DE3933188C2 - Vorrichtung zur Ermittlung der minimalen Blendenzahl in einer Zoomobjektiv-Kamera - Google Patents
Vorrichtung zur Ermittlung der minimalen Blendenzahl in einer Zoomobjektiv-KameraInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung
der minimalen Blendenzahl in einer Zoomobjektiv-Kamera
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einer Kamera mit einem Zoomobjektiv ist üblicher
weise der Durchmesser A der physikalischen Apertur kon
stant, so daß die der vollen Blendenöffnung entspre
chende Blendenzahl F (minimale Blendenzahl) mit der
Brennweite f variiert (F=f/A). Die Belichtungssteue
rung, beispielsweise eime programmierte Belichtungs
steuerung wird durch die Änderung der minimalen Blen
denzahl beeinflußt. Daher muß die minimale Blendenzahl
einer Belichtungssteuereinrichtung eingegeben werden,
um die Belichtung zu steuern. Zu diesem Zweck haben
herkömmliche Zoomobjektive mit einer automatischen Be
lichtungssteuerung üblicherweise einen Detektor für die
minimale Blendenzahl.
Bei einer aus der US-A-46 39 112 bekannten Detektoranordnung
zur Ermittlung der minimalen Blendenzahl wird durch die
Drehung des Steuerringes ein Kontaktschieber bewegt, der eine
Codeplatte abtastet und jeweils einen eindeutigen Wert
liefert, welcher die Stellung des Steuerrings und damit die
eingestellte Brennweite des Objektivs repräsentiert. Diese
Werte können unter der Steuerung eines Mikroprozessors
abgefragt werden. Die Abfrage erfolgt durch Aussenden von
Taktsignalen von einem im Kameragehäuse angeordneten
Mikroprozessor. Diese Art von Detektoranordnung, bei der die
Winkelstellung des Steuerringes mit Hilfe der Codeplatte
festgestellt wird, hat den Vorteil, daß die Winkelstellung
als absolute Stellung allein auf Grund der Bitdaten der
Codeplatte ermittelt werden kann. Diese Detektoranordnung hat
aber auch Nachteile, da die Herstellungskosten der Codeplatte
sehr hoch sind. Ferner können Meßfehler aufgrund einer
fehlerhaften elektrischen Verbindung zwischen der Codeplatte
und dem Kontaktschieber auftreten, wenn beispielsweise
Fremdkörper zwischen Platte und Kontaktschieber geraten.
Ferner besteht die Möglichkeit eines Wackelns oder Zitterns
zwischen der Codeplatte und dem Kontaktschieber, so daß
während der Zoomverstellung ein Rauschen erzeugt wird.
Aus der DE-A-29 50 932 ist eine Filmkamera mit automatischer
Scharfeinstellung bekannt, bei der Daten über die
Objektiveinstellung kontaktfrei abgetastet werden. Dabei sind
auf einer mit dem Objektiv verbundenen Codescheibe Codespuren
aufgetragen, von denen jede mit einer Fotozelle abgetastet
wird. Diese Lösung ist relativ großvolumig und aufwendig, da
ausreichend Platz für die verschiedenen Codespuren vorhanden
sein muß und jeder Spur eine Fotozelle zugeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art
anzugeben, bei welcher die minimale Blendenzahl auf einfache
Weise und störungssicher ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der bei der Detektoranordnung der vorliegenden Erfindung
verwendete Impulsgenerator besteht vorzugsweise aus einem
optischen Impulsgenerator, so daß die oben genannten
Schwierigkeiten, die durch einen fehlerhaften Kontakt
auftreten, gelöst werden können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die folgende Beschreibung
erläutert in Verbindung mit den Zeichnungen
die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Detektor
anordnung zur Ermittlung der minimalen
Blendenzahl in einem Zoomobjektiv ge
mäß einem Merkmal der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 2A ein Diagramm, das die Beziehung zwi
schen der minimalen Blendenzahl und
dem Drehwinkel eines Steuerringes
zeigt,
Fig. 2B eine Draufsicht auf eine Reflexions
platte, die in einem Impulsgenerator
verwendet wird,
Fig. 3 eine perspektivische, teilweise sche
matische Ansicht eines Kameraobjek
tives mit Sucheranordnung und einem
erfindungsgemäßen Impulsgenerator,
und
Fig. 4A und 4B teilweise
schematische Frontansichten der in
der Fig. 3 dargestellten Anordnung
mit dem Steuerring in 2 verschiedenen
Endstellungen.
Die Fig. 3, 4A und 4B zeigen ein Zoomobjektiv 11 mit
einem Zoomsteuerring 12, welcher den äußeren Umfang des
Objektives umgibt. Der Zoomsteuerring 12 weist Zoom
steuernuten 13 und 14 zur Verstellung der Brennweite
des Zoomobjektives 11 auf. In die Zoomsteuernuten 13
und 14 greifen nämlich Führungsstifte 16 bzw. 17 ein,
die starr mit einer vorderen bzw. rückwärtigen Gruppe
von Linsen (nicht dargestellt) verbunden sind. Am
Außenumfang des Steuerringes 12 ist mit Hilfe von
Schrauben 18 ein Zahnsegment 19 befestigt.
Das Zahnsegment 19 steht in Eingriff mit einem Ritzel
15, das in zwei entgegengesetzten Richtungen (Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung) mittels eines in seiner Dreh
richtung umschaltbaren Motors 20 drehbar ist (Fig. 1).
Der Motor 20 kann mittels einer Motorsteuerschaltung 22
in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung angetrieben werden.
Die Motorsteuerschaltung 22 empfängt ein Steuersignal
von einem Zoomschalter (Tele-Weitwinkelschalter) 21, so
daß dann, wenn sich der Steuerring 12 in der Vorwärts-
und in der Rückwärtsrichtung dreht, die Frontlinsen
gruppe und die rückwärtige Linsengruppe in Richtung der
optischen Achse entsprechend den Profilen der Zoom
steuernuten 13 und 14 bewegt werden können, um ihren
gegenseitigen Abstand zu verändern und damit die Zoom
verstellung des Zoomobjektives 11 zu bewirken.
Der Steuerring 12 trägt an seinem Außenumfang eine Re
flexionsplatte 30, die an ihm befestigt ist. Diese Re
flexionsplatte 30 steht einem Fotoreflektor (oder Foto
schalter des Reflexionstyps) 31 gegenüber, der an einem
nicht dargestellten stationären Abschnitt des Kamerage
häuses angeordnet ist. Die Reflexionsplatte 30 und der
Fotoreflektor 31 bilden einen optischen Impulsgenerator
32. Der Fotoreflektor 31, der für sich gesehen bekannt
ist, sendet Licht aus und empfängt Licht, das von einem
Reflexionsabschnitt der Reflexionsplatte 30 reflektiert
wird. Die Reflexionsplatte 30 hat längliche, lichtre
flektierende Abschnitte (strahlunterbrechende Ab
schnitte) 30a und längliche nicht reflektierende Ab
schnitte (lichtdurchlässige Abschnitte) 30b, die beide
parallel zur optischen Achse und in alternierender Rei
henfolge nebeneinander angeordnet sind, wie dies Fig.
2B zeigt.
Die reflektierenden Abschnitte 30a und die nicht
reflektierenden Abschnitte 30b haben unterschiedliche Breite, so
daß sie eine geringe Breite bei den Stellungen des
Steuerringes 12 haben, die einer großen Veränderung der
minimalen Blendenzahl entsprechen, und eine große
Breite in den Stellungen des Steuerringes 12, die einer
geringen Variation der minimalen Blendenzahl entspre
chen. Dies ist in der graphischen Darstellung der Fig.
2A wiedergegeben. Diese zeigt eine Beziehung zwischen
dem Drehwinkel des Steuerringes 12 und der Veränderung
der minimalen Blendenzahl. Man kann erkennen, daß die
Frequenz der Impulse mit der Breite der reflektierenden
Abschnitte 30a und der nicht reflektierenden Abschnitte
30b abnimmt und vice versa. Die Beziehung zwischen dem
Drehwinkel des Steuerringes 12 und der Frequenz der von
dem Impulsgenerator erzeugten Impulse stellt sich näm
lich als nichtlineare Kurve dar.
Außerhalb des Steuerringes 12 ist ein Endstellungsde
tektorschalter 23 angeordnet, der eine der Winkelend
stellungen des Steuerringes 12 ermittelt, d.h. die End
stellung bei der kürzesten Brennweite. Der Endstel
lungsdetektorschalter 23 kann ein Schalter sein,
der ausgeschaltet ist, wenn er von einem an einer be
stimmten Stelle des Außenumfanges des Steuerringes 12
angeordneten Vorsprung gedrückt wird. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der am Außenumfang des Steuer
ringes 12 vorgesehene Vorsprung zur Überführung des
Endstellungsdetektorschalters 23 in seine Aus-Stel
lung von einer der Einstellschrauben 18 gebildet, die
dazu dienen, das Zahnsegment 19 an dem Steuerring 12 zu
befestigen.
Die Richtung der Drehbewegung des Steuerringes 12 wird
von einer Drehrichtungsdetektoranordnung 24 ermittelt,
die in der Motorsteuerschaltung 22 (Fig. 1) vorgesehen
ist, oder von einem Zoomschalter 21.
Die Ausgangssignale von dem Endstellungsdetektorschal
ter 23, der Drehrichtungsdetektoranordnung 24 (oder
Zoomschalter 21) und dem optischen Impulsgenerator 32
werden einer Recheneinrichtung 26 zur Berechnung der
minimalen Blendenzahl F zugeführt. Die Recheneinheit 26
zur Berechnung der minimalen Blendenzahl F addiert oder
subtrahiert die Impulse, die von dem optischen Im
pulsgenerator 32 in Übereinstimmung mit der Drehung des
Steuerringes 12 erzeugt werden entsprechend der Rich
tung der Drehbewegung des Steuerringes 12, die von der
Drehrichtungsdetektoranordnung 24 ermittelt wird, um
die Winkelverstellung des Steuerringes 12 ausgehend von
einer Endstellung desselben zu ermitteln, die ihrer
seits von dem Endstellungsdetektorschalter 23 festge
stellt wird. Dadurch kann die der Winkelverstellung
entsprechende minimale Blendenzahl arithmetisch ermit
telt werden.
Im vorausgehenden wurde vorausgesetzt, daß dann, wenn
ein nicht dargestellter Hauptschalter der Kamera auf
"Aus" steht, der Steuerring 12 in einer der beiden End
stellungen anhält, d.h. bei der vorliegenden Aus
führungsform in der der kürzesten Brennweite entspre
chenden Endstellung. Die dieser Endstellung entspre
chende minimale Blendenzahl F=2,8. Die entsprechende
Brennweite des Zoomobjektives 11 beträgt 8 mm, wie man
in Fig. 2a erkennen kann. Wenn der Hauptschalter in
diesem Zustand betätigt wird, um den Zoomschalter 21,
die Motorsteuerschaltung 22 und den reversierbaren
Motor 20 einzuschalten, um auf diese Weise den Steuer
ring 12 in Richtung auf längere Brennweiten hin zu dre
hen, wird jedesmal ein Impuls erzeugt, wenn die Grenzen
der reflektierenden Abschnitte 30a und der nicht
reflektierenden Abschnitte 30b den Fotoreflektor 31
passieren (genauer gesagt das vom Fotoreflektor ausge
sandte Licht). Die Recheneinheit 26 zur Berechnung der
minimalen Blendenzahl addiert und subtrahiert die An
zahl der erzeugten Impulse, wenn der Steuerring in
Richtung auf die längste Brennweite hin bzw. auf die
kürzeste Brennweite hin gedreht wird. Infolgedessen
kann die minimale Blendenzahl durch eine Anzahl der auf
diese Weise gezählten Impulse berechnet werden.
Bei der in Fig. 2B dargestellten Ausführungsform betra
gen die Brennweite und die minimale Blendenzahl des
Zoomobjektives 11 24 mm bzw. F=4, wenn die Anzahl der
Impulse 16 erreicht, da die Anzahl der Grenzen zwischen
den reflektierenden Abschnitten 30a und den nicht
reflektierenden Abschnitten 30b den Wert 16 hat. Es
versteht sich, daß die minimale Blendenzahl F stufen
weise zwischen F=2,8 und F=4 für dazwischenliegende Im
pulszahlen variiert. Die minimale Blendenzahl F wird
einer Belichtungssteuerschaltung 27 zur Belichtungs
steuerung zugeführt.
Die Fig. 4A und 4B zeigen die beiden äußersten Drehwin
kelstellungen des Steuerringes 12. Das Bezugszeichen 40
in den Fig. 3, 4A und 4B bezeichnet eine Zoomsucheran
ordnung.
Wie man aus der vorstehenden Beschreibung entnehmen
kann, kann bei der vorliegenden Erfindung die minimale
Blendenzahl ohne die Verwendung von Bits eines Daten
codes ermittelt werden. Da der Impulsgenerator aus
einem optischen kontaktfreien Impulsgenerator besteht,
kann nicht nur der mechanische Aufbau der Einrichtung
vereinfacht werden, sondern es treten auch keine Kon
taktfehler auf. Ferner kann durch die Verwendung eines
Impulsgenerators, bei dem die Frequenz der Impulse mit
der Veränderung der minimalen Blendenzahl für einen
Einheitsdrehwinkel des Steuerrings variiert, die für
die Belichtungssteuerung erforderliche minimale Blen
denzahl F durch eine abnehmende Anzahl von Impulsen
ermittelt werden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Ermittlung der minimalen Blendenzahl (F)
in einer Kamera mit Zoomobjektiv (11), umfassend einen um
die optische Achse drehbaren Steuerring (12), ein Zoom
objektiv (11), dessen Brennweite mit der Drehung des
Steuerrings (12) veränderlich ist, und eine Detektor
anordnung zur Ermittlung der Brennweite und der minimalen
Blendenzahl (F) bei der jeweiligen Winkelstellung des
Steuerrings (12), gekennzeichnet durch
eine Endstellungsdetektoranordnung (23) zur Ermittlung einer der Winkelendstellungen des Steuerrings (12),
einen kontaktfreien Impulsgenerator (32), bestehend aus einem drehfest mit dem Steuerring (12) verbundenen ersten beweglichen Element (30) und einem mit dem Kameragehäuse verbundenen stationären Element (31), wobei durch die Be wegung der beiden Elemente (30, 31) relativ zueinander eine der Bewegung des Steuerringes (12) entsprechende Im pulsanzahl erzeugt wird und wobei der Impulsgenerator (32) so ausgebildet ist, daß die Frequenz der von ihm er zeugten Impulse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Steuerringes (12) bezogen auf einen Einheitsdrehwinkel variiert,
eine Drehrichtungsdetektoranordnung (24) zur Feststellung der Drehrichtung des Steuerrings (12) und
eine Recheneinheit (26) zur Ermittlung der minimalen Blendenzahl (F) durch Addieren oder Subtrahieren der von dem Impulsgenerator (32) bei einer Drehbewegung des Steuerringes (12) ausgehend von einer von der Endstel lungsdetektoranordnung (23) ermittelten Endstellung unter Berücksichtigung der gemessenen Drehrichtung des Steuerrings (12) erzeugten Impulse.
eine Endstellungsdetektoranordnung (23) zur Ermittlung einer der Winkelendstellungen des Steuerrings (12),
einen kontaktfreien Impulsgenerator (32), bestehend aus einem drehfest mit dem Steuerring (12) verbundenen ersten beweglichen Element (30) und einem mit dem Kameragehäuse verbundenen stationären Element (31), wobei durch die Be wegung der beiden Elemente (30, 31) relativ zueinander eine der Bewegung des Steuerringes (12) entsprechende Im pulsanzahl erzeugt wird und wobei der Impulsgenerator (32) so ausgebildet ist, daß die Frequenz der von ihm er zeugten Impulse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Steuerringes (12) bezogen auf einen Einheitsdrehwinkel variiert,
eine Drehrichtungsdetektoranordnung (24) zur Feststellung der Drehrichtung des Steuerrings (12) und
eine Recheneinheit (26) zur Ermittlung der minimalen Blendenzahl (F) durch Addieren oder Subtrahieren der von dem Impulsgenerator (32) bei einer Drehbewegung des Steuerringes (12) ausgehend von einer von der Endstel lungsdetektoranordnung (23) ermittelten Endstellung unter Berücksichtigung der gemessenen Drehrichtung des Steuerrings (12) erzeugten Impulse.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Impulsgenerator (32) ein optischer Impulsgenerator
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der optische Impulsgenerator eine Reflexionsplatte (30)
und einen Fotoreflektor (31) umfaßt, wobei die Refle
xionsplatte (30) lichtreflektierende Abschnitte (30a) und
nicht reflektierende Abschnitte (30b) aufweist, die in
alternierender Reihenfolge in Umfangsrichtung des Steuerringes
(12) angeordnet sind, und wobei der Fotoreflektor
(31) Licht in Richtung auf die Reflexionsplatte (30) aus
sendet und von der Reflexionsplatte (30) reflektiertes
Licht empfängt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die lichtreflektierenden Abschnitte (30a) und die nicht
reflektierenden Abschnitte (30b) in Umfangsrichtung des
Steuerringes (12) unterschiedliche Breiten aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die jeweilige Breite der lichtreflektierenden Abschnitte
(30a) und der nicht reflektierenden Abschnitte (30b) zu
nimmt, wenn die ermittelte Blendenzahl (F) infolge der
Drehbewegung des Steuerrings (12) abnimmt.
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FR2637383B1 (de) | 1993-09-24 |
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