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1. Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Zoomobjektivbzw. Zoomlinsen-Vorrichtung und insbesondere eine
Zoomlinsen-Vorrichtung, die einen einzigen bzw. einzelnen Motor
verwendet, um zu bewirken, dass wenigstens zwei Linsengruppen sowohl beim
Zoomen als auch beim, Fokussieren sich in Richtung einer optischen
Achse relativ zueinander bewegen.
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Das US Patent Nr. 5,223,873 offenbart
eine Zoom-Linse, die sowohl zum Zoomen als auch zum Fokussieren
eine einzelne Betätigungsvorrichtung verwendet.
Diese Zoomlinsen-Vorrichtung
enthält hauptsächlich einen
Zoomring, ein Linsengruppenpaar und einen Motor zum Drehen des Zoomrings. Der
Zoomring besitzt Nockenkurven eines ersten Typs und eines zweiten
Typs, die an der inneren Umfangsfläche ausgebildet sind. Die Nockenkurven
des ersten Typs sind vorgesehen, um zu bewirken, dass die beiden
Linsengruppen sich zum Zoomen relativ zueinander bewegen. Die Nockenkurven
des zweiten Typs sind vorgesehen, um zu bewirken, dass sich eine
der Linsengruppen längs
eines Bahnverlaufs bewegt, der vom Zoomen verschieden ist. Die Nockenkurven
des zweiten Typs verlaufen im Unterschied zu den Nockenkurven des
ersten Typs in einer anderen Art, so dass die Nockenkurven des zweiten Typs
zum Fokussieren verwendet werden, nachdem der Zoomring durch die
Wirkung der Nockenkurven des ersten Typs in eine der vorgegebenen
Zoompositionen bewegt wurde.
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Da im Stand der Technik die Nockenkurven des
ersten Typs zum Zoomen und die Nockenkurven des zweiten Typs zum
Fokussieren ineinander verlaufen bzw. sich fortsetzen werden die
Zoomposition und die Fokussierungsposition durch den Drehwinkel des
Zoomrings bestimmt. Die jeweiligen Zoompositionen sind durch den
Verlauf der Nockenkurven fest definiert. Es ist unmöglich, die
Intervalle zwischen den Zoompositionen zu modifizieren, nachdem
die Nockenkurven festgelegt wurden. Es ist natürlich unmöglich, die Brennweite kontinuierlich
zu variieren. Da die Länge
der kontinuierlichen Nockenkurven zwangsläufig groß ist, ist darüber hinaus
ein schnelles Zoomen schwierig.
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Im Hinblick auf das Voranstehende
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens in ihren
bevorzugten Formen eine Zoomlinsen-Vorrichtung zu schaffen, die
sowohl zum Fokussieren als auch zum Zoomen einen einzelnen Motor verwendet
und die Brennweite kontinuierlich und schnell variieren kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Zoomlinsen-Vorrichtung
geschaffen, die im Anspruch 1 definiert ist.
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Da die Zoomposition durch den, Drehbetrag und
die Drehrichtung der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel bestimmt
wird und die Fokussierungsposition durch den Drehbetrag des Antriebsrings
relativ zur schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel bestimmt wird, kann die Zoomposition durch Verwendung
einer einfachen Steuerfolge kontinuierlich und schnell geändert werden.
Außerdem ist
der mechanische Aufbau einfach und kompakt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird außerdem
ein Verfahren zum Zoomen und Fokussieren einer Zoomlinsen-Vorrichtung
durch Verwendung eines Motors geschaffen, das in Anspruch 13 definiert ist.
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Die obigen sowie weiteren Aufgaben
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der
folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen,
wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gelesen wird, die
lediglich zur Erläuterung
gegeben wird und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränkt, wobei
in sämtlichen
Ansichten gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile
bezeichnen, und in der:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Zoomlinsen-Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht wesentlicher Teile der ersten
Ausführungsform ist;
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3 eine
axiale Schnittansicht der an einem Weitwinkelende befindlichen Zoomlinsen-Vorrichtung
der ersten Ausführungsform
ist;
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4 eine
radiale Schnittansicht der Zoomlinsen-Vorrichtung der ersten Ausführungsform
ist, die von der Filmoberfläche
betrachtet wird;
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5 eine
erläuternde
Ansicht ist, die einen Relativdrehbereich eines Antriebsrings an
einer schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel darstellt;
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6 eine
abgewickelte Ansicht einer Nockentrommel ist, die vom äußeren Umfang
betrachtet wird;
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7 eine
erläuternde
Ansicht ist, die die Beziehung zwischen einem Nockenvorsprung des Antriebsrings
und einer Fokussierungsnockenkurve der Nockentrommel darstellt;
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8 eine
axiale Schnittansicht der an einem Fernauf nahmeende befindlichen
Zoomlinsen-Vorrichtung der ersten Ausführungsform ist;
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9 eine
erläuternde
Ansicht einer Codierplatte und einer Schleifbürstenvorrichtung ist, die einen
Zoompositionsdetektor bilden;
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10 eine
vergrößerte Ansicht
eines Nockenstifts mit einem biegbaren Abschnitt ist;
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11 eine
erläuternde
Ansicht des Nockenstifts mit dem biegbaren Abschnitt ist, der von der
Spitze des Nockenstifts betrachtet wird;
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12 ein
Ablaufplan ist, der eine Betriebsfolge der Zoomlinsen-Vorrichtung
der ersten Ausführungsform
darstellt;
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13 ein
Ablaufplan ist, der eine Folge zur Abweichungskorrektur der Zoomlinsen-Vorrichtung der
ersten Ausführungsform
darstellt;
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14 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Zoomlinsen-Vorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ist;
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15 eine
radiale Schnittansicht der Zoomlinsen-Vorrichtung der zweiten Ausführungsform
ist, die eine anfängliche
Fokussierungsposition an einem Weitwinkelende darstellt;
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16 eine
axiale Schnittansicht der am Weitwinkelende befindlichen Zoomlinsen-Vorrichtung
der zweiten Ausführungsform
ist;
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17 eine
axiale Schnittansicht der an einem Fernauf nahmeende befindlichen
Zoomlinsen-Vorrichtung der zweiten Ausführungsform ist;
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18 eine
radiale Schnittansicht der Zoomlinsen-Vorrichtung der zweiten Ausführungsform
ist, die eine Zoomposition zwischen dem Weitwinkelende und dem Fernaufnahmeende
darstellt;
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19 eine
radiale Schnittansicht der am Fernaufnahmeende befindlichen Zoomlinsen-Vorrichtung
der zweiten Ausführungsform
ist; und
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20 eine
radiale Schnittansicht der Zoomlinsen-Vorrichtung der zweiten Ausführungsform
ist, die einen Rücksetzschritt
des Antriebsrings in die anfängliche
Fokussierungsposition darstellt, nachdem in Richtung des Weitwinkelendes
gezoomt wurde.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt
ist, wird eine Zoomlinsen-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
bei einem aus zwei Komponenten bestehenden Zoomlinsen-System des
Typs mit mechanischer Kompensation angewendet, das zwei Linsengruppen
enthält.
Die Zoomlinsen-Vorrichtung weist hauptsächlich eine feste Trommel 10,
eine schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11, einen Antriebsring 12,
eine vordere Linsengruppe 13, eine hintere Linsengruppe 14,
eine axial bewegliche Trommel 15, eine Nockentrommel 16,
einen Auslöserblock 17,
einen axial beweglichen Führungsring 18 und eine
dekorative Abdeckplatte 19 auf.
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Die feste Trommel 10 besitzt
an ihrer inneren Umfangsfläche
eine innere schraubenlinienförmige Nut 20.
Die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 besitzt an ihrer äußeren Umfangsfläche einen äußeren schraubenlinienförmigen Steg 21,
der an der inneren schraubenlinien förmigen Nut 20 der
festen Trommel 10 in Eingriff ist, so dass sich die bewegliche
Trommel in der festen Trommel 10 um eine optische Achse 22 des
Linsensystems drehen kann, wodurch sie sich gemäß der Führung der schraubenlinienförmigen Elemente 20 und 21 in
der axialen Richtung bewegt. Die dekorative Abdeckplatte 19 ist an
der vorderen Fläche
der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 befestigt. Die vordere Linsengruppe 13,
der Auslöserblock 17,
die Nockentrommel 16, die axial bewegliche Trommel 15,
die hintere Linsengruppe 14, der Antriebsring 12 und
der axial bewegliche Führungsring 18 sind
in dieser Reihenfolge von der Vorderseite in der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 angebracht, wobei die Vorderseite die Objektivseite
und die Rückseite die
Bildseite ist.
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Der Auslöserblock 17 und der
axial bewegliche Führungsring 18 sind
an der Vorderseite bzw. der Rückseite
der axial beweglichen Trommel 15 befestigt. Die axial bewegliche
Trommel 15, der Auslöserblock 17 und
der axial bewegliche Führungsring
sind gemeinsam in Richtung der optischen Achse 22 relativ
zur schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 beweglich. Der axial bewegliche
Führungsring 18 besitzt
drei radiale Vorsprünge 23,
die an seinem äußeren Umfang
in regelmäßigen Intervallen
ausgebildet sind. Die radialen Vorsprünge 23 werden in drei axiale
Schlitze 24 der festen Trommel 10 eingesetzt, so
dass die axial bewegliche Trommel 15 und der Auslöserblock 17 sich
in der festen Trommel 10 nicht drehen können, während die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 um die optische Achse 22 relativ zur
axial beweglichen Trommel 15 drehbar ist. Die vordere Linsengruppe 13 ist
an der Vorderseite des Auslöserblocks 17 befestigt.
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Ein Zahnrad 25 ist an einem
der radialen Vorsprünge 23 des
axial beweglichen Führungsrings 18 angebracht.
Das Zahnrad 25 ist durch einen der axialen Schlitze 24 der festen
Trommel 10 an einem Antriebszahnrad 26 in Eingriff.
Das Antriebszahnrad 26 überträgt die Rotationsbewegung
des Motors 27 auf das Zahnrad 25. Das Antriebszahnrad 26 besitzt
in seiner axialen Richtung, die paratlel zur optischen Achse 22 verläuft, eine
Länge,
so dass das Zahnrad 25 am Antriebszahnrad 26 in
Eingriff bleibt, während sich
die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 10 in axialer Richtung bewegt.
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Der Antriebsring 12 wird
zwischen der hinteren Fläche
der axial beweglichen Trommel 15 und dem axial beweglichen
Führungsring 18 gehalten,
so dass er um die optische Achse 22 drehbar ist. Der Antriebsring 12 ist über einen
begrenzten Winkelbereich an seiner äußeren Umfangsfläche mit
einem bzw. als Zahnrad 28 ausgebildet. Der Antriebsring 12 besitzt
außerdem
drei axiale Schenkel 30, die in seiner Umfangs- oder Drehrichtung
in regelmäßigen Intervallen
beabstandet sind. Die axialen Schenkel 30 besitzen in der
Umfangsrichtung eine gleiche Länge und
sind in drei stufenförmige
Aussparungsabschnitte 31 der inneren Umfangsfläche der
schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 eingesetzt, die in Übereinstimmung
mit den axialen Schenkeln 30 angeordnet sind. Die stufenförmigen Aussparungen 31 besitzen-
in der Umfangsrichtung der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 eine
Länge,
die größer als
die Umfangslänge
der axialen Schenkel 30 ist, so dass die axialen Schenkel 30 in
den stufenförmigen
Aussparungen 31 in der Umfangsrichtung beweglich sind.
Das heißt,
der Antriebsring 12 ist an die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 mit einem Spiel gekoppelt, so dass er relativ
zur schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 um einen begrenzten Winkel drehbar
ist, der dem Spiel, d. h. dem beweglichen Bereich der axialen Schenkel 30 in
den stufenförmigen
Aussparungen 31 entspricht. Im hinteren Ende der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 ist in Übereinstimmung
mit dem Zahnrad 28 ein Ausschnitt 29 ausgebildet,
um dem Zahnrad 25 einen Zugang zum Zahnrad 28 zu ermöglichen.
Auf diese Weise kann der Motor 27 den Antriebsring 12 über die
Zahnräder 26, 25 und 28 drehen.
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Die Nockentrommel 16 ist
so auf der axial beweglichen Trommel 15 befestigt, dass
die Nockentrommel 16 um die optische Achse 22 drehbar
und auf der axial beweglichen Trommel 15 längs der
optischen Achse 22 beweglich ist. Die Nockentrommel 16 besitzt
an ihrer äußeren Umfangsfläche drei
axiale Führungsstege 32,
die in der Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen beabstandet
sind. Die axialen Führungsstege 32 sind
in drei axialen Führungskurven 33 in
Eingriff, die in Übereinstimmung
mit den axialen Führungsstegen 32 an
der inneren Umfangsfläche
der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 ausgebildet sind. Da die axialen
Führungskurven 33 in
der axialen Richtung länger
sind als die axialen Führungsstege 32,
jedoch im Wesentlichen die gleiche Breite besitzen wie die axialen
Führungsstege 32,
ist die Nockentrommel 16 längs der optischen Achse 22 relativ
zur schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 beweglich, dreht sich jedoch gemeinsam
mit der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11.
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Die hintere Linsengruppe 14 wird
in der axial beweglichen Trommel 15 gehalten. Die hintere
Linsengruppe 14 besitzt drei Nockenstifte 34,
die von einer Halterung oder einem Rahmen der hinteren Linsengruppe 14 radial
nach außen
vorstehen. Die Nockenstifte 34 sind in regelmäßigen Intervallen
in der Umfangsrichtung beabstandet und sind durch drei axiale Führungsschlitze 35 der
axial beweglichen Trommel 15 in drei Nockenkurven 36 in
Eingriff, so dass die Drehung der Nockentrommel 16 bewirkt, dass
sich die Stifte 34 längs
der Nockenkurven 36 bewegen. Die Nockenkurven 36 verlaufen
schraubenlinienförmig
um die optische Achse 22 und parallel zueinander. Wenn
sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 dreht, bewegt sich gemäß dieser Konfiguration die
hintere Linsengruppe 14 längs der optischen Achse 22 in
der axial beweglichen Trommel 15, d. h. in der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11, wobei ihre Drehung durch die axialen Führungsschlitze 35 angehalten
wird. Auf diese Weise bewegt sich die hintere Linsengruppe 14 in
der axialen Richtung relativ zur vorderen Linsengruppe 13,
wodurch der Abstand zur vorderen Linsengruppe 13 variiert
wird.
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Zum Zoomen wird der Antriebsring 12 durch den
Motor 27 um mehr als den vorgegebenen Drehwinkel gedreht,
der für
die Drehung des Antriebsrings 12 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 zugelassen
ist. Wenn sich der Antriebsring 12 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 dreht,
kommt eine Seitenkante 30a oder 30b der axialen Schenkel 30 schließlich mit
einer Seitenwand 31a oder 31b der stufenförmigen Aussparungen 31 in
Kontakt, wie in den 4 und 5 genau gezeigt ist. Daraufhin
wird die weitere Drehung des Antriebsrings 12 auf die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 übertragen,
wodurch die gemeinsame Drehung der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 bewirkt wird. Die Drehung der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 bewirkt, dass sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 gemäß der Führung der
schraubenlinienförmigen
Elemente 20 und 21 längs der optischen Achse bewegt.
Die vordere Linsengruppe 13 wird gemeinsam mit der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 in axialer Richtung bewegt und die Nockentrommel 16 wird
gemeinsam mit der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 gedreht.
Die Drehung der Nockentrommel 13 bewirkt, dass sich die
hintere Linsengruppe 14 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 in axialer Richtung bewegt, da die Nockenstifte 34 durch.
die axialen Führungsschlitze 35 in
den Nockenkurven 36 in Eingriff sind. Auf diese Weise sind die
axialen Positionen der hinteren Linsengruppe 14 und der
vorderen Linsengruppe 13 veränderlich, um die Brennweite
der Zoomlinse kontinuierlich zu variieren.
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An den inneren Oberflächen der
jeweiligen axialen Schenkel 30 sind einteilig Nockenvorsprünge 40 ausgebildet.
Die Nockenvorsprünge 40 sind
in drei Fokussierungsnockenkurven 41 in Eingriff, die in
regelmäßigen Intervallen
um die äußere Umfangsfläche der
Nockentrommel 16 ausgebildet sind. Wie in 6 genau gezeigt ist, verlaufen die Fokussierungsnockenkurven 41 ebenfalls
schraubenlinienförmig
um die optische Achse 22, besitzen jedoch unterschiedliche
Verläufe
gegenüber
jenen der Nockenkurven 36. Zum Fokussieren wird der Antriebsring 12 relativ
zur schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 innerhalb des begrenzten Winkelbereichs
gedreht, der durch den beweglichen Bereich fR der axialen Schenkel 30 innerhalb
der stufenförmigen
Aussparungen 31 bestimmt ist. In dieser Beschreibung wird
nachfolgend der begrenzte Winkelbereich, der durch den beweglichen
Bereich fR bestimmt ist, als der Relativdrehbereich des Antriebsrings 12 relativ zur
schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 bezeichnet. Mit der Drehung des
Antriebsrings 12 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 bewegen sich die Nockenvorsprünge 40 längs der Fokussierungsnockenkurven 41,
wie in 7 gezeigt ist.
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Die Nockenvorsprünge 40 üben tatsächlich Kräfte sowohl
in der Umfangsrichtung als auch in der axialen Richtung auf die
Nockenkurven 41 aus, die Kraft, die zum Drehen der schraubenförmig beweglichen
Trommel 11 erforderlich ist, ist jedoch so groß, dass
die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 durch die in der Umfangsrichtung
auf die Nockenkurven 41 angewendete Kraft nicht bewegt
wird.
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Daher wird die Nockentrommel 16 wegen des
Eingriffs zwischen den axialen Führungsstegen 32 der
Nockentrommel 16 und den axialen Führungskurven 33 der
schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 am Drehen gehindert. Solange die
axialen Schenkel 30 sich innerhalb der stufenförmigen Aussparung 31 bewegen
und deswegen die Antriebskraft lediglich von den Nockenvorsprüngen 40 auf
die Nockenkurven 41 ausgeübt wird, wird die Nockentrommel 16 deswegen
lediglich in der axialen Richtung bewegt und die Brennweite wird
daher nicht variiert. Mit der axialen Bewegung der Nockentrommel 16 schieben
die Nockenkurven 36 die Nockenstifte 34 in die
axiale Richtung, so dass sich die hintere Linsengruppe 14 in
der axialen Richtung bewegt. Auf diese Weise wird nur die hintere
Linsengruppe 14 zum Fokussieren bewegt, während lediglich
der Antriebsring gedreht wird.
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Wie in 8 gezeigt
ist, wird der Motor 27 durch eine Steuereinheit 46 über einen
Antrieb 45 angetrieben. Es ist ein Untersetzungsgetriebezug 47 von
einem Antriebswellenzahnrad 27a des Motors 27 zum
Antriebszahnrad 26 vorhanden. Die Steuereinheit 46 steuert
das Zoomen durch den Antrieb des Motors 27 in Reaktion
auf einen Zoomschalter, der in einer Bedienkonsole 48 vorgesehen
ist. Der Zoomschalter enthält
einen Fernaufnahme-Zoomknopf zum Ändern der Brennweite zur Fernaufnahmeseite und
einen Weitwinkel-Zoomknopf zum Ändern
der Brennweite zur Weitwinkelseite. In den 3 und 8 sind
durch die Bezugszeichen 49 und 50 eine Filmoberfläche bzw.
eine Vorderwand des Kamerakörpers bezeichnet.
Die Steuereinheit 46 steuert das Zoomen, das Fokussieren
und die Belichtung gemäß einem
Ablaufprogramm, das in einem ROM 51 gespeichert ist.
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Ein Codierrad 52 mit radialen
Schlitzen ist an der Antriebswelle des Motors 27 für eine gemeinsame
Drehung mit der Antriebswelle angebracht. Ein Photosensor 53 ist
in der Bahn des Codierrads 52 angeordnet, um die Schlitze
des Codierrads 52 zu erfassen und ein Codierimpulssignal
an die Steuereinheit 46 auszugeben. Die Steuereinheit 46 bestimmt den
Drehwinkel des Motors 27 anhand des Codierimpulssignals.
Die Steuereinheit 46 startet den Motor 27 und
hält ihn
unter Bezugnahme auf den Drehwinkel an.
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Nach der bisherigen Beschreibung
ist es gemäß der Konfiguration
der vorliegenden Erfindung möglich,
die Brennweite kontinuierlich zu variieren. Es ist jedoch vorzuziehen,
mehrere Zoomposition in geeigneten Intervallen im Voraus festzulegen,
um die Fokussierungssteuerung für
die praktische Verwendung ausreichend einfach zu gestalten. Aus
Gründen der
Einfachheit basiert die folgende Beschreibung auf einem Beispiel,
bei dem zwischen einem Fernaufnahmeende und einem Weitwinkelende
drei Zoompositionen im Voraus festgelegt sind, obwohl es möglich ist,
zwischen den Enden mehr als drei Zoompositionen zu schaffen.
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An der Vorderfläche des Auslöserblocks 17 ist
eine halbkreisförmige
Codierplatte 35 vorhanden. Eine Schleifbürstenvorrichtung 56 ist
an einem inneren Vorderabschnitt der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 befestigt, so dass die Schleifbürstenvorrichtung 56 mit
der Drehung der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 auf der Codierplatte 55 gleitet
oder schleift. Wie in 9 genau gezeigt
ist, besitzt die Schleifbürstenvorrichtung 56 ein
Paar Signalschleifbürsten 56a und 56b und
eine Erdungsschleifbürste 56c.
Dementsprechend enthält die
Codierplatte 55 einen Erdungskontakt GRD und drei Signalkontakte E0, E1 und E2.
Somit entsprechen die Kontaktpositionen der Schleifbürsten 56a bis 56c auf
der Codierplatte 55 einer Drehposition der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11. Die Schleifbürstenvorrich tung 56 und
die Codierplatte 55 bilden einen Zoomposition-Detektor.
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In 9 entsprechen
die Kontaktpositionen Z1, Z2, Z3, Z4 und Z5 der
Schleifbürstenvorrichtung 56 auf
der Codierplatte 55 den im Voraus festgelegten Zoompositionen,
wobei die Position Z1 dem Weitwinkelende und die Position Z5 dem
Fernaufnahmeende entspricht. Das heißt, die Schleifbürsten 56a bis 56c werden
in eine der Positionen Z1 bis Z5 platziert, wenn
sich die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 in eine entsprechende Position der im
Voraus festgelegten Zoompositionen bewegt. Die Signalkontakte E0 bis E2 sind
so vorgesehen, dass bei jeder der Zoompositionen Z1 bis Z5 ein
anderer Code geliefert wird. Da die Codiersignale, die von den Signalschleifbürsten 56a und 56b erzeugt
werden, bei jeder Zoomposition unterschiedlich sind, kann die Steuereinheit 46 die
vorhandene Zoomposition identifizieren. Gemäß dieser Konfiguration ist
es außerdem
möglich,
jede Abweichung von diesen im Voraus festgelegten Zoompositionen
zu erfassen, die durch eine auf die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 einwirkende äußere Kraft
bewirkt werden kann, und die Richtung der Abweichung zu bestimmen.
Deswegen werden die Zoompositionen Z1 bis Z5 als
Bereitschaftspositionen verwendet, in denen die Zoomlinse durch
das Zoomen immer vor dem Fokussieren angeordnet ist und in die sie
nach der Belichtung zurückgeführt wird.
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Zum Zoomen treibt die Steuereinheit 46 den Motor 27 so
an, dass er sich in Abhängigkeit
davon, ob der Fernaufnahme-Zoomknopf oder der Weitwinkel-Zoomknopf
betätigt
wird, in Vorwärts-
oder Rückwärtsrichtung
dreht. Wenn wenigstens eine der Signalschleifbürsten 56a und 56b mit
einem beliebigen Signalkontakt E0 bis E2 in Kontakt
ist und ein Ein-Signal ausgibt, wenn die Betätigung des Zoomschalters beendet
wird, hält
die Steuereinheit 26 den Motor 27 sofort an, wenn
die Zoomlinse zu diesem Zeitpunkt in einer der im Voraus festgelegten
Zoompositionen Z1 bis Z5 angeordnet ist.
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Wenn bei Beendigung der Betätigung des Zoomschalters
keine der Signalschleifbürsten 56a und 56b ein
Ein-Signal ausgibt, treibt die Steuereinheit 26 den Motor 27 weiter
an, bis von einer der Signalschleifbürsten 56a und 56b ein
Ein-Signal erzeugt wird. Nachdem auf diese Weise die Zoomlinse an
einer der im Voraus festgelegten Zoompositionen Z1 bis Z5 positioniert
wurde, identifiziert die Steuereinheit 46 die vorhandene
Zoomposition mit den Codiersignalen, die über die Schleifbürstenvorrichtung 56 von
den Signalkontakten E0 bis E2 erfasst werden. Die
Daten der vorhandenen Zoomposition werden in einem RAM 54 gespeichert.
Auf diese Weise hält
die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 nach dem Zoomen immer an einer der
Drehpositionen an, die den im Voraus festgelegten Zoompositionen Z1 bis Z5 entsprechen,
wobei die Identifizierungsdaten der Zoomposition erhalten werden
können.
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Beim Fokussieren ist es für ein genaues
Fokussieren erwünscht,
am Ende des Zoomens die Position der Nockentrommel 16 in
der axialen Richtung vor dem Fokussieren zu erfassen. Um Kosten
einzusparen, kann jedoch der obenbeschriebene Zoomposition-Detektor
in der nachfolgend beschriebenen Weise eine Doppelfunktion als Detektor
der anfänglichen
Fokussierungsposition ausüben.
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Im Einzelnen wird die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 von der vorhandenen Zoomposition um einen solchen
Betrag in eine Richtung, z. B. in diesem Fall zur Fernaufnahmeseite
gedreht, dass die Signalschleifbürsten 56a und 56b an
den Signalkontakten E0 und E2 außer Kontakt
gelangen. Wenn z. B. der Signalpegel von einer der Signalschleifbürsten 56a und 56b von
Ein nach Aus wech selt, beginnt die Steuereinheit 46 Impulse
bis zu einer vorgegebenen Anzahl zu zählen, die als die Impulsanzahl
für die
anfängliche
Fokussierungsposition bezeichnet wird. Die Steuereinheit 46 hält den Motor 27 an,
wenn sie bis zu der vorgegebenen Anzahl gezählt hat. Im Ergebnis wird die
Schleifbürstenvorrichtung 46 an
einer der vorgegebenen anfänglichen
Fokussierungspositionen bis F1 bis F5 angeordnet,
d. h. an der zu der vorhergehenden Zoomposition nächsten Position.
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In den jeweiligen anfänglichen
Fokussierungspositionen sind die Nockenvorsprünge 40 an einer Endposition
FT der Fokussierungsnockenkurven 41 angeordnet, wie in 7 gezeigt ist, so dass die Nockentrommel 16 im
Bereich ihrer axialen Bewegung an der hintersten Position angeordnet
ist, d. h. die zur Filmoberfläche 49 naheliegende
Position. In dieser Ausführungsform
ist die Impulsanzahl für
die anfängliche
Fokussierungsposition unabhängig
von der Zoomposition konstant und wird im Voraus im ROM 51 gespeichert.
Auf diese Weise wird die Zoomlinse an einer der anfänglichen
Fokussierungspositionen F1 bis F5 positioniert,
ohne die Notwendigkeit, neben dem Zoomposition-Detektor einen speziellen Positionssensor
vorgesehen, der die Codierplatte 55 und die Schleifbürstenvorrichtung 56 enthält.
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Nachdem die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 und somit die Nockentrommel 16 in der
obenbeschriebenen Weise in die anfängliche Fokussierungsposition
gedreht wurden, beginnt die Steuereinheit 46 das Fokussieren.
Als Antwort auf einen zur Hälfte
niedergedrückten
Auslöserknopf
erfasst zunächst
ein Bereichsfindungsabschnitt 59 einen Subjektabstand und
in Übereinstimmung
mit dem. Subjektabstand wird eine Impulsanzahl zum Fokussieren aus
dem ROM 51 ausgelesen. Da der Betrag der axialen Bewegung
der hinteren Linsengruppe 14, der für das Fokussieren erforderlich
ist, selbst bei dem gleichen Subjektabstand in Abhängigkeit
von der Zoomposition variiert, speichert der ROM 51 mehrere
Tabellen oder Kurven, die verschiedene Beziehungen zwischen dem
Subjektabstand und der Impulsanzahl bei verschiedenen im Voraus
festgelegten Zoompositionen zeigen.
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Die Steuereinheit 46 dreht
den Motor 27 in der entgegengesetzten Richtung, d. h. in
die Richtung, um die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 in
diesem Fall zur Weitwinkelseite um einen solchen Winkel zu drehen,
der der Impulsanzahl entspricht, die durch den Subjektabstand festgelegt ist.
Der Drehwinkel zum Fokussieren ist immer auf den Relativdrehbereich
des Antriebsrings relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 beschränkt, d.
h. der bewegliche Bereich fR der axialen Schenkel 30 innerhalb
der stufenförmigen
Aussparungen 31.
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Nach dem Fokussieren steuert die
Steuereinheit 46 bei einem vollständig niedergedrückten Auslöserknopf
die Belichtung anhand einer Subjekthelligkeit. Anschließend dreht
die Steuereinheit 46 die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 zu eine der Zoompositionen Z1 bis Z5 zurück, wie oben
dargelegt wurde. Die Steuereinheit 46 überwacht ständig die vorhandene Zoomposition
durch Bezugnahme auf die Codiersignale, die über die Schleifbürstenvorrichtung 56 von
den Signalkontakten E0 bis E2 erfasst werden,
und schreibt die Positionsdaten in den RAM 54. Wenn die
Steuereinheit 46 eine Abweichung von der im Voraus festgelegten Zoomposition
erfasst, dreht die Steuereinheit 46 die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 in eine im Voraus festgelegte Richtung und bestimmt die
Richtung der Abweichung anhand des Ein-Aus-Musters der Codiersignale, die daraufhin
erhalten werden. Anschließend
dreht die Steuereinheit 46 die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 nochmals, um sie in die vorherige Zoomposition
zurückzuführen.
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Wie oben beschrieben wurde, sind
die Nockenstifte 34 der hinteren Linsengruppe 14 in
den axialen Führungsschlitzen 35 der
axial beweglichen Trommel 15 und den Nockenkurven 36 der
Nockentrommel 16 in Eingriff, so dass sich die hintere
Linsengruppe 14 gemeinsam mit der Bewegung von Kreuzungspunkten
zwischen den Nockenkurven 36 und den axialen Führungsschlitzen
35 bewegt, die durch die Drehung der Nockentrommel 16 mit
der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 bewirkt wird. Die Nockenstifte 34 können sich
nicht gleichmäßig längs der
Nockenkurven 36 bewegen, wenn der Druckwinkel der Nockenkurven 36 zu
groß ist,
wobei der Druckwinkel zwischen einer Normallinie der Nockenoberfläche jeder
Nockenkurve 36 und der Umfangsrichtung um die optische
Achse 22 gebildet wird. Eine sanfte und gleichmäßige Bewegung der
Nockenstifte 34 längs
der Nockenkurven 36 ist noch schwieriger, wenn die Herstellungsgenauigkeit oder
die Montagegenauigkeit der Nockenstifte 34, der axialen
Führungsschlitze 35 und/oder
der Nockenkurven 36 nicht ausreichend ist. wenn die Bewegung
der Nockenstifte 34 nicht gleichmäßig ist, erhöht sich
die Belastung des Motors 27 so stark, dass sich der Motor 27 nicht
mehr drehen kann. Eine Möglichkeit,
um dieses Problem zu verhindern, besteht in der Verwendung eines
Hochleistungsmotors, dieser ist jedoch teuer.
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Wie oben beschrieben wurde, sind
die Nockenkurven 36 außerdem
so vorgesehen, dass sie die Nockenstifte 34 in der axialen
Richtung schieben, um lediglich die hintere Linsengruppe 14 zum
Fokussieren in der axialen Richtung zu bewegen, während sich
die Nockentrommel 16 ohne Drehung in der axialen Richtung
bewegt. Obwohl die Kraft, die von den Nockenstiften 40 an
den Fokussierungsnockenkurven 41 angewendet wird, nicht
so groß ist,
dass sie eine Drehung der Nockentrommel 16 und der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 bewirkt, wirkt außerdem die Gegenkraft, die
von den Nockenstiften 34 auf die Nockenkurven 36 ausgeübt wird,
in der Umfangsrichtung sowie in der axialen Richtung. Deswegen ist
eine solche Konstruktion notwendig, dass die Komponente der Kraft,
die während
des Fokussierens auf die Kurven 36 in der Umfangsrichtung wirkt,
keine Drehung der Nockentrommel 16 und der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 bewirkt.
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Aus diesem Grund ist es vorzuziehen,
die Nockenstifte 34 so zu bilden, dass sie wenigstens an einer
der beiden die Umfangsabschnitte berührenden Seitenwänden oder
Nockenoberflächen 36a und 36b der
Nockenkurve 36 elastisch biegbar sind. Gemäß einer
Ausführungsform,
die in den 10 und 11 gezeigt ist, ist ein biegbarer
oder elastischer Abschnitt 60 einteilig in einer Spitze
des Nockenstifts 34 ausgebildet, die in die Nockenkurve 36 eingesetzt
ist. Der biegbare Abschnitt 16 wird durch eine Aushöhlung 60a und
ein elastisches freies Ende 60b, das durch die Aushöhlung 60a gebildet
wird, ausgebildet. Das freie Ende 60b verläuft bogenförmig längs der Umfangsfläche des
Nockenstifts 34 und ist mit der Nockenoberfläche 36b in
Kontakt, so dass der Querschnitt des biegbaren Abschnitts 60 wie
der Buchstabe "C" aussieht. Das freie Ende 60b ist nach
innen gebogen, wie in 11 durch
gestrichelte Linien gezeigt ist, wenn der Nockenstift 34 durch
die Nockenkurve 36 geschoben wird.
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In dieser Ausführungsform ist lediglich ein Bereich
des Nockenstifts 34, der die Nockenoberfläche 36b berührt, biegsam
ausgebildet. Das ist der Fall, da die Nockenkurven 36 die
Nockenstifte 34 immer in eine Richtung schieben, wie in 11 durch einen Pfeil Y gezeigt
ist. Das heißt,
lediglich die Nockenoberflächen 36b üben während der
Fokussierung eine Kraft auf den biegsamen Abschnitt 60 aus. Wenn
das freie Ende 60b elastisch nach innen gebogen wird, erhöht sich
die Reibung zwischen dem Nockenstift 34 und der Nockenoberfläche 36b,
so dass der Nockenstift 34 nicht mehr so einfach entlang,
der Nockenoberfläche 36b gleitet.
Dadurch wird die Kraft, die in der Richtung zur Drehung der Nockentrommel 16 ausgeübt wird,
ausgelöscht,
wodurch die axiale Bewegung der Nockentrommel 16 erleichtert und
die axiale Bewegung der hinteren Linsengruppe 16 zum Fokussieren
sichergestellt wird. Wenn die Nockentrommel 16 anhält, kehren
die freien Enden 60b elastisch in die anfängliche
Position zurück,
wie in Figur durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, wobei die
biegbaren Abschnitte 60 der Nockenstifte 36 zwischen
den Nockenoberflächen 36a und 36b eingeklemmt
sind.
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Jene Abschnitte der Nockenstifte 34,
die in die axialen Führungsschlitze 35 eingesetzt
sind, sind nicht biegbar ausgebildet. Die axialen Kanten der axialen
Führungsschlitze 35 sind
an der äußeren Umfangsseite
der axial bewegliche Trommel 15 stufenförmig ausgebildet, wie in 10 gezeigt ist, deshalb berühren die
Kanten der axialen Führungsschlitze 35 die
biegbaren Abschnitte 60 nicht.
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Die Funktionsweise der Zoomlinse
mit den obigen Konfigurationen wird unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben.
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Das Zoomen wird zunächst vom
Weitwinkelende zum Fernaufnahmeende ausgeführt. Wenn der Fernaufnahme-Zoomknopf
betätigt
wird, treibt die Steuereinheit 46 den Motor 27 an,
der sich in der Vorwärtsrichtung über den
Relativdrehbereich des Antriebsrings 12 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 hinaus dreht. Dadurch gelangen die axialen Kanten 30a der
axialen Schenkel 30 mit den Seitenwänden 31a der stufenförmigen Aussparungen 31 in
Kontakt und schieben die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11,
die sich in derjenigen Richtung dreht, damit bewirkt wird, dass
sich die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 nach vorn, d. h zur Objektivseite
bewegt.
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Wenn die Betätigung des Fernaufnahme-Zoomknopfes
beendet wird, überwacht
die Steuereinheit 46 die Codiersignale von den Signalkontakten E0 bis E2.
Wenn eines der Signale, die von den Signalschleifbürsten 56a und,
56b ausgegeben werden, den Ein-Pegel einnimmt, stoppt die Steuereinheit 46 sofort
die Ansteuerung des Motors 27. Wenn das nicht der Fall
ist, wird der Motor 27 weiter in der Vorwärtsrichtung
angetrieben, bis eine der Signalschleifbürsten 56a und 56b mit
einem der Signalkontakte E0 bis E2 in Kontakt
gebracht wird und somit ein Ein-Signal
ausgibt. Wenn die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 durch
die Vorwärtsdrehung
des Motors 27 gedreht wird, bewegt sich die Schleifbürstenvorrichtung 56 in 9 in Gegenuhrzeigerrichtung.
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Die Codiersignale, die von den Signalkontakten E0 bis E2 beim
Anhalten des Motors 27 erhalten werden, werden als Zoompositionsdaten
in den RAM 54 geschrieben. Wenn das Zoomen zur Fernaufnahmeseite
auf diese Weise ausgeführt
. wird, sind die axialen Kanten 30a der axialen Schenkel 30 mit
der Seitenwand 31a der stufenförmigen Aussparungen 31 in
Kontakt, wie in 5 gezeigt
ist. Andererseits befinden sich die Nockenvorsprünge 40 in der Endposition
FT in den Fokussierungsnockenkurven 41, wie in 7 durch die durchgehende
Linie gezeigt ist.
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Wenn der Auslöserknopf zur Hälfte niedergedrückt ist,
aktiviert die Steuereinheit 46 den Bereichsfindungsab schnitt 59,
um einen Subjektabstand zu messen. Gemäß dem Subjektabstand und der
gegenwärtigen
Zoomposition wird eine Impulsanzahl zum Fokussieren aus dem ROM 51 ausgelesen.
Außerdem
wird die konstante Impulsanzahl für die anfängliche Fokussierungsposition
aus dem ROM 51 ausgelesen. Diese Impulszahlen werden in
den RAM 54 geschrieben.
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Wenn der Photograph den Auslöserknopf
im Weiteren vollständig
niederdrückt,
treibt die Steuereinheit 46 den Motor 27 so an,
dass er sich vorwärts dreht.
Da die axialen Schenkel 30 noch an den Seitenwänden 31a der
stufenförmigen
Aussparungen 31 in Kontakt sind, wird die Vorwärtsdrehung
des Motors 27 sofort durch den Antriebsring 12 an
die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 übertragen und
bewirkt, dass sich die schräubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 in der Richtung dreht, damit sie sich nach vorn,
d. h. zur Fernaufnahmeseite bewegt.
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Im Ergebnis wird die Schleifbürstenvorrichtung 56 von
einer der Zoompositionen Z1 bis Z5 zur Fernaufnahmeseite
verschoben. Sobald einer der Signalpegel, die von den Signalkontakten E0 bis E2 erfasst
werden, von Ein nach Aus wechselt, verzögert die Steuereinheit 46 die
Vorwärtsdrehung
des Motors 27 und treibt den Motor 27 bei einer
geringen Geschwindigkeit in der Vorwärtsrichtung durch die Impulsanzahl
für die
anfängliche
Fokussierungsposition weiter an und hält anschließend den Motor 27 an. Wenn
der Motor 27 anhält,
ist die Schleifbürstenvorrichtung 56 in
einer der anfänglichen
Fokussierungspositionen F1 bis F5 angeordnet.
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Daraufhin wird die Impulsanzahl zum
Fokussieren aus dem RAM 54 ausgelesen und der Motor 27 wird
durch diese Impulsanzahl in der umgekehrten Richtung angetrieben.
Die Rückwärtsdrehung
des Motors 27 entspricht der Drehrichtung der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 für eine Rückwärtsbewegung,
d. h. zur Weitwinkelseite, der Drehwinkel, der der Impulsanzahl
zum Fokussieren entspricht, ist jedoch immer kleiner als der Relativdrehbereich
des Antriebsrings 12 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11. Deswegen wird die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 zu diesem Zeitpunkt nicht gedreht. Lediglich
der Antriebsring 12 wird durch die Rückwärtsdrehung des Motors 27 gedreht,
wodurch bewirkt wird, dass sich die Nockenvorsprünge 40 von der Endposition FT
zur anderen Endposition FW der Fokussierungsnockenkurven 41 bewegen,
wie in 7 gezeigt ist.
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Wenn sich die Nockenvorsprünge 40 zur Endposition
FW bewegen, drücken
die Nockenvorsprünge 40 gegen
eine Vorderkante 41a der Fokussierungsnockenkurven 41.
Wegen des Eingriffs der axialen Führungsstege 32 an
den axialen Führungskurven 33 wird
die Nockentrommel 16 längs
der optischen Achse 22 nach vorn bewegt, während die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 feststehend bleibt. Dementsprechend werden die
Nockenvorsprünge 40 und
somit die Nockentrommel 16 um einen Betrag, der der festgelegten
Impulsanzahl zum Fokussieren entspricht, in eine Fokussierungsposition
bewegt, die dem Subjektabstand entspricht. Wie in 7 gezeigt ist, bewegen sich die Nockenvorsprünge 40 zum
Fokussieren innerhalb eines Zwischenabschnitts fs der Fokussierungsnockenkurven 41.
In 7 stellt fA den Bereich
der axialen Bewegung der Nockentrommel 16 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 dar, die durch die Drehung des Antriebsrings 14 relativ
zur schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 bewirkt wird, und entspricht somit
dem beweglichen Bereich fR der axialen Schenkel 30 innerhalb
der stufenförmigen
Aussparung 31.
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Die axiale Bewegung der Nockentrommel 16 bewirkt,
dass sich die Nockenstifte 34 gemeinsam mit der Nockentrommel
16 in
der axialen Richtung bewegen, da die Nockenstifte 34 in
den Nockenkurven 36 und den axialen Führungskurven 35 in
Eingriff sind. Auf diese Weise wird die hintere Linsengruppe 14 mit der
Nockentrommel 16 nach vorn bewegt, um das Fokussieren von
einem naheliegenden Bereich in Richtung zum unendlichen Bereich
zu bewirken.
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Wenn der Weitwinkel-Zoomknopf betätigt wird,
um vor der Betätigung
des Auslöserknopfes
die Brennweite zur Weitwinkelseite zu verschieben, wird der Motor 27 in
umgekehrter Richtung gedreht, um den Antriebsring 12 über den
Relativdrehbereich relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11,
d. h. über
den beweglichen Bereich fR der axialen Schenkel 30 innerhalb
der stufenförmigen
Aussparungen 31 hinaus zu drehen. Dadurch gelangen die axialen
Schenkel 30 an den Seitenwänden 31b der stufenförmigen Aussparung 31 in
Kontakt und schieben die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 in
der Weise, dass sie sich in diejenige Richtung dreht, damit sie
sich zur Weitwinkelseite bewegt. Wenn die axialen Schenkel 30 mit
den Seitenwänden 31b in
Kontakt gebracht wurden, werden die Nockenvorsprünge 40 in den Fokussierungsnockenkurven 41 zur
entgegengesetzten Endposition FW bewegt, so dass die Nockentrommel 16 gemeinsam
mit der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 gedreht wird, um sich gemeinsam
relativ zur axial beweglichen Trommel 15 zur Weitwinkelseite
zu bewegen.
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Wenn die Betätigung des Weitwinkel-Zoomknopfes
beendet wird, wird der Motor 27 weiterhin in der Rückwärtsrichtung
angetrieben, bis die Schleifbürstenvorrichtung 56 ein
Ein-Signal erfasst, sobald eine der Signalschleifbürsten 56a und 56b mit
einem der Signalkontakte E0 bis E2 in Kontakt
gelangt. Im Ergebnis wird die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 in
einer der in voraus festgelegten Zoompositionen Z1 bis Z5 angeordnet.
Wenn die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 durch die Rückwärtsdrehung des Motors 27 gedreht
wird, bewegt sich die Schleifbürstenvorrichtung 56 auf
der Codierplatte 55 in der Uhrzeigerrichtung von 9.
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Wenn daraufhin der Auslöserknopf
niedergedrückt
wird, wird der Motor 27 in der Vorwärtsrichtung gedreht, um die
Zoomlinse in die anfängliche
Fokussierungsposition zurückzusetzen.
Da sich die Nockenvorsprünge 40 in
den Fokussierungsnockenkurven 41 in der Endposition FW
befinden und die axialen Schenkel 30 mit den Seitenwänden 31b der
stufenförmigen
Aussparungen 31 in Kontakt sind, bewirkt die Vorwärtsdrehung
des Motors 27, dass sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 zur Fernaufnahmeseite dreht, nachdem sich der
Antriebsring 12 über
den Relativdrehbereich, der durch den beweglichen Bereich fR vorgegeben
ist, hinaus dreht.
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Im Ergebnis wird die Schleifbürstenvorrichtung 56 von
einer der Zoompositionen Z1 bis Z5 zur Fernaufnahmeseite
verschoben. Sobald einer der Signalpegel, der von den Signalkontakten E0 bis E2 erfasst
wird, von Ein nach Aus wechselt, beginnt die Steuereinheit 46 den
Antrieb des Motors 27 bei der geringen Geschwindigkeit
in der Vorwärtsrichtung durch
die Impulsanzahl für
die anfängliche
Fokussierungsposition und hält
dann den Motor 27 an. Wenn der Motor 27 anhält, ist
die Schleifbürstenvorrichtung 56 in
einer der anfänglichen
Fokussierungspositionen F1 bis F5 angeordnet.
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Anschließend wird die Fokussierungssteuerung
anhand eines gemessenen Subjektabstands in der gleichen Weise ausgeführt wie
oben beschrieben wurde.
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In der bisherigen Beschreibung wird
die Zoomlinse immer vor dem Fokussieren anhand des Subjektabstands
auf eine der im Voraus festgelegten anfänglichen Fokussierungspositionen F1 bis F5 zurückgesetzt,
so dass die Fokussierungssteuerung unabhängig von Zoomrichtung und Zoomposition
unter denselben Bedingungen begann. Das heißt, am Beginn des Fokussierens
sind die axialen Schenkel 30 immer mit den Seitenwänden 31a der
stufenförmigen
Aussparungen 31 in Kontakt, wie in 5 gezeigt ist, wo hingegen die Nockenvorsprünge 40 sich immer
in den Fokussierungsnockenkurven 41 in der Endposition
FT befinden, wie in 7 durch
die durchgehenden Linien gezeigt ist. Darüber hinaus ist die Drehrichtung
zum Zurücksetzen
der Zoomlinse in die anfängliche
Fokussierungsposition unabhängig von
der Zoomrichtung die gleiche. Deswegen wird eine genaue Fokussierung
durch ein einfaches Steuerprogramm erreicht.
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Da die Zoomlinse vor dem Fokussieren
auf den Subjektabstand immer auf eine der im Voraus festgelegten
anfänglichen
Fokussierungspositionen F1 bis F5 zurückgesetzt
wird, wird selbst dann, wenn die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 oder die Nockentrommel 16 in einer
Zeit nach dem Zoomen und vor dem vollständigen Niederdrücken des
Auslöserknopfs
durch eine äußere Kraft
abweichend positioniert werden, die Abweichung durch das Zurücksetzen
auf die anfängliche
Fokussierungsposition gelöscht.
Es ist deswegen möglich,
in jedem Fall eine genaue Fokussierung auszuführen.
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Unmittelbar nach der Ausführung der
Fokussierungssteuerung führt
die Steuereinheit 46 die Belichtungssteuerung aus. Nach
Beendigung einer Belichtung führt
die Steuereinheit 46 die Zoomlinse in die vorherige Zoomposition
zurück,
indem der Motor 27 in der umgekehrten Richtung angetrieben
wird. Die Rückwärtsdrehung
des Motors 27 bewirkt, dass sich die axialen Schenkel 30 des
Antriebsrings 12 in die Richtung bewegen, um die axialen
Kanten
30b mit den Seitenwänden 31b der stufenförmigen Aussparungen 31 in
Kontakt zu bringen, und bewirkt anschließend, dass sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 in der Richtung dreht, um sich zur Weitwinkelseite
zu bewegen. Sobald ein Ein-Signal von einem der Signalkontakte E0 bis E2 erfasst wird,
stoppt die Steuereinheit 46 den Antrieb des Motors 27.
Auf diese Weise wird die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 in
die vorherige Zoomposition zurückgeführt, wobei
die axialen Schenkel 30 so angeordnet sind, dass sie mit
den Seitenwänden 31b der
stufenförmigen
Aussparung 31 in Kontakt sind, und die Nockenvorsprünge 40 befinden sich
in der Endposition FW.
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Solange die Zoomposition unverändert ist, wird
dementsprechend das Zurücksetzen
der Zoomlinse in die anfängliche
Fokussierungsposition für
die nächste
Belichtung aus dem Zustand begonnen, in dem die axialen Schenkel 30 mit
den Seitenwänden 31b der
stufenförmigen
Aussparung 31 in Kontakt sind und die Schleifbürstenvorrichtung 56 mit
einem der Signalkontakte E0 bis E2 in Kontakt
ist. Deswegen wird selbst dann, wenn die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 zufällig
durch eine äußere Kraft
abweichend positioniert ist, die Abweichung durch eine Änderung
der Codiersignale von der Schleifbürstenvorrichtung 56 leicht
erfasst.
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13 stellt
den Betrieb zum Erfassen und Korrigieren der Abweichung der Zoomlinse
von der im Voraus festgelegten Zoomposition dar. Um die Abweichung
zu erfassen, überwacht
die Steuereinheit 46 die Codiersignale, die durch die Schleifbürstenvorrichtung
56 von den Signalkontakten E0 bis E2 erfasst werden,
in beliebigen oder regelmäßigen Intervallen,
während
der Zoomschalter oder der Auslöserknopf
nicht betätigt
wird. Wenn ein Signalwechsel vom Ein-Pegel zum Aus-Pegel auftritt,
bestimmt die Steuereinheit 46 eine Abweichung und treibt
anschließend
den Motor 27 in einer Richtung an, um die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 zu drehen. Wenn von einem der Signalkontakte E0 bis E2 ein
Ein-Signal erhalten wird, hält
die Steuereinheit 46 daraufhin den Motor 27 an,
liest die Daten der gegenwärtigen
Zoomposition aus den Codiersignalen und vergleicht sie mit den Daten
der vorherigen Zoomposition, die zuvor in den RAM 54 geschrieben wurden.
Wenn diese beiden Datenangaben identisch sind, hält die Steuereinheit 46 die
Zoomlinse in dieser Position. Wenn das nicht der Fall ist, bestimmt
die Steuereinheit 46 die Korrekturrichtung und treibt den Motor
in diese Korrekturrichtung an, bis dieselbe Zoomposition wie jene,
die durch die in den RAM 54 geschriebenen Positionsdaten
angegeben wird, erfasst wird. Wenn die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 gedreht wird, wird die Nockentrommel 16 gemeinsam
mit der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 11 gedreht, so dass die Abweichung
der Zoomlinse insgesamt korrigiert wird.
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Obwohl das Zurücksetzen in die anfängliche Fokussierungsposition
und die Fokussierung in Reaktion auf das vollständige Niederdrücken des
Auslöserknopfes
in der obigen Ausführungsform
ausgeführt
wird, ist es möglich,
diese Schritte in Reaktion auf das Niederdrücken des Auslöserknopfes
auf halbe Höhe
auszuführen.
In diesem Fall wird der Belichtungsschritt beim vollständigen Niederdrücken des Auslöserknopfes
ausgeführt.
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Der Zoomposition-Detektor ist nicht
auf die obenbeschriebene Ausführungsform
beschränkt,
der den Drehbetrag der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 erfasst.
Es ist statt dessen möglich, die
axiale Bewegung der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 zu
erfassen. Die Anzahl der verfügbaren
Zoompositionen ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern
sie kann soweit wie möglich
vergrößert werden,
da die obige mechanische Konfiguration ein kontinuierliches Zoomen ermöglicht.
Die Anzahl der verfügbaren
Zoompositionen kann einfach vergrößert werden, indem lediglich die
Kontaktanordnung auf der Codierplatte 55 modifiziert wird.
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Es ist außerdem möglich, die Codierplatte 55 durch
einen veränderlichen
Widerstand zu ersetzen. Der veränderliche
Widerstand besitzt bekannte unterschiedliche Widerstandswerte für unterschiedliche Zoompositionen.
Um die Zoomlinse in dieser Ausführungsform
auf eine anfängliche
Fokussierungsposition zurückzusetzen,
wird die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 11 von einer Zoomposition um einen Betrag, der
einer vorgegebenen Änderung
des Widerstands entspricht, in einer vorgegebenen Richtung gedreht.
Daraufhin wird der Motor 27 in der entgegengesetzten Richtung
um einen Betrag gedreht, der einem Subjektabstand innerhalb des
Relativdrehbereichs des Antriebsrings 12 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 11 entspricht.
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Wenn sich der Widerstandswert mit
der Bewegung der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 kontinuierlich ändert, kann
die Zoomposition kontinuierlich eher als schrittweise erfasst werden.
Es ist deswegen möglich,
jede Abweichung der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 11 aus einer
korrekten Zoomposition zu erfassen und sofort zu bestimmen. Da der
Betrag der Abweichung anhand der Vergrößerung oder Verminderung des
Widerstandswerts bestimmt werden kann, ist es möglich, den Schritt der Zurücksetzung
auf die anfängliche
Fokussierungsposition, den Schritt der Rückkehr auf die vorherige Zoomposition
sowie den Schritt der Korrektur der Abweichung wegzulassen. In diesem Fall
wird die Fokussierung ausgeführt,
wobei gleichzeitig der Abweichungsbetrag berücksichtigt wird. Durch das
Weglassen dieser Schritte wird eine schnelle und genaue Fokussierung
erreicht.
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Bei der obigen Ausführungsform,
die in den 1 und 2 gezeigt ist, wird die Drehbewegung
des Antriebsrings 12 durch den Eingriff zwischen den axialen
Schenkeln 30 und den stufenförmigen Aussparungen 31 an
die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 11 übertragen.
Es ist jedoch alternativ möglich,
die Antriebskraft des Antriebsrings 12 über die Nockentrommel 16 durch
den Eingriff der Nockenvorsprünge 40 an
den Enden der Fokussierungsnockenkurven 41 an die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 11 zu übertragen.
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Obwohl die Vorrichtung zur Änderung
des Abstands der hinteren Linsengruppe 14 zur vorderen Linsengruppe 13 aus
den Nockenstiften 34 und den Nockenkurven 36 gebildet
wird, ist es möglich,
die hintere Linsengruppe 14 relativ zur vorderen Linsengruppe 13 gemäß einer
Führung
eines schraubenlinienförmigen
Mechanismus zu bewegen.
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In der obigen Ausführungsform
ist lediglich ein Bereich des Nockenstifts 34, der die
Nockenoberfläche 36b berührt, biegsam
ausgebildet. Es ist jedoch außerdem
vorzuziehen, die Nockenstifte 34 derart zu bilden, dass
sie in beiden Kontaktbereichen des Nockenstifts 34 mit
den Nockenkurven 36 biegsam sind. In diesem Fall werden
zwei elastische Abschnitte symmetrisch um die Achse des Nockenstifts 34 ausgebildet.
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Die 14 bis 20 zeigen eine Zoomlinsen-Vorrichtung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Zoomlinse der zweiten Ausführungsform
wird ebenfalls bei einem aus zwei Komponenten bestehenden Zoomlinsen-System
des Typs mit mechanischer Kompensation, das zwei Linsengruppen enthält, angewendet. Wie
in 14 gezeigt ist, enthält die Zoomlinsen-Vorrichtung im
Wesentlichen eine feste Trommel 110, eine schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111, einen angetriebenen Ring 112, eine
vordere Linsengruppe 113, einen Antriebsring 114,
eine axial bewegliche Trommel 115, eine hintere Linsengruppe 116 und
einen axial beweglichen Führungsring 117. Alle
diese Elemente sind koaxial zu einer optischen Achse 22 angeordnet.
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Die feste Trommel 110 besitzt
an ihrer inneren Umfangsfläche
eine innere schraubenlinienförmige
Nut 119. Die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 111 besitzt
an ihrer äußeren Umfangsfläche einen äußeren schraubenlinienförmigen Steg 118, der
an der inneren schraubenlinienförmigen
Nut 119 der festen Trommel 110 in Eingriff ist,
so dass sich die bewegliche Trommel in der festen Trommel 110 um die
optische Achse 22 drehen kann, wobei sie sich gemäß der Führung des
schraubenlinienförmigen Mechanismus 118 und 119 in
der axialen Richtung bewegt. Der angetriebene Ring 112,
die vordere Linsengruppe 113, der Antriebsring 114,
die axial bewegliche Trommel 115 und die hintere Linsengruppe 116 sind
von der vorderen Seite in dieser Reihenfolge in der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 111 angeordnet, wobei die vordere Seite die Objektivseite
und die hintere Seite die Bildseite ist.
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Der axial bewegliche Führungsring 117 ist
an der hinteren Fläche
der axial beweglichen Trommel 115 befestigt. Der axial
bewegliche Führungsring 117 besitzt
drei radiale Vorsprünge
121, die an seinem äußeren Umfang
in regelmäßigen Intervallen
ausgebildet sind. Die radialen Vorsprünge 121 werden in drei
axiale Schlitze 122 der festen Trommel 110 eingesetzt,
um eine Drehung der axial beweglichen Trommel 115 relativ
zur festen Trommel 110 zu sperren. Dadurch ist die axial
bewegliche Trommel 115 mit der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 110 in der Richtung der optischen Achse 22 beweglich.
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Ein Zahnrad 123 ist an einem
der radialen Vorsprünge 121 des
axial beweglichen Führungsrings 117 angebracht.
Das Zahnrad 123 ist durch einen der axialen Schlitze 122 der
festen Trommel 110 an einem Antriebszahnrad 124 in
Eingriff. Das Antriebszahnrad 124 überträgt eine Drehbewegung eines
Motors 27 an das Zahnrad 123. Das Antriebszahnrad 124 besitzt
in seiner axialen Richtung. eine bestimmte Länge, die parallel zur optischen
Achse 22 verläuft,
so dass das Zahnrad 123 weiter am Antriebszahnrad 124 in
Eingriff ist, während
sich die schraubenlinienförmig
bewegliche Trommel 111 und die axial bewegliche Trommel 115 längs der
axialen Richtung bewegen.
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Das Zahnrad 123 überträgt die Antriebsleistung
des Motors 27 an ein Zahnrad 126, das in der axial
beweglichen Trommel 115 angebracht ist. Das Zahnrad 126 ist
an einem Ende einer Achse 127 befestigt und ein Zahnrad 128 ist
an dem anderen Ende der Achse 128 befestigt. Die Achse 127 wird
zwischen der axial beweglichen Trommel 115 und dem axial
beweglichen Führungsring 117 drehbar
getragen. Das Zahnrad 128 ist an einem Zahnrad 129 in Eingriff,
das über
einen begrenzten Winkelbereich des äußeren Umfangs des Antriebsrings 114 ausgebildet
ist.
-
Der Antriebsring 114 ist
an der vorderen Fläche
der axial beweglichen Trommel 115 so angebracht, dass er
durch die Antriebsleistung des Motors 27, die durch die
Zahnräder 124, 123, 127, 128 und 129 übertragen
wird, um die optische Achse 22 drehbar ist. Der Antriebsring 114 wird
gegen eine Bewegung in der axialen Richtung relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 111 gehalten. Der Antriebsring 114 besitzt
an seiner inneren Umfangsfläche
einen Gabelsteg 130 und ist durch den Gabelsteg 130 mit
dem angetriebenen Ring 112 gekoppelt. Der Gabel steg 130 wird
in einen Ausschnitt 131 des angetriebenen Rings 112 eingesetzt.
Der Ausschnitt 131 erstreckt sich über einen bestimmten Winkelbereich,
so dass in der Umfangsrichtung zum Gabelsteg 130 ein Spiel
vorhanden ist. Da der Gabelsteg 130 in dem Ausschnitt 131 in
der Umfangsrichtung beweglich ist, ist der Antriebsring 114 relativ
zum angetriebenen Ring 112 drehbar, soweit sich der Gabelsteg 130 im
Ausschnitt 131 bewegt.
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Der angetriebene Ring 112 ist
an der vorderen Wand der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 111 durch
Schrauben oder dergleichen befestigt, so dass sich der angetriebene
Ring 112 und die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 111 gemeinsam
drehen sowie gemeinsam in der axialen Richtung bewegen. Der angetriebene
Ring 112 besitzt an seiner inneren Umfangsfläche eine
schraubenlinienförmige
Nut 136, an der ein schraubenlinienförmiger Steg 137 von
der äußeren Umfangsfläche eines
Rahmens der vorderen Linsengruppe 113 in Eingriff ist.
Ein radialer Vorsprung 138 ist an einem hinteren Abschnitt
der äußeren Umfangsfläche der vorderen
Linsengruppe 113 ausgebildet. Der radiale Vorsprung 138 ist
durch den Ausschnitt 131 des angetriebenen Rings 112 an
dem Gabelsteg 130 des Antriebsrings 114 in Eingriff,
wie in 15 gezeigt ist. Durch
diesen Eingriff zwischen dem radialen Vorsprung 133 und
dem Gabelsteg 130 wird die Drehung des Antriebsrings 14 an
die vordere Linsengruppe 113 übertragen.
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Zum Fokussieren wird der Antriebsring 114 relativ
zum angetriebenen Ring 112 innerhalb eines Relativdrehbereichs
gedreht, der dem beweglichen Bereich des Gabelstegs 130 im
Ausschnitt 131 entspricht. Soweit sich der Antriebsring 114 relativ
zum angetriebenen Ring 112 dreht, wird die vordere Linsengruppe 13 relativ
zum angetriebenen Ring 112 gedreht. Gemäß der Führung des schraubenlinienförmigen Mechanismus 136 und 137 bewegt
sich die vordere Linsengruppe 130 längs der optischen Achse 22 im
Inneren des angetriebenen Rings 112. Der Gabelsteg 130 besitzt
in der axialen Richtung eine bestimmte Länge, so dass der radiale Vorsprung 138 weiter
an dem Gabelsteg 130 in Eingriff ist, während sich die vordere Linsengruppe 113 relativ
zum Antriebsring 114 in der axialen Richtung bewegt.
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Die hintere Linsengruppe 116 ist
in der axial beweglichen Trommel 115 angebracht. Die hintere Linsengruppe 116 besitzt
an ihrer äußeren Umfangsfläche drei
Nockenstifte 132. Die drei Nockenstifte 132 sind
in der Umfangsrichtung in regelmäßigen Intervallen
beabstandet und stehen durch drei axiale Führungsschlitze 133 der
axial beweglichen Trommel 115 radial nach außen vor,
um an drei schraubenlinienförmigen
Nockenkurven 134 der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 111 in
Eingriff zu gelangen. Da die Positionen der Nockenkurven 134 in
den axialen Schlitzen 133 in der axialen Richtung verschoben
werden, wenn sich die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 111 dreht,
bewirken die Nockenkurven 134 eine Bewegung der hinteren
Linsengruppe 116 in der axialen Richtung, wenn sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 dreht.
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Die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 wird zum Zoomen durch eine Drehung des Antriebsrings 114 gedreht,
die den Relativdrehbereich des angetriebenen Rings 112 überschreitet.
Im Einzelnen wird nach der Drehung des Antriebsrings 114,
um den Gabelsteg 130 mit einer Kante 131a oder 131b des
Ausschnitts 131 in Kontakt zu bringen, die weitere Drehbewegung
des Antriebsrings 114 über
den Gabelsteg 130 an den angetriebenen Ring 112 übertragen,
wodurch eine Drehung der schraubenlinienförmig beweglichen Trommel 110 gemeinsam
mit dem angetriebenen Ring 112 bewirkt wird. Mit der Drehung
der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 111 bewegen sich die vorderen Linsengruppe 113 und
die hintere Linsengruppe 116 um denselben Betrag in der
axialen Richtung wie die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 111 und die
hintere Linsengruppe 116 bewegt sich gleichzeitig in Folge
der axialen Verschiebung der Nockenkurven 134 relativ zur
vorderen Linsengruppe 113 in der axialen Richtung. Auf
diese Weise wird die Brennweite der Zoomlinsen-Vorrichtung geändert.
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Wie in 16 gezeigt
ist, wird der Motor 27 durch eine Steuereinheit 140 über eine
Antriebseinrichtung 45 angetrieben. Die Steuereinheit 140 führt ein
Zoomen als Antwort auf eine Betätigung
eines Zoomschalters 141 aus. Der Zoomschalter 141 besitzt
einen Fernaufnahme-Zoomknopf 141a und einen Weitwinkel-Zoomknopf 141b.
Zum Zoomen zur. Fernaufnahmeseite wird der Motor 27 während einer Zeitdauer,
in der der Fernaufnahme-Zoomknopf 141a betätigt wird,
in einer Vorwärtsrichtung
gedreht. Der Motor 27 wird während einer Zeitdauer, in welcher der
Weitwinkel-Zoomknopf 141b betätigt wird,
in einer Rückwärtsrichtung
gedreht. In 16 werden durch
die Bezugszeichen 49 und 50 eine Filmoberfläche bzw.
eine vordere Wand des Kamerakörpers
bezeichnet. Ein Auslöserblock 17 ist
von innen an der vorderen Fläche
der axial beweglichen Trommel 115 befestigt.
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Wie in den 16 und 17 gezeigt
ist, ist ein veränderlicher
Widerstand 147 an der festen Trommel 110 befestigt,
und eine Schleifbürste 148 ist
so an dem axial beweglichen Führungsring 117 angebracht,
dass sie mit der axialen Bewegung der axial beweglichen Trommel 115 und
somit der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 111 auf dem veränderlichen Widerstand 147 gleiten
kann. Die Schleifbürste 148 ist
an die Steuereinheit 140 angeschlossen, so dass die Steuereinheit 140 ein
Signal des Widerstandswerts von der Schleifbürste 148 lesen kann,
das einen Betrag der axialen Bewegung der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 111 relativ zur festen Trommel repräsentiert
und eine gegenwärtige
Zoomposition anhand des Signals des Widerstandswerts bestimmt.
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Die Steuereinheit 140 führt eine
Fokussierung in Reaktion auf einen zur Hälfte niedergedrückten Auslöserknopf 149 aus,
wobei ein Bereichsfindungsabschnitt 59 aktiviert wird,
um einen Subjektabstand zu messen, und treibt den Motor 27 durch eine
Impulsanzahl an, die gemäß dem Subjektabstand
bestimmt wird. Eine Vielzahl von Impulsanzahlen, die im Voraus für, verschiedene
Subjektabstände festgelegt
wurden, ist in einem ROM 51 gespeichert. In dieser Ausführungsform
ist die Impulsanzahl für
einen Subjektabstand unabhängig
von der Zoomposition konstant.
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Ein Codierrad 52 mit radialen
Schlitzen ist an der Antriebswelle des Motors 27 so angebracht,
dass es sich gemeinsam mit der Antriebswelle dreht. Ein Photosensor 23 ist
im Verlauf des Codierrads 52 angeordnet, um die Schlitze
des Codierrads 52 zu erfassen und ein Codierimpulssignal
an die Steuereinheit 140 auszugeben. Die Steuereinheit 140 zählt die Codierimpulse,
vergleicht den Zählerstand
mit der Impulsanzahl, die zum Fokussieren vom ROM 51 gelesen
wird, und hält
den Motor 27 an, wenn der Zählerstand gleich der gelesenen
Impulsanzahl ist.
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Wie oben beschrieben wurde, wird
der Motor 27 angetrieben, um den Antriebsring 14 zum
Fokussieren innerhalb des Relativdrehbereichs zu drehen. Wenn der
Gabelsteg 130 z. B. in einer nächsten Position zur Seitenkante 131b des
Ausschnitts 131 ist, ist die vordere Linsengruppe 113 in
einer hintersten Position relativ zum angetriebenen Ring und zum
Antriebsring 112 bzw. 114 und die Zoomlinsen-Vorrichtung ist auf
einen Bereich unendlich fokussiert.
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Wenn der Gabelsteg 130 in
einer nächsten Position
zur anderen Seitenkante 131a des Ausschnitts 131 ist,
ist die vordere Linsengruppe 113 in einer vordersten Position
relativ zum angetriebenen Ring und zum Antriebsring 112 bzw.
114 und die Zoomlinsen-Vorrichtung ist auf einen Nahfeldbereich fokussiert.
Das heißt,
der Gabelsteg 130 wird zum Fokussieren in einem Bereich
bewegt, der kleiner ist als der bewegliche Bereich des Gabelstegs 130 innerhalb
des Ausschnitts 131.
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Wenn die Zoomlinsen-Vorrichtung von
einer Position am Weitwinkelende, die in 16 gezeigt ist, zu einer Position am
Fernaufnahmeende, die in 17 gezeigt
ist, gezoomt wird, wird der Antriebsring 114 in 15 in Gegenuhrzeigerrichtung
gedreht, so dass sich der Gabelsteg 130 in einem Kontakt
an der Seitenwand 131a bewegt, wie in 18 gezeigt ist, und schiebt die Seitenwand 131a weiter
in der Gegenuhrzeigerrichtung. Dadurch wird die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 in der Gegenuhrzeigerrichtung gedreht.
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Ein Paar Schalter 145 und 146 sind
an der vorderen Fläche
der axial beweglichen Trommel 115 angeordnet, um die Weitwinkel-Endposition
und die Fernaufnahme-Endposition zu erfassen. Die Ausgangssignale
von diesen Schaltern 145 und 146 werden durch
die Steuereinheit 140 überwacht.
Wenn die Zoomlinse in der Weitwinkel-Endposition ist, wird der Schalter 145 durch
eine radiale Wand 129a des Antriebsrings 114,
die an einem Ende des Zahnrads 129 ausgebildet ist, eingeschaltet,
wie in 15 gezeigt ist.
Wenn der Schalter 145 eingeschaltet wird, hält die Steuereinheit 140 den
Antrieb des Motors 27 an, selbst wenn der Weitwinkel-Zoomknopf 141b betätigt ist.
Wenn die Zoomlinse in der Fernaufnahme-Endposition ist, wird der
Schalter 146 durch eine radiale Wand 129b des
Antriebsrings 114, die am anderen Ende des Zahnrads 129 ausgebil det
ist, eingeschaltet, wie in 19 gezeigt
ist. Wenn der Schalter 146 eingeschaltet wird, hält die Steuereinheit 140 den
Antrieb des Motors 27 an, selbst wenn der Fernaufnahme-Zoomknopf 141a betätigt ist.
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Dementsprechend ist der Gabelsteg 130 dann,
wenn das Zoomen beendet wird, in Abhängigkeit von der Zoomrichtung
mit einer der Seitenwände 131a und 131b in
Kontakt. Das Fokussieren wird nach dem Zoomen ausgeführt. Wenn
das Fokussieren in Abhängigkeit
von der Zoomrichtung von den verschiedenen Positionen beginnen sollte,
kann infolge der Differenz der Startposition eine Fokussierungsvarianz
erzeugt werden. Um dieses Problem zu vermeiden, wird der Antriebsring 114 immer
in eine anfängliche
Fokussierungsposition zurückgesetzt, wie
in 15 gezeigt ist, in
der der Gabelsteg 130 sich zwischen der Fokussierungsposition
unendlich und der Kontaktposition mit der Seitenwand 131b des
Ausschnitts 131 befindet. Um die anfängliche Fokussierungsposition
zu erfassen, ist ein Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
vorgesehen.
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Der Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
enthält
einen Kontaktstift 155 und eine leitende Blattfeder 156,
die an der Vorderseite des Antriebsrings 114 angeordnet
sind. Ein Sektorvorsprung 157 mit halb-zylindrischem distalen
Ende ist so an dem angetriebenen Ring 112 ausgebildet,
dass das halb-zylindrische distale Ende die Blattfeder 156 radial
nach innen drückt,
wenn sich der Antriebsring 114 nicht in der anfänglichen
Fokussierungsposition befindet. In dieser anfänglichen Fokussierungsposition
wird das halb-zylindrische distale Ende des Sektorvorsprungs 157 von
der Blattfeder 156 zurückgezogen,
so dass die Blattfeder 156 zu einem Kontakt mit dem Kontaktstift 155 zurückkehrt.
Somit wird der Schalter 154 "Anfangsfokussierung" eingeschaltet.
Das Ausgangssignal vom Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
wird über
eine Schleifbür ste 159,
die am Antriebsring 114 ausgebildet ist, und eine bogenförmige Kontaktbahn 158,
die an der vorderen Fläche
der axial beweglichen Trommel 115 längs der Gleitbahn der Schleifbürste 159 ausgebildet
ist, an die Steuereinheit 140 gesendet.
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Die zweite Ausführungsform funktioniert wie folgt.
Es wird angenommen, dass sich die vorderen und hinteren Linsengruppen 113 und 116 anfangs
in der Weitwinkel-Endposition
befinden, wie in den 15 und 16 gezeigt ist, wobei der
Schalter 145 mit der radialen Wand 129a in Kontakt
ist und der Antriebsring 114 in der anfänglichen Fokussierungsposition
ist. Wenn der Schalter 145 und der Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
eingeschaltet werden, erkennt die Steuereinheit, dass sich die Zoomlinsen-Vorrichtung in der
anfänglichen
Fokussierungsposition am Weitwinkelende befindet.
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Wenn der Auslöserknopf 149 zur Hälfte niedergedrückt wird
bzw. ist, aktiviert die Steuereinheit 140 den Bereichsfindungsabschnitt 59,
um einen Subjektabstand zu messen, und nimmt auf den ROM 51 Bezug,
um eine Impulsanzahl auszulesen oder zu berechnen, die zum Fokussieren
auf den Subjektabstand erforderlich ist. Anschließend wird
der Motor 27 für
eine Drehung in der Vorwärtsrichtung
angetrieben. Die Steuereinheit 140 zählt die Codierimpulse, die
durch den Photosensor 53 erhalten werden, und hält den Motor 27 an,
wenn der Zählerstand
die Impulsanzahl erreicht.
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Die Drehbewegung des Motors 27 wird über ein
Antriebswellenzahnrad 27a, einen Untersetzungsgetriebezug 47,
das Antriebszahnrad 124 und die Zahnräder 123, 126 und 128 an
den Antriebsring 114 übertragen,
so dass sich der Gabelsteg 130 im Ausschnitt 131 in
der Gegenuhrzeigerrichtung bewegt. Da der Gabelsteg 130 am
radialen Vorsprung 138 in Eingriff ist, damit sich die
vordere Linsengruppe 113 gemeinsam mit dem Antriebsring 114 dreht, drehen
sich der Antriebsring 114 und die vordere Linsengruppe 113 relativ
zum angetriebenen Ring 112. Im Ergebnis bewegt sich die
vordere Linsengruppe 113 längs der optischen Achse 22 gemäß der Führung des
schraubenlinienförmigen
Mechanismus 136 und 137 um einen Betrag, der der
Impulsanzahl entspricht, die durch den Subjektabstand festgelegt
ist. Auf. diese Weise wird die Zoomlinsen-Vorrichtung auf den Subjektabstand
fokussiert. Gleichzeitig mit der Drehung des Antriebsrings 114 relativ
zum angetriebenen Ring 112 schiebt der Sektorvorsprung 157 die
Blattfeder 156 radial nach innen, um den Kontaktstift 155 weg
zu bewegen. Dadurch wird der Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
ausgeschaltet.
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Wenn der Photograph den Auslöserknopf 159 im
Weiteren vollständig
niederdrückt,
aktiviert die Steuereinheit 140 den Auslöserblock 17.
Zu diesem Zeitpunkt erfasst die Steuereinheit die gegenwärtige Zoomposition
anhand des Signals des Widerstandswerts von der. Schleifbürste 148
und bestimmt eine Zahl f in Übereinstimmung
mit der gegenwärtigen Zoomposition
zur Verwendung bei der Belichtungssteuerung. Nach der Belichtung
treibt die Steuereinheit 140 den Motor in der Rückwärtsrichtung
an, wodurch bewirkt wird, dass sich der Antriebsring 114 in 15 in der Uhrzeigerrichtung
dreht. Während
der Rückwärtsdrehung überwacht
die Steuereinheit 140 das Ausgangssignal vom Schalter 154
"Anfangsfokussierung" und hält
den Motor 27 an, wenn der Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
eingeschaltet wird. Auf diese Weise wird der Antriebsring 114 auf die
anfängliche
Fokussierungsposition zurückgesetzt,
wie in 15 gezeigt ist.
Auch dann, wenn der Photograph das Niederdrücken des Auslöserknopfes 149 beendet,
ohne eine Belichtung auszuführen, treibt
die Steuereinheit 140 den Motor 27 in umgekehrter
Richtung an, um den Antriebsring in die anfängliche Fokussierungsposition
zurückzusetzen.
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Als Antwort auf die Betätigung des
Fernaufnahme-Zoomknopfes 141a treibt die Steuereinheit 41 den
Motor 27 für
eine Drehung in der Vorwärtsrichtung
an. Die Vorwärtsdrehung
des Motors 27 bewirkt, dass sich der Antriebsring 14 in
der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, so dass sich der. Gabelsteg 130 zur
Seitenwand 131a des Ausschnitts 131 bewegt. Wenn
sich der Antriebsring 114 weiter in der Gegenuhrzeigerrichtung
dreht, drückt
der Gabelsteg 130 den angetriebenen Ring 112 an
die Seitenwand 131a, wodurch eine Drehung des angetriebenen Rings 112 in
der Gegenuhrzeigerrichtung bewirkt wird. Die Drehung des angetriebenen
Rings 112 bewirkt die gemeinsame Drehung der schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 111, so dass sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 von der festen Trommel 110 gemäß der Führung des schraubenlinienförmigen Mechanismus 118 und 119 nach
vorn bewegt. Somit bewegen sich die vorderen und hinteren Linsengruppen 113 und 114 um
den gleichen Betrag wie die schraubenlinienförmig bewegliche Trommel 111 nach
vorn. Außerdem
bewegt sich die hintere Linsengruppe 116 gemäß der axialen Verschiebung
der Nockenkurven 134 relativ zur vorderen Linsengruppe 113.
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Wenn die Betätigung des Fernaufnahme-Zoomknopfes 141a an
einer geeigneten Zoomposition beendet wird, treibt die Steuereinheit 140 den
Motor 27 in der Rückwärtsrichtung
an, bis der Schalter 154 "Anfangsfokussierung" eingeschaltet wird.
Auf diese Weise wird der Antriebsring 114 vor dem Fokussieren
immer auf die anfängliche
Fokussierungsposition zurückgesetzt.
Anschließend
wird die Fokussierung bei einem zur Hälfte niedergedrückten Auslöserknopf 149 ausgeführt, wobei
der Motor 27 durch eine Impulsanzahl, die durch einen Subjektabstand
bestimmt ist, vorwärts
angetrieben wird. Dadurch wird der Antriebsring 114 innerhalb des
Relativdrehbereichs relativ zum angetriebenen Ring 112 gedreht,
um lediglich die vordere Linsengruppe 113 durch den schraubenlinienförmigen Mechanismus 136 und 137 zu
bewegen. Bei einem vollständig
niedergedrückten
Auslöserknopf 149 wird
in der gleichen Weise, wie oben beschrieben wurde, eine Belichtung
ausgeführt.
Nach der Belichtung wird der Motor 27 in umgekehrter Richtung
gedreht, um den Antriebsring 114 in die anfängliche
Fokussierungsposition zurückzusetzen.
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Wenn der Fernaufnahme-Zoomknopf 141a weiter
betätigt
wird, bis sich der Antriebsring 114 dreht, um den Schalter 146 durch
die radiale Wand 129b einzuschalten, hält die Steuereinheit 140 den Antrieb
des Motors 27 an, wenn die Zoomlinsen-Vorrichtung die Fernaufnahme-Endposition
erreicht, wie in den 17 und 19 gezeigt ist. Daraufhin
wird der Antriebsring 114 in der gleichen Weise wie oben
in die anfängliche
Fokussierungsposition zurückgesetzt.
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Bei einem zur Hälfte niedergedrückten Auslöserknopf 149 wird
die Fokussierung ausgeführt,
indem der Motor 27 durch eine Impulsanzahl, die durch einen
Subjektabstand festgelegt ist, in Vorwärtsrichtung angetrieben wird,
um den Antriebsring 114 innerhalb des Relativdrehbereichs
relativ zum angetriebenen Ring 112 in der gleichen Weise
wie oben zu drehen. Bei einem vollständig niedergedrückten Auslöserknopf 149 wird
eine Belichtung in der glei- chen Weise wie oben ausgeführt. Nach
der Belichtung wird der Motor in umgekehrter Richtung gedreht, bis
der Schalter 154 "Anfangsfokussierung" eingeschaltet wird,
um den Antriebsring 114 in die anfängliche Fokussierungsposition
zurückzusetzen.
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Wenn der Weitwinkel-Zoomknopf 141b betätigt wird,
steuert die Steuereinheit 140 den Motor 27 für eine Drehung
in der Rückwärtsrichtung
an. Die Rückwärtsdrehung
des Motors 27 bewirkt eine Drehung des Antriebsrings 14
in der Uhrzeigerrichtung, so dass sich der Gabelsteg 130 zur
Seitenwand 131b des Ausschnitts 131 bewegt. Wenn
sich der Antriebsring 114 weiter in der Uhrzeigerrichtung
dreht, drückt der
Gabelsteg 130 den angetriebenen Ring 112 an die
Seitenwand 131b, wodurch die Drehung des angetriebenen
Rings 112 in der Uhrzeigerrichtung bewirkt wird. Die Drehung
des angetriebenen Rings 112 bewirkt die gemeinsame Drehung
der schraubenlinienförmig
beweglichen Trommel 111, so dass sich die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 nach hinten in die feste Trommel 110 bewegt.
Auf diese Weise wird die Brennweite zur Weitwinkelseite hin verändert.
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Außerdem wird dann, wenn die
Betätigung des
Weitwinkel-Zoomknopfes 141b an
einer geeigneten Zoomposition beendet wird, der Antriebsring 114 in
eine anfängliche
Fokussierungsposition zurückgesetzt.
Da der Gabelsteg 130 während
des Zoomens zur Weitwinkelseite mit der Seitenwand 131b in
Kontakt ist, wird der Schalter 154 "Anfangsfokussierung"
immer am Ende des Zoomens zur Weitwinkelseite eingeschaltet. Deswegen
setzt die Steuereinheit 140 den Antriebsring 14 in
die anfängliche
Fokussierungsposition zurück,
indem der Antriebsring 114 etwas in der Gegenuhrzeigerrichtung gedreht
wird, bis der Schalter 154 "Anfangsfokussierung" ausgeschaltet
wird, wie in 20 gezeigt
ist, und anschließend
in der Uhrzeigerrichtung gedreht wird, bis der Schalter 154
"Anfangsfokussierung" wieder eingeschaltet wird, wie in 15 gezeigt ist.
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Es ist alternativ möglich, die
Position, die in 20 gezeigt
ist, nach dem Zoomen zur Weitwinkelseite als eine anfängliche
Fokussierungsposition des Antriebsrings 114 festzulegen.
In diesem Fall treibt die Steuereinheit 140 den Motor 27 geringfügig in der
Vorwärtsrichtung
an, um den Antriebsring 114 in Gegenuhrzeigerrichtung zu
drehen, bis der Schalter 154 "Anfangsfokussierung" ausgeschaltet
wird.
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Nach dem Zurücksetzen in die anfängliche Fokussierungsposition
wird das Fokussieren bei einem zur Hälfte niedergedrückten Auslöserknopf 149 ausgeführt, indem
der Antriebsring 114 innerhalb des Relativdrehbereichs
relativ zum angetriebenen Ring 112 in der gleichen Weise
wie oben gedreht wird. Bei einem vollständig niedergedrückten Auslöserknopf 149 wird
eine Belichtung in der gleichen Weise wie oben ausgeführt. Nach.
der Belichtung wird der Motor 27 in umgekehrter Richtung
gedreht, bis der Schalter 154 "Anfangsfokussierung" eingeschaltet
wird, um den An- triebsring 114 in die anfängliche Fokussierungsposition
zurückzusetzen.
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Obwohl die schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 und der angetriebene Ring 112 separat
gebildet und durch Schrauben aneinander befestigt sind, ist es möglich, die
schraubenlinienförmig bewegliche
Trommel 111 und den angetriebenen Ring 112 als
einen einteiligen Körper
zu bilden.
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In der obigen Ausführungsform
sind der Antriebsring 114 und die vordere Linsengruppe 113 außerdem getrennt
und sind durch den Eingriff des Gabelstegs 130 am radialen
Vorsprung 138 für
eine gemeinsame Drehung miteinander gekoppelt. Es kann jedoch anstelle
des Gabelstegs 130 und des radialen Vorsprungs 138 jeder
andere wohlbekannte Eingriff zwischen dem Antriebsring 114 und
der vorderen Linsengruppe 113 angewendet werden.
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Es ist außerdem möglich, den Antriebsring 114 und
die vordere Linsengruppe 113 als einen einteiligen Körper zu bilden.
In diesem Fall muß der
Antriebsring 114 längs
der optischen Achse 22 relativ zur schraubenlinienförmig beweglichen
Trommel 111 beweglich sein und das Zahnrad 128 oder
das Zahnrad 129 muss in der axialen Richtung eine bestimmte Länge besitzen,
so dass die Zahnräder 128 und 129 in
gegenseitigem Eingriff gehalten werden, selbst wenn sich der Antriebsring 114 gemeinsam
mit der vorderen Linsengruppe 113 in der axialen Richtung bewegt.
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Die vordere Linsengruppe 113 kann
anstelle des schraubenlinienförmigen
Mechanismus 136 und 137 durch einen Nockenmechanismus
in der axialen Richtung bewegt werden.
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Somit sollte die vorliegende Erfindung
nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein,
im Gegenteil können
für einen
Fachmann verschiedene Modifikationen möglich sein, ohne vom Umfang
der beigefügten
Ansprüche
abzuweichen.