DE4104112C2 - Einrichtung zum Anteiben eines Objektives - Google Patents

Description

Einrichtung zum Antreiben eines Objektives

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die aus der DE 26 11 639 B2 bekannt ist.

In den letzten Jahren gab es eine ansteigende Zahl an Kameras, mit denen sich Schnappschüsse aufnehmen lassen, wie Kompaktkameras mit Zentralverschluß, die mit einem motorgetriebenen Varioobjektiv zum Zoomen ausgestattet sind.

Beim Aufnehmen von Bildern unter Verwendung einer Kamera mit einem derartigen Objektiv gibt es Momente in denen der Benutzer ein Objekt mit einer gewissen Brennweite aufnehmen möchte, z. B. in dem folgend beschriebenen Fall. Wenn man ein Objekt aufnehmen will, wenn es einen gewissen Punkt passiert, bestimmt der Fotograf die Aufnahmeposition vorab, richtet die Kamera auf den bestimmten Punkt, bestimmt durch Zoomen einen gewünschten Aufbau, stellt durch automatisches Fokussieren scharf und wartet. Wenn in dieser Situation das Objekt nicht in die bestimte Position kommt, könnte der Fotograf die Brennweite verstellen oder die Kamera auf andere Objekte richten. Die Rückeinstellung auf die gewünschte Brennweite, wenn das Objekt dann in die bestimmte Position kommt, ist schwierig oder unmöglich.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Objektivantriebseinrichtung zu schaffen, die Motorzoomen durch einfachen Betrieb z. B. auf eine voreingestellte Brennpunktentfernung er­ möglicht. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Erfindung derart auszubilden, daß eine gewünschte Brennweite durch Betätigen einer Betriebsein­ richtung voreingestellt wird und Motorzoomen dann auto­ matisch durch Betätigen der Betriebseinrichtung auf die voreingestellte Brennweite vollzogen wird.

Die Betriebseinrichtung enthält zwei Schalter, und die Brennweitenspeichereinrichtung speichert eine Brennweite, wenn beide Schalter gleichzeitig eingeschaltet werden. Wenn einer von ihnen eingeschaltet wird, wird das Zoomen durch die elektrische Antriebseinrichtung auf die Brennweite gesteuert, die durch die Steuereinrichtung in der Brennweitenspeichereinrichtung gespeichert ist.

Der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Hauptaufbau einer einäugigen Reflexkamera zeigt, in der die Erfindung angewendet ist, und

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm für den Betrieb der einäugigen Reflexkamera.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das nur die Hauptkomponenten der einäugigen Reflexkamera zeigt.

Ein Motorzoomobjektiv 10 hat eine erste Linsengruppe L1 und eine zweite Linsengruppe L2. Zunächst wird die Linsen­ gruppe L1 durch einen Fokussiermechanismus 11 angetrieben, um scharf einzustellen. Die erste und die zweite Linsengruppe L1 und L2 werden durch einen Zoomme­ chanismus 12 angetrieben und verändern die Brennweite. Diese Antriebsmechanismen 11 und 12 verwenden einen Nockenring mit einer allgemein bekannten Nockenbahn und einen Nockenmechanismus mit einem Mitnehmer, der in die Nockenbahn eingepaßt ist.

Weiterhin wird bei diesem Beispiel der Fokussiermechanismus 11 durch einen AF-Motor 25 be­ trieben, der an dem Kameragehäuse 20 angebracht ist, während der Zoommechanismus 12 durch einen an dem Zoom­ objektiv angebrachten Zoommotor 13 angetrieben wird.

Die scharfgestellte Entfernung zum Objekt und die Brennweite des Objektivs 10 werden getrennt durch eine Entfernungsmeßeinrichtung 14 gelesen. Die Information, die eingelesen wird, wird an das Kameragehäuse 20 über (nicht in der Figur gezeigte) Kontaktstifte übertragen, die an dem Objektiv 10 und dem Kameragehäuse 20 angeordnet sind.

Das Objektiv 10 ist mit einer CPU (nicht in der Figur gezeigt) ausgestattet, die eine Kommunikation zwischen dem Kameragehäuse 20 und den Steuermechanismen wie dem Fokussiermechanismus 11, dem Zoommechanismus 12 und der Entfernungsmeßeinrichtung 14 ermöglicht.

Das Objektiv 10 ist mit einem Zoombetriebs­ ring 15 versehen, der als Betriebs­ schalter arbeitet, indem er sich frei dreht und durch eine Feder in die neutrale Position zurückkehrt. Der Zoombetriebsring 15 ist mit einem Zoomschalter SWz über Kontaktpunkte verbunden und wird ausgeschaltet, wenn der Zoombetriebsring 15 in der neutralen Position ist. Der Zoomschalter SWz wird einge­ schaltet und schließt einen Kontaktpunkt, wenn der Zoombetriebsring 15 in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird. Wenn der Kontaktpunkt einschaltet, startet der Zoommotor 13 mit dem Drehen, wodurch sich die Linsengruppen L1 und L2 entweder zur Tele-Seite oder zur Weitwinkel-Seite in Richtung der optischen Achse bewegen.

Ein Teil des durch die Linsengruppen L1 und L2 gehenden Objektivlichts wird nach dem Durchlauf eines halbdurchlässigen Spiegelteils eines Hauptspiegels 21 und nach Reflexion an einem Nebenspiegel 22 auf einen CCD-Entfernungsmessungssensor 23 geleitet. Dieser verwendet ein Phasendiffe­ renzverfahren und gibt Phasendifferenzin­ formationen über die Objektabbildung, die in zwei Hälften getrennt ist, an eine Steuerschaltung 24 ab. Die Steuer­ schaltung 24 führt eine allgemein bekannte Vorhersagebe­ rechnung auf der Basis der Phasendifferenzinformation aus, um den Grad der Unschäfe und deren Richtung zu erhalten. Dann startet sie den AF-Motor 25, treibt den Fokussteuermechanismus 11 an und stellt das Objektiv 10 durch Bewegen der ersten Linsengruppe L1 in Richtung der optischen Achse scharf. Diese automatische Scharfeinstellung wird in dieser Beschreibung auch "AF-Prozeß" genannt.

Zusätzlich ermöglicht die Steuerschaltung 24 ein ge­ steuertes Zoomen durch Antreiben des Zoommotors 13. In die Steuerschaltung 24 werden scharfgestellte Entfer­ nungsdaten D (Entfernung zu dem Objekt) aus der Entfernungsmeßeinrichtung 14 und Brennweitendaten f eingegeben.

Das Kameragehäuse 20 ist mit einem Meßschalter SWS, der eine Lichtmessung und die automatische Scharfeinstellung startet, einem Auslöseschalter SWR, der eine Be­ lichtung durch Antreiben des Spiegels 21, des Verschlusses und der Blende (nicht gezeigt) ermöglicht, und einem Modusauswahlschalter SWM zum Auswählen einer Betriebsart versehen.

Zusätzlich sind ein Voreinstellungsschalter SW1 und ein Einstellungsschalter SW2 als eine Betriebseinichtung für den Voreinstellungszoommodus vorgesehen. Der Vorein­ stellungsschalter SW1 ist ein Schalter, der es ermöglicht, Werte für die Brennweite und die Objektentfernung voreinzustellen, wohingegen der Einstellungsschalter SW2 Werte voreinstellt, wenn er zusammen mit dem Voreinstellungsschalter SW1 betrieben wird, und die Operationen zu den Voreinstellungswerten steuert, wenn er allein betätigt wird. Diese Schalter sind mit einem Eingangsanschluß der Steuerschaltung 24 verbunden. Alle zuvor erwähnten Schalter SW sind Arbeitskontaktschalter.

Als nächstes wird der Voreinstellungszoommodus des Beispiels erläutert. Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 geschlossen wird, wird der Voreinstellungsmodus ver­ fügbar. Wenn in diesem Zustand der Einstellungsschalter SW2 gedrückt wird, werden die Brennweitendaten f zu dieser Zeit durch die Entfernungsmeßeinrichtung 14 gelesen und in die Steuerschaltung 24 eingegeben. Die Steuerschaltung 24 speichert die Brennweite f als voreingestellte Brennweite fp. Wenn der Vorein­ stellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 gleichzeitig geschlossen werden, wird also die aktuelle Brennweite f gespeichert (oder voreingestellt).

Wenn der Einstellungsschalter SW2 geschlossen wird, wenn der Voreinstellungsschalter SW1 geöffnet ist, nimmt die Steuerschaltung 24 die Brennweitendaten f aus der Ent­ fernungsmeßeinrichtung 14 heraus und vergleicht die Brennweite f mit dem Voreinstellungswert fp und steuert das Zoomen dann durch Antreiben des Zoommotors 13 in eine solche Richtung, daß die Brennweite f und die Voreinstellungsbrennweite fp einander annähern, bis sie übereinstimmen.

Wenn bei diesem zuvor erwähnten Beispiel der Fotograf die Brennweite f voreinstellen möchte, drückt er sowohl den Voreinstellungsschalter SW1 als auch den Einstel­ lungsschalter SW2 gleichzeitig. Er kann die Brennweite f zurück in den voreingestellten Zustand bringen, indem er nur den Einstellungsschalter SW2 drückt.

Wenn der Fotograf den Einstellungsschalter SW2 drückt, während der Zoombetriebsring 15 dreht, kann der Fotograf eine Priorität auf entweder den Betrieb des Zoombetriebs­ rings 15 oder des Einstellungsschalters SW2 setzen. Es ist auch möglich, wenn der Voreinstellungsschalter SW1 geschlossen wird, die Brennweite f voreinzustellen und gleichzeitig die Daten für die scharfgestellte Objekt­ entfernung D aus der Entfernungsmeßeinrichtung 14 ein­ zulesen und als Vorstellungswert Dp zu speichern. In diesem Fall steuert die Steuerschaltung 24 das Zoomen, wenn nur der Voreinstel­ lungsschalter SW2 geschlossen wird, und treibt zur selben Zeit den AF-Motor 25 an, um mit dem voreingestellten Wert Dp scharf zu stellen.

Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, daß die Voreinstellungswerte fp und Dp durch den Fotografen ausgewählt werden können.

Als nächstes wird der Voreinstellungszoombetrieb in einer Kamera an Hand des Betriebsflußdiagramms, gezeigt in Fig. 2, erläutert.

Dieser Betrieb wird gemäß einem im ROM der Steuerschaltung 24 gespeicherten Steuer­ programm ausgeführt.

Wenn der Hauptschalter SW3 eingeschaltet wird, wird überprüft, ob ein Motorzoomobjektiv angebracht ist oder nicht (S101).

Wenn kein Motorzoomobjektiv angebracht ist, wird der Lichtmeßschalter SWS überprüft. Wenn er geschlossen ist, werden die Lichtmessung und ein AF-Prozeß ausgeführt. Dann wird der Auslöseschalter SWR geprüft. Wenn er geschlossen ist, wird ein gewöhnlicher Belichtungsprozeß durchgeführt und dieses Flußdiagramm endet (S103, S105, S107 und S109). Wenn der Lichtmeßschalter SWS nicht geschlossen ist, kehrt das Programm ohne jede Verarbeitungzum Schritt S101 zurück. Wenn der Lichtmeßschalter SWS geschlossen ist, der Auslöseschalterr SWR jedoch nicht, werden die Lichtmessung und der AF-Prozeß ausgeführt, und das Programm kehrt dann zum Schritt S101 zurück.

Wenn ein Motorzoomobjektiv 10 angebracht ist, werden der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 überprüft, um festzustellen, ob sie geschlossen sind (S111, S113 und S117). Wenn der Voreinstellungs­ schalter SW1 geschlossen ist und der Einstellungs­ schalter SW2 gleichfalls geschlossen ist, liegt der Vorein­ stellungsmodus vor. Dann wird die aktuelle Brennweite f als die Voreinstellungsbrennweite fp gespeichert. Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 gechlossen, der Einstellschalter SW2 jedoch geöffnet ist, springt das Programm zu Schritt S125 (S111, S113, S115).

Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 geöffnet, der Einstellungsschalter SW2 jedoch geschlossen ist, wird geprüft, ob die Voreinstellungsbrennweite fp gespeichert worden ist. Ist dies nicht der Fall, springt das Programm zu Schritt S125 (S117). Wenn sie gespeichert worden ist, werden die aktuelle Brennweite f und die Voreinstellungs­ brennweite fp miteinander verglichen. Wenn f=fp, dann springt das Programm zu Schritt S125. Wenn f≠fp, wird ein gesteuertes Zoom ausgeführt, so daß f=fp, und das Programm springt zu Schritt S125 (S119, S121 und S123).

In Schritt S125 wird geprüft, ob der Lichtmeßchalter SWS geschlossen ist. Wenn er nicht geschlossen ist, kehrt das Programm zu Schritt S101 zuzrück; wenn er geschlossen ist, werden die Lichtmessung und der AF-Prozeß ausgeführt. Dann wird überprüft, ob ein Konstantvergrößerungsmodus eingeschaltet ist oder nicht (S125, S127 und S129). Wenn der Konstantvergrößerungsmodus nicht vorliegt, springt das Programm zu Schritt S133. Wenn der Konstantvergrößerungsmodus vorliegt, wird das Zoomen so ausgeführt, daß die Vergrößerung konstant bleibt. Dann wird in Schritt S133, geprüft, ob der Auslöseschalter SWR eingeschaltet ist oder nicht (S129, S131 und S133). Der Konstantvergrößerungsmodus ist eine Betriebsart, bei der das Zoomen derart erfolgt, daß das Verhältnis Entfernung zu Objekt/Brennweite konstant bleibt.

Wenn der Auslöseschalter SWR nicht geschlossen ist, kehrt das Programm zurück zu Schritt S101. Wenn er eingeschaltet ist, wird überprüft, ob ein Belichtungs­ zoommodus eingeschaltet ist (S135).

Wenn der Belichtungszoommodus nicht vorliegt, wird ein gewöhnlicher Belichtungsprozeß ausgeführt, und das Fluß­ diagramm endet. Wenn der Belichtungszoommodus vorliegt, wird ein Belichtungszoomprozeß ausgeführt, bei dem das Zoomen während der Belichtung durchgeführt wird, und dieses Flußdiagramm endet (S135, S137 und S139).

Bei diesem Beispiel kann der Fotograf während der zuvor beschriebenen Prozesse das Motorzoomen nach Belieben ausführen. Obwohl hierbei die Auswahl des Voreinstellungsmodus durch den Voreinstellungsschalter SW1 erfolgt, ist auch ein anderes Verfahren möglich, bei dem die Auswahl durch den Modusauswahlschalter SWM erfolgt. In diesem Fall wird der Voreinstellungsmodus durch den Modusauswahl­ schalter SWM nach dem Voreinstellen in dem Voreinstel­ lungsmodus gelöscht.

Vorzugsweise sind der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 an dem Motorzoomobjektiv 10 installiert. Wenn sie z. B. an einer Position installiert sind, bei der der Zeige- und der Mittelfinger sie betätigten können, kann der Fotograf den Zoom­ betriebsring 15 gleichzeitig mit derselben Hand betätigen.

Vorstehend wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Erfindung auf eine einäugige Reflexkamera angewendet ist. Sie kann jedoch auch auf Zentralverschluß­ kameras angewendet werden. In einem solchen Fall können alle Operationen durch diene einzelne CPU gesteuert werden. Die Erfindung kann auch auf Wechselobjektive für einäugige Reflexkameras angewendet werden, die keine Voreinstellungszoomfunktion in ihrem Kameragehäuse haben. In diesem Fall können eine Steuereinrichtung (CPU), der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstel­ lungsschalter SW2 in den Wechselobjektiven selbst installiert werden.

Wenn eine Anzeige 30 vorgesehen ist, um das Vorliegen eines Voreinstellungswertes und den Vorein­ stellungswert selbst anzuzeigen, kann der Voreinstel­ lungszustand genau beobachtet werden.

Durch die Erfindung können das Voreinstellen der Brennweite und die Steuerung zum Einstellen des Vorein­ stellungswertes leicht durch Betätigen der Betriebs­ einrichtung vollzogen werden. Selbst wenn der Fotograf unter Bedingungen aufnimmt, die sich von den Voreinstel­ lungswerten unterscheiden, kann daher die Voreinstel­ lungsbrennweite durch einfaches Betätigen der Betriebs­ einrichtung wieder erreicht werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Antreiben eines Objektives (10) mit mindestens einer Linsengruppe (L1, L2), mit einer elektrischen Antriebseinheit (13), mit einer eine Speichereinrichtung zum Speichern mindestens einer Position der Linsengruppe (L1, L2) enthaltenden Steuereinrichtung (24) zum Verstellen der Linsengruppe in die in der Speichereinrichtung gespeicherte Position mittels der elektrischen Antriebseinheit (13), ge­ kennzeichnet durch eine Betriebseinrichtung (SW1, SW2; SWM, SW2) mit einem Schalter für die Vorein­ stellung (SW1; SWM) und einem Einstellungsschalter (SW2), wobei bei gleichzeitigem Betätigen dieser Schalter (SW1, SW2; SWM, SW2) die Brennweitenspeicher­ einheit eine Brennweite speichert und wobei bei alleinigem Betätigen des Einstellungsschalters (SW2) die Steuereinrichtung (24) die Linsengruppe (L1, L2) in die der gespeicherten Brennweite entsprechende Position steuert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, mit einer Entfer­ nungsdatenerfassungseinrichtung (14) zum Erfassen der Objektentfernung, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitigem Betätigen beider Schalter (SW1, SW2; SWM, SW2) sowohl der aktuelle Wert der Objekt­ entfernung als auch der aktuelle Wert der Brennweite in der Speichereinrichtung gespeichert werden, und daß ein alleiniges Betätigten des Ein­ stellungsschalters (SW2) zu einem späteren Zeit­ punkt die Steuereinrichtung (24) veranlaßt, die Brennweite des Objektives mit Hilfe der Antriebs­ einheit (13) derart zu steuern, daß das Verhältnis des gespeicherten Wertes für die Objektentfernung zu dem gespeicherten Wert für die Brennweite gleich dem Verhältnis des Wertes der Objektentfernung im späteren Zeitpunkt zu dem Wert der eingestellten Brennweite ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (14) zum Erfassen einer Position der einen Linsengruppe oder der mehreren Linsengruppen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für ein Wechselobjektiv (10), das abnehmbar an einem Kameragehäuse (20) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (10) die elektrische Antriebseinheit (13) und das Kameragehäuse (20) die Speichereinrichtung, die Steuereinrichtung (24) und die Betriebseinrichtung (SW1, SW2; SWM, SW2) enthält.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv eine fokussierende Linsengruppe (L1) hat, die von der elektrischen Antriebseinheit (13) anzutreiben ist, daß die Speichereinrichtung einer Speichereinheit zum Speichern einer vorgegebenen Position der fokussierenden Linsengruppe (L1) ist, und daß die Steuereinrichtung (24) die elektrische Antriebseinheit (13) derart antreibt, daß die Linsengruppe (L1) in die in der Speichereinrichtung gespeicherte Position bewegt wird.