DE3229255C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Steuervorrichtung in einer Kamera, welche einen batteriebetriebenen Filmtransportmotor derart steuert, daß der Film schrittweise um wenigstens eine Bildbreite weitertransportiert wird, und welche einen von einer Filmperforation angetriebenen Impulsgenerator aufweist.

Aus DE-OS 23 47 411 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der elektrische Impulse zur Steuerung des Filmtransports benutzt werden. Hierbei hat sich jedoch gezeigt, daß der Film nach Abschalten des Antriebsmotors trägheitsbedingt um einen Weg nachläuft, dessen Länge von der erreichten Drehzahl des Filmtransportmotors abhängig ist, die sich wiederum in Abhängigkeit von der anliegenden elektrischen Spannung und von der Betriebstemperatur ändern kann. Die pro Schaltschritt dieser Filmtrans­ portvorrichtung transportierte Filmlänge, die etwa einer Bildbreite entsprechen soll, ist daher Schwankungen unterworfen, so daß die Abstände der auf den Film aufeinanderfolgenden Bilder ungleich werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei der der Filmvorlauf von Bild zu Bild unabhängig vom Zustand der Batterie sowie von der Betriebs­ temperatur präzise und automatisch eingestellt wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 in Verbindung mit den Merkmalen seines Kennzeichens gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind in einem Speicher vor­ bestimmte Impulsanzahlwerte gespeichert, die dem Weitertransport um wenigstens eine vollständige Bildbreite eine erste Impulsanzahl A, dem Erreichen einer konstanten Geschwindigkeit des Filmtransportmotors eine zweite Impulsanzahl B und dem Nachlauf eine dritte Impulsanzahl D zuordnet, die von der erreichten konstanten Geschwindigkeit abhängig ist. Ferner enthält die Antriebsschaltung des Filmtransportmotors einen Schalter, der zu Beginn des Filmtransportes geschlossen wird und den Filmtransport­ motor aktiviert, wobei die erste Impulsanzahl vorgegeben ist und der den Filmtransportmotor durch überführen in seine Offenstellung stoppt, wenn die Differenz zwischen dem ersten und dem dritten Impulsanzahlwert gleich der vom Impulsgenerator gelieferten Impulsanzahl ist.

Bei dieser Steuervorrichtung wird daher der Filmtransportmotor so abge­ schaltet, daß der Film unter Berücksichtigung des Nachlaufs des Film­ transportmotors insgesamt um eine vollständige Bildbreite in zuverlässiger Weise automatisch weitertransportiert wird. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Steuervorrichtung nach der Erfindung ist im Anspruch 2 wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Steuervorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Zusammenhangs von Filmtransport und eines Impulsgenerators der Steuervorrichtung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Beziehungen zwischen der erreichbaren Filmtransportgeschwindigkeit und dem Transportweg des Films,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Steuer­ vorrichtung, und

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Steuer­ vorrichtung gemäß einer Ausführungsvariante, bei der auch der Filmvorschub nach dem Einlegen des Films unter Zuhilfenahme der Steuervorrichtung ausgeführt wird.

In Fig. 1 sind ein Impulsgenerator 10, ein Impulswandler 20, ein elektro­ nischer Schalter 30, ein 1-Chip-Mikrocomputer MC 40, eine Motorantriebs­ schaltung 50 eines Filmtransportmotors 51 und eine Batterie 60 gezeigt.

Der Impulsgenerator 10 erzeugt das Impulssignal für jeden Filmtransport­ abschnitt. Er umfaßt eine drehbare Scheibe 11 mit Schlitzen, die sich mit der Filmtransportbewegung dreht und eine Leuchtdiode (LED) 12 und einen Phototransistor 13, die beide einander gegenüberliegend unter Zwischenlage der Scheibe 11 angeordnet sind. Die drehbare Scheibe 11 hat viele, radial in regelmäßigen Abständen angeordnete Schlitze 11 a, die den von LED 12 ausgehenden Lichtstrahl, der auf den Phototransistor 13 gerichtet ist, intermittierend unterbrechen. An LED 12 und dem Photo­ transistor 13 liegt über den Widerstand 12 a bzw. 13 a die Output-Spanung der Batterie 60 an.

Der Antrieb der drehbaren Scheibe 11 hat beispielsweise den in Fig. 2 gezeigten Aufbau. Eine Filmaufwickelspule 153 steht über ein Reduzier­ getriebe 152 mit der Arbeitswelle des Filmtransportmotors 51 in Verbindung. Der Film 102 wird durch Drehen der Spule 153 transportiert. Eine Trans­ portrolle 101 wird entsprechend der Filmtransportbewegung gedreht und diese Drehung wird auf die Getriebe 103 → 104 → 105 → 106 übertragen. Hierdurch wird die Scheibe 11 in Drehung versetzt. Die Ziffer 15 bezeichnet eine feste Scheibe, die koaxial zur Scheibe 11 angeordnet ist, um ein scharfes Impulssignal zu erzeugen. Die Impulssignale für jeden Filmtransportabschnitt des Films 102 erhält man vom Phototransistor 13.

Eine Impulswandlereinrichtung 20 ist beispielsweise eine solche ähnlich einer Schmitt-Trigger-Schaltung, und sie formt die von dem Phototransistor 13 abgegebenen Impulssignale zur Eingabe in MC 40 um. Ein elektronischer Schalter 30 dient dazu, die Energiequelle, mit welcher Impulsgenerator 10 und der Impulswandler 20 gespeist werden, in Ein-Aus-Stellung durch Steuersignale von MC 40 zu bringen. Der elektronische Schalter 30 umfaßt einen Transistor TR und Widerstände R ₁ und R ₂. Am Emitter des Transistors TR liegt die Output-Spannung V der Batterie 60 an und zwischen der Basis und dem Emitter ist der Widerstand R ₁ geschaltet. Außerdem steht die Basis über den Widerstand R ₂ mit dem Ausgang O ₁ von MC 40 in Verbindung und wenn sein Signal "LOW" ist, ist der Transistor TR "ON" und wenn das Signal "HIGH" ist, ist der Transistor TR "OFF".

MC 40 führt ein festgelegtes Programm aus, liest Impulssignale und steuert den Arbeitsablauf. MC 40 umfaßt einen Festspeicher ROM 42, in dem die Programme gespeichert sind, einen dynamischen Speicher RAM 43 für die Speicherung der Daten, eine zentrale Verarbeitungseinheit (nachstehend als "CPU" bezeichnet) 41, und eine Eingabe/Ausgabeeinheit 44 für die Eingabe und Ausgabe der Daten. Ein Taktgeber 45 liefert die Takt-Impulse für CPU 41. Daneben steuert die CPU 41 über eine Busleitung 46 die Ausgabe und Eingabe von Daten und die Steuersignale zwischen ROM 42, RAM 43 und Eingabe/Ausgabeeinheit 44. Die Eingabe/Ausgabeeinheit 44 weist in der Regel ein Register, in dem Informationen zwischengespeichert werden, d. h. einen Auffangspeicher, und einen Eingang und einen Ausgang auf, beide bestehend aus Dekoden zum Adressieren und Auswählen eines Eingabe/ Ausgabekreises. Das Output-Signal des Impulswandlers 20 wird über den Eingang I ₁ eingegeben, und der Ausgang O ₁ gibt Steuersignale an den elektronischen Schalter 30 ab und der Ausgang O ₂ gibt Steuersignale an die Motorantriebsschaltung 50.

Die Motorantriebsschaltung 50 treibt den Filmtransportmotor 51 und der Motor 51 zufließende Strom wird intermittierend durch einen Schalter 53 eines Relais 52 zerhackt. Der Schalter 53 wird durch eine Spule 54, die vom Relais 52 mit Strom versorgt wird, in Ein-Aus-Stellung gebracht und er ist so angeordnet, daß der Motorstrom unterbrochen wird und eine Bremse auf den Filmtransportmotor 51 einwirkt, wenn der Schalter 53 sich in seiner Ausstellung befindet.

Die Kurve a in der Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Filmtransportbewegung und der Filmtransportgeschwindigkeit. Wenn nämlich der Filmtransportmotor 51 eingeschaltet wird, steigt die Trans­ portgeschwindigkeit an und erreicht eine konstante Geschwindigkeit Va an der Stelle S ₁. Danach stoppt der Film selbst dann, wenn der Antrieb des Filmtransportmotors 51 an der Stelle Sa gestoppt wird, erst an der Stelle Sc, weil der Filmtransportmotor 51 nachläuft. Der Nachlauf ist in etwa proportional zur konstanten Geschwindigkeit Va.

Zu der Kurve a sind die entsprechenden Impulszahlen eingetragen. Der Wegstrecke Sc entspricht die Impulsanzahl A, die für den Weitertransport des Films 102 um eine vollständige Bildbreite erforderlich ist. Diese zu erreichende Impulsanzahl A ist von vornherein im ROM 42 gespeichert.

Die Impulsanzahl B entspricht der Wegstrecke S _K , bei der die Transport­ geschwindigkeit des Films mit Sicherheit konstant geworden ist.

Die Impulsanzahlen A undB sind insofern universelle Größen, als daß sie unabhängig vom Zustand der Batterie und von der Betriebstemperatur festgelegt sein können. Die Impulsanzahl A ist durch die übliche Norm der Bildbreite bestimmt. Dem Fachmann ist bekannt, daß eine Mindest­ spannung der Batterie nötig ist, um die inneren Reibungskräfte im Trans­ portmotor zu überwinden. Die Höchstspannung ist durch die vorgesehene Batterie bauartlich vorgegeben. Mindest- und Höchstspannung legen daher eine Minimal- und eine Maximalgeschwindigkeit fest.

Die Kurve b in der Fig. 3 ist eine charakteristische Kurve bei einer verbrauchten Batterie und einer niedrigen Umgebungstemperatur und der Transportweg S ₂, der erforderlich ist, um die konstante Geschwindigkeit Vb zu erreichen, unterscheidet sich vom entsprechenden Weg der Kurve a.

Es wurde gefunden, daß es eine gemeinsame Wegstrecke gibt, nämlich zwischen den Punkten S 2, Sa, auf der beide Geschwindigkeiten zwar unterschied­ lich sein mögen, jede von ihnen aber konstant ist. Für die Impulsanzahl B ist die zugehörige Wegstrecke daher beliebig bis zwischen S 2 und Sa wählbar, bevorzugt wird jedoch ein mittlerer Punkt, hier S _K . Die zuge­ hörige Impulsanzahl B ist ebenfalls im ROM 42 gespeichert.

Aufgrund des vom entsprechenden Weg der Kurve a unterschiedlichen Weges der Kurve b ist es hier erforderlich, den Antrieb des Filmtransportmotors 51 erst an der Stelle Sb zu stoppen, um den Filmtransport zur Stelle Sc zu erreichen. In jedem Fall steht jedoch der Nachlaufweg in einer festen Beziehung zu der konstanten Geschwindigkeit (Va, Vb). In MC 40 wird daher ein entsprechendes Verzeichnis zwischen der Filmtransportgeschwindig­ keit und dem Nachlaufweg gespeichert.

Für die Geschwindigkeit Va ist die dem Nachlauf entsprechende Impulsanzahl D in Fig. 3 eingetragen, für die Geschwindigkeit Vb müßte der Strecken­ abschnitt zwischen Sb und Sc gekennzeichnet werden.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung wird anhand des Flußdiagramms in Fig. 5 näher erläutert. Dabei wird auch die Bedeutung der Ziffer "1" in Fig. 3 und der Impulsanzahl C erklärt. Die Bedeutung von E wird später erklärt.

Nach Beendigung des Photographierens lädt MC 40 zuerst den Akkumulator Acc von CPU 41 mit der fest vorgegebenen zweiten Impulsanzahl B (bei­ spielsweise der Impulsanzahl, die dem Transportweg Sk in Fig. 3 ent­ spricht, die vorher in ROM 42 gespeichert worden ist).

Danach wird das Signal LOW über den Ausgang O ₂ abgegeben, wodurch die Spule 54 vom Strom durchflossen wird, und dann wird der Filmtransportmotor 51 gestartet, nachdem der Schalter 53 in die Stellung ON gebracht worden ist. Dadurch wird die Transportbewegung des Films 102 eingeleitet, und die Impulssignale werden von dem Impulsgenerator 10 erzeugt und durch den Impulswandler 20 über den Eingang I ₁ an MC 40 gegeben. MC 40 ermittelt den Anstieg des Impulses und subtrahiert von dem Inhalt des Akkumulators Acc die Ziffer 1. Nach der Subtraktion wird geprüft, ob die Impulsanzahl gleich B ist oder nicht, d. h. ob der Inhalt des Akkumulators Acc zu 0 geworden ist oder nicht, und wenn sie 1 oder mehr beträgt, werden die ankommenden Impulse erneut gezählt. Für den Fall, daß der Inhalt des Akkumulators Acc = 0 ist, wird ein eingebauter Zeitgeber gestartet, und dann wird der Anstieg der Impulse bis zum Erreichen der nächsten Stopps des Zeitgebers bestimmt. Dadurch wird der Zeitabstand bzw. die Impulsdauer T zwischen den Impulsen als Äquivalent zum Kehrwert der konstanten Geschwindigkeit Va, Vb gemessen. Aus diesem T-Wert erhält man einen abgeschätzten Nachlaufwert D, dargestellt als dritte Impulsanzahl, die unter Verwendung des entsprechenden Verzeichnisses zwischen der Filmtransportgeschwindigkeit und dem Nachlaufwert ermittelt wird. Die restliche Impulsanzahl C, die dem Punkt entspricht, bei dem der Film­ transportmotor 51 gestoppt werden muß, ergibt sich aus folgender Gleichung:

C = A-B-D-1

worin A die für den Weitertransport des Films 102 um eine vollständige Bildbreite erforderliche erste Impulsanzahl bezeichnet, die vorher in ROM 42 gespeichert wird; und 1 der Korrekturwert von 1 Impuls, der dem­ jenigen entspricht, der wegen der Messung der Impulsdauer T nicht gezählt wird.

Dieser Wert C wird in den Akkumulator Acc eingegeben, und bei jedem Impuls wird der Inhalt des Akkumulators, abgekürzt (Acc), um 1 dekremen­ tiert, d. h. es wird die Subtraktion (Acc)-1 bei jedem Impuls durchgeführt. Nun wird geprüft, ob (Acc) gleich 0 ist oder nicht, und das Impulszählen wird fortgesetzt bis zu dem Zeitpunkt, zu dem (Acc) gleich 0 ist. Wenn (Acc) gleich 0 ist, werden über den Ausgang O ₂ HIGH-Signale abgegeben, und der Schalter 53 wird in seine Ausstellung gebracht, und der Filmtransportmotor 51 steht nach dem trägheitsbedingten Nachlauf still. Durch den völligen Stillstand des Filmtransportmotors 51 stoppt auch der Film 102. Die Abweichung der Stopposition des Films 102 von der regulären Stopposition entspricht derjenigen des geschätzten Nachlauf­ wertes D.

Da der geschätzte Nachlaufwert D aus dem entsprechenden Verzeichnis zwischen der Filmtransportgeschwindigkeit und dem Nachlaufwert (das entsprechende Verzeichnis kann experimentell ermittelt werden) in der Kamera eines bestimmten Modells erhalten wird, ist die obengenannte Abweichung exrem gering. Der Film 102 stoppt nämlich nahezu in der regulären Position.

Das obengenannte Beispiel zeigt den Aufbau, bei dem die vom Impulsgenerator 10 erzeugten Impulse ausreichend lang sind, verglichen zu den Taktimpulsen von MC 40. Wenn die Impulse des Impulsgenerators 10 nicht genügend lang sind, verglichen mit den Taktimpulsen, so kann in MC 40 ein Zähler vorge­ sehen oder eingebaut sein, und die Filmtransportbewegung wird unter Verwendung dieses Impulses durch geeignete Unterteilung der Abgabeimpulse des Impulsgenertors 10 gesteuert.

Das erste Bild wird eingstellt, indem der Film um drei Bildbreiten weiterbewegt wird. Unter Berücksichtigung des Nachlaufs des Transport­ motors kann vorher in MC 40 ein entsprechender Wert gespeichert werden oder für die Steuerung der Transportbewegung wird 3 A anstelle von A in die Gleichung für die Berechnung von C eingesetzt.

Nachstehend wird der Betrieb der Vorrichtung unter Bezugnahme auf das in Fig. 4 (Fig. 4a + 4B) dargestellte Flußdiagramm näher erläutert für den Fall, daß 3 A anstelle von A in die Gleichung für die Berechnung von C eingesetzt wird. In einer Kamera wird nach dem Einlegen des Films der Aufzug für die Einstellung des ersten Bildes entsprechend drei Bild­ breiten durchgeführt, wenn der rückseitige Deckel geschlossen ist. In diesem Fall gibt MC 40, nachdem man sich vergewissert hat, daß der rück­ wärtige Deckel geschlossen ist, die festgelegte zweite Impulsanzahl B, die erzeugt wird, bis die Filmtransportgeschwindigkeit vollständig konstant geworden ist, in den Akkumulator Acc von CPU 41. Danach wird das Signal LOW am Ausgang O ₂ abgegeben, wodurch die Spule 54 eingeschaltet wird, und dann wird der Filmtransportmotor 51 gestartet, nachdem der Schalter 53 in seine Ein-Stellung gebracht worden ist. Dadurch wird die Transportbewegung des Films 102 eingeleitet, und die Impulssignale werden von dem Impulsgenerator 10 erzeugt und über den Impulswandler 20 an den Eingang I ₁ von MC 40 angelegt. MC 40 bestimmt den Anstieg des Impulses und subtrahiert von dem Inhalt (Acc) des Akkumulators Acc die Ziffer 1. Nach der Subtraktion wird geprüft, ob die Impulsanzahl den Wert B angenommen hat oder nicht, nämlich ob (Acc) zu 0 geworden ist oder nicht, und wenn sie den Wert 1 oder mehr hat, werden die an­ kommenden Impulse erneut gezählt. Wenn (Acc) = 0, startet der eingebaute Zeitgeber und dann wird der Anstieg der Impulsse bestimmt bis zum Erreichen des nächsten Stopps des Zeitgebers. Dadurch wird die Impulsdauer T (als Äquivalent des reziproken Wertes der konstanten Geschwindigkeit Va, Vb) gemessen. Aus diesem T-Wert ergibt sich ein abgeschätzter Nachlaufwert D, der als die dritte Impulsanzahl unter Verwendung des entsprechenden Verzeichnisses zwischen der Filmtransportgeschwindigkeit und dem Nach­ laufwert dargestellt wird, das im ROM 42 gespeichert ist und dieser Wert wird im RAM 43 gespeichert. Danach ergibt sich die restliche Impuls­ anzahl C bis zum Stopp des Filmtransportmotors 51 zum Zwecke der Ein­ stellung des Films auf das erste Bild, aus der folgenden Gleichung:

C = 3 A-B-D-1 worin A die den Weitertransport des Films 102 um eine vollständige Bild­ breite erforderliche Impulsanzahl, die vorher im ROM 42 gespeichert worden ist, und 1 den Korrekturwert von 1 Impuls bezeichnet, der dem­ jenigen entspricht, der wegen der Messung der Impulsdauer nicht gezählt wird.

Dieser Wert C wird in den Akkumulator Acc eingegeben und dann wird die Subtraktion (Acc)-1 bei jedem Impuls durchgeführt. Hier wird geprüft, ob (Acc) gleich 0 oder nicht gleich 0 ist, und die Impulszählung wird fortgesetzt, bis (Acc) gleich 0 ist. Wenn (Acc) gleich 0 ist, werden über den Ausgang O ₂ "HIGH"-Signale abgegeben, der Schalter 53 wird in seine Ausstellung gebracht und der Filmtransportmotor 51 wird gestoppt. Dadurch kommt der Filmtransportmotor 51 vollständig zum Stillstand nach dem trägheitsbedingten Nachlauf. Bei vollständigem Stillstand des Film­ transportmotors 51 stoppt auch der Film 102. Dementsprechend wird das erste Bild des Films 102 so eingestellt, da es im aufnahmebereiten Zustand ist. In diesem Zustand, also wenn sofort fotografiert werden soll, kann auf die separate Bestimmung der Impulsanzahl C verzichtet werden, da erwartet wird, daß sich die Batteriespannung höchstens un­ wesentlich ändert und damit auch der Nachlauf derselbe ist wie nach dem Einlegen des Films. Daher berechnet MC 40 E = A-D, was mit C + B + 1 übereinstimmt, wie aus der Fig. 3 entnommen werden kann, und speichert es. Danach erfolgt die Freigabe und dadurch wird das Fotografieren auf dem entsprechenden Bild vervollständigt. Wenn dann der Filmtransportmotor 102 bei E gestoppt wird, läuft er gerade um die noch erforderliche Strecke nach. Zum Einleiten des Steuerungsablaufes wird E in den Akkumulator Acc eingegeben und der Filmtransportmotor 51 wird auf die gleiche Weise wie oben erläutert gesteuert. Es werden nämlich "LOW"-Signale am Ausgang O ₂ abgegeben und dadurch wird die Spule 54 mit Strom versorgt, und der Schalter 53 wird in seine Einstellung gebracht, um den Filmtransportmotor 51 zu starten. Dadurch wird die Transportbewegung des Films 102 einge­ leitet und von dem Impulsgenerator 10 werden Impulssignale erzeugt und sie werden über den Impulswandler 20 und den Eingang I ₁ von MC 40 angelegt. MC 40 bestimmt den Anstieg des Impulses und subtrahiert die Ziffer 1 von dem Inhalt (Acc) des Akkumulators Acc. Nach der Subtraktion wird geprüft, ob die impulsanzahl den Wert E angenommen hat oder nicht, nämlich ob (Acc) zu 0 geworden ist oder nicht, und wenn es gleich 1 oder mehr ist, werden die ankommenden Impulse erneut gezählt. Wenn (Acc) gleich 0 ist, wird der Filmtransportmotor 51 gestoppt. Dadurch kommen der Filmtransportmotor 51 und der Film 102 nach ihren Nachlauf zum Stillstand.

Claims (2)

1. Steuervorrichtung in einer Kamera, welche einen Filmtransportmotor derart steuert, daß der Film schrittweise um wenigstens eine Bildbreite weiter transportiert wird und welche einen von einer Filmperforation angetriebenen Impulsgenerator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des Impulsgenerators (10) einem Mikrocomputer (40) zugeführt werden, der aus dem zeitlichen Abstand dieser Impulse die Transportgeschwindigkeit des Films (102) ermittelt und den Stromfluß zum Filmtransportmotor (51) genau dann unterbricht, wenn der trägheitsbedingte und von der Batterieleistung abhängige Nachlauf des Filmtransportmotors (51) den Stillstand des transportierten Films an einer Stelle erwarten läßt, die der zu transportierenden, vorgegebenen Wegstrecke entspricht, wobei der Mikrocomputer (40) die Nachlaufstrecke des Films (102) anhand eines empirisch ermittelten und in einem ROM-Speicher (42) tabellarisch abgelegten Zusammenhanges zwischen der konstanten Endgeschwindigkeit des Filmtransportes und der zugehörigen Nachlaufstrecke abliest.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (10) eine drehbare Lochscheibe (11) aufweist.