DE3519433A1 - Programmierter blendenverschluss - Google Patents

Description

F. ENOLlCH, POSTFACH 13 26, D-8034 GERMERINQ BLUMENSTRASSE 8

D-8034 QERMERING

30. Mai 1985 E/m Meine Akte: SK-5287

Anmeilderin: Seiko Koki Kabushiki Kaisha, Chiba, Japan

Programmierter Blendenverschluß

Die Erfindung betrifft einen programmierten Blendenverschluß mit einer Steuerschaltung zum Antrieb eines Schrittmotors in entgegengesetzten Antriebsrichtungen zum Öffnen und darauffolgenden Schließen der Verschlußsektoren.

Bei bekannten programmierten Blendenverschlüssen dieser Art, bei denen der Antrieb der Verschlußsektoren durch einen Schrittmotor erfolgt, werden Antriebsimpulse mit einer bestimmten Impulsefolgefrequenz beim Auslösen der Kamera dem Schrittmotor zugeführt, damit sich der Schrittmotor zunächst in Vorwärtsrichtung dreht, um die Sektoren fortschreitend zu öffnen. Danach wird die Phase der Antriebsimpulse umgeschaltet, sobald sich der Schrittmotor mit einer einem Belichtungswert entsprechenden Anzahl von Schritten gedreht hat, um die Drehrichtung des Schrittmotors umzukehren und die Verschlußsektoren nach einer vorherbestimmten Belichtung zu schließen.

Bei der Verwendung eines Schrittmotors für den Verschlußantrieb besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die maximale Drehgeschwindigkeit entsprechend höchstens 500 bis 1000 Impulsen pro Sekunde verhältnismäßig gering ist, wodurch die kürzeste Zeit bestimmt wird, die für eine Drehung um einen Schritt benötigt wird, so daß verhältnismäßig große Fehler bei kurzen Belichtungszeiten auftreten können. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß aufgrund einer ungleichförmigen Ausführung der Form der Verschlußsektoren und aufgrund eines im Übertragungsmechanismus vorhandenen Spiels und dergleichen Effekte ein Schlüpfungsunterschied zwischen dem Antriebssignal und dem betreffenden Belichtungswert auftritt, weshalb es nicht ohne weiteres möglich ist, eine geeignete Belichtung zu erzielen.

idenverschluß

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen programmierten Biene unter möglichst weitgehender Vermeidung von Nachteilen und Schwierigkeiten der genannten Art derart zu verbessern, daß insbesondere auch bei kurzen Belichtungszeiten möglichst genaue vorherbestimmte Belichtungswerte erzielbar sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs gelöst.

Gemäß der Erfindung werden deshalb eine Schrittanzahl für den Schrittmotor und Interpolationsdaten entsprechend einem Belichtungswert bestimmt. Die Verschlußsektoren werden schrittweise durch Antriebsimpulse entsprechend der Schrittanzahl bei der Öffnungsbewegung des Verschlusses angetrieben. Der Schrittmotor wird in entgegengesetzter Antriebsrichtung angetrieben, sobald eine den Interpolationsdaten entsprechende Zeitspanne nach der Zufuhr eines schließlichen Antriebsimpulses verstrichen ist, wobei eine Lücke zwischen Schritten fraktioniert wird, um einen genauen Belichtungswert erzielen zu können.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht auf einen Verschlußmechanismus für ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung; ν

Fig. 2a und 2b eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausfüh- *

rungsform eines Schrittmotors für ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild entsprechend einem Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung; und

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Steuerschaltung inFig. 3.

Der in Fig. 1 dargestellte Verschlußmechanismus, der für ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung angepaßt ist, enthält eine Basisplatte 1, an der ein Fassungsglied 2 zur Einstellung eines Objektivs angeordnet ist. Zwischen der Basisplatte 1 und dem Fassungsglied 2 ist ein Zwischenraum 3 zur Aufnahme von Verschlußsektoren 4 begrenzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Ver-. schlußektoren 4 symmetrisch um Zapfen 5 drehbar angeordnet. Ein Sektorantriebshebel 6 ist drehbar an einem Zapfen 7 an der Basisplatte 1 gelagert und steht über eine Ausnehmung 6a an seinem einen Ende mit einem Stift 9a an einem Sektorantriebsrad 9 in Eingriff, welches drehbar an dem Zapfen 7 angeordnet ist. Ferner ist ein Eingriff mit den Verschlußsektoren 4 und einem Sektorstift 10 an der Basisplatte vorgesehen. Das Sektorantriebsrad 9 ist derart um den Zapfen 7 drehbar, daß eine Bewegungsbegrenzung durch Anschläge 9b gegeben ist, zwischen denen ein Stift 11 angeordnet ist. Durch eine Feder 8 wird eine ^

Vorspannung im Gegenuhrzeigersinn verursacht. Über ein Zahnsegment 9c und einen Getriebezug ist eine Antriebsverbindung mit einem Ritzel 16 an der Rotorwelle 13a (Fig.2b) eines Schrittmotors 12 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Schrittmotors 12, dessen aus einem Permanentmagnet bestehender Rotor 13 zwei Polpaare aufweist. Der vierpolige Rotor 13 ist derart angeordnet, daß ein Ende der Rotorwelle 13a in einer oberen Platte 14 und das andere Ende in einer unteren Platte 15 drehbar gelagert ist. Das Sektorantriebsrad 9 in Fig. 1 wird über das Ritzel 16 an der Rotorwelle 13a angetrieben. Der Stator des Schrittmotors besteht aus zwei U-förmigen Statorteilen 17,18 aus magnetischem Material. Ein Arm jedes Statorteils ist von einer Erregerspule L1 bzw. L2 umgeben. An den Enden der Arme der beiden Statorteile sind um einen Winkel von 90° zu dem Rotor 13 versetzt Poleteile 17a und 17b bzw. 18a und 18b vorgesehen. Die Statorteile 17 und 18 sind in der in Fig. 2 dargestellten Relativlage angeordnet und durch Führungsstifte 19 positioniert, so daß die Poleteile 17b und 18b unter einem Winkel von 45° zu dem Rotor 13 angeordnet sind. Der Rotor 13 dreht sich bei einem Schritt jeweils um 90° in der einen bzw. der anderen Drehrichtung.

Rg. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung, die eine Frequenzteilerschaltung 22 enthält, die an einem Bezugsimpulsgenerator 21 mit einem K ristall resonator angeschlossen ist, um Impluse mit vorherbestimmten Impulsfolgefrequenzen zu erzeugen. Es werden Taktimpulse CK1 zum Umsetzen fotometrischer Meßgrößen in digitale Daten, Taktimpulse CK2 zum schrittweisen Antrieb der Verschlußsektoren sowie Taktimpulse CK3 für eine Interpolations erzeugt. Es ist eine Belichtungsmeßschaltung 23 vorgesehen, die einen Kondensator 23b enthält, der mit einer konstanten Stromstärke über einen Transistor 23a aufgeladen wird, der bei Betätigung eines Schalters 24 leitend bzw. nicht leitend wird, welcher Schalter gekoppelt mit der Betätigung des Auslösers geschlossen wird. Die Anschlußspannung des Kondensators 23b wird mit Anschlußspannung einer logarithmischen Kompressionsdiode 23c verglichen, die in Reihenschaltung mit einem fotoelektrischen Element 25 vorgesehen ist, das aus einer CdS-ZeIIe bestehen kann. Zu diesem Zweck ist ein Komparator 24d vorgesehen, dessen Ausgang an ein Gatter 24e angeschlossen ist, welches bei Betätigung des Schalters 24 geöffnet ist, um die Taktimpulse CK1 an eine Zählschaltung 26 weiterzuleiten, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll. Das Gatter 24e wird bei Inversion des Komparators 24d geschlossen, um die Ausgabe von Taktimpulsen CK1 zu beenden und ein digitalisiertes, der Objekthelligkeit entsprechendes Ausgangssignal abzugeben. Die Zählschaltung 26 wird durch die Betätigung des Schalters 24 gelöscht und dient

gleichzeitig zum Zählen den Taktimpulse CK1 von der Belichtungsmeßschaltung 23, sowie zur Ausgabe eines dem Zählstand entsprechenden Ausgangssignals. Eine Speicherschaltung 27 dient zur Speicherung von Belichtungswerten entsprechend Daten. Durch die Speicherung von Antriebsdaten entsprechend der Objekthelligkeit wird ein Zugriff auf Daten entsprechend einer Schrittanzahl zum Antrieb des Schrittmotors und auf Interpolationsdaten für eine Kompensation von Belichtungsfehlem ermöglicht, welche entsprechend der Schrittanzahl und dem Schlüpfungsunterschied zwischen dem Antriebssignal und dem Belichtungswert aufgrund von Ungleichförmigkeiten der Form der Verschlußsektoren und das Spiel des Übertragungsmechanismus erzeugt werden entsprechend einem Zählstand der Zählschaltung 26. Ein Impulsgenerator 28 dient zur Erzeugung von Antriebsimpulsen P zum Antrieb des Schrittmotors in Vorwärtsrichtung mit Impulsen einer konstanten Impulsfolgefrequenz, wenn ein Schalter 32 betätigt wird. Dem Impulsgenerator 28 werden die Taktimpulse CK2 zugeführt. Eine Zählerschaltung 29 dient zum Umschalten des Drehzustands und enthält einen ersten voreinstellbaren Abwärtszähler 29a mit Flipflops F1 bis F3 in Kaskadenschaltung sowie einen zweiten voreinstellbaren Anwärtszähler 29b mit Flipflops F4 bis F6 in Kaskadenschaltung. Der erste Zähler 29a dient zum Voreinstellung einer Schrittanzahl von der Speicherschaltung 27, in der dem Belichtungswert entsprechende Daten gespeichert sind. Die Voreinstellung der Schrittanzahl erfolgt beim Beginn der Vorwärtsdrehung und bei der Inversion des Schrittmotors. Ein Signal tritt am Ausgang eines Gatters G2 auf, wenn der Zählstand durch jeweils einen der Impulse P aufeinanderfolgend verringert wird bis der Zählstand Null erreicht wird. Der zweite Zähler 29b dient zur Voreinstellung von Interpolationsdaten entsprechend den Daten in der Speicherschaltung 27 für Belichtungswerte beim Beginn der Vorwärtsdrehung des Schrittmotors. Ein Ausgangssignal tritt am Ausgang eines Gatters G4 auf, wenn ein Zählstand durch die Interpolations- Taktimpulse CK3 aufeinanderfolgend ab einem Zeitpunkt verringert wird, bei dem der Zählstand des ersten Zählers 29a den Wert Null erreicht hat. Schließlich erreicht der Zählstand des zweiten Zählers den Wert Null. Ein Vorwärts-Rückwärts-Schaltkreis 30 dient zur Verursachung eines Latch-Vorgangs für das Signal von der Zählerschaltung 29 und zur Umschaltung der Bewegungsrichtung in Verbindung mit einer Treibereinheit 31 für den Schrittmotor. Die Treibereinheit 31 enthält einen Ringzähler, welcher die Abgabe eines Ausgangssignals aufeinanderfolgend an jeweils benachbarten Anschlüssen ermöglicht, wenn ein Impulssignal zugeführt wird. Die Treiberschaltung 31 dient deshalb dazu, beim Empfang eines Impulssignals von dem Schaltkreis 30 die Bewegungsrichtung entsprechend dem Impulssignal von dem Schaltkreis 30 umzuschalten, um den Schrittmotor in der Vorwärtsrichtung oder der entgegengesetzten Richtung an-

zutreiben.

Der zweite Schalter 32 dient zur Rückstellung der Zählerschaltung 29 und des Schaltkreises 30 bei Betätigung des Auslösers. Ein Signalgenerator 33 dient zur Einstellung des Impulsgenerators 28 bei Betätigung des Schalters 32. Treiberschaltungen 34 dienen zur Verstärkung der Signale auf den Ausgängen Q1 bis Q4 der Treibereinheit 31 und zur Stromzufuhr an die Erregerspulen L1 und L2 des Schrittmotors.

Im folgenden soll die Arbeitsweise in Verbindung mit dem Zei.tdiagramm in Fig. 4 näher erläutert werden. Nach dem Schließen eines nicht dargestellten Hauptschalters wird beim Herabdrücken des Verschlußauslösers in eine erste Lage der erste Schalter 24 geschlossen und die Belichtungsmeßschaltung 23 gibt Taktsignale CK1 mit einer Anzahl ab, die der Objekthelligkeit entspricht, welche der Objekthelligkeit entsprechende Daten in dem Zähler 26 gespeichert werden. Die Speicherschaltung 27 für Belichtungswerten entsprechende Daten gibt ein einer Schrittanzahl entsprechendes Ausgangssignal ab und einen Interpolationswert zur Kompensation einer derartigen schrittweisen Drehung, und zwar an den ersten Abwärtszähler 29a bzw. an den zweiten Abwärtszähler 29b der Zählerschaltung 29 entsprechend den Helligkeitsdaten des Zählers 26, wodurch eine Voreinstellung der Schrittanzahl und des Interpolationswerts erfolgt, wonach Belichtungsdaten entsprechend der Objekthelligkeit eingestellt werden.

Nach Beendigung der Einstellung der Belichtungsdaten wird der Schalter 32 bei dem Herabdrücken des Auslösers in eine zweite Lage geschlossen, um eine Rückstellung der Zählerschaltugn 29 und des Schaltkreises 30 zu verursachen. Gleichzeitig wird der Impulsgenerator 28 betätigt und erzeugt periodische Impulse P, die zu dem ersten Zähler 29a und der Treibereinheit 31 gelangen. Der Schrittmotor 12 wird dann in Vorwärtsrichtung jeweils um einen Schritt durch jeden der auftretenden Impulse der Impulse P gedreht, so daß die Öffnungsbewegung der Verschlußsektoren 4 beginnt. Gleichzeitig beginnt die Abwärtszählung in dem ersten Zähler 29a für eine Schrittanzahl nach der anderen. Wenn die Anzahl der Impulse P entsprechend der Voreinstellung des ersten Abwärtszählers 29a den Schrittmotor zugeführt wurde, werden die Interpolations-Taktimpulse CK3 von dem Gatter G3 dem zweiten Zählers 29b utner der Bedingung zugeführt, daß der Schrittmotor um einen schließlichen Schritt gedreht wird. Wenn die Taktimpulse CK3 entsprechend der voreingestellten Anzahl vom zweiten Zähler 29b zugeführt werden, wenn also der Sch lüpf ungsunterschied zwischen dem Antriebssignal und dem Belichtungswert aufgrund von Ungleichförmigkeiten der Sektorform und des Spiels des Übertragungsmechanismus kompensiert wird, wird der Vorwärts-Rückwärts-Schaltkreis 30 invertiert, um die Impulse P von dem

Impulsgenerator 28 abzugeben und gleichzeitig wird die Treibereinheit 31 auf die umgekehrte Drehrichtung umgeschaltet. Als Folge davon wird der Schrittmotor zwangsläufig angetrieben und synchron mit den Impulsen P in der umgekehrten Drehrichtung gedreht, um die Verschlußsektoren 4 zu schließen. Wenn der Zählstand des ersten Zählers 29a den Zählstand Null wieder erreicht, sind die Verschlußsektoren 4 in ihre Ausgangslage zurückgelangt,wodurch eine genaue Belichtung erzielt wird, da Fehler aufgrund der Ungleichförmigkeit der Form der Verschlußsektoren und des Spiels des Übertragungsmechanismus kompensiert wurden. Dann gelangt der Verschlußauslöser wieder in seine Ausgangslage, um den Hauptschalter zu öffnen und die Durchführung der nächsten Aufnahme zu ermöglichen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird deshalb eine Schrittanzahl für den Schrittmotor und ein Interpolationswert zunächst entsprechend einem Belichtungswert gespeichert und die Verschlußsektoren werden schrittweise durch Antriebsimpulse entsprechend der Schrittanzahl beim Öffnen des Verschlusses angetrieben. Wenn die dem Interpolationswert entsprechende Zeitspanne verstrichen ist, die mit dem Zeitpunkt beginnt, wenn der Antriebsimpuls für den letzten Schritt zugeführt wird, wird der Schrittmotor in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Deshalb kann eine sehr genaue Steuerung des Belichtungswerts mit eine Feinabstufung entsprechend der Objekthelligkeit erfolgen und zusätzlich können Belichtungsfehler aufgrund der besonderen Eigenschaften des Verschlußmechanismus und von Instrumentenfehlern genau durch eine elektrische Betätigung zur Kompensation dieser Daten korrigiert werden.

Claims (1)

1. F. ENDLICH, POSTFACH 13 26. D-8034 GERMERING

   BLUMENSTRASSE 8 D-8034 GERMERING 30. Mai 1985 E/m

   Meine Akte: SK-5287

   Anmelderin: Seiko Koki Kabushiki Kaisha, Chiba, Japan

   Patentanspruch

   Programmierter Blendenverschluß mit einer Steuerschaltung zum Antrieb eines Schrittmotors in entgegengesetzten Antriebsrichtungen zum Öffnen und darauffolgenden Schließen der Verschlußsektoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Steuereinheit mit einer Speichereinrichtung (27) für Daten zur Steuerung des Motors aufweist, um eine Antriebsschritten entsprechende Anzahl und einen Interpolationswert entsprechend einem Belichtungswert in Form von Daten zu erhalten und den Belichtungswert unter einer Adresse zu speichern, daß eine Impulsgenerator-Einrichtung zur Erzeugung von Antriebsimpulsen und Taktimpulsen vorgesehen ist, daß ein erster Zähler (29a) zur Voreinstellung der Anzahl von Antriebsschritten vor dem Öffnen der Verschlußsektoren und vor der Inversion des Schrittmotors vorgesehen ist, der eine Abwärtszählung durch die Antriebsimpulse von der Impulsgenerator-Einrichtung ermöglicht, daß ein zweiter Zähler (29b) zur Voreinstellung der Interpolationsdaten vor der Zählung des ersten Zählers vorgesehen ist, der eine Abwärtszählung durch die Taktimpulse ermöglicht, und daß eine Inversions-Antriebseinrichtung (30) zur Feststellung einer zeitlichen Steuerung vorgesehen ist, wenn der zweite Zähler zusammengezählt hat und der Schrittmotor in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, und daß eine Treiberschaltung (31) zum Antriebs des Motors durch die Impulse von der Impulsgenerator-Einrichtung vorgesehen ist.