DE3238318A1

DE3238318A1 - Servosteuerungs-schaltungsmodul fuer die verwendung in einer fernsehkamera

Info

Publication number: DE3238318A1
Application number: DE19823238318
Authority: DE
Inventors: Tsuchiya Ohmiya Saitama Kazumichi
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1981-10-17
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1983-05-11
Also published as: JPS5866904A; DE3238318C2; US4567526A

Description

Die Erfindung betrifft einen Servosteuerungs-Schaltungsmodul für die Verwendung in einer Fernsehkamera, die mit austauschbaren Servosteuerungsmodulen zum Fokussieren und Einstellen einer Gummilinse ausstattbar ist.

Bisher ist ein Fernsehkamerasystem bekannt, das mit herausnehmbaren Servosteuerungsmodulen zum Fokussieren und zum Einstellen einer Gummilinse ausgestattet ist.

Diese Fokussier- und Einstellservosteuerungsmodule sind für die gemeinsame Verwendung ausgelegt oder gegeneinander austauschbar. Wenn die Servosteuerungsmodule aus einer Fernsehkamera entnommen sind, kann das Fokussieren oder Einstellen der Gummilinse von Hand vorgenommen werden.

Die funktionelle Anpassungsfähigkeit einer dieser unterschiedlichen Servosteuerungsmodule an den anderen, d.h. ihrer Austauschbarkeit stellt einen großen Vorteil sowohl für die Herstellung als auch den Betrieb dar.

Eine Lageservosteuerungsschaltung wird üblicherweise für die Fokussiersteuerung benutzt, während eine Geschwindigkeitsservosteuerungsschaltung für die Einstellung der Gummilinse verwendet wird. Um diese unterschiedlichen Servosteuerungsschaltungen bei Gebrauch gegeneinander austauschbar zu gestalten, wurde ein Servosteuerungsmodul entwickelt, das aus den Einzelteilen und Schaltungen besteht, die die Lage- und Geschwindigkeitsservosteuerungsschaltungen gemeinsam besitzt, und ein zugeordnetes Linsensystem wurde so ausgelegt, daß die übrigen Einzelteile und Schaltungen (die ausschließlich zu den Lage- und Geschwindigkeitsservosteuerungsschaltungen gehören) jeweils in den Fokussier- und Gummilinsenabschnitten des Linsensystems enthalten sind.

Seit kurzem besteht das Bedürfnis, zusätzlich zu der Lageservosteuerung eine Geschwindigkeitsservosteuerung zum Fokussieren, und zusätzlich zu der Geschwindigkeitsservosteuerung eine Lageservosteuerung zur Einstellung der Gummilinse zu verwirklichen. Übliche Lage- und Geschwindigkeitservosteuerungsschaltungen weisen auch eine geringe Zahl von gemeinsamen Einzelteilen auf. Dementsprechend besitzt ein austauschbarer Modul eine kleine Zahl eingebauter

jQ gemeinsamer Einzelteile, und eine große Zahl von sonstigen ausschließlichen Einzelteilen und Leitungsverbindungen müssen zum Fernsehlinsensystem vorgesehen sein. Dies mindert den Wert, der ihrer Austauschbarkeit sowohl wegen der Auslegung als auch der

Jg Herstellung beizumessen ist. Auch das Verarbeiten von verschiedenen elektrischen Signalen und die mechanische Kopplung werden im zunehmenden Maße schwierig·.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserter Servosteuerungs-Schaltungsmodul für die Verwendung in einer Fernsehkamera zu schaffen, der mit Sicherheit nicht die oben erwähnten Mangel aufweist.

Erfindungsgemäß sind zur Lösung die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale vorgesehen. Vorteilhafte und die Erfindung bevorzugt weiterbildende Merkmale sind im Anspruch 2 angegeben.

Danach sieht die Erfindung bei einem Servosteuerungs-Schaltungsmodul für die Verwendung in einer Fernsehkamera sowohl die Geschwindigkeitsservosteuerungsschaltung als auch die Lageservosteuerungsschaltung in einer zusammengesetzten oder hybriden Form vor, und dieser Hybrid-Servosteuerungs-Schaltungsmodul spricht auf äußere Signale an, um automatisch und wahlweise einen der Geschwindigkeits- und Lageservosteuerungsschaltungen bei Bedarf in Betrieb zu setzen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile sind in dem weiteren Anspruch und in dem anschließenden Beschreibun'gsteil enthalten. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Schema eines Fernsehkamerasystems, das mit einem Servosteuerungs-Schaltungsmodul gemäß der Erfindung ausgerüstet

werden soll; und

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm, das eine Servosteuerung gemäß der Erfindung darstellt.

Fig. 1 zeigt ein Fernsehkamerasystem, das mit einem erfindungsgemäßen Servosteuerungs-Schaltungsmodul ausgerüstet werden kann. Dargestellungsgemaß ist ein Gummilinsengehäuse 1 an einem Fernsehkameragehäuse angebracht. Das Gummilinsengehäuse 1 ist mit einem austauschbaren Servosteuerungsmodul 3 zur Servosteuerung einer zugeordneten Gummilinse und einem weiteren austauschbaren Servosteuerungsmodul 4 zur Servosteuerung einer zugeordneten Fokussierlinse ausgestattet. Diese Servosteuerungsmodule sind derart ausgelegt, das sie in ihrer Funktion gegeneinander austauschbar sind.

Es werden Servoantriebssteuersignale über (nicht dargestellte) Potentiometer erzeugt, die in einem Fokussiersteuerknopf 5 und einem Zoomsteuerknopf 6 vorgesehen sind, welche an einem (nicht dargestellten) Verstellgestänge zum Schwenken oder Neigen der Fernsehkamera .angebracht sind,und die Servoantriebssteuersignale werden über zugeordnete Leitungen auf die Servosteuerungsmodule 3 und 4 gegeben.

Weiterhin werden Servoantriebsrückführsignale über ein Potentiometer (in Fig. 2 mit P„ bezeichnet und später

beschrieben) erzeugt, welches zur Einstellung der Verstellgröße der Fokussierlinse oder der Gummilinse betätigt wird. Die derart erzeugten Servoantriebsrückführsignale werden auf die Servosteuerungsmodule 3 und 4 gegeben.

Mit dieser Anordnung wird beispielsweise die Drehgröße des Fokussiersteuerknopfes 5 in einen entsprechenden Spannungswert (Widerstand) mit Hilfe des zugehörigen JO Potentiometers umgewandelt, und der derart umgewandelte Wert (Soll-Stellung der Fokussierlinse) wird in den Servosteuerungsmodul 4 eingespeist -

Der Servosteuerungsmodul 4 vergleicht das Eingangssignal mit einem die Ist-Stellung der Fokussierlinse darstellenden Signal, und der Servosteuerungsmodul 4 setzt seine Servosteuerung fort, bis die Soll-Stellung erreicht worden ist (Lagesteuerung).

Iⁿ entsprechender Weise wird die Drehgröße des Zoomsteuerknopfes 6 in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt, das auf die Eingangsanschlüsse des Servosteuerungsmoduls 3 gegeben wird. Danach nimmt der Servosteuerungsmodul 3 eine Servosteuerung der Gummilinse mit einer Geschwindigkeit vor, die der Größe des Eingangssignales entspricht (Geschwindigkeitssteuerung) .

Das insoweit beschriebene Fernsehkamerasystem ist gut bekannt, und eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus und des Betriebs ist nicht erforderlich und wird demzufolge weggelassen.

Fig. 2 zeigt einen Verdrahtungsplan eines austauschbaren Servosteuerungsmoduls gemäß der Erfindung, der als die in Fig. 1 und zuvor beschriebenen Servosteuerungsmodule 3 und 4 verwendet werden kann.

Ein Signal, das eine Soll-Stellung darstellt, wird über ein Potentiometer P₁ erzeugt, das einem Fokussiersteuerknopf 5 oder einem Zoomsteuerknopf 6 zugeordnet ist, und das Signal wird auf einen Eingangsanschluß

T. einer Hybrid-Servosteuerungsschaltung gegeben. Das Eingangssignal gelangt dann durch einen Vorverstärker 21 und einen Widerstand R₁ zu einem Servosteuerungsverstärker 23.

IQ Ein Signal, das die Ist-Stellung einer Fokussierlinse oder einer Gummilinse darstellt, wird über ein Potentiometer P„ erzeugt und das Rückführsignal wird auf einen weiteren Eingangsanschluß T„ der Hybrid-Servosteuerungsschaltung gegeben, um über einen Vorverstärker 22, einen Widerstand R~ und einen Analogschalter SW₂ zu einer Rückkopplungsstelle (f) zu gelangen. Wenn die Hybrid-Servosteuerungsschaltung als Geschwindigkeitssteuerung arbeiten soll, wird ein Betriebsartwählsignal mit einem Pegel "L" auf einen Steueranschluß T- der Schaltung gegeben, um die Analogschalter SW₁ und SW₃ auf "ein" (schwarze Dreiecke) und den Analogschalter SW„ auf "aus" (weißes Dreieck) umzulegen. Falls die Hybrid-Servosteuerungsschaltung als Lagesteuerung arbeiten -soll, wird ein weiteres Betriebsartwählsignal mit einem Pegel "H" auf den Steueranschluß T^ gegeben, um in umgekehrter Weise die Analogschalter SW₁, SW₂ und SW₃ (schwarzes Dreieck "aus"; weißes Dreieck "ein") umzuschalten.

Ein Betriebsartwählsignal mit dem jeweiligen Pegel kann von Hand oder automatisch auf den Anschluß T, gegeben werden, wenn der Servosteuermodul an einer Fernsehkamera angebracht wird. Ein Ausgangssignal des Servoantriebsverstärkers 23 wird auf einen Servomotor M gegeben und der Motor M treibt, wenn nötig, mittels einer (nicht dargestellten) Getriebeanordnung die Fokussierlinse oder die Gummilinse an. Der Servomotor M treibt weiterhin einen zugeordneten Tachogenerator

zur Erzeugung eines Rückführsignals an, das die Größe der Umdrehungsgeschwindigkeit des Servomotors M darstellt. Dieses Rückführsignal wird über einstellbare Widerstände VR. oder VR₂ und den Analogschalter SW₁ auf die Rückkopplungsstelle f gegeben. Der einstellbare Widerstand VR₁ dient dazu, daß Hinauslaufen über und das Oszillieren bei oder im Bereich der Soll-Stellung zu verhindern. Der einstellbare Widerstand VR„ dient zur Steuerung der Rückführgröße bei der Betriebsart Geschwindigkeitssteuerung.

Ein Ausgangssignal aus dem Vorverstärker 22 wird über den Analogschalter SW_ auf einen die Stellung ermittelnden Komparator 24, und das Ausgangssignal aus dem Komparator 24 wird auf den Eingangsanschluß des Servoantriebsverstärkers 23 geführt.

Der Komparator 24 arbeitet als elektrischer Puffer wenn sich die Fokussierlinse oder die Gummilinse zu ihrer Soll-Stellung bewegen. Er besteht aus einem Fensterkomparator, der geringfügig unterhalb der Soll-Stellung (beispielsweise unterhalb der Spannung, die zwischen den gegenüberliegenden Punkten des Potentiometers P„ auftritt) eingestellt ist.

Bei der Arbeitsweise als Gesehwindigkeitsservosteuerung der Gummilinse oder der Fokussierlinse wird ein Betriebsartwählsignal mit einem Pegel "L" auf den Anschluß T^ gegeben, um die Analogschalter SW₁ und SW_ auf "ein" und den Analogschalter SW₉ auf "aus" (schwarzes Dreieck "ein") umzuwerfen.

Danach wird durch Drehen und Einstellen des Steuerknopfes 6 oder 5 auf eine vorgegebene Winkelstellung ein Signal, das eine Soll-Stellung darstellt, von dem Potentiometer P₁ auf den Verstärker 23 gegeben, wodurch der Servomotor M angetrieben wird.

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Ein Teil der Spannung, die der Drehgeschwindigkeit des Servomotors M entspricht, wird von dem Tachogenerator G über den Widerstand VR,, auf die Rückkopplungsstelle f zurückgeführt, um damit das Laufen des Motors M mit einer Drehgeschwindigkeit zu ermöglichen, die dem Soll-Wert an dem Potentiometer P. entspricht.

Auf diese Weise wird die Geschwindigkeitsservosteuerung der Fokussierlinse oder der Gummilinse vorgenommen. Wenn die Linse gerade die Stelle unmittelbar vor der Soll-Stellung erreicht hat, bringt der die Stellung ermittelnde Komparator 24 das Potential am Eingangsanschluß des Verstärkers 23 auf Null oder auf das Massepotential, wodurch der Motor M zum Anhalten gebracht wird. Somit wird durch den die Stellung ermittelnden Komparator 24 ein elektrischer Pufferbzw. Dämpfungseffekt verursacht.

Beim Arbeiten in der Betriebsart Lageservosteuerung der Gummilinse oder der Fokussierlinse wird ein Betriebsartwählsignal mit einem Pegel "H" auf den Anschluß Tt gegeben, um die Analogschalter SW₁ und SW» auf "ein" und den Analogschalter SW' auf "aus" (weißes Dreieck "ein") umzuwerfen.

Danach wird durch Drehen und Einstellen des Steuerknopfes 5 oder 6 in einer vorgegebenen Winkelstellung ein Signal, das eine Soll-Stellung darstellt, von dem Potentiometer P₁ über den Vorverstärker 21 auf den Verstärker 23 gegeben, wodurch der Servomotor M angetrieben wird.

Ein Signal, das die Ist-Stellung der Fokussierlinse oder der Gummilinse darstellt, wird mittels des Potentiometers P₂ erzeugt und das Lagesignal wird über den Verstärker 22 und den Analogschalter SW„ zu der Rückkopplungsstelle f zurückgeführt, wodurch die Fokussier-

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linse oder die Gummilinse einer Servosteuerung unterliegen, wenn sie sich auf die Endlage zubewegen, die der Soll-Stellung an dem Potentiometer P.. entspricht.

Ein Teil der durch den Tachogenerator G erzeugten Spannung wird über den Widerstand VR₁ zu der Rückkopplungsstelle f zurückgeführt, wodurch das Hinauslaufen über bzw. das Oszillieren bei oder nahe der Endlage der Linse verhindert wird.

Aus der obigen Darstellung ergibt sich, daß ein Hybrid-Servosteuerungs-Schaltungsmodül gemäß der Erfindung sowohl auf ein niederpegeliges als auch ein hochpegeliges Steuersignal anspricht, um wahl-5 weise entweder als Geschwindigkeitsservosteuerung oder Lageservosteuerung zu arbeiten, wodurch eine hochqualitative Arbeitsweise, wie bei einer modernen Fernsehkamera gefordert, erzielt wird. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß möglichst viele Einzelteile gemeinsam verwendet werden, wobei eine möglichst kleine Zahl von Bauteilen ausschließlich für die Verwendung bei der Geschwindigkeitsservosteuerung übrig bleibt. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Gestaltungskonzeption äußerst günstig für die Massenproduktion von austauschbaren Servosteuerungs-Schaltungsmodulen, die bei Fernsehkameras eingesetzt werden sollen. Weiterhin ist bei einem Servo— steuerungs-Schaltungsmodul gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise das Vorsehen von Schaltungselementen in dem Fernsehkameragehäuse im wesentlichen nicht erforderlich, und dies ist sowohl für die Herstellung als auch für die Wartung günstig.

Claims

Patentansprüche

Servosteuerungs-Schaltungsmodul für die Verwendung in einer Fernsehkamera, die mit austauschbaren Servosteuerungs-^ modulen zum Fokussieren und Einstellen einer Gummilinse ausstattbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul eine Geschwindigkeitsservosteuerung (3), eine Lageservosteuerung (4) und eine auf äußere Signale ansprechende Einrichtung (SW₁, SW₂ 1 SW₃) zur Auswahl der Betriebsart einer dieser Servosteuerungen (3 bzw. 4) enthält.
2. Servosteuerungs-Schaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsservosteuerung (3) einen die Stellung ermittelnden Komparator (24) aufweist, durch den ein Servomotor (M) unmittelbar vor der Soll-Stelle anhaltbar ist.