ist und bei dem die Verstellung der Objektivglieder schon während der Verschiebebewegung des gesamten Objektivs erfolgt Zudem sollen individuelle Korrekturwerte des Objektivs in den Rechenvorgängen berücksichtigt werden können.The object of the invention is to create a reproduction objective in which the electromechanical Adjustment of the entire lens as well as one or more elements within the lens only one relatively small storage capacity is required and in which the adjustment of the lens elements already takes place during the displacement movement of the entire lens. In addition, individual correction values of the lens should be taken into account in the calculation processes can be.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst
Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the features described in the characterizing part of claim 1
Appropriate further developments are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt bei einer für die Durchführung der jeweiligen Rechenvorgänge erforderlichen geringen Speicherkapazität kurze Ein-Stellzeiten bei der Veränderung des Abbildungsmaßstabes. Bei der einmaligen Eingabe der zu speichernden Koeffizienten ist die Berücksichtigung von Korrekturwerten des Objektivs möglich.The arrangement according to the invention results in one for carrying out the respective computation processes required low storage capacity short adjustment times when changing the image scale. When entering the coefficients to be saved once, correction values must be taken into account of the lens possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Hierbei zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown

F i g. 1 eine schematische Darstellung (Seitenansicht) des mechanischen Objektivaufbaues,F i g. 1 a schematic representation (side view) of the mechanical lens structure,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung mit Rechner.F i g. 2 shows a block diagram of a control device with a computer.

Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vario-Objektivs, bestehend aus den Linsenträgern 1 und 2, die zur Brennweitenänderung symmetrisch zur Blende 3 durch die Schrittmotoren 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 10 zum konstanthalten des Bildortes bewegbar ist.In detail, FIG. 1 is a schematic representation an embodiment of a varifocal lens according to the invention, consisting of the lens carriers 1 and 2, to change the focal length symmetrically to the aperture 3 by the stepper motors 4 and 5 by means of the Ball screws 6 and 7 are axially displaceable and the lens slide 8, which the aforementioned assemblies 1 to 7 and via the spindle 9 from the stepper motor 10 to keep the image location constant is movable.

Die Schrittmotoren 4, 5 und 10 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 10 effect the adjustment in connection with the control electronics and also the exact positioning of the actuators 1,2 and 8 without additional encoders. This results in a very simple and economical structure. the The computer is set to zero and initialized automatically when the system is switched on by means of light barriers as position transmitter.

In Fig. 2 is an exemplary embodiment of an inventive

gemäßen Steuereinrichtung für die notwendigen Vorstellungen in einem Vario-Objektiv dargestellt Sie setzt jich zusammen aus der Eingabeeinheit 20, dem Rechner 21, dem 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 FormAccording to the control device for the necessary ideas shown in a varifocal lens, it is composed of the input unit 20, the computer 21, the computer 21, the power supply 22 and the control electronics 23, 24 and 25, which are assigned to the stepper motors 4, 5 and 10 are. The stepper motors act on the sliding members via ball screws, as shown in FIG. 1. The respective positions of the three adjusting elements are determined by a polynomial of the form after entering β ' and pressing a start key in the computer

x= ba+ bi +ß¹ + biß¹ 2+... bn+ "> x = ba + bi + ß ¹ + biß ¹ 2 + ... bn + ">

errechnet Danach übergibt der Hauptrechner die Positionswerte der einzelnen Achsen an die Steuerelek-calculated Then the main computer transfers the position values of the individual axes to the control elec-

1010

15 troniken, die dann die Motoren starten und in die errechneten Positionen laufen lassen.15 tronics, which then start the engines and put them into the run calculated positions.

Dabei bedeutet χ den Verstellweg des Objektivträgers, Χ means the adjustment path of the lens carrier,

β 'den AbbildungsmaBstab, β 'is the image scale,

ba bis b„ die Polynomkoeffizienten, die durch die optisch-geometrischen Eigenschaften des Objektivs gegeben sind. ba to b " the polynomial coefficients that are given by the optical-geometric properties of the lens.

Bei der Berechnung der Verstellwege von Objektivkomponenten y\ und yi nach dem Polynom derselben Form, wird χ durch y_t bzw. yz ersetzt und für β' wird der errechnete Wert von χ eingesetzt Wobei y\ und y2 als Verstellwege der Schiebeglieder im Objektiv definiert sind.When calculating the displacement paths of lens components y \ and yi according to the polynomial of the same form, χ is replaced by y _t or yz and the calculated value of χ is used for β ' , where y \ and y2 are defined as displacement paths of the sliding elements in the lens .

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Reproduction lens for computer controlled Repro devices that move between object and image planes at a fixed distance from one another Change of the imaging scale is arranged displaceably in its optical axis and which has at least one optical element displaceable to the diaphragm plane, wherein for implementation of the interdependent shifts are each controlled via control electronics Servomotors are provided and the values required to control the control electronics determined by a computing unit using data stored in a memory are, characterized in that the arithmetic unit (21) is designed so that it is the Target position values of the objective and the optical element or of the image scale assigned optical members each based on the lens assigned coefficients that are in the Memory are stored, calculated and based on the setpoint position values control signals to the control electronics (23,24,25) gives off

2. Reproduction objective according to Claim 1, characterized in that the operating element which triggers the displacement of the objective has a scale assigned to the image scale

3. reproduction lens according to claim 1 or 2, characterized in that the servomotors (4, S, 10) Stepper motors are provided and the control signals are each provided by a series of pulses are formed, the number of which corresponds to the number of steps required to reach the target position is equivalent to