DE3313553A1 - Elektromagnetische stellvorrichtung fuer eine kamera - Google Patents

Description

TlEDTKE - BüHLING -j PkLLMANN - GraW " StrÜ.F '"''"

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_-,_ Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

OQI 3553 Bavariaring 4, Postfach

8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent Γ

14. April 1983 DE 2940

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Elektromagnetische Stellvorrichtung Tür eine Kamera

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Stellvorrichtung für eine Kamera zum Ausführen eines Scharfeinstellungsvorgangs und eines Beiichtungsbeeinflussungsvorgangs mit Hilfe elektromagnetischer Kräfte, die durch Stromversorgung von Erregungswicklungen erzeugt werden.

Es wurden bisher verschiedenerlei Arten von Kameras mit elektromagnetischen Stellvorrichtungen vorgeschlagen. Beispielsweise ist in der am 24. März 1975 offengelegten JP-OS Sho 50-28832 ein Verfahren beschrieben, bei dem ein hohler Rotor wie ,ein Permanentmagnet oder dergleichen um einen Aufnahmelichtweg herum angeordnet ist, um innerhalb eines Objektivtubus amjobroeliLc Blendenflügel zu verstellen, während ein aus einem Eisenkern, einer Erregungswicklung und, so weiter bestehender Stator außerhalb des hohlen Rotors angebracht ist, und bei dem die Öffnungs- und Schließvorgänge der Blendenflügel durch die Drehung dieses Rotors gesteuert, w α ν d c 11.

A/25

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elektromagnetischen Stellvorrichtungen werden jedoch für das Verstellen jeweils von Blendenflügeln bzw. von Aufnahmeobjektiven verwendet und können nicht gemeinsam in den Aufbau von Aufnahmeobjektiv-Fassungen eingegliedert werden. Daher sind hinsichtlich der jeweils eigenen baulichen Gestaltung der elektromagnetischen Stellvorrichtungen noch mancherlei Probleme zu lösen. Darüberhinaus besteht in der letzten Zeit bei den fotografischen Geräten die Tendenz, in das Gehäuse des Geräts verschiedenerlei unterschiedliche Mechanismen einschließlich eines automatischen Scharfeinstellmechanismus, eines automatischen Filmtransport- und Aufzugsmechanismus und eines Sicherheits-und Warnmechanismus einzugliedern. Demzufolge wurden Geräte bzw. Mechanismen angestrebt, die das Verringern der Anzahl'von Teilen erlauben, welche durch das .zusammenwirkende Zusammenfassen unterschiedlicher

Mechanismen und Komponenten erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Kamera eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit einem sehr einfachen Aufbau zu schaffen, bei dem in eine Objektiv-

tubueeinheit der Kamera zwei Erregungswicklungen eingegliedert sind, deren Stromversorgung unabhängig voneinander steuerbar ist, durch Umstellen der Richtung der Stromversorgung der Erregungswicklungen zwei Magnetfelder

in einer zu einer optischen Achse parallele-n Richtung 30

bzw. in einer zur optischen Achse senkrechten Richtung erzielbar sind und mittels dieser Magnetfelder ein bewegbarer Objektivtubus und Lichtmengen-Steuerglieder verstellbar sind.

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Ferner wurden auch verschiedenerlei Anordnungen mit elektromagnetischen Stellmechanismen zum Bewegen eines ein Aufnahmeobjektiv t-ragenden bewegbaren Objektivtubus innerhalb eines feststehenden Tubus in der Richtung der optischen Achse des Objektivs vorgeschlagen. Beispielsweise ist in der am 3. Februar 1982 offengelegten JP-OS Sho 57-20710 ein Beispiel beschrieben, bei dem ein feststehender Tubus und ein bewegbarer Objektivtubus mit einem Linearmotor-Mechanismus versehen sind. Ferner ist in der am 14. November 1982 offengelegten JP-OS Sho 56-147132 eine Vorrichtung beschrieben, bei der an dem

Umfang eines ein Aufnahmeobjektiv tragenden bewegbaren Objektivtubus eine gestufte Anordnung von Magnetpolzähnen angebracht ist, während an dem Innenumfang eines feststehenden Rohrs den elektromagnetischen bzw. Magnetpol-Zähnen ein Stator gegenübergesetzt ist, um in Verbindung

mit letzteren einen Schrittmotor zu bilden, wobei das Aufnahmeobjektiv mittels Impulsen verstellt wird.

Inzwischen sind technologische Änderungen hinsichtlich der Qualität und Form von empfindlichem bzw. Aufnahme-

material aufgetreten, wie beispielsweise der Einsatz von Rollfilmseheiben-Film, Magnetband, Magnetplatten usw. Diese Änderungen machen auch dementsprechende Änderungen der Mechanismen der fotografischen Geräte erforderlich. Im einzelnen wurden durch die Verk-leinerunq ■ · ^y

des Films oder Bands und durch die Verwendung integrierter Schaltungen in einem größeren Ausmaß eine Größenverringerung und eine Funktionszusammenfassung der fotografischen Geräte erwünscht. Die vorangehend genannten

• Λ · ····■

• Λ * · · Λ Λ

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Fig. 4(a), (b) und (c) sind Ansichten won Schnitten durch die Stellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer zu einer optischen Achse senkrechten Richtung.

Fig. 5 ist ein Schaltbild, das als Beispiel eine Steuerschaltung für die Stellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 6(a), (b) und (c) sind Schrägansichten, die jeweils die Richtung eines Magnetfeldes zeigen, welche

sich entsprechend einer Umschaltung der Stromspeisungsrichtung -einer Wicklung bei der Stellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel verändert.

Fig. 7 ist eine Darstellung der Stellvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem das Bewegungsausmaß eines bewegbaren Objektivtubus einstellbar ist.

" Fig. 8(a) bis 8(f) sind Schrägansichten, die Beispiele von Abänderungen von Erregungswicklungen zeigen, welche bei Ausführungsbeispielen der Stellvorrichtung verwendet werden.

Gemäß der Zeichnung wird ein Aufnahmeobjektiv mit Linsen L, bis L. (siehe Fig. 2) von einem bewegbaren bzw. verstellbaren Objektivtubus 1 (nach Fig. 1) gehalten, der in einer zu einer optischen Achse O₁-O₀ parallelen Rich-

^{l 2}

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Ferner soll mit der Erfindung für eine Kamera eine elektromagnetische Stell vorrichtung mit einem Aufbau geschaffen werden, der es erlaubt, in einen Objektivtubus dicht abgeschlossen Lichtmengen-Steuerglieder wie Verschlußflügel oder Blendenflügel einzugliedern.

Weiterhin soll die erfindungsgemäße elektromagnetische Stellvorrichtung vorteilhaft für eine Kamera anwendbar sein, bei der entsprechend dem Ausgangssignal einer Scharfstellpunkt-Meßschaltung der Kamera ein Objektivtubus in eine Naheinstellage oder eine Weiteinstellage

einstellbar ist und ferner auch entsprechend dem Aus-. gangssignal einer Belichtungssteuerschaltung der Kamera ein Lichtmengen-Steuerelement zu einem großen oder kleinen Durchmesser hin verstellbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Figi. .1 ist eine Schrägansicht, die ein Ausführungsbei-

spiel der elektromagnetischen Stellvorrichtung

für eine Kamera \zeigt.

Fig. 2 ist eine Ansicht eines Schnitts durch die Stellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbaispiel in der Richtung von Pfeilen A, und A„ nach Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Ansicht eines weiteren Schnitts durch die Stellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel in der Richtung von Pfeilen B₁ und B₀ nach -L £

F i g . 1.

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tung bewegbar bzw. verstellbar ist. Der Objektivtubus 1 5

weist einen ersten Linsentubus la und einen zweiten Linsentubus Ib auf und ist mit einer Ausnehmung Ic versehen, die in der inneren Umfangswandung ausgebildet ist. Die Ausnehmung Ic nimmt passend eingesetzte ringförmige bzw. Ringmagneten 2a und 2b auf. Diese Ringmagneten 2a und 2b sind an dem Objektivtubus 1 drehbar über Lagerachsen 4a .und 4b gelagert, die sich parallel zu der optischen Achse 0,-O₂ des Aufnahmeobjektivs L, bis L. erstrecken. Gemäß den Fig. 4(a) bis 4(c) ist jeder dieser Ringmagneten 2a

.. p. und 2b in einer zur optischen Achse 0,-0„ senkrechten Richtung magnetisiert. Die Polung eines Magneten ist so gestaltet, daß sie zu derjenigen des anderen entgegengesetzt ist. Unter den in Fig. 4(a) gezeigten Bedingungen wirken die Magnetkräfte der beiden Magneten 2a und 2b

r>~ zu einer gegenseitigen Anziehung. An diesen Ringmagneten 2a und 2b sind jeweils Verschlußflügel 6a bzw. 6b befestigt, die auch als Blendenflügel zum Steuern der längs der optischen Achse 0,-0„ hindurchtretenden Lichtmenge dienen. Die Verschlußflügel 6a und 6b werden daher ent-

2Q sprechend der Drehung der Magneten 2a und 2b betätigt, so daß sie daher den Lichtweg durch dessen Öffnen oder Schließen steuern. Die Verschlußflügel 6a und 6b sind mit Ausschnitten 6a¹ bzw. 6b¹ versehen, die an einer Seite eines jeweiligen Verschlußflügels ausgebildet sind und eine große Blendenöffnung bilden, wenn ^die Magneten 2a und 2b den in Fig. 4(b) dargestellten Zustand einnehmen. An den anderen Seiten der Verschlußflügel 6a und 6b sind Ausschnitte 6a" bzw. 6b" ausgebildet, die eine kleine BJendenöffnung bilden, wenn die Magneten 2a und 2b den in Fig. 4(c) gezeigten Zustand einnehmen.

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An dem Objektivtubus 1 ist ein Tragarm ld befestigt, des-5

sen Vorderende verschiebbar an einer Führungsstange 8 angreift, die an einem Gehäuse oder einer Grundplatte der Kamera befestigt ist, welche nicht gezeigt sind.

Die Stellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel weist Erregungswicklungen 1OA und .1OB auf, die an dem Außen-.umfang des Objektivtubus 1 angebracht sind. Diese Erregungswicklungen 1OA und 1OB bestehen gemäß der Darstellung in der Fig. 6(a) jeweils aus WickLungsabschnitten 1Oa₁ und 10a_o bzw. 1Ob₁ und 10b„, die parallel zu der J- £■ 1 *-

optischen Achse 0,-0,, verlaufen, und Wicklungsabschnitte 10a, und 10a, bzw. 10b, und 10b., die um die optische Achse herum Halbkreise längs des Außenumfangs des Objektivtubus bilden. Diese Halbkreis-Abschnitte 10a-, und 10a. _9n der Erregungswicklung 1OA und 10b, und 10b. der Erregungswicklung 1OB sind jeweils längs dem oberen bzw. dem unteren Ende des Objektivtubus 1 angeordnet. Die Halbkreis-Abschnitte 10a, und 10b, bilden zusammen einen Kreis entlang dem oberen Ende des Objektivtubus 1. Die Halbkreis-

_oc Abschnitte 10a. und 10b, bilden zusammen einen Kreis ent- AO 4 4

lang dem unteren Ende des Objektivtubus 1. Ferner sind die Halbkreis-Abschnitte 10a, und 10a, in Bezug auf die geradlinigen Abschnitte 10a, und 10a„ an den einander gegenüberliegenden Seiten jeweils so abgebogen, daß die QQ Stromrichtung immer unverändert bleibt. Die Halbkreis-Abschnitte 10b, und 10b, sind gleichfalls in Bezug auf die geradlinigen Abschnitte 10b, und JOb₇ um 90 so abgebogen, daß die Stromrichtung unverändert bleibt. Die Lagen der Erregungswicklungen 1OA und 1OB in Bezug auf

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die Ringmagneten 2a und 2b sind in den Fig. 4(a) bis (c) 5

gezeigt. Im einzelnen sind die parallel zu der optischen Achse verlaufenden Abschnitte 10a, und 10b·, sowie 10a„ und 10b„ der Erregungswicklungen 1OA und 1OB jeweils aneinander angrenzend parallel zueinander angeordnet. Die Abschnitte 10a, und 10b-, sowie 10a, und 10b,, die um die optische Achse 0,-0„ herum verlaufen, bilden Kreise an ■beiden Seiten der optischen Achse. Bei dieser Anordnung der Erregungswicklungen 1OA und 1OB sind die Ringmagneten 2a und 2b jeweils so angeordnet, daß die Mitten ihrer

-ρ- Lagerachsen 4a und 4b auf Verbindungslinien von den Abschnitten 10a, und 10b, zu den Abschnitten 10a„ und 10b„ liegen, wobei die optische Achse in der Mitte der Verbindungslinien liegt. Unter der in Fig. 4(a) gezeigten Bedingung steht jeweils einer der Pole eines jeden Mag-

OQ neten 2a und 2b, nämlich der Südpol S des Magneten 2a und der Nordpol N des Magneten 2b den geradlinigen Abschnitten 10 a „ und 10 b „ bzw. den anderen geradlinigen > Abschnitten 10a, und 10b, der Erregungswicklungen 1OA und 1OB gegenüber.

An dem Objektivtubus 1 ist ein bogenförmiges Magnetteil 12 aus Weicheisen angebracht. An dem Gehäuse oder der Grundplatte der Kamera, die nicht gezeigt sind, ist ein Anzugsteil 14 angebracht, das gleichfalls aus weichmagnetischem Eisenmaterial besteht. Mit 14a ist 'eine Öffnung bezeichnet, die für den Lichtweg vorgesehen ist. Mit ist π L η Vorriegelungsglied für den Objektivtubus .1 bezeichnet, das entweder durch das Kameragehäuse oder durch die Grundplatte derart gelagert ist, daß es um eine Drehachse 16a schwenkbar ist. Gemäß der Darstellung in der

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Fig. 3 ist das Verriegelungsglied 16 durch eine Feder zu einer Schwenkung entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannt. Bei der Schwenkung des Verriegelungsglieds 16 entgegen dem Uhrzeigersinn kommt ein Klauenteil 16b desselben in Eingriff mit dem Magnetteil 12, um den Objektivtubus 1 zu verriegeln. Ferner ist eine weitere Feder vorgesehen, die so angeordnet ist, daß sie den Objektivtubus 1 in dessen Anfangsstellung (bzw. Nah-EinsteLlung) gemäß der Darstellung in der Zeichnung zurückhält.

Nach Fig. 5, die ein Schaltbild eines Beispiels einer

Steuerschaltungsanordnung für das Ausführungsbeispiel ist, weist die Schaltungsanordnung eine automatische Scharfeinstellschaltung F der sog. aktiven Ausführung auf. Die automatische Scharfeinstel1 schaltung F steuert den Schaltvorgang eines Schalters 47b entsprechend der

Entfernung zu einem aufzunehmenden Objekt. Mit E ist eine Belichtungssteuerschaltung bezeichnet, die die Schaltvorgänge von Schaltern 63b und 63c entsprechend der Helligkeit des aufzunehmenden Objekts steuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein fotoelektrisches Lictitempfangs-Wandlerelement (SPC) 31 so angeordnet, daß es von Licht, welches von einem Lichtprojektionsbzw. Leuchtelement (Leuchtdiode) 52 abgegeben wird, das vom Objekt reflektierte Licht aufnimmt. Das Lichtempfangselement 31 ist an die Eingänge eines Rechenverstärkers

32 angeschlossen. In den Gegenkopplungszwieig des Rechenverstärkers 32 ist eine Diode 33 geschaltet. Bekannte Analogschalter 34 und 37 sind jeweils so geschaltet, daß das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 32 an Kondensatoren 35 bzw. 38 gespeichert wird, wenn ihre Steueran-

4 It U * « #

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schlüiie jeweils ein Signal hohen Pegels erhalten. Ein 5

Rechenverstärker 40 und ein Widerstand 41 sind zum Berechnen einer Differenz zwischen dem der Ladespannung des Kondensators 35 entsprechendem Ausgangssignal einer Pufferscha ltung 36 und dem der Ladespannung des Kondensators 38 entsprechenden Ausgangssignal einer weiteren Pufferschaltung 39 geschaltet. Ein Vergleicher 42 ver-.gleicht das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 40 mit einer ßezuysspannung, die an einem veränderbaren Widerstand 43 erzeugt wird. Der invertierende Eingang des

p. Vergleichers 42 ist an den Rechenverstärker 40 angeschlossen, während der nichtinvertierende Eingang des Vergleichers an den veränderbaren Widerstand 43 angeschlossen ist. Der Ausgang des Vergleichers 42 ist über einen Widerstand 45 mit der Basis eines NPN-Transistors

2Q 46 verbunden. Durch das Ausgangssignal des Transistors 46 wird die Stromversorgung eines Elektromagneten 47a eines Relais 47 gesteuert. Mit 48 ist eine Einzelimpuls-Schaltung bezeichnet, die beispielsweise durch eine monostabile Kippstufe oder dergleichen gebildet ist und die

OC nach Beginn der Stromversorgung der gesamten Schaltungsanordnung auf das Drücken eines Verschlußauslöseknopfs hin für eine vorbestimmte Zeitdauer ein Ausgangssignal hohen Pegels abgibt. Der Ausgang dieser monostabilen Kippstufe 48 ist mit dem Analogschalter 34 sowie über

QQ einen Inverter 49 mit dem zweiten Analogschalter 37 verbunden. Der Ausgang des Inverters 49 ist ferner über einen Widerstand 50 mit der Basis eines PNP-Transistors 51 verbunden. Wenn das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 48 den hohen Pegel hat und damit das Ausgangssignal des Inverters 49 den niedrigen Pegel hat, wird das

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Leuchtelement 5 2 mit Strom versorgt, so daß es aufleuch-5

tet.

Zum Messen der Helligkeit des aufzunehmenden Objekts ist ein Lichtempfangs- bzw. Lichtmeßelement (SPC) 55 vorgesehen. Das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 55 imird mittels einer Diode 57 logarithmisch komprimiert, welche .in den Gegenkopplungszweig eines Reche ηVerstärkers 56 geschaltet ist. Nach dem logarithmisehen Komprimieren wird das Ausgangssignal des Lichtmeßelements 55 dem nichtinvertierenden Eingang eines Vergleichers 60 zugeführt. Dem invertierenden Eingang des Vergleichers 60 wird eine Bezugsspannung zugeführt, die durch Widerstände 58 und 59 erzeugt wird. Der Ausgang des Vergleichers 60 ist über einen Widerstand 61 mit der Basis eines NPN-

„·„ Transistors 62 verbunden. Auf diese Weise wird durch das Ausgangssignal des Vergleiche rs 60 die Stromversorgung eines Elektromagneten 63a eines Relais 63 gesteuert. Durch die Stromversorgung der Elektromagneten 47a bzw. 63a werden jeweils der Schalter 47b des Relais 47 bzw. die

Ar Schalter 63b und 63c des Relais 63 geschaltet. D.h., durch die Stromversorgung des Elektromagneten 47a wird der Schalter 47b eingeschaltet. Wenn der Elektromagnet 63a nicht mit Strom versorgt wird, sind die Schalter 63b und 63c auf Anschlüsse b bzw. c geschaltet, während bei

QQ Stromversorgung des Elektromagneten die Schalter auf einen Anschluß a bzw. den Anschluß b geschaltet sind.

Mit 70 ist eine Druckschaltungsplatte bezeichnet, an deren Oberfläche parallel Leitermuster 70a bis 70£. angeordnet sind. Eine Schieberplatte 71 wird bewegbar von

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Führungsstiften 72 und 73 getragen, die im Kameragehäuse 5

aufgesetzt sind. Die Platte 71 ist derart angeordnet,

daß sie nach oben und unten gemäß der Zeichnung bewegbar ist. Eine Feder 74 spannt die Schieberplatte 71 zu einer Bewegung in der gezeigten Pfeilrichtung vor. Wenn durch _n ein Drücken des Verschlußauslöseknopfs die Schieberplatte 71 aus einem Verriegelungszustand freigegeben wird, be-.wegt die Feder 74 die Schieberplatte 71 in der Pfeilrichtung, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit mittels eines nicht gezeigten Reglers gesteuert wird. An der j- Schieberplatte 71 sind Schleif bürsten 75a bis 75d befestigt, die voneinander elektrisch isoliert sind. Wenn die mit einer Spannung Vb beaufschlagte Schleifbürste 75a auf das Drücken des Verschlußauslöseknopfs hin mit dem Leitermuster 70a in Kontakt kommt, kommt die mit Masse

2Q verbundene Schleifbürste 75b mit dem Leitermuster 70b in Kontakt, die Schleifbürste 75c mit den Leitermustern' 70c und 70d in Kontakt und die Schleifbürste 75d mit den Leitermustern 7Oe und 7Of in Kontakt. Wenn die Schleifbürste 75a mit dem Leitermuster 70g in Kontakt kommt, kommt die Schleifbürste 75b mit dem Leitermuster 70h in Kontakt, die Schleifbürste 75c mit den Leitermustern 7Oi und 7Oj in Kontakt und die Schleifbürste 75d mit den Leitermustern 70k und 70-6 in Kontakt.

Ferner ist das Leitermuster 70a über den Schalter 47b

mit dem Leitermuster 70g verbunden. Das Leitermuster 70b ist mit dem Leitermuster 70h · , das Leitermuster 70c mit dem Leitermuster 70i, das Leitermuster 7Od mit dem Leitermuster 7 0£ · ., das Leitermuster

7Oe mit dem Leitermuster 70k und das Lei-

η * oa ο 3 α » «ο« ϊ ο η α

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termuster 7Of mit dem Leitermuster 70j verbunden. Ferner ist das Leitermuster 70g mit dem Schalter 63b verbunden, das Leitermuster 70h mit dem Schalter 63c verbunden, das Leitermuster 7Oi mit den Anschlüssen a und c verbunden, das Leitermuster 7Oj über die Erregerwicklung 1OB mit dem Leitermuster 70£ verbunden und das Leitermuster 70k mit dem Anschluß b verbunden. Dabei ist die Erregerwicklung 1OA zwischen die Anschlüsse a und b geschaltet.

Das Ausführungsbeispiel mit der vorangehend beschriebenen

Anordnung arbeitet folgendermaßen: Wenn auf das Drücken des Verschlußauslöseknopfs hin die Stromversorgung der in Fig. 5 gezeigten Schaltungsanordnung beginnt, gibt die monostabile Kippstufe 48 ein Signal hohen Pegels ab. Durch das Signal hohen Pegels wird über den Inverter 49 der

PNP-Transistor 51 durchgeschaltet. Durch dieses Durchschalten des Transistors 51 leuchtet das Leuchtelement 52 auf und beleuchtet ein aufzunehmendes Objekt. Andererseits wird der Analogschalter 34 durchgeschaltet, während der Analogschalter 37 gesperrt wird. Daher wird aus dem

Wandlerelement 31 das Ausgangssignal, das die Summe aus

einem dem Reflexionslicht von dem Objekt entsprechenden Teil und einem auf der Einwirkung von Außen licht beruhenden Teil ist, dem Kondensator 35 zugeführt, so daß dieser hiermit geladen wird. Wenn danach das Ausgangssignal 30

der monostabilen Kippstufe 48 den niedrigen Pegel annimmt, so daß das Leuehtelement 52 abgeschaltet wird, wird der Analogschalter 34 gesperrt, während der Analogschalter 37 durchgeschaltet wird. Danach enthält das Ausgangssig-

des Wandlerelements ausschließlich den auf dem Außenlicht 35

* * t J

·· · . * ° ** WV I O V W

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beruhenden Signalteil, mit dem der Kondensator 38 geladen wird. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 40 einen Wert an, der der Menge des von dem Objekt reflektierten Lichts entspricht. Falls daher bei einem Objekt in kurzer Entfernung das Licht in einer großen Menge reflektiert wird, ist das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 40 höher als die von dem Widerstand 43 abgegebene Bezugsspannung. Falls im Gegensatz dazu bei einem weit entfernten Objekt eine geringe Lichtmenge reflektiert wird, ist das Ausgangssignal des Rechenverstärkers 40 niedriger als die Bezugsspannung.

Daher nimmt bei einem Aufnahmeobjekt in kurzer Entfernung der Ausgangspegel des Vergleichers 42 den niedrigen Pegel an, so daß der Transistor 46 gesperrt wird. Daher wird der Elektromagnet 47a nicht mit Strom versorgt und der Schalter 47b ausgeschaltet gehalten. Wenn das Objekt w/eit

entfernt ist, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 42 den hohen Pegel an, wodurch über den Transistor 46 die Stromversorgung des Elektromagneten 47a beginnt. Infolgedessen wird der Schalter 47b eingeschaltet.

Selbst wenn sich danach die Schieberplatte in der Pfeilrichtung bewegt, so daß die Schleifbürsten 75a bis 75d jeweils mit den Leitermustern 7Qa bis 7Of in Kontakt kommen, erfolgt bei einer kurzen Entfernung des Objekts keine Stromversorgung der Erregungswicklungen 1OA und 1OB, da in diesem Fall der Schalter 47b ausgeschaltet ist. Unter diesen Bedingungen wird der Objektivtubus 1 durch die Feder 20 in der Naheinstellung gemäß der Darstellung in der Zeichnung gehalten. In diesem Fall ist natürlich das Aufnahmeobjektiv L₁ bis L, auf ein Objekt 14

in kurzer Entfernung scharf eingestellt.

lh O P * * 9

α Bt-

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Falls andererseits das aufzunehmende Objekt weit entfernt ist, wird der Schalter 47b eingeschaltet. Daher werden die Erregungswicklungen 1OA und 1OB in der Richtung der in Fig.· 5 gezeigten Pfeile mit Strom gespeist, wenn die Schleifbürsten 75a bis 75d mit den Leitermustern 70a bis 70f in Kontakt kommen. D.h., in diesem Fall fließen in den um die optische Achse herum angeordneten Abschnitten 10a-,, 10a., 10b, und 10b. der ersten und der zweiten Erregungswicklungen 1OA und 1OB Ströme in der gleichen Richtung, wobei die optische Achse in der Mitte liegt.

In den Abschnitte 10a, und 10b, sowie den Abschnitten

10a„ und 10b„ der Erregungswicklungen 1OA und 1OB fließen dagegen Ströme in einander· entgegengesetzten Richtungen. Infolgedessen wird das an dem LinsenLubus I befestigte Magnetteil 12 magnetisiert. Dadurch tritt zwischen dem Magnetteil 12 und dem Anzugsteil 14 eine Anziehungskraft

auf, durch die der Objektivtubus 1 gegen die Kraft der Feder 20 aus der in der Zeichnung dargestellten Nahein-Stellungslage heraus zu der Einstellung für die Entfernung "unendlich" hin bewegt wird. Wenn sich im weiteren gemäß Fig. 3 das Objektiv L₁ bis L, nach rechts bewegt .14-

und einen Scharfeinstellungszustand für die Entfernung "unendlich" einnimmt, bewirkt die Feder 18 eine Gegenuhrzeigerschwenkung des Verriegelungsglieds 16. Dadurch verriegelt der Klauenteil 16b des Verraegelungsglifids das Magnetteil 12. Daher wird der Objektivtubus 1 unabhängig von einem Umschalten der Stromversorgung der Erregungswicklungen 1OA und 1OB in der Stellung für die Entfernung "unendlich" gehalten.

«φ *

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Selbst wenn dabei die Schalter 63b und 63c von den in der Zeichnung gezeigten Stellungen weg in die anderen Stellungen umgeschaltet sind, werden die durch die Halbkreis-Abschnitte 10a.., 10a., 1Ob-. und 10b. der Wicklungen 1OA und LOB fließenden Ströme die gleichen wie im vorangehend beschriebenen Fall mit der Ausnahme, daß die Richtungen der Ströme entgegengesetzt sind. Daher wird auf die gleiche Weise wie bei dem vorangehend beschriebenen Fall das Magnetteil 12 magnetisiert, wenn die Schleifbürsten 75a bis 75d mit den jeweiligen Leitermustern 70a bis 7Of in Kontakt kommen. Infolgedessen wird auch in diesem Fall

der Objektivtubus 1 bewegt.

Danach gleitet die Schieberplatte 71 weiter in der Pfeilrichtung, no daß die Schleifbürsten 75a bis 75d mit den an der Druckschaltungsplatte 70 angebrachten Leitermustern

70g bis 7O.£ in Kontakt gebracht werden.

Falls dabei die Helligkeit des aufzunehmenden Objekts niedriger als ein vorgeschriebener Pegel ist, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers 60 niedrigen Pegel an. Daher wird dem Elektromagneten 63a kein Strom zugeführt. Daher sind gemäß der Darstellung in Fig. 5 die Schalter 63b und 63c auf die Anschlüsse b bzw. c geschaltet. In diesem Fall fließt durch die Erregungswicklung 1OA Strom in der in Fig. 5 gezeigten Pfeilrichtung, während durch die Erregungswicklung 1OB Strom in der Gegenrichtung zur Pfeilrichtung nach Fig. 5 fließt. Dadurch wird die Richtung des durch die Erregungswicklungen 1OA und 1OB erzeugten Magnetfelds zu der in Fig. 6(b) gezeigten. In-

fο 1 ij(jdesκeη schwenken gemäß der Darstellung in Fig. 4(b) 35

ο β β β ■· ο ο * ο ο f» β ο-

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die Ringmagneten 2a und 2b um ihre Achsen entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß mittels der Verschlußflügel 6a und 6b die große Blendenöffnung gebildet wird.· Darauffolgend wechseln die Schleifbürsten 75a und 75b auf die Leitermuster 70g bzw. 70h über, so daß die Stromversorgung der Erregungswicklungen 1OA und 1OB unterbrochen wird. Sobald auf diese Weise die Stromversorgung unterbrochen ist, wirken die Magnetpole der Magneten 2a und 2b derart aufeinander ein, daß die Magnete in die in Fig. 4(a) gezeigten Stellungen zurückkehren. Daher schließen die Verschlußflügel 6a und 6b die Blendenöffnung, um damit nach

dem Erreichen eines richtigen Ausmaßes der Belichtung den Belichtungsvorgang zubeenden.

Falls andererseits die Helligkeit des Objekts höher als der vorgeschriebene Pegel ist, hat das Ausgangssignal

des Vergleichers 60 hohen Pegel, so daß der Elektromagnet 63a mit Strom versorgt wird. Daher sind die Schalter 63b und 63c jeweils mit den Anschlüssen a und b in Kontakt, wenn die Schleifbürsten 75a bis 75d mit den Leitermustern 70g bis 7Oi- in Kontakt kommen. In diesem Fall

fließt daher über die Erregungswicklung 1OA ein Strom in Gegenrichtung zur Pfeilrichtung nach Fig. 5, während über die andere Erregungswicklung 1OB ein Strom in der Pfeilrichtung nach Fig. 5 fließt. Die Richtung des dann durch die Erregungswicklungen 1OA und 1OB erzeugten Magnetfelds wird zu der in Fig. 6(c) gezeigten. Infolgedessen schwenken die Magneten 2a und 2b um ihre Achsen im Uhrzeigersinn, so daß die Verschluß flügel 6a und 6b die kleine Blendenöffnung bilden. Die nachfolgenden Vorgänge sind

mit denjenigen bei dem vorangehend beschriebenen Fall ο ο

ν 10

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identisch. Wenn ferner bei der Weiterbewegung der Schieberplatte 71 von einer Scharfeinstellungs-Stellung zu einer Belichtungsstellung die Verschlußflügel 6a und 6b geöffnet und geschlossen werden, fließen die an den bogenförmigen Abschnitten 10a.,, 10a., 10b-, und 10b. der Erregungswicklungen 1OA und 1OB erzeugten Magnetflüsse innerhalb des Magnetteils 12 und des Anzugsteils 14, so daß keine Anzugswirkung zwischen diesen Teilen 12 und 14 auftritt. Falls ferner bei dem vorangehend beschriebenen Aus führungsbeispiel das Verriegelungsglied 16 für den Objektivtubus 1 an seinem Eingriffsende mit einem

abgestuften V/erriegelungseingrif fsteil 16b gemäß der Darstellung in Fig. 7 versehen ist, kann die Entfernungsverstellung an einigen Punkten ausgeführt werden.

Bei verschiedenen Abwandlungsbeispielen der Erregungs-

wicklungen 1OA und 1OB sind diese gemäß den Darstellungen in den Fig. 8(b) bis (f) gestaltet, während die Form der in Fig. 8(a) gezeigten Erregungswicklungs-Anordnung mit

derjenigen bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel identisch ist. Im Falle der Anordnung nach Fig. 8(a) bestehen gemäß den vorangehenden Ausführungen die Erregungswicklungen aus den Wicklungsabschnitten 10a,, 10a„, 10b, und 10b„, die an dem Umfang des zylindrischen Objektivtubus parallel zur optischen Achse angeordnet sind, und den Wicklungsabschnitten 10a,, IQa., 10b, und 10b,, die gemäß der vorangehenden Beschreibung um die optische Achse herum angeordnet sind. Die Wicklungsanordnung in der in Fig. 8(a) gezeigten Form stellt jedoch bei dem Herstellen der Wicklungen ein Problem hinsichtlich der Gestaltung zu einem tatsächlichen Produkt dar,

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da die zu der optischen Achse parallelen Wicklungsabschnitte annähernd senkrecht zu den in der Richtung um die optische Achse herum verlaufenden Wicklungsabschnitten angeordnet sind. Diese Form läßt keine einfache Herstellung der Wicklungsanordnung zu. Hinsichtlich der Form der Erregungswicklungen können leichter eine elliptische Form oder eine Kreisform gebildet werden, wie sie in den Fig. 8(d) bzw. (f) gezeigt sind. Die Fig. 8(b) und (c) zeigen Beispiele für das Abrunden eines in Fig. 8(a) gezeigten Winkels c* , durch das eine fortschreitende Annäherung an die in Fig. 8(d) elliptische Form herbeigeführt wird.

Wenn die Erregungswicklungen 1OA und 1OB zu der in Fig. 8(d) gezeigten elliptischen Form gestaltet werden und an dem Umfang des Objektivtubus 1 in bezüglich der optischen Achse symmetrischen Lagen angeordnet werden, können mittels der Schaltung zum Umschalten der Stromversorgung

die Magnetfelder für das Verstellen des Lichtmengen-Steuerglieds und des Objektivtubus 1 dadurch gebildet werden, daß die Stromspeiserichtung zwischen einer in Fig. 8(d) gezeigten ersten Richtung und einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung umgeschaltet wird. Die

Antriebssteuerung kann mit dieser Erregungswicklungs-

Anordnung nach Belieben bewerkstelligt werden. Ferner können in diesem Fall das Magnetfeld zum Verstellen des Lichtmengen-Steuerglieds und das Magnetfeld zum Verstellen des bewegbaren Objektivtubus dadurch auf die gleiche 30

Wirksamkeit gebracht werden, daß das Verhältnis zwischen deb.^kurzen und der langen Achse der elliptischen Form nach Fig. 8(d) zu VZ gewählt wird. Die Erregungswicklungen können auch in einer rechteckigen oder quadratischen Form oder in der Kreisform gemäß den Darstellungen in Fig. ^y

+ Ψ h ί · * 4

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8(e) bzw. 8(f) gestaltet werden, wenn diese Formen die 5

Bearbeitungs- und Zusammenbauvorgänge erleichtern.

Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel sind die Erregungswick]unqen 1OA und 1OB längs des Außenumfangs des Objektivtubus 1 angeordnet. Sie können jedoch auch längs dos Innenumfangs des Objektivtubus angeordnet wer-.den. Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel das Lichtemp fangsei ernent 31 für die automatische Scharfeinstellung und das Li chtetnp fangselement 55 für die Messung der Helligkeit des aufzunehmenden Objekts getrennt voneinander angeordnet. Bei dem System der elektromagnetischen Stellvorrichtung kann jedoch die im vorstehenden beschriebene Steuerung auch dadurch vorgenommen werden, daß der Ausgang des Rechenverstärkers 32 mit dem nichtinvertierenden „_n Eingang des Vergleichers 60 verbunden wird. Demzufolge kann die elektromagnetische Stellvorrichtung auch ohne das L ich tempfangselement 55, den Rechenverstärker 56 und die Diode 57 aufgebaut werden.

₂p- Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, können bei der elektromagnetischen Stellvorrichtung zwei Stellmechaniiimen für eine Scharfeinstellungseinheit, die ein Objektiv und einen Objektivtubus aufweist, und eine Belichtungseinstelleinheit, die Verschlußflügel aufweist,

on durch Umschalten der Richtung der Stromversorgung der Erregungswicklungen 1ÜA und 1OB zwischen der ersten und der zweiten Richtung gesteuert werden. Daher wird abweichend von der herkömmlichen Anordnung bei der elektromagnetischen Stellvorrichtung die Erfordernis vermieden,

3g gesondert voneinander unabhängige elektromagnetische

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Mechanismen für die beiden Einheiten vorzusehen; dadurch 5

kann der Objektivtubus bzw. die Ob jekt.i \/f assung kompakt gestaltet werden.

Die mit dem Ausführungsbeispiel der elektromagnetischen Stellvorrichtung ausgestattete Kamera ist eine Kamera, bei dem die Entf'er nungseins teilung dos Aufnahmeobjektivs .zwischen zwei Punkten erfolgt, nämlich einer Stellung für nahe Entfernung und einer zweiten für große Entfernung, und bei der zur BelichtungseinsteJ. lung die Verschlußflügel zwischen Öffnungsstellungen und Schließ-Stellungen umstellbar sind. Die Kamera kann daher auf-" grund der entsprechend der" üb j ek tent fe r nung bzw. der Objekthelligkeit vorprogrammierten Einstellungen mit einer verhältnismäßig einfachen Schaltungsanordnung aufgebaut _nr. werden, ohne daß komplizierte Betriebsvorgänge er forderlieh sind.

Durch die Anwendung der elektromagnetischen Stellvorrichtung bei einer Kamera der vorangehend cjenannten Ausführe rung mit Zweipunktewahl wird ein komplizierter Zufuhrungs- und Scharfeinstellungs-Mechanismus für einen Objektivtubus unnötig, so daß die Herstellungskosten und der Preis der Kamera gesenkt werden können.

QQ Eine elektromagnetische Stellvorrichtung für eine Kamera weist zwei Erregungswicklungen auf, deren Stromversorgungen unabhängig voneinander steuerbar sind und die rntweder an der Innenseite oder der Außenseite eines Objektivtubus angeordnet sind, welcher ein Aufnahmeobjektiv

gpj trägt. Die Richtungen der mittels dieser beiden Erregungs-

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wicklungen gebildeten Magnetflüsse sind durch das Steuern 5

der Richtung der Stromversorgung dieser beiden Erregungsiwicklungen /wischen der Richtung der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs und einer zur optischen Achse senkrechten Richtung urn stellbar, so daß unabhängig voneinander ein Betriebsvorgang zum Einstellen des Aufnahmeobjektivs in eine Scharfeinstellungslage und ein Betriebsvorgang .zum Steuern der Wirkung eines innerhalb des Objektivtubus angeordneten Lichtmengen-Steuerglieds ausführbar sind.

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Leerseite

Claims (14)

1. Tcrn-rwc m Rüui mir*** If ikikTc* * (fürtilist*· Patentanwälte und
2. EDTKE DUHLING f IVlNΙ?Ε;* *S%%ü?E-, Vertreter beim EPA
3. rELLMANN " V3RAMS - OTRUIF _n,ni
4. Dipl.-Ing. R.
5. Kinne Dipl.-Ing.
6. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann
7. O C C O Dipl.-Ing. K. Grams
8. ^OJJO Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
9. Bavariaring 4, Postfach 8000 München
10. t Tel.:089-539653
11. , .
12. Telex: 5-24845 tipat
13. Telecopier: 0 89-53737 cable: Germaniapatent
14. 14. April 1983 DE 2940

    Patentansprüche

    1. Elektromagnetische Stellvorrichtung für eine Kamera zum Steuern der Verschiebebewegung eines Aufnahmeobjektivs zu einer Scharfeinstellungslage desselben gemäß dem Ausgangssignal einer Scharfstellpunkt-Meßschaltung und zum Steuern der Betätigung von Lichtmengen-Steuergliedern gernäß dem Ausgangssignal einer Belichtungssteuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Objektivtubus (1), der das Aufnahmeobjektiv (L, bis L.) und die Lichtmengen-Steuerglieder (6a, 6b) enthält, mit einer ersten und einer zweiten Erregungswicklung (1OA, 10B) versehen ist, daß die erste und die zweite Erregungswicklung zum Erzeugen eines ersten Magnetfelds in einer zur optischen Achse (0,-0„) des Aufnahmeobjektivs parallelen Richtung bei einem ersten Zustand der Stromspeisungsrichtung der zweiten Erregungswicklung (lÜB) bezüglich der Stromspeisungsrichtung der ersten Erregungswicklung (10A) und zum Erzeugen eines zweiten Magnetfelds in einer zur optischen Achse des Au fnahrneob jekti vs senkrechten Richtung bei einem zweiten Zustand der Stromspeisungsrichtung der zweiten Erregungswicklung in Bezug auf die Stromspeisungsrichtung der ersten Erregungswicklung

    A/25

    Dresdner Bank (Münchon) KIo. 3939 844 Boyer. VerolnobunK (Munchun) Kto. BOB 341 Puulnchnck rMiuirhnni um mn.«

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    ausgebildet sind, daß mittels des ersten Magnetfelds der Objektivtubus bewegbar ist und mittels des zweiten Magnetfelds die Lichtmengen-Steuerglieder betätigbar sind, daß mittels einer Schaltvorrichtung (70c bis 7Of, 7Oi bis 701, 75c, 75d) die Stromspeisungsrichtungen der ersten und der zweiten Erregungswicklung zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand umschaltbar sind und daß mittels der Schaltvorrichtung die Lichtmengen-Steuerglieder nach dem Bewegen!:des Objektivtubus beta'tigbar sind.

    2. Stellvorrichtung nach Anspruch Ii dadurch gekennzeichnet, daß der Objektivtubus (1) mittels eines Federteils (20) in seiner Ausgangslage gehalten ist und daß ein Verriegelungsteil (16) den Objektivtubus in dessen versetzter Stellung verriegelt, wenn durch das Erzeugen

    des ersten Magnetfelds der Objektivtubus bewegt ist.

    3. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lichtmengen-Steuergliedern (6a, 6b) jeweils Permanentmagneten (2a, 2b) befestigt sind, die in einer zur optischen Achse (0,-0„) des Aufnahmeobjektivs (L, bis L.) senkrechten Richtung magnetisiert sind.