DE3127794A1

DE3127794A1 - Steuerung fuer eine zoom-einrichtung

Info

Publication number: DE3127794A1
Application number: DE19813127794
Authority: DE
Inventors: Hisao Saitama Iwanade
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1980-07-29
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1982-03-25
Also published as: HK34286A; GB2083655B; GB2083655A; JPS5729034A; DE3127794C2

Description

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ASAHI KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA
Tokyo / JAPAN

Steuerung für eine Zoom-Einrichtung

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für eine Zoom- . Einrichtung, bei der Bewegungsvorgänge einer Gruppe von Zoom-Linsen (nachfolgend "Zoom-Linsenanordnung" bezeichnet) in eine gewünschte Position von mehreren Vergrößerungsstellen (z. B. 200) durch einen Mikrocomputer gesteuert werden.

Eine herkömmliche Betätigungsschaltung, dieser Art besteht aus TTL- oder CMOS-Logikkreisen. Die räumlichen Abmessungen einer derartigen Betätigungsschaltung, um damit die Zoom-Linsenanordnung in eine Zahl von beispielsweise mehr als 200 Vergrößerungsstellungen zu bewegen, sind gewöhnlich groß, und es bereitet erhebliche Schwierigkeiten, einfach die Zahl der Funktionen zu erhöhen oder die Funktionen zu ändern.

Aufgrund neuerer Entwicklungen bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen sind nun Mikrocomputer erhältlich, die mit einem oder mehreren Chips Berechnungen oder andere Arbeitsvorgänge ausführen. Wird die Betätigungsschaltung mit einem derartigen Mikrocomputer und der geeigneten Software ausgerüstet, dann kann die Schaltung auf einfache Weise miniaturisiert werden, und es können bequem die Funktionen geändert oder ihre Zahl erhöht werden.

Mit der Erfindung wird eine Steuerschaltung für eine Sucheinrichtung geschaffen, die einen Mikrocomputer, zahlreiche ex-

terne Einrichtungen und eine Übergangs- oder Interface-Schaltung aufweist, über die Signale zwischen dem Mikrocomputer und den externen Einrichtungen übertragen werden. Zu den externen Einrichtungen gehören ein Schrittmotor-Antriebsabschnitt, ein Detektorabschnitt und ein Betätigungsabschnitt. Die externen Einrichtungen führen ein Startsignal, ein die gewünschte Vergrößerung angebendes Signal, ein Signal über die Ausgangsstellung und ein Taktsignal dem Mikrocomputer zu. Aufgrund der Signale von den externen Einrichtungen durchläuft der Mikrocomputer bestimmte Programmschritte und gibt ein Beschleunigungs/Verzögerungssignal, ein Vorwärts/ Rückwärtsdrehsignal und ein Torsignal an die externen Einrich-. tungen ab, woraufhin der Schrittmotor die Zoom-Linseneinriehtung auf die gewählte Vergrößerungsposition verstellt.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anschließend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild der Zoom-Einrichtungssteuerschaltung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung ihrer

Arbeitsweise;

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das die Verbindung

zwischen den externen Vorrichtungen und der Steuerschaltung der Fig. 1 zeigt.

Fig. 1 zeigt den Grundaufbau eines Mikrocomputersystems. Ein Zentralprozessor 1 liest nacheinander in einem Festspeichor (ROM) 2 gespeicherte Daten aus und führt Datenoperationen durch, während er vorbestimmte Schrittfolgen ausführt und somit die erforderlichen Eingangs- und Ausgangssteuervorgängo vornimmt. Während der CPU arbeitet, werden die erforderliehen

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Daten zwischen dem Zentralprozessor 1 und den externen Ein-" richtungen über einen Eingangs-Ausgangs-Steuerabschnitt 4 und eine Interface-Schaltung 5 übertragen. Bei der Erfindung handelt es sich bei den externen Einrichtungen um einen Schrittmotor-Treiberabschnitt, einen Detektorabschnitt, einen Betätigungsabschnitt und zugehörige Komponenten. Ein Startsignal, ein die Vergrößerung-angebendes Signal, ein Ausgangsstellungssignal und ein Taktsignal werden von diesen externen Einrichtungen über die Interface-Schaltung 5 dem Zentralprozessor 1 zugeführt. Abhängig von diesen Eingangssignalen gibt der Zentralprozessor 1 ein Torsignal, ein Beschleunigungs/Verzögerungssignal und ein Vorwärts/Rückwärts-Drehsignal als Steuersignale an die externen Einrichtungen ab. ■

Ein Speicher mit freiem Zugriff (RAM) 3 speichert Daten und Kennzeichensignale, die im Zentralprozessor 1 benötigt werden. Da die im ROM 2 gespeicherten Programme und Daten auf einfache Weise neu geschrieben werden können, sind zahlreiche Zustatzmöglichkeiten oder Abwandlungen auf einfache Weise durchführbar. ·

In Fig. 2 ist das Flußdiagramm eines Zoom-Verstellvorgangs dargestellt, um die Arbeitsweise des Zentralprozessors bei der Erfindung zu beschreiben. In Fig. 2 zeigt der Mittelteil den Operationsfluß im Zentralprozessor 1, der rechte Teil die Signale, die von den externen Einrichtungen über die In-· terfaceschaltung 5 dem Zentralprozessor zugeführt werden, und der rechte Teil die Signale, die vom Zentralprozessor über das Interface 5 an die externen Einrichtungen abgegeben werden. Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der· Schaltungen der externen Einrichtungen.

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In Stufe 1 wird eine Ausgangsbewegung durchgeführt, um die gesamte Zoom-Einrichtung in einen Anfangszustand zu versetzen. Durch diese Ausgangsbewegung wird die Zoom-Einrichtung mit dem Zentralprozessor synchronisiert. Die Ausgangsstellung der Zoom-Einrichtung ist nahe ihrer Mitte. Eine Hälfte der · Zoom-Einrichtung auf einer Seite der Ausgangsstellung ist mit einer Abschirmplatte versehen, um einen Photosensor 6 abzuschirmen. Der Rand der Abschirmplatte entspricht der Ausgangsstellung.

Aufgrund eines Ausgangsstellungssignals 7 bestimmt der Zentralprozessor 1"eine Drehrichtung für einen Schrittmotor 8, um ihm ein Vorwärts/Rückwärts-Drehsignal 9 zuzuführen. Während Stufe 1 wird das Beschleunigungs/Verzögerungs-Signal TO im "Aus-"Zustand gehalten. Dadurch wird ein durch das Signal . 10 gesteuerter Integrator 11 gesperrt gehalten, und die Ausgangsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators 12 wird konstant gehalten. Das Ausgangstaktsignal 13 des Oszillators 12 wird einem UND-Gatter 14 und der Interface-Schaltung 5 zugeführt. Wenn ein Torsignal 15 erzeugt wird, um den Schrittmotor 8 zu betätigen, und das UND-Gatter 14 geöffnet ist (ein), wird als Folge davon das Taktimpulssignal 13 dem Schrittmotortreiber 16 zugeleitet. Um den Schrittmotor 8 am Rand des Ausgangsstellungssignals 7 anzuhalten, wird das Torsignal 15 abgeschaltet. Dadurch wird das UND-Gatter 14 gesperrt, so daß der Schrittmotor 8 gestoppt wird.

In Stufe 2 wird bestimmt, ob ein Impuls eines Startsignals 17 vorhanden ist. Wenn ein solcher Impuls des Startsignals 17 festgestellt wird, so geht der Vorgang zur Stufe 3 über, ist kein Impuls da, der Vorgang in Stufe 2 erneut durchgeführt.

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In der Stufe 3 wird der Ausgangswert eines Potentiometers 18 durch einen A/D-Wandler 19 in einen Digitalwert umgesetzt, der als Vergrößerungsvorgabesignal 20 zugeführt wird. Mit anderen Worten, der Vergrößerungswert wird durch das Potentiometer eingestellt.

In Stufe 4 wird die im RAM 3 gespeicherte Augenblicksposition des Zoom (nachfolgend als "augenblicklicher Wert" bezeichnet) mit einem Vergrößerungskennzeichnungswert (nachfolgend als "Kennzeichnungswert" bezeichnet) verglichen, der in Stufe 3 eingegeben worden ist. Herrscht Übereinstimmung, dann geht der Vorgang auf Stufe 2 zurück. Ist dies nicht der Fall, so rückt der Vorgang auf Stufe 5 weiter.

In Stufe 5 werden mit den oben genannten Werten - augenblicklicher Wert und Vorgabewert - als Anzeigegrößen zwei im ROM 2 gespeicherte Datenwerte ausgelesen. Die Abweichung zwischen diesen beiden Datenwerten gibt die Zahl der Impulse vor, die für den Bewegungsvorgang des Schrittmotors 8 benötigt werden, nachfolgend "Bewegungsimpulszahl" genannt. Durch die Differenz zwischen den beiden Datenwerten wird ein Vorwärts/Rückwärts-Drehungssignal 9 bestimmt, und es wird auch ein Beschleunigungs/Verzögerungs-Signal 10 gebildet, das durch die Bewegungsimpulszahl definiert ist. Die Entscheidung, ob das Signal 10 ein- oder ausgeschaltet werden soll, erfolgt aufgrund der Bewegungsimpulszahl. Für diesen Zweck wird ein Vorgabewert M festgelegt. Ist die Impulszahl größer als die-ser Vorgabewert, dann wird Signal 10 abgegeben, ist der Wert kleiner, wird Signal 10 abgeschaltet. Für/den Fall der oben genannten Zoom-Einrichtung ist beispielsweise M gleich 600.

In Stufe 6 wird der Schrittmotor 8 entsprechend den in Stufe 5 erzexxgten Datenwerten gesteuert. Um den Schr.itl-.inotor 0 κη beschleunigen, werden das Varwürts/Rüekwärtr.-Drohr.i qiinl 9 iimi das Beschleunigungs/Verzögerungs-Signal 10 abgegeben, um das

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Torsignal 15 hervorzubringen. Wenn das Signal 10 abgegeben wird, dann wird der Integrator 11 betätigt/ und die Zahl der Impulse des Taktimpulssignals 13 wird entsprechend dem Ausgangswert des Integrators 11 vergrößert. Daraus folgt, daß die Drehzahl des Schrittmotors 9 steigt, während er sich dreht.

Im Programm ist ein Rückwärtszähler enthalten, was so ausgeführt ist, daß immer dann, wenn vom Taktimpulssignal 13 ein Impuls zugeführt wird, die Bewegungsimpulszahl verringert wird. Wenn der Inhalt des RückwärtsZählers einen vorgegebenen Wert N (beispielsweise N = 600) erreicht, wird das Beschleunigungs/Verzögerungs-Signal 10 abgeschaltet. Der Schrittmotor 8 wird dadurch verzögert. Wenn der Inhalt des RückwärtsZählers den Wert Null erreicht, wird auch das Torsignal 15 abgeschaltet. Damit hört die Zufuhr von Taktimpulssignalen 13 zum Schrittmotortreiber 16 auf, und der Schrittmotor 16 wird stillgesetzt. Der Schrittmotor 8 wird dadurch also an der vorgegebenen Vergrößerungsstellung angehalten. Wenn Beschleunigung oder Verzögerung nicht ausge-' führt wird (d.h. während Konstantgeschwindigkeitsbetrieb), bleibt das Beschleunigungs/Verzögerungs-Signal abgeschaltet, während die Abläufe in den übrigen Prozeßkreisen unverändert durchgeführt werden.

Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß die Vergrößerungsstellung des Zoom-Objektivs nach einem Computerprogramm gesteuert wird. Dadurch ist die Steuerschaltung gemäß der Erfindung in ihrem Aufbau wesentlich einfacher als herkömmliche Zoom-Steuerschaltungen, die aus diskreten Logikschaltungen aufgebaut sind. Außerdem können zusätzliche Funktionen und Funktionsänderungen (z. B. Vergrößerung der Zahl von einstellbaren Vergrößerungsstellungen oder Veränderung des BeschLeunigungs- oder Verzögerungspunktes) leicht vorgenommen werden.

Verschiedene vorteilhafte Auswirkungen wie weniger Herstellungsschritte und erhöhte Zuverlässigkeit werden mit dei" Erfindung erzielt.

Leerseite

Claims

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ASAHI . KOGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA Tokyo / JAPAN

Steuerung für eine Zoom-Einrichtung

Pate nt ansprüche

Steuerschaltung für eine Zoom-Einrichtung, · gekennzeichnet durch einen Mikrocomputer (1), eine Anzahl externer Einrichtungen wie Schrittmotor-Treiber (16), Detektorabschnitt und Betätigungsabschnitt, und eine Interface-Schaltung (5) zum übertragen von Signalen zwischen dem Mikrocomputer (1) und den externen Einrichtungen, wobei die externen Einrichtungen ein Startsignal, ein Vergrößerungsvorgabesignal, ein Ausgangsstellungssignal und ein Taktsignal an den Mikrocomputer abgeben, während aufgrund der Signale von den externen Einrichtungen der Mikrocomputer vorgegebene Programmstufen durchläuft und ein Beschleunigungs/ Verzögerungs-Signal, ein Vorwärts/Rückwärts-Drehsignal und ein Torsignal an die externen Einrichtungen abgibt, wodurch der Schrittmotor (8) das Zoom-Objektiv auf die vorgewählte Vergrößerungsstellung verstellt.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1,· gekennzeichnet durch

Mittel zum Speichern der vorbestimmten Programmschritte für den Mikrocomputer (1), zu denen ein Schritt gehört, in welchem das Zoom-Objektiv in eine Ausgangsposition gestellt wird, ein weiterer Schritt, in dem die Drehrichtung des

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Schrittmotors bestimmt wird, in die er sich zu drehen hat, und ein Schritt zum Anhalten des Schrittmotors (8), wenn ein vorbestimmter Vergrößerungskennwert erreicht wird.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch.

einen Schritt, in dem Beschleunigung oder Verzögerung des Schrittmotors (8) ermittelt wird.
4. Steuerschaltung für ein Zoom-Objektiv, gekennzeichnet durch ··; ■

einen Mikrocomputer (1),'mit diesem zum Speichern vorbestimmter Programmschritte verbundene Speichermittel/ ein mit dem Mikrocomputer (1) verbundenes Interface (5), eine Zoom-Betätigungsschaltung, die mit dem Interface .(5) verbunden ist und vom Interface mit dem Mikrocomputer gekoppelt"wird, wobei die Betätigungsschaltung einen Integrator (11) aufweist, dessen Eingang vom Interface (5) ein Beschleunigungs/Verzögerungssignal zugeführt wird, einen spannungsgesteuerten Oszillator (12) mit frequenzgesteuertem Eingang aufweist, der mit dem Ausgang des Integrators (11) verbunden ist und der an seinem Ausgang ein Taktimpulssignal abgibt, das über das Interface (5) an den Zentralprozessor abgegeben wird, ein UND-Gatter (14) mit einem ersten Eingang mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators (12) verbunden ist und auf seinem zweiten Eingang ein Torsignal von der Interfaceschaltung (5) erhält, einem Treiber (16) an einem Richtungseingang ein Vorwärts/Rückwärts-Drehsignal vom Interface (5) und ein Taktsignal vom Ausgang des UND-Gatters (14). zugeführt wird, ein Schrittmotor (8) durch den Ausgangswert vom Treiber (16) betätigt wird, ein Potentiometer (18) zum

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Einstellen eines Vergrößerungsvorgabesignals mit dem Interface (5) verbunden ist, ein Photosensor (6) für eine Positionsbestimmung des Zoom-Objektivs zum Erzeugen eines Ausgangspositionssignals mit dem Interface (5) verbunden ist und ein Startschalter zur Erzeugung eines Startsignals an das Interface angeschlossen ist, wobei die vorbestimmten Stufen das Einstellen des Zoom-Objektivs in eine Ausgangsstellung, das Feststellen, ob ein Startsignal vorhanden ist, nach Auftreten eines Startsignals das Auslesen des Vergrößerung^-. Vorgabesignals, den Vergleich des Vergrößerungsvorgabesignals mit der Zoom-Augenblicksstellung, die Bestimmung einer Bewegungsimpuls zahl gemäß, einer Differenz zwischen dem ■Vergrößerungsvorgabewert und dem Augenblickswert, die Bestimmung eines Vorwärts/Rückwärts-Drehsignals entsprechend der Abweichung, die Bestimmung·eines Beschleunigungs/Verzög'erungssignals gemäß der Bewegungsimpulszahl, das Zuführen des Beschleunlgungs/Verzögerungssignals, des Vorwärts/Rückwärts-Drehsignals und eines Torsignals zu den externen Schaltungseinrichtungen, das Zahlen der Impulse am Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators und das Beenden des Torsignals, wenn die gezählte Impulszahl der Bewegungsimpulszahl entspricht, enthalten.
5■. Schaltung nach Anspruch 4 ,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Stufe der Zustandsbestimmung für das· Beschleunigungs/ Verzögerungs-Signal einen Vergleich der Bewegungsimpulszahl mit einem bestimmten Vorgabewert enthält, wobei das Beschleunigungs/Verzögerungs-Signal aktiviert wird, wenn die Bewegungs impuls zahl größer als der vorbestimmte Einstellwert ist, dagegen unterdrückt wird, wenn die Bewegungsimpii] szahl kleiner ist.
6. Schaltung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß in der Stufe des Impulszählens ein Zähler mit der Bewegungsimpulszahl eingestellt und die Zählzahl bei jedem zugeführten Impuls- rückwärtsgezählt wird.