DE3823086A1 - Programmierter kameraverschluss - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen programmierten Kameraverschluß mit einem Motor zum Antrieb der Verschlußsektoren.

Wenn ein Objektiv mit einer verhältnismäßig großen Brennweite benutzt wird, oder wenn ein sich bewegendes Objekt aufge­ nommen werden soll, wird ein Programm für eine hohe Ver­ schlußgeschwindigkeit benötigt, während im Falle eines Ob­ jektivs mit einer verhältnismäßig kurzen Brennweite oder bei dem Erfordernis einer großen Schärfentiefe ein Programm mit einer niedrigen Geschwindigkeit benötigt wird. Von der An­ melderin wurde bereits ein Verschluß mit einem Programm für eine hohe Verschlußgeschwindigkeit und einem Programm für eine niedrige Verschlußgeschwindigkeit vorgeschlagen (J61-2796 (1986)), wobei die Drehzahl eines Motors zur Er­ zielung einer optimalen Geschwindigkeit gesteuert wird. Aus Kostengründen kann dabei ein umkehrbarer Schrittmotor Ver­ wendung finden, dessen Drehzahl zur Umschaltung von der einen auf die andere Geschwindigkeit gesteuert wird, indem nur die Ein-Periode der Impulse geändert wird.

Dabei ergeben sich jedoch gewisse Schwierigkeiten. Wenn die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Rotors des Schrittmotors und den Impulsen beim Antrieb mit hoher Verschlußgeschwindig­ keit linear ist und nur die Ein-Periode der Impulse geändert wird, um eine niedrige Verschlußgeschwindigkeit zu erhalten, dann wird die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Rotors und den Impulsen unregelmäßig, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 7 dargestellt ist. Dies ist deshalb der Fall, weil kein Ausgleich zwischen dem Ausgang des Schrittmotors und der vorhandenen Last vorhanden ist. Diese Unregelmäßigkeit verur­ sacht eine Änderung des durch die Sektoren begrenzten Blenden­ durchmessers in Abhängigkeit von der Zeit mit einem ungleich­ förmigen Verlauf, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 6 dargestellt wird, so daß eine genaue Belichtungssteuerung nicht erzielt werden kann. Wenn andererseits Antriebsbedingun­ gen für den Motor eingestellt werden, die bei niedriger Ver­ schlußgeschwindigkeit optimal sind, kann der Schrittmotor den Impulsen bei hoher Verschlußgeschwindigkeit nicht folgen, so daß dann eine normale Arbeitsweise des Verschlusses nicht erzielt werden kann.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen programmierten Kameraverschluß mit zwei oder mehr Programmen derart zu ver­ bessern, daß eine glatte Arbeitsweise des Motors bei jedem Programm erzielt werden kann, um dadurch eine genaue Be­ lichtungssteuerung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen programmierten Kameraverschluß gelöst, der mindestens ein Programm für eine hohe Verschlußgeschwindigkeit und mindestens ein Programm für eine relativ dazu niedrigere Verschlußgeschwindigkeit aufweist, einen Motor zum Öffnen und Schließen der Sektoren, eine Wähleinrichtung zum Auswählen entweder eines Programms mit hoher Verschlußgeschwindigkeit oder eines Programms mit niedriger Verschlußgeschwindigkeit, eine Steuerschaltung zur Steuerung des Motors unter vorherbestimmten Antriebsbedingun­ gen und auf der Basis eines Ausgangssignals von der Wählein­ richtung und von die Objekthelligkeit betreffenden Informa­ tionen aufweist, wobei für die Antriebsbedingungen Impuls­ dauer und Spannung oder Stromstärke entsprechend den Pro­ grammen mit hoher und niedriger Geschwindigkeit eingestellt werden.

Bei einem derartigen Verschluß wird deshalb die dem Motor zugeführte Spannung und Stromstärke entsprechend dem aus­ gewählten Programm geändert. Deshalb ist es möglich, den Mo­ tor glatt bei jedem Programm anzutreiben und damit eine gleichförmige Änderung des Blendendurchmessers in Abhängigkeit von der Zeit zu erzielen. Dadurch wird eine sehr genaue Be­ lichtungssteuerung ermöglicht und es kann eine sehr genaue Synchronisation des Blitzlichtbetriebs mit einem optimalen Blendendurchmesser entsprechend der Entfernung des Aufnahme­ objekts erfolgen.

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

Fig. 1 eine Ansicht eines Kameraverschlusses gemäß der Er­ findung,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch das Ausführungsbeispiel in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht eines für das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwendbaren Schrittmotors,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Schrittmotors in Fig. 3,

Fig. 5 eine graphische Darstellung von Programmen zur Be­ stimmung der Verschlußgeschwindigkeit und des Blenden­ werts bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der zeitlichen Änderung des Blendendurchmessers bei hoher bzw. niedriger Verschluß­ geschwindigkeit; und

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Dreh­ winkels des Rotors des Schrittmotors bei hoher bzw. niedriger Verschlußgeschwindigkeit.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Verschlußmechanismus für einen Kameraverschluß gemäß der Erfindung ist eine Basisplatte 1 vorgesehen, an der eine Positionierungsplatte 2 für ein Objektiv befestigt ist. Zwi­ schen der Basisplatte 1 und der Positionierungsplatte 2 ist eine Kammer 3 vorhanden. In dieser Kammer 3 sind zwei Sektoren 4 verschwenkbar an Stiften 5 angelenkt. Die Sektoren 4 sind zur Bestimmung einer Blendenöffnung symmetrisch verschwenkbar. Ein Sektorantriebshebel 6 ist über eine Welle 7 drehbar an der Basisplatte 1 gelagert. Der Hebel 6 weist am einen Ende davon einen Schlitz 6 a auf, in den ein Stift 9 a an einem Sektoran­ triebsrad 9 vorragt, das drehbar an der Welle 7 gelagert ist. Der Hebel 6 steht auch im Eingriff mit den Sektoren 4 über einen Sektorstift 10, der an derjenigen Seite davon vorgesehen ist, die näher zu der Basisplatte 1 liegt. Das Sektorantriebs­ rad 9 ist derart drehbar an der Welle 7 gelagert, daß das Sektorantriebsrad 9 im stationären Zustand durch einen An­ schlagteil 9 b an dessen Außenumfang gehalten wird. Das Rad 9 ist durch eine Feder 8 im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt.

Das Sektorantriebsrad 9 ist mit einem Zahnsegment 9 c, das am einen Ende davon ausgebildet ist, mit einer Antriebswelle 13 a eines Schrittmotors 12 über einen Getriebezug verbunden.

Ein Stift 11 kann mit dem betreffenden der beiden Anschlag­ teile 9 b des Sektorantriebsrads 9 in Eingriff gelangen, so daß dadurch der Schwenkbereich des Rads 9 begrenzt ist.

Einzelheiten des Schrittmotors 12 sind in Fig. 3 und 4 dar­ gestellt. Der Schrittmotor 12 enthält einen Rotor 13 aus einem Permanentmagnet mit vier Polen, der drehbar zwischen Platten 14, 15 angeordnet ist. Ein Ende der Rotorwelle 13 a ragt von der unteren Platte 15 vor, so daß das Sektorantriebs­ rad 9 des Verschlußmechanismus über ein Ritzel 16 angetrieben werden kann, das an dem vorragenden Ende der Rotorwelle 13 a befestigt ist. Statorteile 17 und 18 bestehen aus U-förmig geformtem magnetischen Material mit zwei Schenkeln. Jeder der Statorteile 17, 18 ist mit einer Spule L 1 bzw. L 2 versehen, die jeweils um einen Schenkelteil angeordnet sind. Jeder Stator hat zwei Magnetpolteile 17 a, 17 b bzw. 18 a, 18 b, die der­ art angeordnet sind, daß sie um 90° zueinander relativ zu der zentralen Achse des Rotors 13 versetzt sind. Die Statorteile 17 und 18 werden durch Führungsstifte 19 derart positioniert, daß ein Magnetpolteil 17 b des Stators 17 und ein Magnetpol­ teil 18 b des Stators 18 um 45° relativ zu der zentralen Achse des Rotors 13 zueinander versetzt sind. Deshalb kann der Rotor 13 sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in Rückwärts­ richtung um Schritte von jeweils 90° gedreht werden. Die Ver­ wendung derartiger Schrittmotoren ist an sich bekannt (DE-OS 37 42 495).

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist eine Steuerschaltung 22 mit dem Schrittmotor 12 über eine Treiberschaltung 21 ver­ bunden, an welche eine Schaltung 20 zur Erzeugung einer kon­ stanten Spannung angeschlossen ist. Die Steuerschaltung 22 ist mit der Schaltung 20 sowie mit einem Wählschalter 23 verbunden, durch dessen Betätigung das betreffende Programm mit hoher bzw. niedriger Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Die Treiberschaltung 21 verstärkt die Ausgangssignale der Steuer­ schaltung 22 und führt die verstärkten Signale den Spulen L 1 und L 2 des Schrittmotors zu. Die Schaltung 20 kann zwei unterschiedliche Arten von Spannungen steuern, nämlich eine hohe und eine niedrige zuzuführende Spannung. Die Schaltung 20 wählt eine der beiden Spannungen entsprechend einem Aus­ gangssignal der Steuerschaltung 22 aus und führt die ausge­ wählte Spannung der Treiberschaltung 21 zu. In der Schaltung 22 werden Antriebsbedingungen für den Schrittmotor vorein­ gestellt, nämlich die Anzahl von Impulsen, die Impulsdauer und die zuzuführende Spannung, so daß eine optimale Beziehung zwischen der Verschlußgeschwindigkeit und dem Blendenwert aufgrund einer Information über die Objekthelligkeit erhalten werden kann, welche von einer nicht dargestellten Belichtungs­ meßschaltung geliefert wird, sowie in Abhängigkeit von einer Information, ob der Wählschalter geöffnet oder geschlossen ist, entsprechend einem Programm mit hoher bzw. niedriger Verschlußgeschwindigkeit, welche Programme in Fig. 5 darge­ stellt sind. Von den Antriebsbedingungen für den Motor werden eine Impulsdauer und eine zuzuführende Spannung auf der Basis der Information von dem Wählschalter ausgewählt. Wenn beispielsweise der Wählschalter 23 geöffnet ist, kann das Programm mit hoher Geschwindigkeit ausgewählt werden,wobei eine voreingestellte kurze Impulsdauer und eine hohe zuzu­ führende Spannung ausgewählt werden, wenn der Schalter 23 ge­ öffnet ist. Wenn dagegen der Wählschalter 23 geschlossen ist, werden eine vorher eingestellte lange Impulsdauer und eine niedrige zuzuführende Spannung ausgewählt. Schrittmotoren haben die allgemeine Eigenschaft, daß bei einer Erhöhung der zugeführten Spannung die Antwort verbessert wird, während bei einer Verringerung der zugeführten Spannung die Antwort ver­ schlechtert wird. Deshalb werden die zugeführte Spannung und die Impulsdauer derart eingestellt, daß die Beziehung zwi­ schen dem Drehwinkel ⌀ des Rotors des Schrittmotors und den Impulsen sowohl bei hoher als auch niedriger Verschlußge­ schwindigkeit linear ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Die Änderung des durch die Sektoren begrenzten Blendendurchmessers in Abhängigkeit von der Zeit ist deshalb linear, wie in Fig. 6 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist.

In den Fig. 5 bis 7 ist die hohe Verschlußgeschwindigkeit mit Va und die niedrige Verschlußgeschwindigkeit mit Vn bezeichnet.

Fig. 5 zeigt die Programme für das beschriebene Ausführungs­ beispiel, wobei auf der Ordinatenachse die Blendenzahl F, auf der Abszissenachse die Belichtungszeit T und auf den schräg verlaufenden Linien der Belichtungswert EV aufgetragen sind. Das Programm für hohe Geschwindigkeit ist ein Programm, bei dem verhältnismäßig hohe Werte der Verschlußgeschwindigkei­ ten eingestellt werden, welches deshalb dann ausgewählt wird, wenn ein Teleobjektiv benutzt wird oder wenn das Aufnahme­ objekt sich bewegt. Bei dem Programm für niedrige Geschwin­ digkeit werden verhältnismäßig niedrige Werte der Verschluß­ geschwindigkeit eingestellt, welches deswegen zweckmäßiger­ weise dann ausgewählt wird, wenn ein Weitwinkelobjektiv be­ nutzt wird oder wenn eine relativ große Schärfentiefe ge­ wünscht wird.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des beschriebenen Aus­ führungsbeispiels näher erläutert werden. Es soll zunächst davon ausgegangen werden, daß ein Objektiv mit einer ver­ hältnismäßig langen Brennweite benutzt wird, so daß ein Pro­ gramm für die hohe Geschwindigkeit durch den Wählschalter 23 ausgewählt wird, wobei eine geringere Verwackelungsgefahr be­ steht. Wenn dann der Kameraauslöser betätigt wird, wird der Hauptschalter geschlossen und eine der Objekthelligkeit ent­ sprechende Information und eine Information, ob der Wähl­ schalter 23 geöffnet oder geschlossen ist, werden der Steuer­ schaltung 22 zugeführt. Die Steuerschaltung 22 wählt dann das Programm mit hoher Geschwindigkeit in Fig. 5 auf der Basis der Information von dem Wählerschalter aus und bestimmt eine optimale zuzuführende Spannung und Impulsdauer für den Schritt­ motor 12. Die Steuerschaltung 22 bestimmt ferner auf der Ba­ sis der Information über die Objekthelligkeit eine Anzahl von Impulsen für den Schrittmotor 12 unter der Bedingung, daß die Beziehung zwischen Blendenwert und Verschlußgeschwindigkeit der Darstellung des Programms mit hoher Geschwindigkeit ent­ spricht. Der Impulszahl entsprechende Ausgangssignale werden sowohl der Schaltung 20 als auch der Treiberschaltung 21 zu­ geführt. Die Schaltung 20 liefert eine hohe Spannung an die Treiberschaltung 21 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Steuerschaltung 22. Die Treiberschaltung 21 liefert an den Schrittmotor 12 Impulse mit hoher zugeführter Spannung, einer kurzen Impulsdauer und einer vorherbestimmten Anzahl auf der Basis der Ausgangssignale der Steuerschaltung 22 und der Schaltung 20. Das Ausgangssignal der Treiberschaltung 21 wird den Spulen L 1 und L 2 des Schrittmotors 12 zugeführt, so daß die dadurch erregten Statorteile 17 und 18 verursachen, daß sich der Rotor 13 in Vorwärtsrichtung und in entgegenge­ setzter Richtung um einen Winkel dreht, der der vorherbe­ stimmten Anzahl von Impulsen bei den oben genannten Antriebs­ bedingungen entspricht. Die Drehung des Rotors 13 wird auf das Sektorantriebsrad 9 über das Ritzel 16 entgegen der Last der Feder 8 übertragen. Die Drehbewegung des Rads 9 wird auf die Sektoren 4 über den Sektroantriebshebel 6 übertragen, wodurch ein Öffnungsvorgang bei hoher Verschlußgeschwindigkeit bewirkt wird, wie in Fig. 7 dargestellt ist.

Wenn das Programm für niedrige Geschwindigkeit durch den Wähl­ schalter 23 ausgewählt wird, wird das Programm für niedrige Geschwindigkeit in Fig. 5 benutzt und die Antriebsbedingungen für den Schrittmotor werden auf der Basis der Informationen bestimmt, um eine Öffnungsvorgang bei geringer Verschlußge­ schwindigkeit zu bewirken, der in Fig. 7 dargestellt ist.

Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei Pro­ gramme mit hoher bzw. niedriger Geschwindigkeit benutzt wer­ den, können bei einem Kameraverschluß gemäß der Erfindung mehr als zwei Programme vorgesehen werden, wobei die Anzahl der Wählschalter erhöht wird und geeignete Impulsbreiten, zu­ zuführende Spannungen etc. für jedes der Programme einge­ stellt werden.

Anstelle des beschriebenen Schrittmotors können auch andere Motoren Verwendung finden, die eine Umkehrsteuerung er­ möglichen. Ferner ist unter einer Wähleinrichtung nicht nur ein manuell betätigbarer Wählschalter zu verstehen, da die Wähleinrichtung derart ausgebildet werden kann, daß beim Be­ nutzen eines Teleobjektivs automatisch ein Programm mit hoher Geschwindigkeit und bei Benutzung eines Weitwinkel­ objektivs automatisch ein Programm mit niedriger Geschwindig­ keit ausgewählt wird.

Claims (1)

1. Programmierter Kameraverschluß mit

   • 1. mindestens einem Programm für eine hohe Verschlußgeschwindig­ keit und mindestens einem Programm für eine relativ niedrige Verschlußgeschwindigkeit,
   • 2. einem Motor (12) zum Öffnen und Schließen der Sektoren (4) des Verschlusses,
   • 3. einer Wähleinrichtung (23) zum Auswählen eines der Programme,
   • 4. sowie mit einer Steuerschaltung (22) zur Steuerung des Motors unter vorherbestimmten Antriebsbedingungen und auf der Basis eines Ausgangssignals von der Wähleinrichtung und einer die Objekthelligkeit beinhaltenden Information, wobei
   • 5. bei den betreffenden Antriebsbedingungen eine Impulsdauer und eine Spannung oder eine Stromstärke entsprechend dem betreffenden Programm eingestellt werden.