DE3926659C2 - Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung und Belichtung in einer Kamera - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung und Belichtung in einer Kamera.

Eine herkömmliche Vorrichtung dieser Art ist in der am 1.9.1989 veröffentlichten JP-01-128229 U (AKZ 20793/1988 U) offenbart. Diese bekannte Vorrichtung für eine Kamera ist so ausgebildet, daß sie nach der Scharfeinstellung schnell in den Belichtungsbetrieb überwechselt mit der Folge, daß die nutzlose Zeit zwischen der Objektivverstellung und dem Öffnen/Schließen der Verschlußlamellen deutlich verkürzt wird. Dadurch wird es möglich, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die sich für schnelle Aufnahmen eignet.

Bei der Vorrichtung wird eine Rückwärtsbewegung eines Entfernungselements nach der Scharfeinstellung dadurch verhindert, daß eine Sperrklinke mit einem Sperrzahn des Entfernungselements in Eingriff kommt. Ein Lamellenverstellmechanismus öffnet die in einer Verschlußöffnung angeordneten Verschlußlamellen, wenn sich ein Antriebselement nach der Scharfeinstellung des Entfernungselements auf der Basis eines ermittelten Belich­ tungswerts um ein vorgegebenes Stück zurückbewegt. Dabei tritt unvermeidlich ein Versatz bzw. eine Phasendifferenz auf zwischen dem Abschluß der Scharfeinstellung des Entfernungselements und dem Zeitpunkt, zu dem die Sperrklinke mit dem Sperrzahn in Eingriff kommt. Ursache dieser Differenz ist, daß aufgrund einer bestimmten Teilung der Sperrzähne die Position der Scharfein­ stellung des Entfernungselements nicht notwendig mit der Position übereinstimmt, in der die Sperrklinke mit einem jeweiligen Sperrzahn in Eingriff kommt. Abhängig von dem Ausmaß dieser Phasendifferenz tritt ein Fehler bei der Be­ lichtung auf, wenn der Lamellenverstellmechanismus die Ver­ schlußlamellen öffnet.

Eine weitere Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstel­ lung und Belichtung für eine Kamera ist aus der DE 38 29 554 A1 bekannt, die Stand der Technik gemäß § 3(2) PatG ist. Diese Vorrichtung umfaßt: ein mittels eines Motors wahlweise in eine erste oder eine dazu entgegengesetzte zweite Richtung antreibbares Antriebselement, ein zur Scharfeinstellung eines Objektivs dienendes Entfernungsein­ stellelement, das mit dem Antriebselement derart gekuppelt ist, daß es, ausgehend von einer Ruheposition relativ zum Antriebselement, bei einer Bewegung des Antriebselements in der ersten Richtung mit diesem bewegbar ist und bei einer Bewegung des Antriebselements in der zweiten Richtung mit der Folge einer Relativbewegung zwischen dem Antriebsele­ ment und dem Entfernungseinstellelement in vorgegebenen diskreten Arretierpositionen arretierbar ist, einen Sperr­ klinkenmechanismus zur Arretierung des Entfernungseinstell­ elements in den Arretierpositionen, einen Lamellenverstell­ mechanismus, durch den Verschlußlamellen infolge einer Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Entfernungseinstellelement zwischen einer Verschlußstellung und einer Öffnungsstellung bewegbar sind, und eine Steuer­ schaltung zur Steuerung des Motors zur Bewegung des Antriebselements in der ersten Richtung zum Zweck der Scharfeinstellung des Objektivs und, nach erreichter Scharfeinstellung, zur Bewegung des Antriebselements in der zweiten Richtung zum Zweck der Belichtung, wobei der Belichtungsbetrag mittels des Ausmaßes der Bewegung des Antriebselements in der zweiten Richtung nach erreichter Scharfeinstellung steuerbar ist.

Versucht man, dieses Problem mechanisch dadurch zu lösen, daß man das Entfernungselement sofort nach dem Ende des Scharfeinstellvorgangs anhält, ohne daß es sich noch be­ wegt, dann führt dies zu einem komplizierten Aufbau der Vorrichtung und einer Kostenerhöhung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der trotz eines einfachen Aufbaus der erwähnte Belichtungsfehler nicht auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Bei dieser Lösung wird die Phasen- oder Zeitdifferenz zwi­ schen dem Zeitpunkt der Beendigung der Scharfeinstellbewe­ gung des Entfernungselements und dem Zeitpunkt, zu dem das Entfernungselement durch die Sperrklinke arretiert wird, erfaßt und der Betrag der Betätigung des Lamellenverstell­ mechanismus durch das Antriebselement, d. h. die Belichtung, auf der Basis dieser Zeitdifferenz korrigiert, um die Be­ lichtung auszuführen. Auf diese Weise ist es möglich, einen Belichtungsfehler abhängig vom Ausmaß der Scharfeinstellbe­ wegung des Entfernungselements zu vermeiden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vor­ richtung von vorn in einem Ausgangszustand,

Fig. 2 bis 4 der Fig. 1 entsprechende Ansichten verschie­ dener Betriebszustände,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines automatischen Scharfein­ stellungs/Belichtungsvorgangs, das den Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Drehung eines Antriebsrings und der Belichtung einerseits und der Zeit anderer­ seits darstellt,

Fig. 6 ein Diagramm, das die Zusammenhänge zwischen einem Ablauffolgediagramm und einem Zeitdiagramm für die Detektorschalter wiedergibt,

Fig. 7 ein Rückkehrablauffolgediagramm bei einer Fehlfunk­ tion,

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung der Lage eines Klin­ kenteils einer Sperrklinke relativ zu Sperrzähnen in jeweiligen Fällen, wo vier Impulse von einer Steuerschaltung während einer Drehung eines Entfer­ nungsrings um eine Teilung ausgegeben werden,

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Steuerungsanordnung,

Fig. 10 ein Detaildiagramm, das die Ergebnisse einer Be­ lichtungskorrektur im Ablaufdiagramm bei einem au­ tomatischen Scharfeinstellungs/Belichtungsvorgang zeigt,

Fig. 11 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 und 13 Ansichten entsprechend Fig. 11 von anderen Betriebszuständen,

Fig. 14 ein Ablaufdiagramm eines automatischen Scharfein­ stellungs/Belichtungsvorgangs, das den Zusammenhang zwischen dem Ausmaß einer Drehung eines Antriebs­ rings, einer Belichtung etc. auf der einen Seite und der Zeit auf der anderen Seite wiedergibt, und

Fig. 15 ein Detaildiagramm, das den Zustand des Auftretens eines Fehlers bei der Belichtung in dem Ablaufdia­ gramm beim Betrieb einer herkömmlichen Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung und Belichtung in einer Kamera zeigt.

Unter Bezug auf die Fig. 1 bis 10 soll nun eine erste Aus­ führungsform einer Vorrichtung zur automatischen Scharfein­ stellung und Belichtung gemäß der Erfindung beschrieben werden.

In Fig. 1 bezeichnet 2 ein Zahnrad, das sich zusammen mit einer Rotorwelle 1 eines Schrittmotors dreht, dessen Dreh­ richtung von einer nicht dargestellten Steuerschaltung ge­ steuert wird. 4 ist ein Zwischenzahnrad mit zwei Verzahnun­ gen, einer Verzahnung 4a mit großem Durchmesser und einer Verzahnung 4b mit kleinem Durchmesser. Die Verzahnung 4a kämmt mit dem Zahnrad 2, während die Verzahnung 4b des Zwi­ schenzahnrads 4 mit einer am Außenrand eines Antriebsrings (Antriebselement) ausgebildeten Verzahnung 6a kämmt. Auf diese Weise ist der Antriebsring 6 vom Schrittmotor um eine optische Achse 5 vorwärts und rückwärts drehbar. Zapfen 6b, 6c sind an zwei Stellen des äußeren Randes des Antriebs­ rings 6 angeordnet, und von diesen ausgehend radial nach innen sind zwei mit Anschlagteilen 6d versehene Bohrungen bzw. zur Achse konzentrische Langlöcher ausgebildet. Ein Nocken 6e ist rechts, in der Zeichnung gesehen, am Umfangs­ rand des Antriebsrings 6 ausgebildet.

Ein Entfernungsring 7 (Entfernungselement) ist axial neben dem Antriebsring 6 auf der optischen Achse 5 angeordnet und in Axialrichtung der optischen Achse 5 zusammen mit einem nicht gezeigten Objektivteil bewegbar, wenn er sich um die optische Achse 5 dreht. Stifte 7a, 7b, die in Richtung auf den Antriebsring 6 vorstehen, sind an der Rückseite dieses Entfernungsrings 7, in der Zeichnung gesehen, angeordnet. Diese Stifte 7a, 7b greifen in die beiden mit den Anschlag­ teilen 6d versehenen Löcher des Antriebsrings 6.

Am Außenrand des Entfernungsrings 7 sind ein Sperrzahnab­ schnitt mit Sperrzähnen 7e, ein Nocken 7c am Ende des Sperrzahnabschnitts und ein Schalterbetätigungsglied 7d vorgesehen. Eine Feder 8 greift einerseits an einem Teil des Nockens 7c des Entfernungsrings 7 und andererseits am Antriebsring 6 an. Diese Feder 8 spannt den Entfernungsring 7 im Uhrzeigersinn gegenüber dem Antriebsring 6 vor und be­ wirkt, daß die Stifte 7a, 7b an die Anschlagteile 6d der beiden Löcher des Antriebsrings 6 anstoßen, was eine Posi­ tionierung herbeiführt.

Die Enden von Verschlußlamellen (Sektoren) 9, 10 werden schwenkbar von den Zapfen 6b, 6c an zwei Stellen des Außen­ randbereichs des Antriebsrings 6 an dessen, in der Zeich­ nung gesehen, rückwärtiger Seite gelagert. Betätigungsboh­ rungen oder Betätigungslöcher 9a, 10a sind an der Seite dieser Verschlußlamellen 9, 10 ausgebildet, die der opti­ schen Achse 5 näher als die Zapfen 6b, 6c liegt. Da die Stifte 7a, 7b des Entfernungsrings 7 in die Betätigungsboh­ rungen 9a, 10a dieser Verschlußlamellen 9, 10 eingreifen, werden die Verschlußlamellen 9, 10 verschwenkt, wenn sich der Entfernungsring 7 und der Antriebsring 6 relativ zuein­ ander verdrehen, wodurch eine Verschlußöffnung 20 geöffnet oder geschlossen wird.

Die Stifte 7a, 7b des Entfernungsrings 7, die Betätigungs­ bohrungen 9a, 10a der Verschlußlamellen 9, 10 und die Zap­ fen 6b, 6c des Antriebsrings 6 bilden zusammen den Lamel­ lenverstellmechanismus für die Verschlußlamellen 9, 10.

Ein Rückkehrdetektorschalter 11 ist in der Nähe des in der Zeichnung unteren linken Teiles des Antriebsrings 6 vorge­ sehen. Wenn der Entfernungsring 7 nach Drehung im Gegenuhr­ zeigersinn sich im Uhrzeigersinn dreht, wird sein Schalter­ betätigungsglied 7d mit dem Rückkehrdetektorschalter 11 in Eingriff gebracht und schaltet diesen aus.

Eine Sperrklinke 13 ist in der Nähe eines in der Zeichnung oberen rechten Teiles des Entfernungsrings 7 schwenkbar auf einem Zapfen 12 gelagert. Wenn diese Sperrklinke 13 im Ge­ genuhrzeigersinn verschwenkt wird, kommt ihre Spitze mit einem Sperrzahn 7e des Entfernungsrings 7 in Eingriff und sperrt diesen. Ein rechteckiger Rückhalteabschnitt 13b steht von der in der Zeichnung rückwärtigen Seite am hinte­ ren Ende der Sperrklinke 13 ab. Zwischen dem hinteren Ende der Sperrklinke 13 und einem ortsfesten Teil erstreckt sich eine Feder 14, die die Sperrklinke 13 im Gegenuhrzeigersinn vorspannt.

Ein Klinkenstellungsdetektorschalter 15 ist in der Nähe des hinteren Endes der Sperrklinke 13 vorgesehen. Wenn sich die Sperrklinke 13 im Uhrzeigersinn gedreht hat, kommt die Un­ terseite ihres Rückhalteabschnitts 13b mit diesem Schalter in Eingriff und schaltet ihn aus.

In der Nähe des hinteren Endes der Sperrklinke 13 ist fer­ ner eine Rückhalteklinke 17 schwenkbar auf einem Zapfen 16 gelagert. Wenn sich diese Rückhalteklinke 17 im Uhrzeiger­ sinn gedreht hat, kommt eine Rastnase 17a an ihrem freien Ende mit der Oberseite des Rückhalteabschnitts 13b der Sperrklinke 13 in Eingriff und arretiert diese. Am rückwär­ tigen Ende der Rückhalteklinke 17 ist ein Stift 17b ausge­ bildet, der mit dem Nocken 6e des Antriebsrings 6 zusammen­ wirkt. Wenn dieser Stift 17b von dem Nocken 6e so gedrückt wird, daß sich die Rückhalteklinke 17 im Gegenuhrzeigersinn verdreht, dann kommt die Rastnase 17a außer Eingriff mit der Oberseite des Rückhalteabschnitts 13b der Sperrklinke 13. Die Rückhalteklinke 17 wird von einer Feder 18, die in ihrem mittleren Teil angreift, im Uhrzeigersinn vorge­ spannt.

Ein an einer nicht dargestellten Bodenplatte befestigter Stift 19 befindet sich in der Nähe eines oberen Teiles des Antriebsrings 6 und begrenzt dessen Bewegung, wenn eine Stufe des Nockens 6e des Antriebsrings 6 an ihn anstößt.

Nachfolgend soll die Arbeitsweise der beschriebenen Vor­ richtung erläutert werden.

Eine Drehung des Schrittmotors wird vom Zahnrad 2 nach Un­ tersetzung durch das Zwischenzahnrad 4 über die Verzahnung 6a des Antriebsrings 6 übertragen. Auf diese Weise wird der Antriebsring 6 ausgehend von der Darstellung in Fig. 1 zunächst im Gegenuhrzeigersinn verdreht. Da die Stifte 7a, 7b an den Anschlagteilen 6d der beiden Löcher im Antriebs­ ring 6 anliegen, werden der Entfernungsring 7 und mit ihm seine Sperrzähne 7e zusammen mit dem Antriebsring 6 in gleicher Richtung (Vorwärtsrichtung) verdreht (Fig. 2).

Unmittelbar nachdem der Entfernungsring 7 seine in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung verlassen hat, trennt sich sein Schalterbetätigungsglied 7d vom Rückkehrdetektorschalter 11, wodurch dieser eingeschaltet wird. Der Rückkehrdetek­ torschalter 11 gibt daraufhin ein Drehstartsignal an die nicht gezeigte Steuerschaltung (A im Zeitdiagramm von Fig. 6).

Während sich dann der Entfernungsring 7 um die optische Achse 5 dreht, bewegt er den nicht dargestellten Objektiv­ teil in Axialrichtung der optischen Achse 5. Während die Steuerschaltung den Schrittmotor mit einer vorbestimmten Anzahl bzw. Dauer von Impulsen auf der Grundlage eines der Steuerschaltung eingegebenen Fokussiersignals ansteuert, wird der Antriebsring 6 so gedreht, daß sich der Objektiv­ teil um ein vorbestimmtes Stück bis in die Scharfeinstell­ position des Objektivs bewegt (T₀ - T₁, P₀ - P₂ in Fig. 5).

Nach dem Ende dieser Scharfeinstellung kehrt die Steuer­ schaltung unverzüglich die Drehrichtung des Schrittmotors um, so daß sich der Antriebsring 6 in entgegengesetzter Richtung (im Uhrzeigersinn) dreht.

Nach Beginn dieser Rückwärtsdrehung stößt einer der Sperr­ zähne 7e des Entfernungsrings 7 gegen den Klinkenteil 13a der Sperrklinke 13, wodurch eine Rückwärtsdrehung (im Uhr­ zeigersinn) des Entfernungsrings 7 verhindert wird, so daß der Objektivteil in der Scharfeinstellposition gehalten wird. Es bewegt sich also nur der Antriebsring 6 im Uhrzei­ gersinn und mit ihm die Zapfen 6b, 6c. Dabei wird die Feder 8 gespannt.

Wenn sich der Antriebsring 6 relativ zum Entfernungsring 7 dreht, während die Stifte 7a, 7b des Entfernungsrings 7 stehenbleiben, und die Zapfen 6b, 6c sich zusammen mit dem Entfernungsring 6 drehen, bleiben die Betätigungsbohrungen 9a, 10a der Verschlußlamellen 9, 10 stehen, und die auf den Zapfen 6b, 6c des Antriebsrings 6 gelagerten Enden der Ver­ schlußlamellen 9, 10 bewegen sich, so daß die Verschlußla­ mellen 9, 10 verschwenkt werden und die Verschlußöffnung 20 öffnen oder schließen.

Wenn die Verschlußöffnung 20 auf der Basis eines der Steu­ erschaltung eingegebenen Belichtungsmeßsignals um einen vorbestimmten Betrag geöffnet ist, wie in Fig. 3 gezeigt (T₁ - T₂, P₂ - P₁ in Fig. 5), dann wird der Antriebsring 6 vom Schrittmotor unter der Steuerung durch die Steuerschal­ tung unverzüglich in entgegengesetzter Richtung (im Gegen­ uhrzeigersinn) gedreht, so daß die Verschlußlamellen 9, 10 die Verschlußöffnung 20 wieder verschließen (T₂ - T₃, P₁ - P₂ in Fig. 5).

Nachdem die Verschlußlamellen 9, 10 die Verschlußöffnung 20 bereits geschlossen haben, dreht sich der Antriebsring 6 weiter im Gegenuhrzeigersinn, und seine Anschlagteile 6d drücken im Verlauf der weiteren Bewegung gegen die Stifte 7a, 7b, so daß der Entfernungsring 7 wieder von dem An­ triebsring 6 mitgenommen wird und sich auch die Sperrzähne 7e des Entfernungsrings 7 in die gleiche Richtung bewegen.

Bei dieser Bewegung der Sperrzähne 7e wird die Sperrklinke 13 langsam vertikal bewegt (gehoben). Der Nocken 7c hebt den Klinkenteil 13a schließlich über die vorherige Höhe und dreht die Klinke 13 unter Spannung der Feder 14 um ein großes Stück im Uhrzeigersinn. Die Rückhalteklinke 17 kann sich nun aufgrund der Feder 18 im Uhrzeigersinn verdrehen, bis ihre Rastnase 17a durch Eingriff mit der Oberseite des Rückhalteabschnitts 13b der Sperrklinke 13 letztere arretiert, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Sperrklinke 13 wird in dieser Stellung gehalten, wobei ihr Klinkenteil 13a aus dem Eingriff mit den Sperrzähnen 7e gelöst ist (T₃ - T₄, P₂ - P₃ in Fig. 5).

Unmittelbar vor Erreichen dieses Zustands kommt die Unter­ seite des Rückhalteabschnitts 13b der Sperrklinke 13 in Kontakt mit dem Klinkenstellungsdetektorschalter 15 und schaltet diesen aus (B im Zeitdiagramm von Fig. 6).

Aufgrund der in der Lösestellung arretierten Sperrklinke 13 kann der Entfernungsring 7 zusammen mit dem Antriebsring 6 im Uhrzeigersinn in die Ausgangsstellung zurückgedreht wer­ den. Dies erfolgt durch den Schrittmotor unter der Steue­ rung durch die Steuerschaltung, die das Ausschaltsignal vom Klinkenstellungsdetektorschalter 15 erhält (T₄ - T₅, P₃ - P₀ in Fig. 5).

Unmittelbar bevor der Entfernungsring 7 in seine Ausgangs­ stellung zurückkehrt, kommt sein Schalterbetätigungsglied 7d mit dem Rückkehrdetektorschalter 11 in Eingriff und schaltet diesen aus (A im Zeitdiagramm von Fig. 6). Dies führt zu einem Rückkehrsignal (Ausschaltsignal) zur Steuer­ schaltung, wodurch der Ablaufzyklus wieder in den Ausgangs­ zustand zurückgelangt ist.

Unmittelbar bevor der Entfernungsring 7 in seine Ausgangs­ stellung zurückkehrt, drückt auch der Nocken 6e des An­ triebsrings 6 gegen den Stift 17b und verursacht ein Ver­ schwenken der Rückhalteklinke 17 im Gegenuhrzeigersinn. Da­ durch wird der Eingriff zwischen der Rastnase 17a der Rück­ halteklinke mit der Oberseite des Rückhalteabschnitts 13b der Sperrklinke 13 gelöst, so daß die Sperrklinke 13 von der Feder 14 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird und ihr Klinkenteil 13a wieder in Eingriff mit einem der Sperrzähne 7e des Entfernungsrings 7 in dessen Ausgangsstellung (Fig. 1) gelangt. Die Unterseite des Rückhalteabschnitts 13b der Sperrklinke 13 wird dabei vom Klinkenstellungsdetektor­ schalter 15 gelöst, wobei dieser ausgeschaltet wird (B im Zeitdiagramm von Fig. 6). Dadurch empfängt die Steuerschal­ tung auch ein Klinkenstellungsdetektorsignal.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird der Zustand des Rückkehrdetek­ torschalters 11 (A) und des Klinkenstellungsdetektorschal­ ters 15 (B) von der Steuerschaltung an den Stellen der dar­ gestellten Pfeile abgefragt, wonach der Ablauf zu einem nachfolgenden Steuervorgang weitergeht. Inbesondere während des Rückkehrvorgangs von Antriebsring 6 und Entfernungsring 7 in ihre Ausgangslagen erfolgt die Abfrage häufig in be­ stimmten Abständen, wie sich aus der Zeichnung ergibt.

Sollte die Arretierung der Sperrklinke 13 durch die Rück­ halteklinke 17 während des oben beschriebenen Rückkehrvor­ gangs gelöst werden, dann verhindert die Sperrklinke 13 die Rückkehrbewegung des Entfernungsrings 7, so daß eine Rela­ tivbewegung zwischen dem Antriebsring 6 und dem Entfer­ nungsring 7 auftreten und die Verschlußlamellen 9, 10 die Verschlußöffnung 20 öffnen würden. Die beschriebene Anord­ nung ist so ausgebildet, daß dieser Fehler eigentlich nicht auftreten kann.

Falls sich die Ergebnisse der Abfragen der Detektorschalter von den erwarteten oder erwünschten Ergebnissen unterschei­ den, wird entschieden, daß eine Fehlfunktion, etwa wie oben beschrieben, vorliegt, und ein Rückstellablauf ausgeführt. Wird beispielsweise, obwohl der Rückkehrdetektorschalter 11 in der Anfangsphase des Betriebsablaufs eingeschaltet wird, dieses Signal nicht erhalten, dann wird der Antriebsring 6 kontinuierlich im Uhrzeigersinn um einen dem gesamten Hub entsprechenden Betrag, wie in Fig. 7 gezeigt, in den in Fig. 4 dargestellten Zustand gedreht. Der Entfernungsring 7 und der Antriebsring 6 werden dann veranlaßt, eine Rück­ kehrbewegung in ihre Ausgangslagen auszuführen. Selbst bei diesem Rückkehrvorgang wird die Abfrage der Zustände der Detektorschalter mehrfach in bestimmten Abständen durchge­ führt.

In Fig. 7 bezeichnet PA den Verlauf P_-1 bis P₃ in Fig. 6, das heißt den gesamten Hub des Antriebsrings 6, während PB den Verlauf von P₃ bis P₀, das heißt den gesamten Rückkehr­ hub des Entfernungsrings 7 in seine Ausgangsstellung, an­ zeigt.

P_-1 in Fig. 6 bezeichnet eine voll geöffnete Stellung des Antriebsrings 6 (Umkehrstopposition) in einem Fall, wo der Entfernungsring 7 von einer Klinke in einer Anfangsphase, wenn der Betätigungsbetrag gering ist, zurückgehalten wird, und bei diesem Übergang dreht sich der Antriebsring 6 umge­ kehrt aus der Ausgangsstellung von Fig. 1 bis zu P_-1. Folg­ lich entsteht eine Differenz von P_-1 - P₀ zwischen dem vollen Hub des Antriebsrings 6 und dem Rückkehrhub des Ent­ fernungsrings 7 bis in seine Ausgangslage.

Als nächstes soll der Betrieb des Lamellenverstellmechanis­ mus, das heißt die Einrichtung zur Belichtungskorrektur, beschrieben werden.

Wie in Fig. 8 gezeigt, wird angenommen, daß während der Drehung um eine Teilung der Sperrzähne 7e des Entfernungs­ rings 7 vier Impulse ausgegeben werden. In der Zeichnung gibt es kein Problem, wenn die Scharfeinstellposition mit der Sperrposition übereinstimmt, dagegen ist in den Fällen, wo A, B oder C, also nicht die Sperrposition, die Scharfeinstellposition wird, herkömmlicherweise eine Pha­ sendifferenz bezüglich der tatsächlichen Sperrposition un­ vermeidlich, und es tritt ein Fehler durch den Teil dieser Phasendifferenz in dem Betrag auf, durch den der Lamellen­ verstellmechanismus die Verschlußlamellen bei der Ver­ schlußöffnung, das heißt bei einer Belichtung, öffnet.

Wenn beim herkömmlichen Fall in dem in Fig. 15 gezeigten Ablaufdiagramm der Antriebsring 6 sich von den jeweiligen Scharfeinstellpositionen A, B und C zurückdreht, ist der Betrag der Belichtungsdrehung nach der Rückwärtsdrehung fest, so daß ein Fehler um den Teil der Phasendifferenz zwischen der Sperrposition und der jeweiligen Scharfein­ stellposition A, B und C mit dem Ergebnis auftritt, daß die tatsächliche Belichtung a, b bzw. c wird.

Wenn etwa die Rückwärtsdrehung ausgehend von der Scharfein­ stellposition A erfolgt und eine Belichtung um einen vorbe­ stimmten Betrag ausgeführt wird, fehlt der tatsächlichen Belichtung a gerade ein einem Impuls entsprechender Teil, verglichen mit einer Belichtung d für den Fall, wo die Be­ lichtung ausgehend von der Sperrposition ausgeführt wird. Wenn die Rückwärtsdrehung ausgehend von der Scharfeinstell­ position B bewirkt und eine Belichtung ausgeführt wird, dann fehlt es der tatsächlichen Belichtung b an einem zwei Impulsen entsprechenden Teil, während, wenn die Rückwärts­ drehung ausgehend von der Scharfeinstellposition C erfolgt und eine Belichtung ausgeführt wird, es der tatsächlichen Belichtung c an einem drei Impulsen entsprechenden Teil fehlt, so daß hierbei der Belichtungsfehler am größten wird.

Zur Lösung dieses Problems ist gemäß Darstellung in Fig. 9 die Steuerschaltung 23 zum Antrieb des Objektivteils durch Steuerung des Schrittmotors 21 mit einem Zähler 25 zum Zäh­ len der Antriebsimpulse zur Bewegung des Objektivteils ver­ sehen. Ein Fehler aufgrund der oben beschriebenen Sperrpo­ sition wird anhand der Impulse bestimmt, die auftreten, so­ lange sich der Entfernungsring 7 in die Scharfeinstellposi­ tion dreht. Was das Rechenverfahren dafür angeht, kann bei­ spielsweise vorgesehen werden, daß die während der Drehung des Entfernungsrings 7 in die Scharfeinstellposition auf­ tretenden Impulse mit den Impulsdaten für die Sperrpositio­ nen verglichen werden, wobei die geringste der festgestell­ ten Differenzen als Fehler zwischen der Scharfeinstellposi­ tion und der Sperrposition betrachtet werden kann. Alterna­ tiv können Daten der Differenz für jeden Impuls vorab in einem ROM gespeichert werden.

Diese Fehler werden mittels einer Belichtungskorrektur­ schaltung 27 berechnet, und die Korrektur erfolgt auf der Basis des errechneten Werts für die Belichtungsimpulse durch eine Belichtungssteuerschaltung 28. Aufgrund dieser Korrektur wird beispielsweise, wenn die Rückwärtsdrehung von der Scharfeinstellposition A zur Ausführung einer Be­ lichtung um einen vorbestimmten Betrag ausgeht, der tat­ sächliche Belichtungswert d in solcher Weise korrigiert, daß ein Teil entsprechend einem Impuls mehr als im her­ kömmlichen Fall addiert wird, so daß der Betrag gerade gleich dem des Falles wird, wo die Belichtung ausgehend von der Sperrposition erfolgt.

Wenn die Belichtung durch Rückwärtsdrehung von der Scharf­ einstellposition B aus erfolgt, wird die tatsächliche Belichtung d in der Weise korrigiert, daß ein Teil entspre­ chend zwei Impulsen mehr als im herkömmlichen Fall hin­ zuaddiert wird, während, wenn die Belichtung durch Rück­ wärtsdrehung von der Scharfeinstellposition C aus erfolgt, die tatsächliche Belichtung d in der Weise korrigiert wird, daß ein Teil entsprechend drei weiteren Impulsen gegenüber dem herkömmlichen Fall addiert wird. Anders ausgedrückt, wird, wie in Fig. 10 gezeigt, in den Fällen, wo die Scharfeinstellposition A, B oder C ist, die tatsächliche Belichtung als Folge der Korrektur gleichermaßen d, so daß ein Belichtungsfehler aufgrund des Ausmaßes der Scharfein­ stellbewegung des Entfernungsrings 7 verhindert wird.

In Fig. 9 bezeichnet 30 einen Scharfeinstelldetektor für die automatische Scharfeinstellung oder ähnliches, während 31 einen Belichtungsmeßfühler wie eine fotometrische Schal­ tung und 32 eine Einrichtung zur Einstellung der Film­ empfindlichkeit bzw. anderer Parameter bezeichnen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 14 soll nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Während bei der ersten Ausführungsform von einer Vorrich­ tung ausgegangen wurde, bei der der Objektivteil zur Ver­ stellung eine schraubenartige Bewegung ausführt, handelt es sich bei der zweiten Ausführungsform um einen Fall, wo das Objektiv geradlinig verstellt wird.

Gemäß Darstellung in Fig. 11 ist eine Sperrverzahnung 107d, die am Umfangsrand eines Entfernungsrings 107 ausgebildet ist, in drei Gruppen unterteilt. Drei Nocken 107a sind an der einem Antriebsring 106 abgelegenen Seite des Entfer­ nungsrings 107 angeordnet. Im dargestellten speziellen Fall sind die Nocken kreisbogenförmig konzentrisch zur optischen Achse 105 im wesentlichen längs eines gemeinsamen Kreises und in Zuordnung jeweils zu einer Gruppe von Sperrzähnen ausgebildet. Das nicht dargestellte Objektivteil befindet sich auf der gleichen Seite des Entfernungsrings 107 wie die Nocken 107a und ist so ausgebildet, daß es sich in Richtung der optischen Achse 105 bewegt, wenn sich die Noc­ ken 107a drehen.

Der Mechanismus und die Funktionsweise, durch die die Ver­ schlußlamellen 109, 110 eine Verschlußöffnung 116 öffnen und schließen, sind identisch mit jenen der oben beschrie­ benen ersten Ausführungsform. Zwischen den Antriebsring 106 und den Entfernungsring 107 ist eine Feder 108 gesetzt, die den Entfernungsring 107 im Uhrzeigersinn relativ zum Antriebsring 106 vorspannt. In diesem Fall handelt es sich bei der Feder 108 um eine Schenkelfeder.

Fig. 11 zeigt die Ausgangsposition. Ein Schrittmotor treibt ein Zahnrad 102 an, das mit einer Verzahnung 104a großen Durchmessers eines Zwischenrads 104 kämmt. Eine Verzahnung 104b kleinen Durchmessers des Zwischenzahnrads 104 kämmt mit einer Verzahnung 106a des Antriebsrings 106. Ausgehend von der in Fig. 11 gezeigten Ausgangslage wird durch ent­ sprechende Drehung des Schrittmotors der Antriebsring 6 im Gegenuhrzeigersinn verdreht.

Da in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform An­ schlagteile 106d zweier Löcher im Antriebsring 106 gegen Stifte 107b, 107c des Entfernungsrings 107 stoßen, wird dieser vom Antriebsring 106 mitgenommen, so daß sich auch die Sperrverzahnung 107d des Entfernungsrings 107 in glei­ che Richtung dreht. Fig. 12 zeigt den Zustand nach einer Verdrehung. Wenn die Sperrverzahnung 107d des Entfer­ nungsrings 107 auf der Basis eines von einer Steuerschal­ tung eingegebenen Scharfeinstellsignals in eine vorbestimm­ te Lage gebracht wurde (T₀ - T₁, P₀ - P₂ in Fig. 14), wird die Drehrichtung des Schrittmotors umgekehrt, so daß der Antriebsring 6 über das Zahnrad 102 im Uhrzeigersinn verdreht wird. Als Folge davon stößt einer der Sperrzähne der Sperrverzahnung 107d gegen einen Klinkenteil 113a einer Sperrklinke 113.

Das Objektivteil steht mit den Nocken 107a des Entfernungs­ rings 107 in Eingriff und bewegt sich aufgrund der vorge­ nannten Drehung des Entfernungsrings um eine bestimmte Strecke in Richtung der optischen Achse 105 in eine Stel­ lung, in der das Objektiv scharf eingestellt ist. Unmittel­ bar danach setzt die Sperrung des Entfernungsrings 107 auf­ grund des erwähnten Eingriffs zwischen der Sperrklinke 113 und einem Sperrzahn der Sperrverzahnung 107d ein.

Bei fortgesetzter Drehung des Zahnrads 102 im Uhrzeigersinn dreht sich der Antriebsring 106 ebenfalls weiter im Uhrzei­ gersinn. Da der Entfernungsring 107 durch die genannte Sperrwirkung stehenbleibt, wird die Feder 108 gespannt. Die Stifte 107b, 107c des Entfernungsrings 107 sind in diesem Moment ortsfest und halten Betätigungsbohrungen 109a, 110a, die in den Verschlußlamellen 109, 110 ausgebildet sind, zu­ rück, während sich Zapfen 106b, 106c, an denen die Ver­ schlußlamellen 109, 110 schwenkbar gelagert sind, mit dem Antriebsring 106 im Uhrzeigersinn drehen. Folglich werden die Verschlußlamellen 109, 110 gemäß Darstellung in Fig. 13 im Uhrzeigersinn verschwenkt und öffnen die Verschlußöff­ nung 116 (T₁ - T₂, P₂ - P₁ in Fig. 14).

Nachdem eine Belichtung um einen vorbestimmten Betrag auf der Basis eines Belichtungsdetektorsignals, das der Steuer­ schaltung eingegeben wird, ausgeführt wurde, wird der An­ triebsring 106 unverzüglich zurückgedreht, das heißt im Ge­ genuhrzeigersinn gedreht, und die Verschlußlamellen 109, 110 verschließen die Verschlußöffnung 116 (T₂ - T₃, P₁ - P₂ in Fig. 14).

Nachdem die Verschlußlamellen 109, 110 die Verschlußöffnung 116 verschlossen haben, setzt der Antriebsring 106 seine Drehung im Gegenuhrzeigersinn fort, und im Verlauf dieser Bewegung drücken seine Anschlagteile 106d gegen die Stifte 107b, 107c, woraufhin der Entfernungsring 107 wieder vom Antriebsring 106 mitgenommen wird. Dabei bewegt sich die Sperrverzahnung 107d des Entfernungsrings 107 in Vorwärts­ richtung. Wenn nachfolgend die Ausgangsposition erreicht wird, in der der Klinkenteil 113a der Sperrklinke 113 auf­ grund der Vorspannung durch die Feder 114 in eine Ausneh­ mung 107e, die jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen von Sperrzähnen ausgebildet ist, einfällt, dann stoppt die Bewegung des Zahnrads 102 und damit die des Ent­ fernungsrings 107, womit ein Zyklus des Funktionsablaufs beendet ist (T₃ - T₄, P₂ - P₃ in Fig. 14).

Wenn bei dieser zweiten Ausführungsform die Ausgangsstel­ lung (genauer: eine der drei äquivalenten Ausgangsstellun­ gen) erreicht wird, in der der Klinkenteil 113a der Sperr­ klinke 113 in die Ausnehmung 107e einfällt, betätigt ein dem Klinkenteil 113a entgegengesetztes hinteres Ende 113b der Sperrklinke 113 einen Rückkehrdetektorschalter 115 und schaltet diesen aus, so daß ein Rückkehrsignal der Steuer­ schaltung eingegeben wird. Auf diese Weise wird der Ablauf­ zyklus in den Ausgangszustand zurückversetzt.

Es sei angemerkt, daß bei den oben beschriebenen Ausfüh­ rungsformen die einzelnen Teile so angeordnet sind, daß sie sich um eine Verschlußöffnung herum drehen. Der Antriebs­ ring und der Entfernungsring können auch als Teile ausge­ bildet werden, die sich geradlinig hin- und herbewegen.

Obwohl ferner bei den oben beschriebenen Ausführungsformen Sperrzähne im Bereich des äußeren Randes des Entfernungs­ elements ausgebildet sind, ist gemäß Offenbarung in der JP 200337/1987 A vorzuziehen, daß eine Verzahnung am äußeren Umfang des Entfernungselements vorgesehen ist und daß ein mit dieser Verzahnung kämmendes Ritzel zusammen mit den Rastzähnen vorgesehen wird. Es bedarf keiner Erwähnung, daß eine solche Anordnung auch bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.

Wie oben im einzelnen beschrieben, schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung und Belichtung für eine Kamera, die in der Lage ist, schnell nach Abschluß der Scharfeinstellung des Objektivs in den Belichtungsbetrieb zu wechseln, wobei ein Belichtungsfehler abhängig vom Betrag der Scharfeinstellbetätigung des Ent­ fernungselements vermieden wird.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur automatischen Scharfeinstellung und Belichtung für eine Kamera, umfassend:
   ein mittels eines Motors (21) wahlweise in eine erste oder eine dazu entgegengesetzte zweite Richtung antreibbares Antriebselement (6; 106),
   ein zur Scharfeinstellung eines Objektivs dienendes Entfernungseinstellelement (7; 107), das mit dem Antriebselement (6; 106) derart gekuppelt ist, daß es, ausgehend von einer Ruheposition relativ zum Antriebselement (6; 106), bei einer Bewegung des Antriebselements (6; 106) in der ersten Richtung mit diesem bewegbar ist und bei einer Bewegung des Antriebsele­ ments (6; 106) in der zweiten Richtung mit der Folge einer Relativbewegung zwischen dem Antriebselement (6; 106) und dem Entfernungseinstellelement (7; 107) in vorgegebenen diskreten Arretierpositionen arretierbar ist,
   einen Sperrklinkenmechanismus (7e, 13, 13a; 107d, 113, 113a) zur Arretierung des Entfernungseinstellelements (7; 107) in den Arretierpositionen,
   einen Lamellenverstellmechanismus (6b, 6c, 7a, 7b, 9a, 10a; 106b, 106c, 107b, 107c, 109a, 110a), durch den Verschlußlamellen (9, 10; 109, 110) infolge einer Relativbewegung zwischen dem Antriebselement (6; 106) und dem Entfernungseinstellelement (7; 107) zwischen einer Verschlußstellung und einer Öffnungsstellung bewegbar sind, und
   eine Steuerschaltung (11, 15, 23, 25, 27, 28, 30-31) zur Steuerung des Motors (21) zur Bewegung des Antriebselements (6; 106) in der ersten Richtung zum Zweck der Scharfein­ stellung des Objektivs und, nach erreichter Scharfeinstellung, zur Bewegung des Antriebsele­ ments (6; 106) in der zweiten Richtung zum Zweck der Belichtung, wobei der Belichtungsbetrag mittels des Ausmaßes der Bewegung des Antriebselements (6; 106) in der zweiten Richtung nach erreichter Scharfeinstellung steuerbar ist,
   wobei die Steuerschaltung (11, 15, 23, 25, 27, 28, 30-31) derart beschaffen ist, daß ein Versatz zwischen der Position des Entfernungseinstellelements (7; 107) im Moment der Richtungsumkehr der Bewegung des Antriebselements (6; 106) nach erreichter Scharfeinstellung und derjenigen der Arretierpositionen, in der das Entfernungseinstellelement (7; 107) bei der nachfolgenden Bewegung des Antriebselements (6; 106) arretiert wird, erfaßt wird und das Ausmaß dieser nachfolgenden Bewegung des Antriebselements (6; 106) um ein dem erfaßten Versatz entsprechendes Maß korrigiert wird.