DE3340066C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entfernungsein­ stellung eines Objektivs mittels eines durch elektrische Impulse betätigbaren elektromagnetischen Antriebs für ein Klinkenschaltwerk.

Aus der DE-OS 31 51 602 ist eine elektromagnetisch betätig­ bare Antriebseinrichtung für eine Kamera bekanntgeworden, deren Antriebselement aus einer Ausgangsstellung entweder in eine erste oder in eine zweite Richtung dadurch bewegbar ist, daß die Richtung des Stromflusses durch eine Spule gesteuert wird, die in einem Magnetfeld von Permanentmagneten angeord­ net ist. Bei der Bewegung des Antriebselements aus der Aus­ gangsstellung in die erste Richtung, wobei die Bewegung ent­ gegen der Kraft einer Rückstellfeder erfolgt, wird über eine federbeaufschlagte Mehrfachhebelanordnung ein federbeauf­ schlagter Schieber, der mittels eines separaten Motors wie­ der in seine Ausgangslage bewegbar ist, freigesetzt und so gesteuert, daß über eine am Schieber angeordnete schiefe Ebene ein Objektiv zum Zwecke einer Entfernungseinstellung axial verschiebbar ist. Bei einer Bewegung des Antriebsele­ ments von der Ausgangsstellung in die zweite Richtung wird der Belichtungsvorgang gesteuert.

Nachteilig ist, daß die zur Entfernungseinstellung erforder­ liche Mehrfachhebelanordnung und ihre die Hebel beaufschla­ genden Federanordnungen sehr aufwendig und teuer sind, da sie sorgfältig aufeinander abgestimmt sein müssen. Ferner ist zur Betätigung des Hebelmechanismus entgegen der Kraft der Federanordnungen, die den Hebelmechanismus nach jeder Betätigung wieder in seine Ausgangslage zurückführen, ein großer Kraftaufwand erforderlich. Darüber hinaus benötigt der das Objektiv steuernde Schieber durch seine Baulänge viel Raum und zu seiner Rückführung in die Ausgangsstellung einen zusätzlichen Antriebsmotor.

Aus der DE-PS 11 01 801 ist eine Einrichtung zur Fernsteue­ rung des Objektivs photographischer Geräte bekanntgeworden, bei der die Einstellung des Objektivs stufenweise mittels zweier Schrittschaltmagneten erfolgt, deren Betätigungs­ schalter durch ein gemeinsames Handrad betätigbar sind. Durch Drehen des Handrades im Uhrzeigersinn wird der erste Schalter über ein Zackenrad abwechselnd geschlossen und ge­ öffnet und der erste Elektromagnet stoßweise erregt, wobei sein Magnetanker angezogen wird und ein am Anker befestig­ ter Greifer jedes Mal in ein erstes Zahnrad eingreift und dieses um eine Zahnbreite nach Art eines Schrittschaltwerks verstellt. Gemeinsam mit dem Zahnrad wird ein Schneckenrad mitverdreht, das in eine am Objektiv angeordnete Zahnstange eingreift, so daß das Objektiv nach vorn verstellt wird. Durch Drehen des Handrades entgegen dem Uhrzeigersinn wird der zweite Schalter abwechselnd geschlossen und geöffnet und der zweite Elektromagnet stoßweise erregt. Die Bewe­ gung seines Magnetankers wird über dessen Greifer und ein zweites Zahnrad in analoger Weise wie im erstgenannten Fall auf das Schneckenrad übertragen, das entgegen dem Uhrzeiger­ sinn gedreht wird und das Objektiv nach hinten verstellt.

Diese Einrichtung ist zur Entfernungseinstellung eines Pro­ jektionsobjektivs, beispielsweise in einem Diaprojektor, geeignet. Sie ist mit ihren beiden Antriebsvorrichtungen und deren Getriebemechanismen ebenfalls sehr aufwendig und teuer und benötigt viel Bauraum, so daß sie nicht ohne wei­ teres auf eine photographische Kamera übertragbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrich­ tung zur Entfernungseinstellung eines Objektivs mittels eines durch elektrische Impulse betätigbaren elektromechanischen Antriebs für ein Klinkenschaltwerk mit einfachen Mitteln eine raumsparende und kostengünstige Steueranordnung zu schaf­ fen, die mit geringem Kräfteaufwand ihres elektromagnetischen Antriebs betätigbar ist und eine größere Anzahl bestimmter Entfernungseinstellungen für das Objektiv ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch das Klinkenschaltwerk eine das Objektiv steuernde Stufenkur­ venanordnung bei jeder Entfernungseinstellung stets aus ihrer Nullstufe oder aus einer ihrer Nullstufen in gleicher Drehrichtung bis zu einer höchsten Stufe und wieder in ihre Nullstufe oder eine ihrer Nullstufen bewegbar ist.

Die Verwendung einer das Objektiv steuernden Stufenkurvenan­ ordnung, die stets in gleicher Drehrichtung angetrieben wird, hat den Vorteil daß eine unkomplizierte Mechanik realisier­ bar und eine kostengünstige und in der Fertigungstoleranz großzügige Herstellung der Bauteile möglich ist.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen sowie der Beschreibung eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Es zeigt

Fig. 1 die wesentlichen Bauteile einer erfindungsgemäßen Objektiventfernungseinstellvorrichtung in schau­ bildlicher Darstellung und

Fig. 2 ein Diagramm der Steuerungsfunktionen der Entfer­ nungseinstellvorrichtung.

Mit 1 ist ein um die Objektivachse hin und her verdrehbares Klinkenschaltwerk bezeichnet. Dieses weist als Antriebsteil eine dreiflügelige Leiterplatte 2 auf. Die drei Flügel 2 a, die sich im Bereich eines Magnet­ feldes (nicht dargestellt) befinden, sind jeweils mit einer Spule in Form von Leiterbahnen 2 b versehen.

Die Leiterplatte 2, deren Grundform ein Kreisring ist, ist über drei Koppelstangen 3 mit einem Antriebsring 4 verbun­ den, an dessen Innenwandung drei Mitnahmeklauen 4 a angeord­ net sind. Diese greifen in eine Außenverzahnung 6 e des er­ sten Stufenkurvenringes 6 einer aus zwei Stufenkurvenringen 6 und 7 bestehenden Stufenkurvenanordnung radial federnd ein. Die Außenverzahnung 6 e ist an einem am ersten Stufen­ kurvenring 6 angeformten und in den Antriebsring 4 hinein­ ragenden Ansatz 6 d ausgebildet.

Beide Stufenkurvenringe 6 und 7 weisen einander zugekehrte und miteinander korrespondierende Stufenkurven 6 b und 7 b auf. Ferner ist der zweite Stufenkurvenring 7 sowohl ge­ trieblich als auch in axialer Richtung verschiebbar mit dem ersten Stufenkurvenring 6 verbunden. Zu diesem Zweck sind an einem Flansch 6 a des ersten Stufenkurvenringes 6 drei Arretierungsstifte 6 f vorgesehen, die in drei am Umfang des zweiten Stufenkurvenringes 7 gleichmäßig verteilte Rillen 7 f eingreifen.

Jede der Stufenkurven 6 b bzw. 7 b ist in drei Segmente 6 c bzw. 7 c von jeweils 120° geteilt. Ferner ist jedes Segment in zehn Stufen von jeweils 12 Winkelgraden geteilt, so daß die Stufenkurve 6 bzw. 7 dreißig Stufen aufweist.

Jedes der Segmente 6 c bzw. 7 c beginnt mit einer Nullstufe, die der Unendlichstellung des Objektivs entspricht, und kann nach 120° auf einer höchsten Stufe, die der Naheinstellung entspricht, enden. Im Ausführungsbeispiel, siehe auch Fig. 2, erreicht jedes Segment schon nach 84°, d. h. nach sieben Stufen seine höchste Stufe und endet nach weiteren 36° in einem dreistufigen Übergang wieder auf einer Nullstufe.

Innerhalb der beiden Stufenkurvenringe 6 und 7 ist ein Ob­ jektiv 10 angeordnet, das aus einem feststehenden ersten Objektivteil 11 und einem teilweise an diesem gelagerten sowie axial verschiebbaren zweiten Objektivteil 12 be­ steht. Letzterer weist drei über der Umfangsfläche seiner Fassung gleichmäßig verteilt angeordnete Stifte 12 a auf, die in drei in einem umlaufenden Rand 11 a der Fassung des ersten Objektivteils 11 ausgebildeten Aussparungen 11 b ge­ führt sind. Die Stifte 11 a stehen an den Aussparungen 11 b über und ragen zwischen den einander zugekehrten Stufenkur­ ven 6 b und 7 b der Stufenkurvenringe 6 und 7 auf.

Mit 8 ist ein Federring bezeichnet, der mittels zweier Lap­ pen 8 a in nicht gezeigter Weise gegen Verdrehen gesichert ist. Er weist drei federnd ausgebildete Finger 8 b auf, die in eine an der Stirnfläche des zweiten Stufenkurvenringes 7 ausgebildete Sperrverzahnung 7 a eingreifen und sowohl eine Rücklaufsperre für die Stufenkurvenanordnung 6 und 7 bilden als auch einen Axialdruck auf den zweiten Stufenkurvenring 7 ausüben, so daß die zwischen den Stufenkurven 6 b und 7 b der beiden Stufenkurvenringe 6 und 7 aufragenden Stifte 12 a des zweiten Objektivteils 12 kraftschlüssig gehalten sind, derart, daß bei einer Drehbewegung der Stufenkurvenanordnung 6 und 7 über die mit den Stufenkurven 6 b und 7 b in Eingriff stehenden Stifte 12 a der zweite Objektivteil 12 in axialer Richtung verschiebbar ist.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wird über eine Steuerschal­ tung den Spulen 2 b Strom zugeführt, so wird eine elektroma­ gnetische Antriebskraft erzeugt. Aufgrund der Richtung des Stromflusses durch die Spulen wird die Leiterplatte 2 durch einen ersten Antriebsimpuls "+J" bestimmter Größe um einen Betrag von 20 Winkelgraden von der Ausgangsstellung in Pfeil­ richtung "A" verdreht.

Hierbei wird der Stufenkurvenring 6 über die Mitnahmeklauen 4 a des an der Leiterplatte 2 angekoppelten Antriebsringes 4 um eine Zahnbreite der Außenverzahnung 6 e mitbewegt. Da eine Zahnbreite im wesentlichen einer Stufe der Stufenkurve 6 b entspricht und die Stufenkurve wie weiter oben beschrieben ist, dreißig Stufen von jeweils 12 Winkelgraden aufweist, so beträgt der Drehwinkel des Stufenkurvenringes 6 bei jedem Antriebsimpuls "+J" ebenfalls 12 Winkelgrade. Die Differenz von 8 Winkelgraden zwischen der Drehbewegung von 20 Winkel­ graden des Klinkenschaltwerks 1 und der Drehbewegung von 12 Winkelgraden des Stufenkurvenringes 6 ergibt sich dadurch, daß die Mitnahmeklauen 4 a des Klinkenschaltwerks 1 erst nach einem Vorlauf von etwa 8 Winkelgraden auf die Zähne der Ver­ zahnung 6 e des Stufenkurvenringes 6 treffen.

Durch die Verdrehung des Stufenkurvenringes 6 gemeinsam mit dem ihm zugeordneten zweiten Stufenring 7 wird über die zwi­ schen den Stufenkurven 6 b und 7 b aufragenden und wie weiter oben beschrieben ist, kraftschlüssig gehaltenen und mit den Stufenkurven 6 b und 7 b in Eingriff stehenden Stiften 12 a der zweite Objektivteil 12 axial verschoben.

Nach einer elektrischen Umpolung wird durch einen zweiten Antriebsimpuls "-J" die Leiterplatte 2 und damit das Klin­ kenschaltwerk 1 um 20 Winkelgrade entgegen der Pfeilrichtung "A" wieder in die Ausgangsstellung zurückgedreht.

Durch das Zusammenwirken der federnden Finger 8 b des Feder­ ringes 8 mit der Sperrverzahnung 7 a des zweiten Stufenkur­ venringes 7, wobei die Sperrverzahnung 7 a lediglich eine Verdrehung der Stufenkurvenanordnung 6 und 7 in Pfeilrich­ tung "B" zuläßt, wird erreicht, daß die Stufenkurvenanord­ nung 6 und 7 keine Rückdrehung über einen Reibschluß, der zwischen den Mitnahmeklauen 7 a und der Verzahnung 6 e des ersten Stufenkurvenringes 6 besteht, ausführen kann.

Je nachdem, wie groß der Verschiebeweg des zweiten Objektiv­ teils 12 in axialer Richtung zum Zwecke einer Entfernungs­ einstellung sein muß, erfolgen aufgrund einer Anzahl von Antriebsimpulsen hin- und hergehende Drehbewegungen des Klinkenschaltwerks 1. Hat hierbei der Objektivteil 12 die richtige Position erreicht, so kann eine bildmäßige Belich­ tung durchgeführt werden. Anschließend wird über die Steu­ erschaltung den Spulen der Leiterplatte 2 erneut Strom zuge­ führt und das Klinkenschaltwerk 1 wieder in Gang gesetzt, wobei die Stufenkurvenanordnung 6 und 7 bei einer weiteren Verdrehung in Vorwärtsrichtung wieder in ihre Nullstufe oder eine ihrer Nullstufen bewegt wird.

Da die Stufenkurvensegmente jeweils 120° betragen, ist somit ein Zyklus jeweils auf eine Verdrehung der Stufenkurvenanord­ nung 6 und 7 von 120° abgestellt.

Ein Beispiel zur Erläuterung der Steuerfunktion ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei wird davon ausgegangen, daß eine Ein­ stellung des Objektivteils 12 notwendig ist, zu der lediglich eine zweimalige Verdrehung um eine Zahnbreite, d. h. um zwei Stufen der Stufenkurvenanordnung 6 und 7 erforderlich ist.

In einem Diagramm c) ist die Antriebsimpulsfolge dargestellt. Um die Stufenkurvenanordnung 6 und 7 um zwei Stufen in Rich­ tung "B" (Fig. 1) zu drehen sind vier Antriebsimpulse erfor­ derlich, nämlich ein Antriebsimpuls "+J" für die Verdrehung des Klinkenschaltwerks 1 um 20 Winkelgrade in Pfeilrichtung "A" und durch Umpolung ein zweiter Antriebsimpuls "-J" für die Zurückdrehung des Klinkenschaltwerks 1 entgegen der Pfeilrichtung "A" sowie ein entsprechender dritter und vier­ ter Antriebsimpuls "+J" und "-J". Das Diagramm b) zeigt je­ weils den Drehwinkel "α" von 12 Winkelgraden, während im Diagramm a) der Objektivhub aufgezeigt ist.

Nachdem durch die zweimalige hin- und hergehende Drehbewe­ gung des Klinkenschaltwerks 1 die Stufenkurvenanordnung zwei Drehbewegungen in Vorwärtsrichtung ausgeführt hat, wobei der Objektivteil 12 von seiner Unendlichstellung durch zwei Vor­ wärtshübe in Richtung Nahbereich bewegt wurde, erfolgt wie das Diagramm d) zeigt, eine bildmäßige Belichtung.

Anschließend erhalten die Spulen 2 b noch so viel Antriebs­ impulse, bis die Stufenkurvenanordnung 6 und 7 durch die hierbei erfolgenden hin- und hergehenden Drehbewegungen des Klinkenschaltwerks 1 wieder die Nullstufe nach 120° Gesamt­ verdrehung erreicht hat. Bei einer weiteren Entfernungsein­ stellung wird der Vorgang von der Nullstufe aus erneut begonnen.

Claims (10)

1. Einrichtung zur Entfernungseinstellung eines Objektivs mittels eines durch elektrische Impulse betätigbaren elektromagnetischen Antriebs für ein Klinkenschaltwerk, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Klinkenschaltwerk (1) eine das Objektiv (10) steuernde Stufenkurvenanordnung (6, 7) bei jeder Ent­ fernungseinstellung stets aus ihrer Nullstufe oder aus einer ihrer Nullstufen in gleicher Drehrichtung bis zu einer höchsten Stufe und wieder in ihre Nullstufe oder eine ihrer Nullstufen bewegbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenkurvenanordnung zwei Stufenkurvenringe (6, 7) umfaßt, die einander zugekehrte und miteinander korre­ spondierende Stufenkurven (6 b, 7 b) aufweisen und daß der zweite Stufenkurvenring (7) sowohl getrieblich als auch in axialer Richtung verschiebbar mit dem ersten Stufen­ kurvenring (6) verbunden ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur getrieblichen Verbindung am ersten Stufenkurvenring (6) drei Stifte (6 f) vorgesehen sind, die in drei am Umfang des zweiten Stufenkurvenringes (7) angeordnete Rillen (7 f) eingreifen.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede der Stufenkurven (6 b, 7 b) in jeweils drei Segmente (6 c, 7 c) von 120° geteilt ist, wobei jedes Segment (6 c, 7 c) mit der Nullstufe beginnt und nach 120° auf einer höchsten Stufe endet.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (6 c, 7 c) mit der Nullstufe beginnt, nach 84° seine höchste Stufe erreicht und nach weiteren 36° in einem stufenweisen Übergang wieder auf einer Nullstufe endet.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der der Stufenkurve (6 b) gegenüberlie­ genden Seite des ersten Stufenkurvenringes (6) ein An­ satz (6 d) mit einer Außenverzahnung (6 e) angeformt ist.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkenschaltwerk (1) einen An­ triebsring (4) aufweist, an dessen Innenwandung Mitnahme­ klauen (4 a) angeordnet sind, die in die Außenverzahnung (6 e) des ersten Stufenkurvenringes (6) radial federnd eingreifen.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Stufenkurvenringe (6, 7) ein Objektiv (10) angeordnet ist, das aus einem feststehenden ersten Objek­ tivteil (11) und einem teilweise in diesem gelagerten so­ wie axial verschiebbaren zweiten Objektivteil (12) be­ steht.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Objektivteil (12) drei über der Umfangsfläche seiner Fassung gleichmäßig verteilt angeordnete Stifte (12 a) aufweist, die in drei in einem umlaufenden Rand (11 a) der Fassung des ersten Objektiv­ teils (11) ausgebildeten Aussparungen (11 b) geführt sind und daß die Stifte (12 a) an den Aussparungen (11 b) über­ stehen und zwischen den einander zugekehrten Stufenkurven (6 b, 7 b) der Stufenkurvenringe (6, 7) aufragen.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federring (8) mit federnd ausgebildeten Fingern (8 b) vorgesehen ist, die in eine an der Stirnfläche des zwei­ ten Stufenkurvenringes (7) ausgebildete Sperrverzahnung (7 a) eingreifen und sowohl eine Rücklaufsperre für die Stufenkurvenanordnung (6, 7) bilden als auch einen Axial­ druck auf den zweiten Stufenkurvenring (7) ausüben, so daß die zwischen den Stufenkurven (6 b, 7 b) der beiden Stufenkurvenringe (6, 7) aufragenden Stifte (12 a) des zweiten Objektivteils (12) kraftschlüssig gehalten sind, derart, daß bei einer Drehbewegung der Stufenkurvenanord­ nung (6, 7) über die mit den Stufenkurven (6 b, 7 b) in Eingriff stehenden Stifte (12 a) der zweite Objektivteil (12) in axialer Richtung verschiebbar ist.