DE3045981C2

DE3045981C2 - Elektromagnetisch angetriebener Kameraverschluß

Info

Publication number: DE3045981C2
Application number: DE3045981A
Authority: DE
Inventors: Syuichiro Kawasaki Kanagawa Saito; Syozo Machida Tokyo Yoshida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1983-07-07
Also published as: US4367938A; JPS5685817U; DE3045981A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf e'^en elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschluß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntermaßen ermöglicht ein elektromagnetisch angetriebener Kameraverschluß, bei dem der Öffnungsund Schließvorgang der Verschlußlamellen von einer elektromagnetischen Antriebsquelle durchgeführt wird, nicht nur einen einfacheren mechanischen Aufbau und geringere Abmessungen als ein mechanisch angetriebener Kameraverschluß, sondern auch eine Verringerung der Herstellungskosten. Allerdings ist die mögliche Batteriekapazität einer Kamera zwangsläufig sehr begrenzt, so daß das Antriebsdrehmoment eines solchen Kameraverschlusses meist auf das erforderliche Minimum beschränkt wird. Hierdurch können sich etwaige Laständerungen in erheblichem Maße auf die elektromagnetische Antriebsquelle auswirken und damit unerwünschterweise die Ablaufzeit des Kameraverschlusses verändern.

Laufen z. B. die Verschlußlamellen in der normalen Horizontallage einer Kamera bei der Verschlußöffnung in Abwärtsrichtung ab, so erfolgt die Verschlußöffnung bei Umkehr der Kamera-Normallage durch eine Aufwärtsbewegung der Verschlußlamellen, wodurch sich die Belastung der elektromagnetischen Antriebsquelle des Kameraverschlusses und damit dessen Ablaufzeit erheblich ändern.

Bei einem elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschluß der eingangs genannten Art ist es in diesem Zusammenhang bereits bekannt (DE-OS 30 11 693), zur Verhinderung eines Aufpralls bzw. Rückpralls der Verschlußlamellen kurz vor Beendigung ihrer Ablaufbewegung einen größeren Strom als den für die Normalbewegung der Verschlußlamellen erforderlichen Treiberstrom Antriebsspulen der Verschlußlamellen zuzuführen, so daß diese mit stärkerer Kraft als bei der Ablaufbewegung gegen ein Halteteil oder Anschlagglied gedrückt werden. Die durch den Aufprall entstehende Gegenkraft soll hierdurch schnell gedämpft werden, so daß die VerschlußlameUen rasch zum Stillstand kommen. Hierbei werden d|e Zeiten, zu denen dieser Aufprallverhinderungsstrom einsetzt und endet, von einer Steuerschaltung ausgehend vom Bepjnn der ίο Stromzufuhr für die Abiaufbewegung des Verschlusses abgeschätzt, wobei die eingesteuerte Zeitbeziehung und die Stromwerte in Abhängigkeit von den individuellen Kennwerten der jeweils verwendeten Kamera einstellbarsind.

Die zeitliche Steuerung der Zuführung des Zusatz- -stromes kann jedoch auch in Abhängigkeit von den unter Verwendung von Detektorschaltern ermittelten jeweiligen Ablaufstellungen eines vorderen und hinteren Verschlußvorhangs erfolgen. Zu diesem Zweck ist dem vorderen und hinteren Verschlußvorhang jeweils ein Detektorschalter mit zwei Kontakten zugeordnet, die derart in der Drehsirecke eines Versehiuß-Siellhebels liegen, daß sie kurz vor Beendigung der Ablaufbewegung des jeweiligen Verschlußvorhangs geschlossen werden. Hiermit lassen sich allerdings nur ablaufbewegungsabhängige Schaltvorgänge zur Verhinderung eines Rückpralls der Verschlußvorhänge am Ende ihrer Ablaufbewegung auslösen, die die Ablaufzeit der Verschlußvorhänge in keiner Weise beeinflussen und handhabungsbedingte bzw. haltungsabhängige Lageänderungen dar Kamera unberücksichtigt lassen. Darüber hinaus ist aus der DE-OS 25 26 421 ein sogenannter Mehrfachschieber-Verschluß für Kameras bekannt, dessen über Topfmagneten mit beweglichen Antriebszylinderspulen elektromagnetisch angetriebene Verschlußlamellen sehr leicht ausgeführt sind, was die Gefahr des Auftretens unterschiedlicher Spulenantriebsgeschwindigkeiten in sich birgt. Zur Vermeidung dieses Nachteils können die Spulen mit einer an einen Operationsverstärker angeschlossenen zusätzlichen Geberwicklung versehen werden, in der bei Änderungen der Spulengeschwindigkeit Spannungen induziert werden, mit deren Hilfe dann ein im Spulenstromkreis befindliches Verknüpfungsglied im Sinne einer Konstanthaltung der Spulengeschwindigkeit angesteuert wird. Diese Maßnahmen sind zwar auf die Aufrechterhaltung einer linearen Ablaufcharakteristik der Verschlußvorhänge durch Konstanthaltung der Spulengeschwindigkeit gerichtet, beinhalten aber im wesentlichen nur eine Korrektur von Bewegungsungleichheiten der Antriebsspulen ohne eine konstant einwirkende, aufgrund einer veränderten Kameralage bzw. -haltung aber unterschiedlich angreifende Schwerkrafteinwirkung speziell zu berücksichtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschluß der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß auf einer handhabungsbedingten Rechts- oder Linksneigung einer Kamera sowie einer Umkehr der Kamera-Normallage beruhende schwerkraftabhängige Änderungen der AblaufcharakterUtik der Verschlußlamellen verhindert werden.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst. Erfindungsgemäß sind somit schwerkraftgesteuerte Lagedetektorschalter vorgesehen, die auf die Richtung der Schwerkrafteinwirkung ansprechen und bei einer von der Normallage abweichenden Rechts- oder

Unksneigung der Kamera sowie im Felle einer Kameraumkehr beim Photographieren ansprechen und über eine Steuerschaltung die Stromversorgung, d. h. die der elektromagnetischen Antriebsquelle des Kameraverschlusses zugeführte Stromstärke und damit das Antriebsdrehmoment zur schwprkrafteinwirkungsunabhängigen Konstanthaltung der Ablaufcharakteristik bzw. Ablaufzeit der Verschlußlamellen steuern. Hierbei läßt sich — im Gegensatz zu einer konstanten Ablaufgeschwindigkeit eine definierte progressiv ansteigende Beschleunigung der Verschlußlamellen bei konstanter Ablaufzeit erzielen, was insbesondere bei hohen Verschlußzeiten erhebliche Vorteile in bezug auf die dann bei Schlitzverschlüssen noch mögliche Schlitzbreite aufweist

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuerschaltung eine Anzahl von Widerständen zur Stromversorgungssteuerung auf, die über die Lagedetektorschaltung miteinander kombinierbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführunzsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild, das das Antriebsprinzip eines elektromagnetisch angetriebenen Käme- raverschlusses veranschaulicht,

F i g. 2 ein elektrisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschlusses,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh- ■» rungsbeispiels für die Anordnung der Lagedetektorschalter gemäß F i g. 2 in einem Kameragehäuse und

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für den Aufbau des elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschlusses. «

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Konstantstrom-Treiberschaltung für einen elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschluß.

In F i g. 1 ist mit Vr eine Konstantspannungsquelle bezeichnet, während die Bezugszeichen η und R mit der Konstantspannungsquelle Vr verbundene Spannungsteilerwiderstände und das Bezugszeichen A einen Operationsverstärker bezeichnen. Mit Tr ist ein Ausgangstransistor bezeichnet, dessen Basis mit dem Ausgang des Operationsverstärkers A verbunden ist Der Operationsverstärker A erzeugt bei Anstehen eines Verschlußauslöscsignais seinerseits ein Ausgangssignal und ist über seinen nichtinvertierenden Eingang mit dem Verbindungspunkt der beiden Spannungsteilerwiderstände R und η /^rbunden, während sein ^5(l invertierender Eingang mit dem Emitter des Ausgangstransistors Tr verbunden ist Mit r ist ein Emitterwiderstand des Ausgangstransistors Tr bezeichnet Der Kollektor des Ausgangstransistors Tr ist über ein Solenoid Mg einer nachstehend noch näher beschriebe- " nen elektromagnetischen Antriebsquelle mit einer elektrischen Stromquelle Vcc verbunden.

Bei dieser Schaltung bewirkt bei Anstehen eines Verschlußauslösesignals der über die Spannungsteiler-Widerstände η und R fließende Strom der Konstant- äpännungsquelle Vr, daß der Operationsverstärker A den Ausgangstransistor Tr durchschaltet und das Solenoid Mg mit einer bestimmten Stromstärke versorgt wird. Diese Stromstärke unterliegt keinen großen Änderungen, da der Einfluß von Temperatur-Schwankungen in der Regel vernachlässigbar ist Das von der elektromagnetischen Antriebsquelle abgegebene Antriebsdrehmoment ist somit im wesentlichen konstant

Wenn dieses Antriebsdrehmoment mit T und der durch das Solenoid Abfließende Strom mit /bezeichnet werden, ist folgende Beziehung gegeben:

T = kl,

wobei k eine Konstante ist

Bei Vernachlässigung des Basisstroms des Ausgangstransistors Tr läßt sich der durch das Solenoid Mg fließende Strom h durch folgende Gleichung ausdrükken:

wobei mit Vre/die Spannung am nichtintervierenden Eingang des Operationsverstärkers A bezeichnet ist Wenn der Strom /■ unabhängig von einer Lageänderung der Kamera beim Auslösen konstant ist, ist auch das Antriebsdrehmoment Tkonstant

Ändert sich die durch die Verschlußl^ellen gegebene Belastung der elektromagnetischen Antriebsquelle aufgrund einer handhabungsbedingten Lageänderung der Kamera beim Auslösen, bewirkt dies eine Änderung der Ablaufzeit des Kameraverschlusses, da das Solenoid Mg mit einem Konstantstrom erregt wird. Wenn z. B. die Verscniußlamellen in der Kamera-Normallage in Abwärtsrichtung ablaufen, erfolgt ihr Ablaufen bei Umkehr der Kamera-Normallage in Aufwärtsrichtung, was aufgrund des geringen Antriebsdrehmomentes der elektromagnetischen Antriebsquelle und des dann entgegengesetzt wirkenden Schwerkrafteinflusses zwangsläufig zu einer Vergrößerung der Ablaufzeit des Kameraverschlusses führt

In F i g. 2 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschlusses dargestellt, bei dem der Spannungsteilerwiderstand λ der Treiberschaltung gemäß F i g. 1 durch eine Reihenschaltung von Widerständen r₂ und /3 ersetzt und die beiden Endanschlüsse des Widerstandes r₂ mit zwei parallelgeschalteten Lagedetektorr^haltern 5Wi und SW₂ verbunden sind, wobei der Lagedetektorschalter SWi als Arbeitskontaktschalter und der Lagedetektorschalter SW₂ als Umschalter ausgebildet sind. Die anderen Bauelemente entsprechen den Bauelementen der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 und sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Lagedetektorschalter SW₁ ist in der horizontalen Kamera-Normallage geöffnet und wird bei Umkehr der Kamera-Normallage geschlossen. Der Lagedetektorschalter SW₂ ist in der horizontalen Kamera-Normallage ebenfalls geöffnet und schließt durch jeweiliges Umschalten bei einer Rechts- oder Linksneigung der Kamera.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Lagedetektorschalter 5Wi und SW₂ im Kameragehäuse. Wie vorstehend erwähnt, wird der Lagedetektorschalter 5Wi bei Umkehr der horizontalen Kamera-Normallage geschlossen, während der Lagedetektorschalter SWj be? einer Rechts- oder Linksneigung der Kamera schließt. Die Bezugszeichen Xa und \b bezeichnen Kontakte des Lagedetektorschalters SW₁, während das Bezugszeichen Icein am freien Ende des Kontaktes Xa angebrachtes Gewicht bezeichnet. Mit Xd ist ein Anschlußelement des Lagedetektorschalters SWi bezeichnet, während Pit le und Xf Zuleitungen bezeichnet sind. Der Lagedetektorschalter SW2 ist mit Kontakten 2a, 2b und 2c versehen, wobei das freie Ende des Mittelkontakts 2a ein Gewicht 2(/träfH. Mit If Ίσ

und 2Λ sind Zuleitungen bezeichnet. Die Lagedetektorschalter SWi und SW₂ sind an geeigneten Stellen innerhalb der Kamera angebracht. Selbstverständlich können weitere Lagedetektorschalter Verwendung finden, mit deren Hilfe eine noch genauere Lagebestimmung erfolgen kann.

Nachstehend wird näher auf die Arbeitsweise des elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschlusses gemäß den F i g. 2 und 3 eingegangen.

Fig.3 zeigt eine Kamera 30 in ihrer horizontalen Normallagc. Hierbei wirkt die Schwerkraft in Abwärtsrichtung auf das Gewicht Ic des Lagedetektorschalters SW\, so daß der Kontakt (Kontaktfahne) la von dem Kontakt \b wegbewegt wird. Auf das Gewicht 2c/des Kontaktes 2a des Lagedetektorschalters 5W₂ wirkt in der Kamera-Normallage zwar die gleiche, abwärtsgerichtete Kraft, jedoch kann der Kontakt 2a aufgrund seiner Anordnung nicht abwärtsgebogen werden, so (JaG ei nut den KoiiiiikicM Iu und 2c nicht in Berührung tritt.

Bei einer Linksneigung der Kamera wirkt auf das Gewicht 2d des Lagedetektorschalters SW₂ eine linksgerichtete Kraft, so daß der Kontakt 2a gebogen wird, bis er den Kontakt 2b berührt. Bei einer Rechtsneigung der Kamera wird dagegen der Kontakt 2a durch das Gewicht 2d mit dem Kontakt 2c in Berührung gebracht. Obwohl die Schwerkraft hierbei auch auf das Gewicht Ic des Kontaktes la des Lagedetektorschalters SW₁ wirkt, bleibt der Lagedetektorschalter SWi geöffnet, da der Kontakt la seitwärts nicht gebogen wird.

Sind die Lagedetektorschalter SW, und SW₂ gemäß Fig.3 in der in Fig.2 dargestellten Weise in die Schaltungsanordnung eingefügt, so ist der Widerstand r/ in der Kamera-Normallage nicht überbrückt, da die Lagedetektorschalter SWi und SW₂ beide geöffnet sind. Bei einer Rechts- oder Linksneigung der Kamera bzw. einer Umkehr der Kamera-Normallage wird der Widerstand r₂ dagegen über den Lagedetektorschalter SWi bzw. den Lagedetektorschalter SW₂ kurzgeschlossen. Hinsichtlich der Auswahl der Widerstände r₂ und η in bezug auf den Widerstand /"1 der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 läßt sich somit die Eingangsspannung VVeY₂ am nichtintervierenden Eingang des Operationsverstärkers A der Eingangsspannung Vre/i gemäß Fig. 1 gleichsetzen und damit der durch das Solenoid Mg der elektromagnetischen Antriebsquelle fließende Strom I₂ durch

'2

= ^Vref\

ausdrucken, so daß er gleich dem Magnetisierungsstrom /i der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 wird und das gleiche Antriebsdrehmoment erhalten wird.

Bei einer Rechts- oder Linksneigung der Kamera bzw. bei Umkehr der Kamera-Normallage wird entweder der Lagedetektorschalter SWi oder der Lagedetektorschalter SW₂ geschlossen und schließt damit den Widerstand r₂ kurz. In diesem Fall gilt für die Eingangsspannung We/j am nichtip.vertierenden Eingang des Operationsverstärkers A:

den Magnetisierungsstrom I₂ gilt:

Vr

r	Vr	*+ R*	r	Vr	R	+ R	Vr
Da für Vref\ gilt:	Iy.				/·. + Λ,		r
R			R
	r,		+ γ, + R
ergibt sich dann für
, Vre,\	R	Vr
r	*+ R*	Γ

Für das Verhältnis /wischen dem bei Rechts- oder Linksneigung der Kamera sowie hei Umkehr der Kiimern-Normallage erhaltenen Magnetisierungsstrom /; /u dem in der Kamera-Normaüage erhaltenen Magnetisierungsstrom A gilt somit:

Vreh =

Vr,

	/;	r₂	r₂	+ ο + R
	/,		/·, +R
Da
		->	O

r- τ R

ist. wird der Magnetisierungsstrom I₂ gegenüber dem Magnetisierungsstrom I₂ um der Faktor

so daß für den nun durch das Solenoid Mg fließenr, +R

erhöht. Auf diese Weise erhöht sich das Antriebsdrehmoment ebenfalls um einen entsprechenden Faktor, so daß die bei Rechts- oder Linksneigung der Kamera sowie Umkehr der Kamera-Normallage aufgrund der stärkeren Schwerkrafteinwirkung auf die Verschlußlamellen gegebene Änderung der Verschluß-Ablaufzeit korrigiert und der Belichtungsvorgang mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.

In Fig.4 ist ein Ausführungsbeispiel der elektromagnetischen Antriebsquelle und des Verschlußmechanismus dargestellt. Hierbei bezeichnet die Bezugszahl 11 eine Verschlußgrundplatte mit einem Belichtungsfenster 12. während die Bezugszahlen 4 und 5 Antriebsarme für einen vorderen Verschlußvorhang bezeichnen. Der Antriebsarm 4 ist mit einem Ende fest an einer Antriebswelle 13 für den vorderen Verschlußvo. hang befestigt, wobei die Antriebswelle 13 und der Antriebsarm 4 schwenkbar an der Verschlußgrundplatte 11 angebracht sind. Der Antriebsarm 5 ist ebenfalls mit einem Ende schwenkbar an der Verschlußgrundplatte 11 angebracht Die Antriebsarme 4 und 5 tragen beweglich auf Zapfen 4a, Ab, Ac bzw. 5a, 5b und 5c gelagerte dünne Verschlußlamellen I₁ 2 und 3 mit Lichtabschirmeigenschaften.

Mit den Bezugszahlen 9 und 10 sind Antriebsarme für einen hinteren Verschlußvorhang bezeichnet Der Antriebsarm 9 ist mit einem Ende an einer Antriebswelle 17 für den hinteren Verschlußvorhang angebracht wobei der Antriebsarm 9 und die Antriebswelle 17 schwenkbar an der Verschlußgrundplatte 11 angelenkt sind. Die Antriebsarme 9 und 10 tragen ebenfalls auf Zapfen 9a, 9b, 9c bzw. 10a, 106 und 10c beweglich gelagerte hintere Verschlußlamellen 6, 7 und 8 mit

Lichtabschirmeigenschaften. Die Bezugszahl 14 bezeichnet einen fest am nicht dargestellten Kameragehäuse angebrachten Rahmen der elektromagnetischen Antriebsquelle. Die Bezugszahl 15 bezeichnet einen in diametraler Richtung magnetisierten Permanentmagneten, der in bezug auf den Rahmen 14 feststehend angeordnet ist. Die Bezugszahl 16 bezeichnet eine AntriebV'^ule für die VerschluBlamellen, die an der Antriebswelle 13 befestigt ist. Die Antriebswelle 13 ist in Öffnungen 14a und 14ϋ des Rahmens 14 beweglich gelagert, so daß die Antriebsspule 16 in bezi.ig auf ein vom Permanentmagneten 15 beabstandet angeordnetes festes Joch 18 drehbar ist. Bei Stromzufuhr wirkt die Antriebsspule 16 mit dem Magnetfeld des Permanentmagneten 15 zusammen und drehl sich hierbei in Pfeilrichtiing, wodurch die Verschlußlamellen zum Ablaufen angetrieben werden und eine Belichtung eingeleitet wird.

Da du" plpklrnmagnptkrhe AntriehsnnHlp für Hpn hinteren Verschlußvorhang in der gleichen Weise wie die Antriebsquelle des vorderen Verschlußvorhangs aufgebaut sein kann, ist sie nicht näher dargestellt.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausfüll

rungsbeispiel des elektromagnetisch angetriebenen Kameraverschlusses davon ausgegangen wird, daß sich die Verschlußablaufbewegung bei Rechts- oder Linksneigung der Kamera sowie Umkehr der Kamera-Normallage verlangsamt, kann die Korrektur des Antriebsdrehmomentes natürlich gleichermaßen auch im umgekehrten Falle, d. h. bei beschleunigter Ablaufbewegung des Verschlusses in einer nicht normalen Kameralage, erfolgen.

Ferner können anstelle der Verwendung eines Umschalters und eines Arbeitskontaktschalters als Lagedetektorschalter auch ein drehbarer Kontakt mit einem stets eine senkrechte Lage einnehmenden Gewicht und ein stets mit diesem Kontakt in Berührung stehender Schiebewiderstand Verwendung finden, mit deren Hilfe die durch das Solenoid Mg fließende Stromstärke dann kontinuierlich steuerbar ist.

Im übrigen besteht auch bei Verwendung eines Arhpitskontakisrhaltp.rs und eines Umschalters als Lagcdetektorschalter nicht nur die Möglichkeit der Überbrückung eines Widerstandes, sondern auf die gleiche Weise kann auch die Kombination einer Widerstandsgruppe geändert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch angetriebener Kameraverschluß, mit einer eine Spule und einen Permanentmagneten aufweisenden elektromagnetischen Antriebsquelle, einer Anzahl von der Antriebsquelle unter Schwerkrafteinfluß zur Ausführung einer beschleunigten Bewegung angetriebener und eine Belichtungsöffnung in konstanten Zeiten in einer bestimmten Richtung durchlaufender Verschlußlamellen und einer die Stromversorgung der mit einem Konstantstrom beaufschlagten Antriebsquelle steuernden Steuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Richtung tier Schwerkrafteinwirkung ansprechende Lagedetektorschalter (SWu SW₁) mit der Steuerschaltung (n, rs, R, A Tr) verbunden sind und bei Rechts- oder Linksneigung der Kamera sowie Umkehr der Kamera-Normallage die Steuerschaltung zur Änderung der Stromversorgung der elektromagnetischen Antriebsquelle (Mg) zum Konstanthalten der Ablaufzeit der Verschlußlamellen (1, 2, 3, 6, 7, 8) ansteuern.

2. Kameraverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Anzahl von Widerständen (n, n, R) zur Stromversorgungssteuerung aufweist, die über die Lagedetektorschalter (SWi, SWi) miteinander kombinierbar sind.