DE3408094A1

DE3408094A1 - Antriebseinrichtung fuer photographische linsen

Info

Publication number: DE3408094A1
Application number: DE3408094A
Authority: DE
Inventors: Eiji Ito; Masaru Hachioji Tokio/Tokyo Nagai; Minoru Yamada
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1984-09-06
Also published as: US4519691A

Description

G 54415

5. März 1984

Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. No. 26-2 Nishishinjuku 1-chome,
Shinjuku-ku, Tokyo, Japan

Antriebseinrichtung für photographische Linsen

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für photographische Linsen, welche eine Linseneinheit für photographische Aufnahmen elektromagnetisch antreibt, um ein Objekt in den Brennpunkt oder dergleichen zu bringen.

Mit der zunehmenden Miniaturisierung der Größe von Kameras und der Verbreitung von zusammenklappbaren Kameras, die so ausgebildet'sind, daß der Aufnähmelinsentubus im Kamerakörper untergebracht oder verstaut wird, ist es schwierig geworden, die verschiedenen Antriebsmechanismen anzutreiben, wie zum Beispiel einen Verschlußmechanismus, einen Aufnahmelinsen-Antriebsmechanismus, einen Filmaufwickelmechanismus und dergleichen, und zwar mit einer einzigen Antriebsquelle, wie zum Beispiel einem in das Kameragehäuse eingebauten Motor, und zwar wegen des Raumes, den die Baugruppen einnehmen. Mit anderen Worten, der Grund ist der, daß eine solche Antriebsquelle zwangsläufig platzraubend ist, wenn von ihr eine adäquate Leistung erzeugt werden soll, und der Energieübertragungsmechanismus muß kompliziert sein, so daß sich solche Mechanismen nicht auf kleinem

,--Raum verstauen oder unterbringen lassen. Insbesondere ist bei einer zusammenklappbaren Kamera, bei der der Aufnahmeobjektivtubus zurückziehbar ist, der Energieübertragungsmechanismus für den Aufnahmelinsen-Antriebsmechanismus noch komplizierter, so daß ein großer Raum von diesen Mechanismen eingenommen werden muß.

Dementsprechend besteht bei den jüngsten Kameramodellen die Tendenz, jeweils elektromagnetische Antriebseinrichtungen für jeden Mechanismus zu verwenden, um seine Antriebsquelle zu miniaturisieren und seinen Energieübertragungsmechanismus zu vereinfachen oder nicht mehr zu verwenden.

Die gleiche Tendenz gilt auch für den Fall, wo eine Linseneinheit zum Fokussieren oder dergleichen angetrieben wird. Bislang hat es ein System gegeben, bei dem ein Motor verwendet wird, der als Antriebsquelle dient, sowie ein anderes System, bei dem elektromagnetische Kräfte als Antriebsquelle verwendet werden. Bei dem zuerst genannten System hat man zwei Teilsysteme gehabt, nämlich ein Teilsystem, bei dem, wie bei Linsenverschlußkameras zu sehen, eine Aufnahmelinse von einer Feder in die Unendlich-Brennpunktstellung zu dem Zeitpunkt bewegt wird, wenn eine Aufnahme gemacht und ein Film bis zum nächsten Rahmen aufgewickelt worden^ ist, und die Aufnahmelinse wird von einem Motor nach vorne in eine Position gezogen, die zum Aufnahmezeitpunkt eines Bildes von einem Entfernungsmeßsignal vorgegeben wird; ferner ist ein zweites Teilsystem vorgesehen, bei dem, wie bei automatischen Fokussiereinrichtungen von einäugigen Spiegelreflexkameras zu sehen, eine Aufnahmelinse in Abhängigkeit von den Änderungen einer Motordrehzahl und -richtung angetrieben wird, die durch ein Entfernungsmeß signal vorgegeben werden. Beide Systeme müssen mit einem Untersetzungsgetriebe, einer Einrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine geradlinie Bewegung und dergleichen ausgerüstet sein. Es ist somit schwierig geworden, sie in die neuesten Kameramodelle einzubauen, bei

.:Ύ

denen eine Miniaturisierung und Gewichtsverringerung erfolgt ist.

Infolgedessen hat mart .sich-auf das als zweites genannte System des elektromagnetischen Antriebssystems verlegt.

Eine solche elektromagnetische Antriebseinrichtung zum Antreiben einer Aufnahmelinse, um sie in die Scharfstellung zu bringen, ist unter der Prämisse geschaffen worden, daßein Verlust, der möglicherweise in einem magnetischen Kreis hervorgerufen wird, dadurch verringert werden kann, daß man den Spalt zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten festen Permanentmagneten schmal macht, so daß die Aufnahmelinseneinheit von einem im Inneren des Spaltes angeordneten, beweglichen Spulenteil angetrieben werden kann. Somit kann eine solche Einrichtung nur die Zwei-Schritt-Steuerung in den beiden Richtungen der angelegten Ströme wählen, das heißt, eine Richtung von Unendlich bis zu dem dichtesten Bereich und die andere Richtung von dem dichtesten Bereich bis Unendlich, so daß die Aufnähmelinse nicht in mehreren Schritten bewegt werden kann. Dennoch ist es irgendwie möglich, die Aufnahmelinseneinheit in der Mittelstellung ihres Antriebsbereiches zu halten, indem man die Ausgleichswirkung einer Feder verwendet oder mechanische Einrichtungen einsetzt, so daß die Aufnahmelinse von der Mittelstellung aus vorwärts und rückwärts angetrieben werden kann. In diesem Sinne kann man nicht ohne weiteres sagen, daß ein dreistufiges Steuersystem nicht genommen werden kann, indem man ein bewegliches Spulenteil verwendet. Es ist eine Federspannung erforderlich, die nicht durch Haltungsänderungen beeinträchtigt wird, und die elektromagnetische Kraft muß größer bzw. stärker sein als die Federspannung, um die Aufnähmelinse unter Verwendung einer Ausgleichsfeder in der Mittelstellung zu halten. Um sie mechanisch in der Mittelstellung zu halten, ist es erforderlich, eine zusätzliche Einrichtung vorzusehen, um das Halteteil der Linse unmittelbar vor dem Antreiben der Linse loszulassen. Auf jeden Fall ist es sehr schwierig, Mechanismen der oben beschriebenen Art zu realisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme auszuräumen und eine Antriebseinrichtung für photographische Linsen anzugeben, die in der Lage ist , eine Aufnahmelinseneinheit vorwärts und rückwärts zu bewegen und den Bewegungsbereich zu steuern, wobei die Einrichtung einen einfachen Aufbau mit-einer Vielzahl von beweglichen Spulenteilen haben soll, die um die Linse so angeordnet sind, daß der magnetische Fluß eines Magnetkreises von festen Permanentmagneten durchsetzt wird.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 - einen Längsschnitt durch einen Aufnahmeobjektivtubus einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Aufnahmeobjektivtubus der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei

die Anordnung der festen Permanentmagneten dargestellt ist;

Fig. 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen von Spulenmustern für die erfindungsgemäße Einrichtung, wo

bei die Relation zwischen den ersten und zweiten beweglichen Spulenteilen dargestellt ist;' ·

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Herstellungsvorgangs für bewegliche Spulen

teile zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung eines anderen · Bautyps eines Steuersystems zur Verwendung bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei die Relation zwischen den ersten und zweiten beweglichen Spulenteilen dargestellt ist;

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendeten elektrischen ,^r - Schaltung; und in

Fig. 8 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung.

In der nachstehenden Beschreibung wird zunächst auf Fig. 1- ■ und 2 Bezug genommen, in denen das- Bezugszeichen 1 einen Aufnahmeobjektivtubus bezeichnet. Ein zylindrisch ausgebildetes Joch 2 ist mit einem Anschlagring 3 an der Innenfläche der Basis des Aufnahmeobjektivtubus 1 befestigt. Das Joch 2 ist mit einer konkaven Nut 4 an der Oberfläche seines Kopfes versehen, und ein Innenring 2a und ein Außenring 2b sind unter gleichzeitiger Unterbringung des Raumes für die konkave Nut 4 angeordnet.

Die Bezugszeichen 5 und 6 bezeichnen feste Permanentmagneten, die zylindrisch an der Außenfläche des Innenringes 2a bzw. der Innenfläche des Außenringes 2b des Joches 2 angeordnet sind. Die festen Permanentmagneten 5 und 6 werden von zylinderförmigen Haltern 5a und 6a gehalten. Die festen Permanentmagneten 5 bzw. 6, die nach innen bzw. außen gerichtet sind, haben die Form eines Magnetkreises, da die eine Polarität der anderen Polarität entgegengesetzt ist. Der in diesem Ausführungsbeispiel realisierte Magnetkreis wird dadurch geschaffen, daß man die festen Permanentmagneten einander gegenüberliegend anbringt. Außerdem ist es auch möglich, den Magnetkreis in der Weise auszubilden, daß ein fester Permanentmagnet einem Joch gegenüberliegend angeordnet ist, das von dem festen Permanentmagneten magnetisiert ist, oder in der Weise, daß jeweils von den festen Permanentmagneten fixierte Joche einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Die Bezugszeichen 7 und 8 bezeichnen bewegliche Spulen oder Spulenteile mit Spulenmustern 7a bzw. 8a auf ihren jeweiligen äußeren ümfangsflachen. Diese sind zwischen den

bereits erwähnten festen Permanentmagneten 5 und 6 angeordnet. Genauer gesagt, die zylinderförmigen beweglichen Spulenteile 7 und 8 sind jeweils zwischen den erwähnten festen Permanentmagneten 5 und 6 angeordnet. Diese beweglichen Spulenteile 7 und 8 werden in der Weise hergestellt, daß flexible gedruckte Schaltungen 7c bzw. 8c, auf denen schneckenförmige, wellenförmige oder mäanderförmige Spulenmuster 7a und 8a ausgebildet sind, mit einem Klebemittel oder dergleichen dicht bzw. eng an den Außenflächen der zylinderförmigen Substrate 7b bzw. 8b anhaften, welche aus nicht-magnetischen Teilen bestehen, zum Beispiel aus einem Kunstharz. Fig. 5 zeigt den Vorgang zur Herstellung von derartigen beweglichen Spulenteilen.

Das eine bewegliche Spulenteil, das nachstehend als erstes bewegliches Spulenteil bezeichnet ist, dient zum Antreiben des Linsenrahmens 10, in den hintere Linsengruppen 9a und 9b eingesetzt oder eingepaßt sind, während das andere bewegliche Spulenteil, das nachstehend auch als zweites bewegliches Spulenteil bezeichnet ist, zur Steuerung des Bewegungsbereiches des ersten beweglichen Spulenteils dient.

Das beschriebene erste bewegliche Spulenteil 7 ist in einem Körper an einem Flansch 10a befestigt, der an der . Außenfläche des Kopfes des Linsenrahmens 10 vorgesehen ist. Der Linsenrahmen 10 ist hin- und herbewegbar angeordnet, und zwar mittels einer Führungsnut 12 und einem Kugellager 11, das an einem Flansch 2a¹ angeordnet ist, der längs des Innenumfangs des bereits erwähnten Joches 2 vorgesehen ist. Der Linsenrahmen 10 wird jedoch von einer Feder 13 nach vorne, das heißt in der Zeichnung nach links, in seinen Normalzustand gedrückt.

Der Linsenrahmen 10 bewegt sich linear oder wendelförmig entsprechend der Form der Führungsnut 12 hin und her. Insofern kann die eine oder andere Möglichkeit frei gewählt werden. Die Wicklungen des Spulenteiles 7a des ersten beweglichen Spulenteiles 7 sind natürlich unterschiedlich,

wenn es um eine lineare oder eine wendeiförmige Hin- und

Herbewegung des Linsenrahmens 10 geht. Im ersten Falle ist .----'" das Spulenmuster 7a in der Richtung des Umfanges des ersten beweglichen Spulenteiles 7 gewickelt, wie es Fig. 3 zeigt, und im zweiten Falle ist das Spulenmuster in Form einer Schnecke oder Welle gewickelt, wie es Fig. 4 zeigt. Das Spulenmuster 7a kann schneckenförmig in der Weise gewickelt sein, daß das Muster vorher auf einer, flexiblen gedruckten Schaltung ausgebildet und die mit einem derartigen Muster versehene gedruckte Schaltung auf dem Spulenteil mit .einem Klebstoff befestigt wird.

Die festen Permanentmagneten 5 und 6 sind unterschiedlich angeordnet, und zwar in Abhängigkeit von dem Spulenmuster 7a, gemäß dem das Spulenteil 7 ausgebildet ist. In dem Falle, wo das Spulenmuster 7a in der Richtung des Umfanges des ersten beweglichen Spulenteiles 7 gemäß Fig. 3 gewickelt ist, sind acht feste Permanentmagneten 6 zylindrisch im Inneren des Objektivtubus so angeordnet, daß jeder Magnet auf der Seite, die dem Spulenmuster 7a gegenüberliegt, dieselbe Polarität hat.

In diesem Falle sind zwei Bereiche des Spulenmusters 8a, in denen elektrische Ströme parallel zur optischen Achse und entgegengesetzt zueinander fließen, in einer Position angeordnet,"' daß das eine Teil in einem von den Permanentmagneten 5 *ind 6 erzeugten Magnetfeld liegt und das andere Teil nicht in dem Magnetfeld liegt. In dem Falle, wo das . Spulenmuster 7a schneckenförmig gewickelt ist, ändern sich die Polaritäten der Seite, die den Permanentmagneten 5 und den Permanentmagneten 6 gegenüberliegen, abwechselnd in "Umfangsrichtung.

Die beiden Teile oder Bereiche des Spulenmusters 8a, in denen elektrische Ströme parallel zur optischen Achse und entgegengesetzt zueinander fließen, sind in einer Position angeordnet, daß der eine Bereich sich in dem einen Magnetfeld und der andere Bereich sich in einem anderen Magnetfeld

-Aa-' . befindet, das eine Richtung besitzt, die der Richtung des ersten Magnetfeldes entgegengesetzt ist. Dementsprechend erhalten die beiden Bereiche des Spulenmusters 8a Kräfte in dieselbe Richtung. Es kann eine Vielzahl von Spulen mit schneckenförmig gewickelten Spulenmustern auf dem Spulenteil vorgesehen sein.

Das bereits erwähnte zweite bewegliche Spulenteil 8 ist vom Haltering 14 so gehalten, daß es drehbar ist, indem man den Innenring 2a des Joches 2 als Lager verwendet, in welches das Teil 8b an einem Ende des zweiten beweglichen Spulenteils 8 eingesetzt ist. Das Spulenmuster 8a des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 hat eine schneckenförmige oder wellenförmige Gestalt, wie es in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Es erweist sich als vorteilhaft, flexible gedruckte Schaltungen zur Ausbildung dieses Spulenmusters 8a zu verwenden, und zwar in gleicher Weise wie bei dem ersten beweglichen Spulenteil 7. ·

Mit dem Bezugszeichen 15 ist eine mit Stufen oder Lücken versehene Aussparung bezeichnet, die am äußeren Ende des ersten beweglichen Spulenteils 7 vorgesehen ist. In der gezeichneten Ausführungsform hat diese Mitnehmeraussparung

15 drei Stufen, jedoch ist die Anzahl der Stufen keineswegs auf diesen Wert beschränkt. Die Mitnehmeraussparung 15 ist mit einem Vorsprung 16 gekoppelt, der am anderen Ende des zweiten beweglichen Spulenteils 8 vorgesehen ist. Mit dem Bezugszeichen 17 ist ein Federteil zur Regulierung der Ausgangsstellung des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 bezeichnet, so daß der Vorsprung 16 in der Mittelstellung 15a der Mitnehmeraussparung 15 positioniert werden kann. Dieses Federteil 17 ist gemäß der Zeichnung U-förmig ausgestaltet, wobei die Unterseite 17a des U-förmigen Federteiles 17 am Joch 2 befestigt ist, während die freien Enden 17b und 17b¹ mit nutenförmigen Anschlägen 18a und 18b gekoppelt sind, welche zu beiden Seiten des Vorsprungs

16 vorgesehen sind. Wenn dementsprechend kein elektrischer Strom fließt, bleibt das zweite bewegliche Spulenteil 8 durch

Copy

die Spannung des Federteiles 17 in der Ausgangsstellung,

und'wenn ein Strom eingeschaltet wird, wird das zweite _,--_-" bewegliche Spulenteil 8 aus der Ausgangsstellung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn durch ein Signal gedreht, das von einer Linsentreiberschaltung geliefert wird, die nachstehend näher beschrieben ist. Wenn der Strom zu fließen aufhört, wirdrdas Spulenteil 8 durch die Federspannung wieder in seine Ausgangsposition zurückgebracht, da seine Drehung gegen das freie Ende 17b oder 17b¹ des Federteiles 17 erfolgt. Das zweite bewegliche Spulenteil. 8 wird in einer ausgewählten Position bleiben, also einer Position, die einer Stufe der Mitnehmeraussparung 15 des ersten beweglichen Spulenteiles 7 entspricht, da ein nicht dargestellter Vorsprung, der an einer geeigneten Position des Spulenteiles 8 vorgesehen ist, gegen einen nicht dargestellten Anschlag am Joch 2 drückt.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 19 ein Abstandshalter zwischen den hinteren Linsengruppen 9a und 9b bezeichnet; das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Haltering für die hinteren Linsengruppen 9a und 9b. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Haltering für das Kugellager 11; das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Linsenrahmen, in den vordere Linsengruppen 23a und 23b eingepaßt sind, und an seinem Außenumfang ist eine elektromagnetische Antriebseinrichtung 25 zum Antrieb von Verschlußlamellen 24 vorgesehen, die zwischen dem Linsenrahmen 22 und dem Linsenrahmen 10 für die hinteren Linsengruppen 9a und 9b vorgesehen sind. In dieser elektromagnetischen Antriebseinrichtung 25 sind ein bewegliches Spulenteil 30 zum Antrieb der Verschlußlamellen 24 und ein bewegliches Spulen- teil 31 zur Steuerung des Bewegungsbereiches des beweglichen Spulenteiles 30 zum Antrieb der Verschlußlamellen 24 angeordnet, und zwar zwischen dem festen Permanentmagneten 27, der von einem in den -Linsehrahmen 22 eingesetzten, scheibenförmigen Joch 26 festgehalten ist, und einem Joch 29, das dem Permanentmagneten 27 mit einem bestimmten Abstand gegenüberliegend angeordnet ist, und

zwar mit dem Halter 28 des Magneten 27, so daß die elektromagnetische Antriebseinrichtung 25 bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit mit einer vorgegebenen öffnung arbeiten kann. Das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Haltering für die vorderen Linsengruppen 23a und 23b, und das Bezugszeichen 33 bezeichnet einen vorderen Ring.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung, wobei eine Införmations-Eingabeschaltung 34 dann

IQ arbeitet, wenn ein nicht dargestellter Auslöser gedrückt "wird, so daß Filmempfindlichkeits-Information, "Photographiebetriebsart-Information oder dergleichen in eine Zentraleinheit oder CPU 35 eingegeben werden kann. In diesem Augenblick wird eine Belichtungswert-Information

I^ von einer photometrischen Schaltung 36 in die CPU 35 eingegeben, und außerdem wird Entfernungsmeß-Information von einer Bereichssuchschaltung 37 in die CPU 35 eingegeben. Wenn-die CPU 35 eine Belichtungswert-Information oder eine Entfernungsmeß-Information in Abhängigkeit von der von der Informationseingabeschaltung 34 eingegebenen Photographiebetriebsart-Information oder dergleichen berechnet, werden ein Verschlußsteuersignal, ein Antriebssignal und ein Richtungssignal für den elektrischen Strom der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 25 zugeführt, um die Verschlußlamellen 24 anzutreiben, so daß die beweglichen Spulenteile 30 und 31 der elektromagnetischen Antriebseinrichtung 25 mit Elektrizität versorgt werden. In gleicher Weise werden ein Linsensteuersignal, ein Linsenantriebssignal und ein Richtungssignal für den elektrischen Strom

2Q in eine Linsenantriebsschaltung 38 eingegeben, und ihre beweglichen Spulenteile 7 und 8 werden dann mit Elektrizität versorgt. Auf diese Weise werden die Verschlußlamellen 24 und der Linsenrahmen 10 der hinteren Linsengruppen entsprechend der im Zeitdiagramm in Fig. 7 dargestellten

gc Folge betätigt. Genauer gesagt, wenn eine Linsenposition von der CPU 35 vorgegeben wird, wird die Richtung des Stromes bestimmt, der dem Spulenmuster 8a des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 zugeführt werden soll. Dann wird das

340S094

. Richtungssignal für den elektrischen Strom in die Linsenantriebsschaltung 38 eingegeben und anschließend ein Lin- ^"''" sensieuersignal erzeugt, so daß das Spulenmuster 8a des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 mit Elektrizität versorgt werden kann. Nach der Elektrifizierung oder Versor- ^: gung mit Elektrizität wird die Richtung des Stromes bestimmt, die dem Spulenmuster 7a des ersten beweglichen Spulentei-

^ les 7 zugeführt werden soll, und somit wird das Richtungssignal für den elektrischen Strom dem Spulenmuster 7a des ersten beweglichen Spulenteiles 7 über die Linsenantriebsschaltung zugeführt.

In Fig. 8 sind mit den Bezugszeichen ti, t2 und t3 die jeweiligen Zeitverzögerungen bezeichnet; das Bezugszeichen T bezeichnet die Verschlußgeschwindigkeit; und die Bezugszeichen A bis F bezeichnen die Zustände des elektrischen Stromes im positiven Zustand, negativen Zustand und dem Zustand der Nicht-Elektrifizierung. Nachstehend wird der Betrieb der Anordnung näher erläutert.

Wie oben angedeutet, wird dann, wenn ein nicht dargestellter Auslöser gedrückt wird, ein Entfernungsmeßsignal von der Bereichssuchschaltung 37 an die CPU 35 gegeben und der Ort eingestellt, wo die Linse anhalten soll; ferner wird ein Steuersignal an die Linsenantriebsschaltung 38 gegeben, und zur gleichen Zeit wird ein Richtungssignal für den elektrischen Strom in die Linsenantriebsschaltung 38 eingegeben, so daß es für die Betriebsrichtung des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 geeignet ist, und somit bleibt das zweite bewegliche Spulenteil 8 entweder in seiner Ausgangsstellung oder wird aus dieser heraus im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht. In Abhängigkeit von dem zweiten beweglichen Spulenteil 8, das in seiner Aus-■ gangsstellung bleibt oder sich nach links oder rechts dreht, entspricht der Vorsprung 16 entweder der Mittelstellung, einer tieferen Lücke 15b oder einer flacheren Lücke 15c der stufenförmig ausgebildeten Mitnehmeraussparung 15 des ersten beweglichen Spulenteiles. 7. Wenn in

·..·-..- '-..'-"I' · 340803A ■ -fl-5· der Folge das Spulenmuster 7a des ersten beweglichen Spulenteiles 7 elektrifiziert wird und sich das erste bewegliche Spulenteil 7 geradlinig oder nicht-geradlinig bewegt, beginnt es sich in der in der Zeichnung dargestellten Weise gegen die Spannung der Feder 13 nach rechts zu bewegen, um eine der Stufen der Mitnehmeraussparung 15 mit dem Vorsprung 16 des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 zu koppeln.

Der Bewegungsbereiches des ersten beweglichen Spulenteiles 7 wird somit durch die Tiefe der Mitnehmeraussparung 15 reguliert, die seinem Vorsprung 16 entspricht. Der Bewegungsbereich dieses ersten beweglichen Spulenteiles 7 wird den Bewegungsbereich des Linsenrahmens TO bestimmen bzw. vorgeben, indem die hinteren Linsengruppen 9a und 9b eingesetzt sind, so daß die Fokussierung durchgeführt werden kann. Beispielsweise wird die Mittelstellung 15a der Mitnehmeraussparung 15 des ersten beweglichen Spulenteiles 7 in eine festgelegte Fokussierstellung gebracht, die tiefe Lücke 15b in eine Fokussierstellung bei dichter Entfernung gebracht und die flache Lücke 15c in die Fokussierstellung Unendlich gebracht, und eine Aufnahmelinse kann dadurch in jede dieser drei Fokussierstellungen gebracht werden, nämlich eine festgelegte Fokussierstellung, die Fokussierstellung für die dichteste Entfernung und die Fokussierstellung für Unendlich, und zwar in Abhängigkeit von den . Positionen des Vorsprunges 16 des zweiten beweglichen Spulenteiles 8.

Wenn somit· die Linse in "ihre Position gebracht ist, werden die beweglichen Spulenteile 30 und 31 der Verschlußantriebsschaltung 25 mit elektrischem Strom versorgt, die Belichtung gesteuert und der Verschluß ausgelöst. In diesem Beispiel sind die Verschlußlamellen bzw. die Verschlußeinheit 24 am Linsenrahmen 22 für die vordere Gruppe von Aufnahmelinsen des optischen Systems befestigt, und nur der Linsenrahmen 10 mit den eingesetzten hinteren Linsengruppen 9a und 9b ist mit dem ersten beweglichen Spulenteil 7

COPY

beweglich ausgebildet. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß auch die gesamte Einheit des Aufnahmelinsen- ^-· systems angetrieben wird, wenn eine adäquate elektromagnetische Kraft für .ihren Antrieb vorgesehen ist.

Bei diesem Beispiel wird das erste bewegliche Spulenteil 7 heruntergedrückt, um sich durch die Wirkung der Feder 13 nach vorne bzw. in der Zeichnung nach links zu bewegen, und wird gegen die Spannung der Feder 13 nach hinten bzw. in der Zeichnung nach rechts bewegt, wenn es mit elektrischem Strom beaufschlagt wird. Die Druckrichtung der Feder-13 kann jedoch auch umgekehrt werden, und die Relation zwischen der Aussparung 15 und dem Vorsprung 16 ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Positionen beschränkt, vielmehr können auch andere Positionen vorgesehen sein, wenn das erste bewegliche Spulenteil 7 und das zweite bewegliche Spulenteil 8 in entsprechender Korrelation positioniert werden können. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Vorsprung 16 am ersten beweglichen Spulenteil und die Aussparung 15 am zweiten beweglichen Spulenteil 8 vorzusehen.

Außerdem kann eine andere alternativ ausgebildete Anordnung vorgesehen sein, bei der die stufenartig ausgebildete Aussparung 15 am ersten beweglichen Spulenteil 7 zum Antrieb einer Linseneinheit durch eine gangförmige öffnung 15 * ersetzt ist, die einen schmalen Bereich a und breitere Bereiche b und σ an den beiden Enden des schmalen Bereiches a gemäß Fig.6 aufweist, und der Vorsprung 16 des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 ist mit der gangförmigen öffnung 15' gekoppelt; dadurch kann der Bewegungsbereich des ersten beweglichen Spulenteiles 7 in sechs Schritten eingestellt werden. Wenn bei dieser Ausführungsform der Vorsprung 16 des zweiten beweglichen Spulenteiles 8 sich im schmalen Bereich a der gangförmigen öffnung 15' befindet, wird der Bewegungsbereich des ersten beweglichen Spulenteiles 7 innerhalb eines derartigen schmalen Bereiches zwischen einer vorderen Stelle (i) und einer hinteren

-44- -/IT-Stelle (ii) eingestellt; wenn sich der Vorsprung 16 im mittleren breiteren Bereich b der öffnung 15' befindet, wird der Bewegungsbereich zwischen einer vorderen Stelle (iii) und einer hinteren Stelle (iv) eingestellt; und wenn sich der Vorsprung 16 im breitesten Bereich £ der öffnung 15' befindet, wird der Bewegungsbereich zwischen einer vorderen Stelle (v) und einer hinteren Stelle (vi) eingestellt.

In der gangförmigen Öffnung 15' entspricht der Zwischenraum zwischen der vorderen Stelle (v) und der hinteren Stelle (vi) im breitesten Bereich £ der öffnung 15' den Positionen der Aufnahmelinse von Unendlich bis zu dem dichtesten Fokus, und somit wird es möglich, bis zu sechs Stufen von (i) bis (vi) genau zu steuern. Bei dieser Ausführungsform können die Vorteile ausgenutzt werden, daß elektrische Energie in effektiver Weise eingespart werden kann, da der Bewegungsbereich normalerweise in einem Bereich hoher Objekthelligkeit verkürzt wird, wie zum Beispiel hellem und klarem Wetter, vorausgesetzt, daß die Positionen von

(i) und (ii) im schmalen Bereich a_ in die feste Fokussierstellung und ihre Nähe oder Nachbarschaft gebracht werden; und daß eine mehrstufige Steuerung, wie zum Beispiel eine siebenstufige Steuerung, die sich bislang mit herkömmlichen elektromagnetischen Antriebseinrichtungen nicht hat erzielen lassen, mit einem einfachen Mechanismus erreicht werden, kann, vorausgesetzt, daß sie mit einem Mechanismus, wie zum Beispiel einer Ausgleichsfeder, ausgestattet ist, um eine Aufnahmelinse in der Mittelstellung des Bewegungsbereiches der Linse zu halten.

" ■ - '

Die Erfindung zeichnet sich somit dadurch aus, daß' die Aufnahmelinsen-Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung eine Vielzahl von beweglichen Spulenteilen aufweist, die so angeordnet sind, daß sie den magnetischen Fluß des Magnetkreises durchsetzen, der von den festen Permanentmagneten gebildet wird, und daß sie den Umfang einer Linseneinheit umgeben. Unter einer Vielzahl von beweglichen Spulenteilen wird zumindest eines von ihnen als bewegliches Spulenteil·

340809Λ

verwendet, um eine Aufnahmelinseneinheit anzutreiben, und

der Rest von ihnen wird zur Steuerung des Bewegungsbereiches ,.<?-' des beweglichen Spulenteiles verwendet, um die Aufnahmelinseneinheit anzutreiben, ..und somit kann die Hin- und Herbewegung der Aufnahmelinseneinheit ohne weiteres in mehreren Schritten gesteuert werden, was einen ausgezeichneten Effekt bei der Erfindung darstellt.

Bei herkömmlichen Systemen, bei denen eine Aufnahmelinse elektromagnetisch angetrieben wird, um ein Objekt in die Scharfstellung zu bringen, können sämtliche"Steuerungen entsprechend der Richtung und der Stromstärke des Stromes, der die beweglichen Spulenteile mit Elektrizität versorgt, durchgeführt werden, so daß die Steuerungsschritte zum Zeitpunkt des Antriebs der Aufnahmelinse reduziert werden können, und die Steuerschaltung und der Steuermechanismus können vereinfacht werden. Andererseits ist kein Getriebeantriebsmechanismus vorgesehen, so daß eine mehrstufige Steuerung sehr schwierig sein wird, auch wenn so eine einfache Steuerung wie die Hin- und Herbewegung des optischen Systems einer Aufnahmelinseneinheit durch Änderung der Richtung des angelegten Stromes leicht durchgeführt werden kann. Um mit dieser Schwierigkeit fertig zu werden, kann in Betracht gezogen werden, daß eine Vielzahl von Spulen nacheinander mit Elektrizität versorgt werden, um wie ein Schrittmotor zu arbeiten, jedoch ist eine derartige Anordnung in hohem Maße kompliziert und auch weniger vorteilhaft.

Mit der Erfindung werden die oben beschriebenen Schwierigkeiten und Nachteile in vorteilhafter Weise ausgeräumt, — wobei gemäß der Erfindung, wie anhand der Ausführungsbeispiele erläutert, eine Aufnahmelinsenantriebs- und -steuereinrichtung in der Weise ausgebildet ist, daß ein bewegliches Spulenteil, das zum Antrieb der Aufnahmelinseneinheit ausgelegt ist, und ein bewegliches Spulenteil zur Steuerung des ersten beweglichen Spulenteils, das sich aus seiner Ausgangsstellung im Uhrzeigersinn oder im

3 403

Gegenuhrzeigersinn bewegen kann, derart angeordnet sind, daß sie den magnetischen~Fluß eines von Permanentmagneten 'gebildeten Magnetkreises durchsetzen und den Umfang der Aufnahmelinse umgeben, wobei der Bewegungsbereich des angegebenen beweglichen Spulenteiles zum Antrieb der Aufnahmelinseneinheit in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Arbeitsstellungen des beweglichen Spulenteiles zur Steuerung gesteuert werden kann. Die Erfindung zeichnet sich somit dadurch aus, daß es in einfacher und leichter Weise möglich ist, die Bewegung der Aufnahmelinseneinheit innerhalb des Bewegungsbereiches fein zu steuern", und daß es möglich ist, nicht nur in zufriedenstellender Weise mit der Zunahme von Steuerungsschritten fertig zu werden, sondern auch zur Miniaturisierung des Kameragehäuses beizutragen, da die oben beschriebenen Funktionen von einer vereinfachten Anordnung oder Struktur ausgeübt werden können. Dabei kann auch ein Energieeinsparungseffekt in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden, da keine elektrische Versorgung für die beweglichen Spulenteile erforderlich ist, wenn in einer festgelegten Fokussierstellung photographiert wird.

Bei herkömmlichen Systemen, bei denen eine Aufnahmelinse elektromagnetisch angetrieben wird, um ein Objekt in den Fokus zu bringen, können sämtliche Steuerungen in Abhängigkeit von der Richtung und der Stromstärke des Stromes zur elektrischen Versorgung der beweglichen Spulenteile beim elektromagnetischen Antriebssystem durchgeführt werden. Ein Teil der zusätzlichen Einrichtungen, wie zum Beispiel das oben erwähnte Motorantriebssystem, ist somit nicht erforderlich, so daß die Miniaturisierung der Einrichtungen in diesem Sinn erzielt werden kann. Wenn im allgemeinen von Unendlich auf den dichtesten Bereich fokussiert wird, indem man eine Aufnahmelinse bewegt, ist der Bewegungs-

gg bereich der Linse extrem kurz, beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 2 mm, und wenn der Bewegungsbereich innerhalb eines derartigen kurzen Bereiches fein gesteuert wird, wird der Steuerungsmechanismus oder dergleichen sehr

klein oder fein oder das Ansprechen eines derartigen Steuerteiles kann nicht der hohen Bewegungsgeschwindigkeit ent- '■"'''' sprechen, so daß Schwierigkeiten außerhalb der Steuermög-

lichkeiten auftretein
5

Wie vorstehend bereits erläutert, sind derartige Schwierigkeiten durch die Erfindung gelöst, denn die erfindungsgemäße --— Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß für die Position, die vom magnetischen Fluß~eines Magnetkreises durchsetzt wird, der von den Umfang einer Aufnahmelinse umgebenden festen Permanentmagneten gebildet wird, ein erstes bewegliches Spulenteil zur Hin- und-Herbewegung der Aufnahmelinseneinheit in Richtung ihrer optischen Achse und ein zweites bewegliches Spulenteil zur Regulierung des Bewegungsbereiches des ersten beweglichen Spulenteiles vorgesehen sind, so daß der Bewegungsbereich des ersten beweglichen Spulenteiles mit einem Eingriffsvorsprung, der mit einer Eingriffsaussparung gekoppelt werden kann, in eine Position reguliert werden kann, die den ersten und zweiten beweglichen Spulenteilen entspricht. Somit ist es möglich, den ausgezeichneten Effekt zu nutzen, daß eine Aufnahmelinse ohne weiteres innerhalb·des schmalen Bewegungsbereiches der Linse präzise gesteuert werden kann, wenn eine Fokussierung oder dergleichen im Betrieb erfolgt.

Wenn bei herkömmlichen magnetischen Antriebssystemen zur Fokussierung mittels einer Aufnahmelinse diese Aufnahmelinse von der magnetischen Antriebseinrichtung bewegt wird, wird bevorzugt, die Aufnahmelinse nur unter dem Gesichtspunkt der Linsenbewegung in linearer Richtung der optischen Achse anzutreiben, jedoch könnte es unter dem Gesichtspunkt der verschiedenen Steuerungen in Betracht gezogen werden, daß die Drehbewegung vorteilhaft sein könnte, da die Winkel der Bewegung oder dergleichen effektiv gewählt werden können. In diesem Falle unterscheidet sich die Bewegung der Aufnahmelinse von einer derartigen zweidimensionalen Bewegung, wenn ein Verschluß betätigt wird, jedoch ist es erforderlich, eine Hin- und Herbewegung in

Richtung der optischen Achse vorzunehmen. Um die Hin- und Herbewegung der Aufnahmelinse in herkömmlicher Weise mit ihrer Drehung um die optische Achse vorzunehmen, war es erforderlich, ein bewegliches Spulenteil in Form eines Zylinders auszubilden, und ein schneckenförmiges oder wellenförmiges Spulenmuster am Außenumfang des beweglichen Spulenteiles anzuordnen. Es war jedoch sehr schwierig, ein derartiges schneckenförmiges oder wellenförmiges Muster aus einem feinen Draht auf dem Außenumfang des Zylinders anzuordnen.

Wie oben bereits im Zusammenhang mit den Ausführungsbei-_ spielen erläutert, werden derartige Probleme durch die Erfindung gelöst, da gemäß der Erfindung eine elektromagnetische Antriebseinrichtung vorgesehen ist, bei der ein bewegliches Spulenteil aus einem Substrat aus einem nichtmagnetischen Material und einer auf dem Substrat befestigten, flexiblen gedruckten Schaltung besteht, so daß das bewegliche Spulenteil in einer Position angeordnet werden kann, welche den magnetischen Fluß eines von festen Permanentmagneten gebildeten Magnetkreises durchsetzt. Somit ist es möglich, den ausgezeichneten Effekt zu nutzen, daß ein Spulenmuster in Form einer Schnecke oder einer wellenförmigen Gestalt ohne weiteres auf einem zylindrischen Außenumfang des beweglichen Spulenteiles ausgebildet werden kann, das um die optische Achse einer Aufnahmelinse drehbar ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das erste bewegliche Spulenteil 7 an einem Körper mit Linsenrahmen 10 ausgebildet, an dem die hintere Linsengruppe befestigt oder angebracht ist. Es gibt jedoch auch einige Fälle, wo der Linsenrahmen der vorderen Linsengruppe ebenfalls mit einem derartigen Körper vereinigt sein kann.

Gemäß der Erfindung wird ein Körper mit einem Linsenrahmen für die Aufnahmelinseneinheit in der Weise ausgebildet,

■η-

daß er von einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung

bewegbar ist, und es ist ein bewegliches Spulenteil aus ,„-^"nicht-magnetischem Material zum Antrieb der Linseneinheit vorgesehen. Dabei können verschiedene ausgezeichnete Effekte erreicht werden, wie zum Beispiel der, daß die optische Achse der Aufnahmelinse und das Zentrum des beweglichen Spulenteiles ohne jegliche Einstellung zusammenfallen, so daß eine Verbesserung der Montageeffizienz zu erwarten ist, die Anzahl der Teile reduziert werden kann und sich die Einrichtung gemäß der Erfindung in Kameras einbauen läßt, die in jüngster Zeit miniaturisiert worden sind, und somit wenig Raum in ihrem Inneren aufweisen, so daß sich die Gesamtherstellungskosten der Kameras erheblich reduzieren lassen.

Claims

G-54415

5. März 1984

Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. No. 26-2 Nishishinjuku 1-chome,
Shinjuku-ku, Tokyo, Japan-

Antriebseinrichtung für photographische Linsen

Patentansprüche

!Antriebseinrichtung für photographische Linsen, gekennzeichnet durch
Permanentmagneten (5, 6), die fest im Inneren eines Objektivtubus (1) angeordnet sind, eine Vielzahl von beweglichen Spulenteilen (7, 8), die derart angeordnet sind, daß sie vom magnetischen Fluß eines von den Permanentmagneten (5, 6) gebildeten Magnetkreises durchsetzt werden und den Umfang der Aufnahmelinse (9a, 9b) umgeben,

wobei zumindest eines (7) der beweglichen Spulenteile (7, 8) zum Antrieb der Auf nähme linsene inhe it (10)· dient, während der Rest (8) zur Regulierung des Bewegungsbereiches des beweglichen Spulenteiles (7) zum Antrieb der Aufnahmelinseneinheit (10) dient.

Copy

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

^daß das bewegliche Spulenteil (7) zum Antrieb eine in .---■"" Richtung des Umfanges des für den Antrieb vorgesehenen Spulenteiles (7-)—gewickelte Spule (7a) aufweist, während das bewegliche Spulenteil (8) zur Regulierung eine schneckenförmig gewickelte Spule (8a) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Spulenteil (7) zum Antrieb eine schneckenförmig gewickelte Spule (7a) aufweist und daß das bewegliche Spulenteil (8) zur Regulierung eine schneckenförmig gewickelte Spule (8a) aufweist.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Spulenteil (7) zum Antrieb eine Vielzahl von schneckenförmig gewickelten Spulen (7a) und das bewegliche Spulenteil (8) zur Regulierung eine Vielzahl von schneckenförmig gewickelten Spulen (8a) aufweisen.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bewegliche Spulenteil (7), das die Aufnahmelinseneinheit (10) in Richtung ihrer optischen Achse hin- und herbewegt, und das zweite bewegliche Spulenteil (8), das um die optische Achse der Aufnahmelinseneinheit (10) drehbar Sist und den Bewegungsbereich des ersten beweglichen Spulenteils (7) reguliert, in einer Position angeordnet sind, welche vom magnetischen Fluß des von ^den festen Permanentmagneten (5, 6) gebildeten Magnetkreises durchsetzt wird, und den Umfang der Aufnahme- — linsen (9a, 9b) umgeben, und daß der Bewegungsbereich des ersten beweglichen Spulenteiles (7) durch die Kopplung einer Eingriffsaussparung (15), die in einer den ersten und zweiten beweglichen Spulenteilen (7, 8) entsprechenden Position vorgesehen ist, mit einem Vorsprung (16), der mit der Aussparung (15) in Eingriff bringbar ist, regulierbar ist.

Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Spulenteil (7) zum Antrieb, mit dem die Aufnahmelinseneinheit (10) bewegbar ist, und ein bewegliches Spulenteil (8) zur Regulierung, das aus seiner Ausgangsstellung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn bewegbar ist, in einer-Position angeordnet sind, die den magnetischen Fluß des von den festen, den Umfang der Aufnahmelinsen~"(~9a7~9b) umgebenden Permanentmagneten erzeugten Magnetkreises durchsetzt, so daß der Bewegungsbereich des beweglichen Spulenteiles (7)'zum Antrieb entsprechend einer Vielzahl von Arbeitspositionen des beweglichen Spulenteiles (8) zur Regulierung regulierbar ist.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Spülenteil (7) in einer Position angeordnet ist, die von dem magnetischen Fluß eines von den festen Permanentmagneten (5, 6) gebildeten Magnetkreises durchsetzt ist und die den Umfang der Aufnahmelinse (9a, 9b) in einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung (38) umgibt, wobei das bewegliche Spulenteil (7) ein'nichtmagnetisches Substrat (7b) und eine am Substrat (7b) angebrachte flexible gedruckte Spule (7c) aufweist.

r,

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Linsenrahmen (10) der Aufnahmelinseneinheit so ausgebildet ist, daß er von einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung

(38) bewegbar ist, und daß der Substratrahmen (7c) des, beweglichen Spulenteiles (7) zum Antrieb des Einsenrahmens (10) aus nicht-magnetischem Material besteht, so daß ein einziger Körper gebildet wird.