DE3637269A1 - Vorrichtung zur belichtungssteuerung und scharfeinstellung einer kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belichtungs­ steuerung und Scharfeinstellung bei einer Kamera, bei der der Vorgang der Belichtungszeit- und Scharfeinstellung von einer einzigen Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird.

Bei einer beispielsweise in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung 93 409/1985 dargestellten Vorrichtung zur Belichtungssteuerung und Scharfeinstellung ist in einem Abschnitt einer die Belichtung steuernden Steuerkurve eine Sperre ausgebildet, die mit einer Scharfeinstell-Vorrichtung in Eingriff bringbar ist, so daß eine Scharfeinstellung durch gleichzeitiges Blockieren der Scharfeinstell-Vor­ richtung und Anhalten des Drehantriebs durchgeführt werden kann, und ferner bei der die Feststellung der Drehbewegung der Antriebsvorrichtung danach geschaltet wird, um vom Scharfeinstellvorgang auf den Vorgang der Belichtungszeit­ einstellung umzuschalten, wonach die Steuerkurve für die Belichtungssteuerung in ihre Ausgangsstellung zurückgesetzt wird.

Bei einer solchen Vorrichtung muß die Drehantriebsvorrich­ tung beim Umschalten von einem Vorgang der Scharfeinstellung auf einen solchen der Belichtungszeiteinstellung vorüber­ gehend gestoppt werden, um die Drehrichtung umzukehren. Bis die Antriebsvorrichtung ansprechen kann, wird eine bestimmte Zeit benötigt, so daß von der Verschlußauslösung bis zum tatsächlichen Beginn eines Belichtungsvorganges eine lange Zeit vergeht. Dementsprechend ist eine Drehantriebsvorrich­ tung mit rascherer Reaktion erforderlich, woraus sich das Problem einer Kostenerhöhung für die Kamera ergibt. Ferner wird in diesem Fall zur Steuerung des Drehrichtungswechsels der Antriebsvorrichtung eine komplexe elektrische Schal­ tungsanordnung benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung und Scharfeinstellung einer Kamera zu schaffen, die ohne zusätzliche Kosten bei der Dreh­ antriebsvorrichtung und ohne die zur Steuerung der Antriebs­ drehrichtung üblicherweise erforderliche komplexe elektri­ sche Schaltungsanordnung wirtschaftlich herstellbar ist.

Eine diese Aufgabe lösende Vorrichtung ist mit ihren vor­ teilhaften Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekenn­ zeichnet.

Die Vorrichtung umfaßt erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung, eine Vorrichtung zur Scharfeinstellung und eine Drehantriebsvorrichtung. Letztere dreht sich in einer Richtung, und die von ihr erzeugte Antriebskraft wird über ein Differentialgetriebe nach Wahl auf die Vorrichtung zur Belichtungssteuerung oder die Scharfeinstell-Vorrichtung übertragen. Die Vorrichtung umfaßt außerdem eine Antriebs­ kraft-Übertragungsleitung, welche die Übertragung der Antriebskraft auf die Vorrichtung zur Belichtungssteuerung oder jene der Scharfeinstellung blockiert, dagegen den Antrieb der anderen Vorrichtung ermöglicht. Folglich kann ein Motor mit weniger gutem Ansprechverhalten verwendet werden, ohne daß die Güte der Belichtungssteuerung und Scharfeinstellung einer Kamera beeinträchtigt wird. Es ist somit eine Kostensenkung möglich. Da ferner für die Steuerung eine Antriebsvorrichtung mit nur einer Drehrichtung verwendet werden kann, kann der Motor durch eine andere Antriebsvorrichtung, z.B. eine Kraftfeder, ersetzt werden. Auf diese Weise läßt sich eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung und Scharfeinstellung einer Kamera zu relativ niedrigen Kosten herstellen, ohne leistungsmäßige Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ den anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vergrößerte Schrägansicht in auseinander­ gezogener Darstellung eines wesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Belichtungssteuerung und Scharfeinstellung für Kameras,

Fig. 2A bis 2E Vorderansichten eines wesentlichen Teils derselben Vorrichtung in verschiedenen Arbeits­ phasen,

Fig. 3 eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt eines Differentialgetriebes für die Übertragungsleitung derselben Vorrichtung,

Fig. 4 eine Abwicklung einer aktiven Steuerkurvenfläche an einem Zahnrad für die Scharfeinstellung derselben Vorrichtung,

Fig. 5 mehrere Steuerdiagramme zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Vorrichtung,

Fig. 6 eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform des Differential­ getriebes für dieselbe Vorrichtung,

Fig. 7 eine Vorderansicht eines wesentlichen Teils einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Belich­ tungssteuerung und Scharfeinstellung gemäß der Erfindung,

Fig. 8 eine Vorderansicht eines wesentlichen Teils einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Belich­ tungssteuerung und Scharfeinstellung gemäß der Erfindung,

Fig. 9 eine Vorderansicht eines in Fig. 8 dargestellten Kurven-Zahnrades für die Belichtungssteuerung mit einer Darstellung einer darin ausgebildeten Steuer­ nut, und

Fig. 10 eine vergrößerte Schrägansicht in auseinander­ gezogener Darstellung eines wesentlichen Teils der Vorrichtung entsprechend Fig. 8.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist ein Aufnahmeobjektiv 1 in einem Objektivtubus 2 mittels einer Aufnahmehülse befestigt. Der Objektivtubus 2 ist so ange­ ordnet, daß er in der optischen Achse des Aufnahmeobjektivs 1 zwischen einer der kleinsten Aufnahmeentfernung und einer Unendlich entsprechenden Einstellung des Objektivs 1 ver­ stellbar ist. An einem Ende weist der Objektivtubus 2 einen Ansatz 2 a auf, der in einer Führungsnut 3 a in einem Dreh­ anschlag 3, der an einem feststehenden Bauteil ausgebildet ist, angeordnet ist. Am anderen Ende des Objektivtubus 2 ist ein Gabelstück 2 b ausgebildet, das zwei sich parallel zur optischen Achse erstreckende Führungszapfen 2 c und 2 c′ hat, die in Führungsöffnungen eines nicht dargestellten fest­ stehenden Bauteils verschiebbar sind, so daß der Objektiv­ tubus 2 dazu dient, eine Bewegung des Aufnahmeobjektivs 1 in der Richtung der optischen Achse zu führen.

Der Objektivtubus 2 ist mit einem Paar Sektorlamellen 6 versehen, die einen Vario-Verschluß bilden und auf einem Sektor-Öffnungs- und Schließzapfen 7 angeordnet sind, der in eine zugehörige Öffnung eindringt. Die vollen Öffnungs- und Schließstellungen des Verschlusses sind durch nicht darge­ stellte Anschläge festgelegt. Der Öffnungs- und Schließ­ zapfen 7 ist am freien Ende eines Armes von einem Öffnungs- und Schließhebel 8 befestigt, dessen anderer Arm nach unten gebogen ist. Am freien Ende dieses Arms ist ein der automa­ tischen Belichtung zugeordneter Mitnehmerzapfen 9 befestigt. Der Hebel 8 weist auf halber Länge eine Gelenkstelle auf, mit der er an einem Zapfen 11 schwenkbar gelagert ist. Der Zapfen 11 ist am Knie eines Tragarms 10 befestigt, der an einem Ende um einen Zapfen 16 schwenkbar angeordnet ist. An dem dem freien Ende nächsten Knie ist am anderen Arm des Hebels 8 ein Anker 12 ausgebildet, der von einem Elektro­ magneten 13 angezogen werden kann. An diesem Knie dieses Hebelarms greift eine Feder 14 an, welche den Hebel 8 in eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um den Zapfen 11 drängt. In der Nähe des freien Endes des Tragarms 10 greift eine andere Feder 15 an, die den Tragarm 10 in eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um einen Zapfen 16 drängt. Der Zapfen 16 ist an einem feststehenden Bauteil befestigt. Am freien Ende des Tragarms 10 ist ein Anker 18 befestigt, der von einem weiteren Elektromagneten 17 angezogen werden kann. Der Mitnehmerzapfen 9 ist am Hebel 8 befestigt und weist in der Nähe seines Fußes einen Anschlag 9 a auf (sh. Fig. 2A bis 2E), der an einen Kurven-Anschlag 34 für die automatische Scharfeinstellung anlegbar ist.

Für die Ausführung des Vorgangs einer Belichtungszeit- und Scharfeinstellung einer Kamera ist eine Antriebsvorrichtung in Form eines Motors 40 vorgesehen, dessen Drehantrieb auf ein Differentialgetriebe übertragen wird. Auf der Abtriebs­ welle des Motors 40 ist ein Abtriebszahnrad 20 drehfest angeordnet und kämmt mit einem Zahnrad 21 von größerem Durchmesser, mit dessen Nabe ein Zahnrad 21 a von kleinerem Durchmesser fest bzw. einstückig verbunden ist. Um die Nabe ist ein Zahnrad 22 von größerem Durchmesser drehbar angeord­ net. Das Zahnrad 21 a ist so ausgebildet, daß es aus der vor­ deren Stirnfläche des Zahnrades 22 hervortritt, und kämmt mit Planetenzahnrädern 23, die auf drei Tragachsen 22 a drehbar gelagert sind. Letztere sind mit gleichem Winkel­ abstand auf der vorderen Stirnfläche des Zahnrades 22 be­ festigt. Die drei Planetenzahnräder 23 stehen in Zahnein­ griff mit der Innenverzahnung 24 a eines Innenzahnkranzes 24, der an seinem Umfang auch eine Außenverzahnung 24 b trägt, die mit einem Kurven-Zahnrad 30 für die automatische Be­ lichtungssteuerung kämmt.

Das Differentialgetriebe stellt eine Antriebskraft- Übertragungsleitung dar. Seine Arbeitsweise wird nun anhand Fig. 3 erläuert. Die Drehbewegung des Zahnrades 21 wird über das Zahnrad 21 a von kleinerem Durchmesser auf die Planeten­ zahnräder 23 übertragen. Wird das Zahnrad 22 festgehalten, drehen sich die Planetenzahnräder 23 um die Tragachsen 22 a und treiben den Innenzahnkranz 24 in Drehung an. Wird dagegen der Innenzahnkranz 24 festgehalten, kreisen die Planetenzahnräder 23 entlang der Innenverzahnung 24 a des Innenzahnkranzes 24 um das Zahnrad 21 a von kleinerem Durch­ messer, das dann als Sonnenrad wirkt, und drehen sich dabei um sich selbst auf den Tragachsen 22 a. Diese bewegen sich folglich zusammen mit den Planetenzahnrädern 23 und erzeugen eine Drehbewegung des Zahnrades 22 von großem Durchmesser.

Entsprechend Fig. 1 ist in der hinteren Stirnfläche des der automatischen Belichtungssteuerung zugeordneten Kurven-Zahn­ rades 30 eine endlose oder in sich geschlossene Steuernut 30 a ausgebildet, in die der als Hubglied dienende Mitnehmer­ zapfen 9 eingreift. Die Steuerkurve 30 a weist einen Sperr­ abschnitt 30 b auf. In der vorderen Stirnfläche des Kurven- Zahnrades 30 ist eine reflektierende Marke 31 ausgebildet, die zur Überwachung der Anfangsstellung benutzt wird und einem Fotoreflektor 32 gegenüber angeordnet ist. Das Kurven- Zahnrad 30 ist auf einer Welle 39 drehbar angeordnet, auf der auch ein der automatischen Scharfeinstellung zugeordne­ tes Kurve-Zahnrad 33 drehbar angeordnet ist. Letzteres ist aus einem vorderen Zahnradteil 33 a von kleinerer und einem rückwärtigen Zahnradteil 33 b von größerer Breite zusammen­ gesetzt. Der vordere Zahnradteil 33 a steht in Zahneingriff mit dem Zahnrad 22 des Differentialgetriebes. Der Kurven­ anschlag 34 für die automatische Scharfeinstellung ist auf der vorderen Stirnfläche des Zahnradteils 33 a angeordnet. Der hintere Zahnradteil 33 b kämmt mit einem der automati­ schen Scharfeinstellung zugeordneten Zahnrad 35, welches zum Teil zwischen einem Paar Vorsprünge 2 d, 2 e gehalten ist, die im Innern des Gabelstückes 2 b des Objektivtubus 2 angeordnet sind. In beiden Seitenflächen des Zahnrades 35 ist eine die automatische Scharfeinstellung antreibende Treppenkurve 35 a mit vier Stufen ausgebildet, um die Aufnahmeentfernung zu einem Aufnahmegegenstand beispielsweise, entsprechend Fig. 4, in vier Zonen zu steuern. Auf der Umfangsfläche der Nabe des Zahnrades 35 ist eine reflektierende Marke 36 ausgebil­ det, um durch Feststellen der Winkelstellung des Zahnrades 35 seine Anfangsstellung zu überwachen. Ein Fotoreflektor 37 ist so angeordnet, daß er die Marke 36 erfassen kann.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Bei Einschalten des Motors 40 dreht sich das Abtriebszahnrad 20, wodurch das größere Zahnrad 21 und das kleinere Zahnrad 21 a in einer Richtung drehangetrieben werden. Das Zahnrad 21 treibt über das Zahnrad 21 a und die Planetenzahnräder 23 auf den Innenzahnkranz 24. Zu diesem Zeitpunkt wird das große Zahnrad 22 an einer Drehung durch eine erhöhte Last gehin­ dert, welche das Zahnrad 35 mit der Treppenkurve 35 a in der Scharfeinstell-Vorrichtung und der das Aufnahmeobjektiv 1 tragende Objektivtubus 2 bilden. Folglich wird die Dreh­ bewegung des größeren Zahnrades 21 und des kleineren Zahn­ rades 21 a vollständig auf den Innenzahnkranz 24 übertragen. Dieser überträgt seine Drehbewegung auf das der automati­ schen Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30. Wird dagegen eine Drehbewegung des Innenzahnkranzes 24 ver­ hindert, bewirkt die Umlaufbewegung der Planetenzahnräder 23, daß die Drehbewegung des größeren Zahnrades 21 und des kleineren Zahnrades 21 a vollständig auf das größere Zahnrad 22 übertragen wird, dessen Drehbewegung dann über den vor­ deren Zahnradteil 33 a des Kurven-Zahnrades 33 auf den Kurven-Anschlag 34 und das Zahnrad 35 übertragen wird, die beide der automatischen Scharfeinstell-Vorrichtung zugeord­ net sind.

Wie sich aus den Steuerdiagrammen der Fig. 5 ergibt, werden unmittelbar vor Einschalten des Motors 40 die Elektromagne­ ten 13 und 17 erregt, jedoch wurden die Anker 12 und 18 noch nicht verstellt und folglich wurde der Tragarm 10 durch die Federkraft der Feder 15 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 16 geschwenkt, wodurch eine Verstellung des gesamten Öffnungs- und Schließhebels 8 nach unten durch den Zapfen 11 ermög­ licht wurde. Die Sektorlamellen 6 sind so ausgebildet, daß sie in der oberen Stellung des Öffnungs- und Schließzapfens 7 geöffnet und in der unteren Stellung des Zapfens 7 ge­ schlossen sind. In dem vorstehend beschriebenen Betriebszu­ stand bleiben folglich die Sektorlamellen 6 geschlossen.

In diesem anfänglichen Betriebszustand bleibt der der auto­ matischen Belichtungssteuerung zugeordnete Mitnehmerzapfen 9 in der Nähe der Endstellung in der Steuernut 30 a in Ruhe (sh. Fig. 2A). Wenn in diesem Zustand der Motor 40 einge­ schaltet wird, führt das große Zahnrad 22 eine kleine Dreh­ bewegung aus, wogegen sich der Innenzahnkranz 24 allein dreht, weil die Last, die das Kurven-Zahnrad 33 der automa­ tischen Scharfeinstellung darstellt, groß im Vergleich zur Last ist, die das der automatischen Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30 ausübt. Wenn die Last auf den Innenzahnkranz 24 etwas zunimmt und eine kleine Drehung des Kurven-Zahnrades 33 ermöglicht, legt sich der Anschlag 9 a am freien Ende des zweiten Arms vom Öffnungs- und Schließhebel 8 an das Sperrglied des der automatischen Scharfeinstellung zugeordneten Kurven-Anschlags 34 an und verhindert so eine Drehbewegung des zur Scharfeinstell-Vorrichtung gehörenden Kurven-Zahnrades 33. Das mit dem vorderen Zahnradteil 33 a des Kurven-Zahnrades 33 in Eingriff stehende Zahnrad 22 dreht sich somit nicht, wogegen sich der Innenzahnkranz 24 allein drehen kann. Weil dieser mit dem der Belichtungs­ steuerung zugeordneten Kurven-Zahnrad 30 kämmt, dreht sich das Zahnrad 30 entgegen dem Uhrzeigersinn und bewegt die Steuernut 30 a aus der Arbeitszone A über die Zonen B, C und D in die Zone E.

Zu Beginn, in der Zone A, schiebt die Steuernut 30 a den Mitnehmerzapfen 9 am Öffnungs- und Schließhebel 8 entspre­ chend Fig. 2B nach oben. Bei der Aufwärtsverstellung des Mitnehmerzapfens 9 ist eine weitere Abwärtsbewegung des Öffnungs- und Schließzapfens 7 verhindert, wodurch sich der Hebel 8 um den Zapfen 7 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Folg­ lich bewegt sich auch der Tragzapfen 11 nach oben, was be­ wirkt, daß sich der Tragarm 10 gegen die Federkraft der Feder 15 im Gegenuhrzeigersinn um den Tragzapfen 16 dreht.

Die Drehung des Hebels 8 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt, daß sich der Anschlag 9 a vom Kurven-Anschlag 34 löst. Das der Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30 wird jedoch nur gering belastet, nämlich mit einem Betrag, der zum Betätigen der Sektorlamellen 6 und zum Spannen des Öff­ nungs- und Schließhebels 8 und des Tragarms 10 erforderlich ist. Dagegen wird auf das der automatischen Scharfeinstel­ lung zugeordnete Kurven-Zahnrad 33 eine größere Last ausge­ übt, die zum Verstellen des Objektivtubus 2 erforderlich ist, so daß das Kurven-Zahnrad 33 der Scharfeinstellung wenig gedreht wird und das Kurven-Zahnrad der Belichtungs­ steuerung sich weiterdrehen kann. Am Ende der Zone A werden die Anker 12 und 18 von den zugehörigen Elektromagneten 13 und 17 angezogen.

In der Zone B werden der Öffnungs- und Schließhebel 8 und der Tragarm 10 in solcher Stellung gehalten, daß die Anker 12 und 18 von den Elektromagneten 13 und 17 sicher angezogen bleiben.

Wie in Fig. 2C mit gestrichelten Linien dargestellt, liegt in der Zone C der Mitnehmerzapfen 9 am Sperrabschnitt 30 b an und blockiert eine Drehbewegung des Kurven-Zahnrades 30. Der Drehantrieb wird nunmehr vom Differentialgetriebe auf das der Scharfeinstellung zugeordnete Kurven-Zahnrad 33 über­ tragen, das sich dann zu drehen beginnt. Bei der Drehung des Zahnrades 33 tastet der Fotoreflektor die Marke 36 ab und erzeugt ein Signal, das die Anfangsstellung des Zahnrades 35 für die Scharfeinstellung darstellt. Die Zeit, die ab dieser Anfangsstellung vergeht, wird von einer nicht dargestellten elektrischen Schaltungsanordnung gezählt. Der Elektromagnet 13 wird entregt, sobald eine Zeit abgelaufen ist, die der Anzahl Stufen der Treppenkurve 35 a des Zahnrades 35 ent­ spricht, in Abhängigkeit von einem Signal, das ein nicht dargestellter automatischer Scharfeinstellmechanismus er­ zeugt. Daraufhin dreht sich der Öffnungs- und Schließhebel 8 unter der Zugspannung der Feder 14 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 11, und der Mitnehmerzapfen 9 für die Belichtungs­ steuerung bleibt in seiner unteren Stellung. Das Kurven- Zahnrad 33 wird in seiner Drehbewegung durch Anlegen des Kurven-Anschlags 34 an den Anschlag 9 a gestoppt, wenn es sich, nach Abheben des Mitnehmerzapfens 9 vom Sperrabschnitt 30 b, unter der Wirkung der Trägheitskraft um einen kleinen Betrag dreht. Das Zahnrad 35 kann in einer Stellung gestoppt werden, die der aus dem Scharfeinstell-Mechanismus abgelei­ teten Stufe der Treppenkurve 35 a entspricht, wenn das Über­ setzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad 35 und dem Kurven- Zahnrad 33 so ist, daß, wenn sich die Kurve am Kurven- Anschlag 34 in bezug auf den Anschlag 9 a um einen einer Stufe entsprechenden Betrag bewegt, die Treppenkurve 35 a auf der Stirnfläche des Zahnrades 35 sich um einen einer Stufe entsprechenden Betrag bewegt und dadurch bewirkt, daß die Vorsprünge 2 d, 2 e am Gabelstück 2 b den Objektivtubus 2 um einen einer Stufe entsprechenden Betrag in der Richtung der optischen Achse verstellen. Auf diese Weise halten die Vorsprünge 2 d, 2 e die Kurvenstufe des Zahnrades 35 während seiner Bewegung zwischen sich, wodurch sich der Objektiv­ tubus 2 zur Scharfeinstellung in der Richtung der optischen Achse um einen Betrag bewegt, der einem Wechsel der Kurven­ stufe am Zahnrad 35 entspricht.

Die Sektorlamellen 6 werden bei einer Aufwärtsbewegung des Öffnung- und Schließzapfens 7 geöffnet, bei seiner Abwärts­ bewegung geschlossen. Wenn sich daher der der Belichtungs­ steuerung zugeordnete Mitnehmerzapfen 9 in seine untere Stellung bewegt, bewegt sich der Öffnungs- und Schließzapfen 7 nach oben oder in einer Richtung, in der die Sektorlamel­ len 6 geöffnet werden, jedoch bleibt die dadurch erzeugte Bewegung innerhalb des Überlappungsbereiches der Sektor­ lamellen 6; der Verschluß bleibt daher geschlossen. Wenn sich der Mitnehmerzapfen 9 nach unten bewegt und vom Sperr­ abschnitt 30 b löst, beginnt das der Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30, sich wieder zu drehen, wo­ durch eine nicht dargestellte elektrische Schaltungsanord­ nung beginnt, eine Belichtungszeit zu zählen.

In der Zone D bewegt sich der Mitnehmerzapfen 9 in der Kurvennut 30 a (sh. Fig. 2D), wodurch sich der Öffnungs- und Schließhebel 8 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 11 dreht und somit bewirkt, daß sich der Zapfen 7 nach oben bewegt und es ermöglicht, daß die Sektorlamellen 6 ihre Öffnungsbewegung beginnen.

Gemäß Fig. 2E begrenzen die Sektorlamellen 6 eine offene Blendenöffnung, die dann beibehalten wird. Der Elektro­ magnet 17 wird entregt, sobald während der Zeit, in der die Zone D oder E erreicht wird, eine richtige Belichtungszeit abgelaufen ist. Daraufhin dreht sich der Tragarm 10 unter der Zugspannung der Feder 15 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 16. Dies bewirkt, daß der Öffnungs- und Schließhebel 8 vom Zapfen 11 nach unten bewegt wird, wobei er sich im Gegen­ uhrzeigersinn um den Mitnehmerzapfen 9 dreht, wodurch der Öffnungs- und Schließzapfen 7 die Sektorlamellen 6 in einer Schließbewegung antreibt, um den Verschluß zu schließen. Falls nach Ablauf der längsten Belichtungszeit eine richtige Belichtung nicht erreicht wird, wird der Elektromagnet 17 zu diesem Zeitpunkt entregt; somit wird die Schließbewegung der Sektorlamellen 6 erzwungen. Die längste Belichtungszeit ist so gewahlt, daß der Mitnehmerzapfen 9 zu diesem Zeitpunkt in der Steuernut 30 a eine Stellung einnimmt, die der Zone D näher gelegen ist als eine Erhöhung 30 c, die in geringem Abstand vom Ende der Zone E ausgebildet ist.

Bei fortgesetzter Drehung des Motors 40 wird der Mitnehmer­ zapfen 9 an der Erhöhung 30 c vorbeigeführt und erreicht das Ende der Zone E. Diese Endstellung des Kurven-Zahnrades 30 wird vom Fotoreflektor 32 festgestellt. Das dadurch ausge­ löste Ausschalten des Motors 40 beendet eine Reihe von Auf­ nahmeoperationen.

Die Aufgabe der Erhöhung 30 c besteht darin, eine unbeabsich­ tigte Drehung des der Belichtungssteuerung zugeordneten Kurven-Zahnrades 30 im Uhrzeigersinn zu verhindern, wenn beim Aufnahmebereitmachen der Kamera von außen Stöße aus­ geübt werden.

Die vorstehende Beschreibung wird durch die Zeitdiagramme in Fig. 5 ergänzt. Die dargestellten Zustände entsprechen der Beendigung der voraufgehenden Aufnahmeoperation, die an der zweiten Stufe der automatischen Scharfeinstellung stattge­ funden hat, und dem Beginn einer weiteren Aufnahmeoperation. Die Elektromagnete 13 und 17 werden bei Niederdrücken eines Auslöseknopfes erregt, woraufhin sich der Motor 40 dreht. Die von ihm erzeugte Drehung des der automatischen Belich­ tungssteuerung zugeordneten Kurven-Zahnrades 30 geht einher mit einer Bewegung des die Öffnungs- und Schließbewegung antreibenden Mitnehmerzapfens 9 von innen nach außen in der Steuernut 30 a, so daß die Anker 12 und 18 am Ende des Öff­ nungs- und Schließhebels 8 und des Tragarms 10 in Anlage an den Elektromagneten 13 und 17 gehalten werden. Wenn der Mitnehmerzapfen 9 am Sperrabschnitt 30 b der Steuernut 30 a anliegt, um eine weitere Drehung des Kurven-Zahnrades 30 zu blockieren, dreht sich das der Scharfeinstellung zugeordnete Kurven-Zahnrad 33, und der Fotoreflektor 37 stellt die re­ flektierende Marke 36 fest und leitet ein Signal ab, das die Anfangsstellung darstellt. Zu diesem Zeitpunkt beginnt das der Scharfeinstellung zugeordnete Zahnrad 35, sich von der zweiten Stufe aus, die der voraufgegangenen Aufnahmeopera­ tion entspricht, über die dritte und vierte Stufe zur ersten Stufe zurück zu drehen. Die Zeit, die ab dem Auftreten des die Anfangsstellung anzeigenden Signals vergeht, wird von einer nicht dargestellten elektrischen Schaltungsanordnung gezählt, um einen für die automatische Scharfeinstellung genutzten Zählstand zu liefern. Wenn eine Aufnahmeentfernung der dritten Stufe entspricht, nimmt das der Scharfeinstel­ lung zugeordnete Zahnrad 35 den dargestellten Zustand ein. Bei Ablauf einer der dritten Stufe entsprechenden Zeit wird der Elektromagnet 13 entregt und der Mitnehmerzapfen 9 wird vom Sperrabschnitt 30 b der Steuernut 30 a abgehoben und be­ wegt sich nach unten, wodurch sich der Kurven-Anschlag 34 für die Scharfeinstellung an den Anschlag 9 a anlegt; somit wird eine weitere Drehung des Kurven-Zahnrades 33 für die Scharfeinstellung blockiert.

Danach dreht sich das der automatischen Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30 wieder, und eine nicht darge­ stellte elektrische Schaltungsanordnung nimmt eine für die Belichtungssteuerung genutzte Zählung vor bzw. zählt die Belichtungszeit. Nach Ablauf einer richtigen Belichtungszeit wird der Elektromagnet 17 entregt, um die Sektorlamellen 6 zu schließen. Übersteigt die richtige Belichtungszeit die längste Belichtungszeit, wird der Elektromagnet 17 ebenfalls entregt; die Sektorlamellen 6 werden somit zwangsweise ge­ schlossen. Die Endstellung des Kurven-Zahnrades 30 wird vom Fotoreflektor 32 festgestellt; der Motor 40 wird daraufhin gestoppt, und die Reihe von Aufnahmeoperationen beendet.

Bei der in Fig. 6 dargestellten abgewandelten Ausführungs­ form weist ein Zahnrad 24′ anstelle des Innenzahnkranzes 24 a im Differentialgetriebe ein Reibglied 24 c auf, und das Pla­ netenzahnrad 23 ist durch ein Reibrad 23′ ersetzt.

Bei dieser Ausführungsform wird das der automatischen Be­ lichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30 nur bloc­ kiert, wenn das der automatischen Scharfeinstellung zuge­ ordnete Kurven-Zahnrad 33 angetrieben werden soll, wobei ausgenutzt wird, daß die Last auf das Kurven-Zahnrad 33 größer ist als jene auf das Kurven-Zahnrad 30. Auf dem Kurven-Zahnrad 33 sind vier Anschläge 34 angeordnet, so daß durch zuverlässiges Blockieren des Zahnrades 33 mittels der Anschläge 34 verhindert wird, daß eine unbeabsichtigte Bewegung des Zahnrades 33 eine Instabilität der Drehge­ schwindigkeit des Kurven-Zahnrades 30 für die automatische Belichtungssteuerung hervorruft. Auf die Anschläge 34 kann jedoch verzichtet werden, wenn die Last auf das der Scharf­ einstellung zugeordnete Kurven-Zahnrad 33 ausreichend größer als die Last auf das Kurven-Zahnrad 30 gewählt wird.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung; insoweit ihre Bauteile jenen der zuerst beschriebenen Aus­ führungsform entsprechen, werden sie nicht nochmals be­ schrieben. Gemäß Fig. 7 steht das der automatischen Scharfeinstellung zugeordnete Zahnrad 35 mit dem Zahnrad 22 von größerem Durchmesser, das eines der Abtriebszahnräder des Differentialgetriebes darstellt, in direktem Zahnein­ griff, wogegen das der automatischen Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30 mit dem Innenzahnkranz 24 kämmt, der das andere Abtriebszahnrad darstellt. Zwischen den Zahnrädern 30 und 35 ist eine Sperrklinke angeordnet, die von einem bistabilen Elektromagneten 100 mit zwei Arbeitsstellungen angetrieben wird, um mit den Verzahnungen der Zahnräder 30 und 35 wechselweise in und außer Eingriff gebracht zu werden. Die in das Kurven-Zahnrad 30 eingear­ beitete Steuernut 30 a entspricht der Steuernut 30 a der ersten Ausführungsform, ausgenommen, daß entsprechend Fig. 7 der Sperrabschnitt 30 b weggelassen ist. In die Steuernut 30 a greift der Mitnehmerzapfen 9 am Hebel 8 ein, der die Sektor­ lamellen 6 öffnet oder schließt.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist folgende: In der Anfangsstellung steht der Mitnehmerzapfen 9 an einer Stelle, die etwas nach der in der Nähe des Endes der Steuer­ nut 30 a angeordneten Erhöhung 30 c gelegen ist. Bei Betätigen eines nicht dargestellten Auslöseknopfes wird ein Motor ein­ geschaltet, und das Abtriebszahnrad 20, das auf der Ab­ triebswelle des Motors drehfest angeordnet ist, beginnt sich zu drehen. In der Anfangsphase greift die Klinke des Elek­ tromagneten 100 in die verzahnte Fläche des der Scharfein­ stellung zugeordneten Zahnrades 35 ein, um es gegen Dreh­ bewegung zu blockieren, wodurch das Differentialgetriebe bewirkt, daß sich der Innenzahnkranz 24 dreht, wobei sich das der Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Während dieser Drehung bewegt sich der Mitnehmerzapfen 9 in der Steuernut 30 a und bewirkt, daß sich der Tragarm 10 gegen die Federkraft der Feder 15 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Zapfen 16 dreht; dabei wird es ermöglicht, daß der Anker 18 am Ende des Tragarms 10 in Anlage am Elektromagneten 17 gehalten wird. Nach Beendi­ gung des Ankeranzugs löst sich der Elektromagnet 100 aus dem Zahnrad 35 für die Scharfeinstellung und blockiert das Kurven-Zahnrad 30 für die Belichtungssteuerung. Daraufhin wird die Drehbewegung des Motors über das größere Zahnrad 22 auf das Zahnrad 35 übertragen, und wenn der Objektivtubus 2 in eine durch den automatischen Scharfeinstell-Mechanismus vorbestimmte Stellung bewegt worden ist, wird der Elektro­ magnet 100 erneut betätigt, gibt das Kurven-Zahnrad 30 frei und greift in das Zahnrad 35 ein; die Verstellung des Objek­ tivtubus 2 wird somit gestoppt.

Das Kurven-Zahnrad 30 dreht sich erneut im Gegenuhrzeiger­ sinn, und der Mitnehmerzapfen 9 wird in der Steuernut 30 a allmählich in Richtung auf den Mittelpunkt des Kurven-Zahn­ rades 30 geführt. Diese Bewegung des Mitnehmerzapfens 9 be­ wirkt, daß sich der Hebel 8 um den Zapfen 11 im Uhrzeiger­ sinn dreht und somit die Sektorlamellen 6 öffnet. Nach Ab­ lauf einer bestimmten Zeit gibt der Elektromagnet 17 frei; dadurch wird ermöglicht, daß sich der Tragarm 10 unter der Federkraft der Feder 15 im Uhrzeigersinn dreht und den Zapfen 11 nach unten bewegt und somit ein rasches Schließen der Sektorlamellen 6 bewirkt. Das Kurven-Zahnrad 30 dreht sich weiter im Gegenuhrzeigersinn, und wenn der Mitnehmer­ zapfen 9 die Erhöhung 30 c passiert hat, wird der Motor aus­ geschaltet, und es wird wieder der Anfangszustand eingenom­ men.

Bei der in Fig. 8 bis 10 dargestellten dritten Ausführungs­ form sind mit der zuerst beschriebenen Ausführungsform ähnliche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, werden aber nicht nochmals beschrieben.

Das Abtriebszahnrad 20 des Motors ist in Zahneingriff mit dem Differentialgetriebe, das wie bei der ersten Ausfüh­ rungsform die Zahnräder 21, 22, 23 und 24 umfaßt. Der Innen­ zahnkranz 24, der eines der Abtriebsräder des Differential­ getriebes bildet, kämmt mit dem der automatischen Belich­ tungssteuerung zugeordneten Kurven-Zahnrad 30, in dessen Seitenfläche eine Steuernut 30 a′ eingearbeitet ist. In diese greift der der Belichtungssteuerung zugeordnete Mitnehmer­ zapfen 9 ein, der am freien Ende des Öffnungs- und Schließ­ hebels 8 ausgebildet ist, um die Sektorenlamellen 6 in Ver­ riegelung mit der Drehbewegung des Kurven-Zahnrades 30 zu betätigen. Das andere Abtriebszahnrad des Differential­ getriebes steht in Zahneingriff mit dem der automatischen Scharfeinstellung zugeordneten Zahnrad 35, das ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform als Treppenkurve ausgebildet ist. Der Objektivtubus 2 ist durch eine auf seinen Vorsprung 2 d wirkende Feder 41 an das Zahnrad 35 angepreßt und wird dadurch zur Scharfeinstellung von einer Treppenkurve 35 a auf dem Zahnrad 35 in der Richtung der optischen Achse angetrie­ ben. Das Zahnrad 35 ist so ausgelegt, daß es eine ausrei­ chend größere Last als das der Belichtungssteuerung zugeord­ nete Kurven-Zahnrad 30 ausübt, so daß bei Betätigen des Dif­ ferentialgetriebes nur das Kurven-Zahnrad 30 sich dreht, ohne eine Bewegung des Zahnrades 35 hervorzurufen, wenn nicht das Kurven-Zahnrad 30 zwangsweise blockiert wird.

Es wird nun die Steuernut 30 a′ für die automatische Belich­ tungssteuerung anhand Fig. 8 und 9 beschrieben. Die vom Mitnehmerzapfen 9 entsprechend Fig. 8 eingenommene Stellung ist die Anfangsstellung. Die Zone A entsprechend Fig. 9 stellt die Zone dar, in welcher der Abstand zum Mittelpunkt großer wird. In der Endstellung der Zone A ist für den Mit­ nehmerzapfen 9 eine Anlauf- oder Sperrfläche 30 b 1 so ausge­ bildet, daß sie sich in Richtung auf den Mittelpunkt er­ streckt. Der Zone A folgt eine Zone B, in welcher der Ab­ stand zum Mittelpunkt wieder zunimmt. In der darauffolgenden Zone C erfolgt eine allmähliche Annäherung an den Mittel­ punkt, von dem sich der Mitnehmerzapfen 9 in der Zone D wieder entfernt. In der Endstellung der Zone D ist ebenfalls eine Anlauf- bzw. Sperrfläche, 30 b 2, mit Erstreckung zum Mittelpunkt hin ausgebildet.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist folgende: Bei Niederdrücken eines nicht dargestellten Auslöseknopfes in der Anfangsstellung, wird der Motor in Bewegung gesetzt, um die Zahnräder 21 und 21 a in den mit Pfeilen angegebenen Richtungen drehanzutreiben. Wie schon angegeben, stellt das der Scharfeinstellung zugeordnete Zahnrad 35 eine ausrei­ chend größere Last dar als das der Belichtungssteuerung zugeordnete Kurven-Zahnrad 30, so daß nur letzteres sich in der mit einem Pfeil angegebenen Richtung dreht. In seiner Drehung nimmt es den Mitnehmerzapfen 9 mit und bewegt in durch die Zone A der Steuernut 30 a′, um den Tragarm 10 im Gegenuhrzeigersinn um den Zapfen 16 zu schwenken. Dabei kann der Anker 18 in Anlage am Elektromagneten 17 gehalten wer­ den. Durch Anlegen des Mitnehmerzapfens 9 an die Sperrfläche 30 b 1 in der Endstellung der Zone A wird eine weitere Drehung des Kurven-Zahnrades 30 blockiert, woraufhin sich das Zahn­ rad 35 in der mit einem Pfeil angegebenen Richtung dreht. Beim Drehen des Zahnrades 35 bewirkt die an ihm ausgebildete Treppenkurve 35 a, daß der Objektivtubus 2 aus seiner der kleinsten Aufnahmeentfernung entsprechenden Stellung heraus zur Unendlich-Stellung hin bewegt wird; sobald er eine rich­ tige Stellung ereicht hat, wird der Elektromagnet 17 in Ab­ hängigkeit von einem Signal von einem nicht dargestellten automatischen Scharfeinstell-Mechanismus entregt. Dadurch wird der automatische Scharfeinstellvorgang beendet. Der Tragarm 10 wird von der Federkraft der der Feder 15 im Uhr­ zeigersinn gedreht, wodurch der Mitnehmerzapfen 9 zum Mit­ telpunkt der Steuernut 30 a′ hin bewegt wird, wobei er die von ihm im Zusammenwirken mit der Sperrfläche 30 b 1 bewirkte Blockierung des der Belichtungssteuerung zugeordneten Kur­ ven-Zahnrades 30 aufhebt. Das der Scharfeinstellung zugeord­ nete Zahnrad 35 wird daher angehalten, wogegen das Kurven- Zahnrad 30 sich wieder dreht. In der Zone B wird der Mitneh­ merzapfen 9 vom Mittelpunkt weggeführt und ermöglicht es, daß der Anker 18 erneut in Anlage am Elektromagnet 17 gehal­ ten wird. Das Kurven-Zahnrad 30 dreht sich weiter und be­ wirkt, daß der Mitnehmerzapfen 9 in der Zone C allmählich zum Mittelpunkt hin bewegt wird. Weil aber der Tragarm 10 vom Elektromagneten 17 angezogen wird, dreht sich nur der Öffnungs- und Schließhebel 8 im Uhrzeigersinn. Folglich beginnen die Sektorlamellen 6 sich zu öffnen, wobei sie eine Belichtung des Films ermöglichen.

Nach Erreichen einer richtigen Belichtung, angezeigt durch eine nicht dargestellte Lichtmeßschaltung, wird der Strom­ fluß durch den Elektromagneten 17 unterbrochen, wodurch der Anker 18 vom Elektromagneten 17 gelöst wird. Der Tragarm 10 wird von der Feder 15 in eine Drehung im Uhrzeigersinn ge­ drängt, und die Fortbewegung des Zapfens 11 bewirkt, daß der Öffnungs- und Schließhebel 8 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Mitnehmerzapfen 9 geschwenkt wird, wobei er rasch die Sektorenlamellen 6 schließt.

Das der automatischen Belichtungssteuerung zugeordnete Kur­ ven-Zahnrad 30 dreht sich weiter und bewirkt in der Zone B, daß der Öffnungs- und Schließhebel 8 entgegen dem Uhrzeiger­ sinn um den Öffnungs- und Schließzapfen 7 geschwenkt wird; dies ermöglicht eine Schwenkung des Tragarms 10 entgegen dem Uhrzeigersinn, damit der Anker 18 erneut vom Elektromagneten 17 angezogen werden kann. Der Mitnehmerzapfen 9 legt sich an die Sperrfläche 30 b 2 am Ende der Zone D an, woraufhin eine weitere Drehung des Kurven-Zahnrades 30 verhindert wird, wo­ gegen das Zahnrad 35 für die automatische Scharfeinstellung sich zu drehen beginnt. Die Rückkehr des Zahnrades 35 in seine Anfangsstellung wird vom Fotoreflektor 37 festge­ stellt, der den Elektromagneten 17 abschaltet; damit kann der Anker 18 freigegeben und das Abschalten des Motors aus­ gelöst werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur automatischen Belichtungssteuerung und Scharfeinstellung einer Kamera,
gekennzeichnet durch

• - eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung, welche zum Zweck einer fotografischen Aufnahme die Menge von durch ein Aufnahmeobjektiv (1) einfallendem Licht steuert,
• - eine Scharfeinstell-Vorrichtung zum Steuern des richtigen Aufnahmeabstandes zu einem Aufnahmegegenstand,
• - eine Drehantriebsvorrichtung (40) zum Betätigen der Vorrichtungen für die Belichtungssteuerung und Scharf­ einstellung, und
• - eine Antriebsübertragungsleitung zum Übertragen des Drehantriebs von der Antriebsvorrichtung (40) zu den Vorrichtungen für die Belichtungssteuerung und Scharf­ einstellung über ein Differentialgetriebe und zum Antreiben einer dieser Vorrichtungen durch Wechseln einer auf sie einwirkenden Last nach Wahl.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe umfaßt:

• - ein Zahnrad (21) von großem Durchmesser, für den Zahn­ eingriff mit einem Abtriebszahnrad (20), das sich in einer Richtung dreht und den Antrieb von der Drehantriebsvor­ richtung (40) empfängt,
• - ein zweites Zahnrad (22) von großem Durchmesser, das um ein zum Zahnrad (21) gleichachsig angeordnetes und mit ihm fest verbundenes Zahnrad (21 a) von kleinem Durchmesser angeordnet ist,
• - mehrere Planetenzahnräder (23), die auf mehreren Trag­ achsen (22 a), welche an einer Seite des Zahnrades (22) mit gleichen Winkelabständen angeordnet sind, drehbar und mit dem Zahnrad (21 a) in Zahneingriff bringbar sind,
• - und ein Innenzahnkranz (24) mit einer Innenverzahnung (24 a) für den Zahneingriff mit den Planetenzahnrädern (23).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharfeinstell-Vorrichtung umfaßt:

• - einen Objektivtubus (2), der das Aufnahmeobjektiv (1) trägt,
• - ein mit dem Objektivtubus (2) einstückig bzw. fest verbun­ denes Gabelstück (2 b),
• - ein Zahnrad (35), das zwischen den Schenkeln des Gabel­ stückes (2 b) gehalten ist und eine Treppen-Kurvenscheibe (35 a) aufweist, die bei Drehung eine Bewegung des Objek­ tivtubus (2) in der Richtung der optischen Achse über das Gabelstück (2 b) hervorruft, und
• - ein Kurven-Zahnrad (33), das in Zahneingriff mit dem Zahnrad (35) angeordnet und in Abhängigkeit von der Übertragung eines Drehantriebs über das Differential­ getriebe in einer Richtung drehantreibbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Belichtungssteuerung umfaßt:

• - einen Verschluß, der einen optischen Aufnahmestrahlengang freigibt oder unterbricht,
• - einen Öffnungs- und Schließzapfen (7) zum Betätigen des Verschlusses (6) für die Öffnungs- oder Schließbewegung,
• - einen hin- und herbewegbaren Öffnungs- und Schließhebel (8) an dem der Öffnungs- und Schließzapfen (7) befestigt ist,
• - einen Elektromagneten (17) zum Verstellen des Öffnungs­ und Schließhebels (8) in seine Ruhestellung während der Scharfeinstellung, und
• - ein Zahnrad (30), auf das ein Drehantrieb über das Diffe­ rentialgetriebe zur Drehung in einer Richtung übertragen wird und das eine Steuernut (30 a) aufweist, die eine Hin- und Herbewegung des Öffnungs- und Schließhebels (8) hervorruft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß ein Vario-Verschluß mit einem Paar Sektor­ lamellen (6) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kurven-Zahnrad (30) für die automatische Belichtungs­ steuerung ausgebildete Steuernut (30 a) eine in sich ge­ schlossene, endlose Nut ist, in die ein am Öffnungs- und Schließhebel (8) angeordneter, als Hubglied dienender Mit­ nehmerzapfen (9) eingreift, und in einem Nutabschnitt einen Sperrabschnitt (30 b) aufweist, der durch Zusammenwirken zwischen dem Mitnehmerzapfen (9) und einem Kurvenanschlag (34), welcher mit dem Kurven-Zahnrad (33) für die automa­ tische Scharfeinstellung einstückig bzw. fest verbunden ist, eine Drehung des Kurven-Zahnrades (30) für die automatische Belichtungssteuerung blockiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des Antriebs auf die Scharfeinstell-Vor­ richtung unterbrochen wird durch eine Last, die vom Zahnrad (35) mit der Treppen-Kurvenscheibe (35 a) in der Scharf­ einstell-Vorrichtung und dem das Aufnahmeobjektiv (1) tragenden Objektivtubus (2) dargestellt ist und größer ist als die von der Vorrichtung zur Belichtungssteuerung aus­ geübte.