DE2611639C3 - Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite - Google Patents
Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer BrennweiteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite für kinematographische,
photographische, Repro- oder Fernseh-Zwecke zur Bewegungssteuerung von zwei oder
mehreren axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebegliedern zur Änderung der Brennweite und zur
Konstanthaltung des Bildortes in digitaler Form.
In der deutschen Offenlegungsschrift 24 10 744 wird ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite beschrieben,
das eine Fernsteuerung oder Voreinstellung der beweglichen Glieder und der Blende ermöglichen soll.
Dies wird mittels Detektoren, die zur Ermittlung der Lage der beweglichen Glieder dienen, einer Einrichtung
zur Durchführung mathematischer Operationen und einer Einstelleinrichtung für die Einstellung des zweiten
beweglichen Gliedes erreicht. Es wird als nachteilig angesehen, daß — infolge der nacheinander erforderlichen
Erfassung und Verarbeitung der einzelnen Parameter — die Einstelleinrichtung nur eine zeitlich
begrenzte Verstellgeschwindigkeit aufweist. Die Einstellvorrichtung erfordert eine komplizierte und aufwendige
Rechenschaltung.
Es ist eine andere Einstelleinrichtung bekannt, bei der die eine verschiebbar angeordnete optische Wirkungsgruppe mit einer Abtasteinrichtung verbunden ist, die
durch Abtastung einer auf einem Informationsträger angebrachten digitalen Steuerspur auf optisch-elektronischem
Wege Impulse einem Motor zur Steuerung der anderen verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppe
zuleitet. Als Informationsträger können Präzisionsglasmaßstäbe, Präzisionsmetallmaßstäbe
oder Lochstreifen dienen (DE-PS 24 25 645).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer
Brennweite zu schaffen, bei der je nach gewünschter Geschwindigkeit eine exakte Verschiebung des einen
optischen Schiebegliedes in Abhängigkeit von der Verschiebung des anderen optischen Schiebegliedes
durch elektronische Mittel erfolgt. Die Steuereinrichtung soll relativ preiswert herstellbar sein und mit hoher
Zuverlässigkeit arbeiten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zueinander abhängigen Verstellwege der axial
verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder in einem Speicher in digitaler Form fest eingespeichert
sind und die in dem Speicher enthaltenen Informationen durch eine an sich bekannte Steuerschaltung ausgelesen
und über elektroraechanische Mittel auf die die
abhängige Verstellbewegung ausführenden optischen Schiebeglieder übertragen werden, und daß die Verstellung
der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder durch Servosysteme mii analoger 1stwerterfassung
und analogem Soll-Istwert-Vergleich erfolgt
und Digital-Analogwandler die digital vorliegenden Werte umformt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung steht einen Spannimgs-Frequenzwandler vor, der die für die
Änderung der Durchlaufzeit vorhandene veränderliche Gleichspannung in eine veränderliche Frequenz umwandelt
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren bnteransprüchen entnehmbar.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Objektivs mit veränderbarer Brennweite in Verbindung mit einer
rSteuereinrichtung für die Brennweite, Entfernung und
ÄBlende,
Fig.2 eine Steuereinrichtung für die Brennweiten-, Entfernungs- und/oder Bl enden verstellung mit analoger
istwerterfassung,
Fig.3 eine Steuereinrichtung für die Brennweiten-,
Entfernungs- und/oder Blendenverstellung mit digitaler istwerterfassung,
F ig. 4 eine Seitenansicht eines Objektivs mit veränderbarer Brennweite und eine Steuereinrichtung
für die Brennweite, Entfernung und Blende.
In F i g. 1 ist ein Objektiv, bestehend aus einem Frontglied 17, das zur Fokussierung durch ein
Antriebssystem 27 axial verschoben wird, einem optischen Schiebeglied 1, das zur Brennweitenänderung
durch ein Antriebssystem 5 axial verschoben wird, einem weiteren optischen Schiebeglied 2, das zum
Konstanthalten des Bildortes durch ein Antriebssystem 6 axial verschoben wird, einer Blende 20 mit einem
Antriebssystem 28 und einem Grundobjektiv 18 dargestellt. Die Steuereinrichtung setzt sich zusammen
aus einer Torschaltung 26, die es gestattet, die Bewegung der beiden optischen Schiebeglieder 1 und 2
für die Brennweitenverstellung an beliebiger Stelle unabhängig von den Eingangsbedingungen stillzusetzen,
einem Speicher 3, beispielsweise einem Halbleiterspeieher
als PROM oder einem maskenprogrammierbaren ROM, der die Abhängigkeit der Stellung der beiden
Schiebeglieder 1 und 2 und/oder die Stellung des Frontgliedes 17 für verschiedene Entfernungseinstellungen
und/oder die Stellung der Blende 20 in Abhängigkeit von der Brennweite enthält, einer Steuerschaltung 4
für den Speicher 3, einem Spannungs-Frequenzwandler 7, der es ermöglicht, die Zeit des Funktionsablaufs,
beispielsweise bei der Brennweitenänderung, als Gleichspannung 8 vorzugeben. Diese Gleichspannung 8 ist
veränderlich und ermöglicht je nach ihrer Höhe eine Durchlaufzeitänderung von beispielsweise 1 bis 600
Sekunden, auch ist zusätzlich noch ein Steuermittel 21 vorgesehen, welches gestattet, die Einstellung der
Brennweite zur Auswahl eines bestimmten Bildausschnittes vorzunehmen bzw. vorprogrammierte Brennweitenstellungen
abzurufen. Weiterhin ist ein Steuermittel 19 vorgesehen, welches gestattet, die Einstellung
der Schärfe auf verschiedene Objekte vorzunehmen bzw. vorprogrammierte Entfernungseinstellungen abzurufen.
In Fig.2 ist eine mögliche Ausführungsform einer
Steuereinrichtung für die Verstellung der Brennweite dargestellt, die sich zusammensetzt aus der Steuerschaltung
4 zum Auslesen des Speichers 3 und einem dem Schiebeglied 1 zugeordneten Digital-Analogwandler 13,
der die digital vorliegenden Werte des Speichers 3 in analoge Werte umsetzt, um diese in einem nachfolgenden
Servosystem 9 mit einer analogen Istwerterfassung 11 direkt verarbeiten zu können. In gleicher Weise ist
dem optischen Schiebeglied 2 ein Digital-Analogwandler 14 mit einem Servosystem 10 und einer analogen
Istwerterfassung 12 zugeordnet, wobei die Speicherinformationen für die beiden Antriebssysteme 5 und G
verschieden sein können.
Eine Steuereinrichtung, bestehend aus dem Digital-Analogwandier
13, dem Servosystem 9 und der Istwerterfassung 11, ist auch geeignet für die Bl.endenunö/oder
Entfernungsverstellung; wobei hierfür in dem Speicher 3 die entsprechenden Informationen für die
Blende und Entfernung enthalten sein müssen.
In F i g. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Steuereinrichtung für die Versteilung der Brennweite
dargestellt. Diese besteht aus der Steuerschaltung 4 zum Auslesen des Speichers 3 und dem dem Schiebeglied 1
zugeordneten Servosystem 9 mit digitaler Istwerterfassung 15, wobei der Soll-Istwertvergleich digital erfolgt.
In gleicher Weise ist dem anderen optischen Schiebeglied 2 das Servosystem 10 mit einer digitalen
Istwerterfassung 16 zugeordnet, wobei die Speicherinformationen für beide Antriebssysteme 5 und 6
verschieden sein können.
Eine Steuereinrichtung, bestehend aus dem Servosystem 9 und der digitalen Istwerterfassung 15 ist auch
geeignet für die Blenden- und/oder Entfernungsverstellung, wobei hierfür in dem Speicher 3 die entsprechenden
Informationen für die Blende und Entfernung enthalten sein müssen.
In Fig.4 ist ein Objektiv mit Antriebssystemen für
die Verstellung der Schiebeglieder 1 und 2 und der Blende 20 entsprechend der F i g. 1 dargestellt. Lediglich
das Antriebssystem 27 für die Fokussierung des Frontglieds 17 ist fortgefallen, da nach Fig.4 die
Entfernungsverstellung von den optischen Schiebegliedern 1 und 2 übernommen wird. Die Steuereinrichtung
nach dieser Ausführungsform besteht aus der Steuerschaltung 4, dem Speicher 3, die in schon oben
beschriebener Weise für die Verstellung verschiedener Gruppen wirken, einem Speicher 22, der die Daten
enthält, die erforderlich sind, wenn die Schiebeglieder 1 und 2 zur Entfernungsverstellung herangezogen werden
und einer Steuerschaltung 23, welche die ausgelesenen Informationen der Speicher 3 und 22 in geeigneter
Weise für die Steuerung der beiden optischen Schiebeglieder 1 und 2 verknüpft. Weiterhin enthält die
Steuereinrichtung einen Speicher 24, in dem die Daten für die Stellung der Blende 20 in Abhängigkeit von der
Brennweite enthalten sind, wenn die Blende 20 in Abhängigkeit von der Brennweite gesteuert werden
muß, sowie eine Steuerschaltung 25, welche die digital vorliegenden Informationen für die Steuerung der
Blende 20 umsetzt.
Die Steuereinrichtung nach der Erfindung bringt gegenüber den bekannten berührungslosen Steuerungen
den besonderen Vorteil, daß die Daten direkt von der Rechenanlage in den Speicher (PROM) eingegeben
werden können oder bei einem maskenprogrammierbaren Speicher (ROM), daß der von der Rechenanlage
ausgegebene Datenträger benutzt werden kann. Hierdurch ist jede Zwischenübertragung ausgeschlossen.
Weiterhin wird als Vorteil angesehen, daß Halbleiter-
speicher relativ preiswert und mit hoher Zuverlässigkeit herstellbar sind.
Liste der Bezugszeichen
1 | erstes Schiebeglied |
2 | zweites Schiebeglied |
3 | Speicher |
4 | Steuerschaltung |
5 | Antriebssystem für 1 |
6 | Antriebssystem für 2 |
7 | Spannungs-Frequenzwandler |
8 | Gleichspannung |
9 | Servosystem |
10 | Servosystem |
11 | Istwerterfassung |
11 | istwerterfassung |
26 11 639 | 6 |
Digital-Analogwandler | |
sigkeit 13 | Digital-Analogwandler |
14 | Istwerterfassung |
15 | Istwerterfassung |
16 | Frontglied |
5 17 | Grundobjektiv |
18 | Steuermittel |
19 | Blende |
20 | Steuermittel |
21 | Speicher |
IO 22 | Steuerschaltung |
23 | Speicher |
24 | Steuerschaltung |
25 | Torschaltung |
26 | Antriebssystem für 17 |
27 | Antriebssystem für 20 |
28 | |
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite für kinematographische, photographische,
Repro- oder Fernseh-Zwecke zur Bewegungssteuerung von zwei oder mehreren axial verschiebbar
angeordneten Schiebegliedern zur Änderung der Brennweite und zur Konstanthaltung des
Bildortes, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander abhängigen Verstellwege der, axial
verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1 und 2) in einem Speicher (3) in digitaler Form
fest eingespeichert sind und die in dem Speicher (3) enthaltenen Informationen durch eine an sich bekannte
Steuerschaltung (4) ausgelesen und über elektroroechanische Mittel (5,6) auf die die abhängige
Verstellbewegung ausführenden optischen Schiebeglieder (1 und 2) übertragen werden und daß die
!Verstellung der axial verschiebbar angeordneten 'optischen Schiebeglieder (1 und 2) durch Servo-■systeme
(9 bzw. 10) mit analoger Istwerterfassung (11 bzw. 12) und analogem Soll-Istwert-Vergleich
erfolgt und Digital-Analogwandler (13 bzw. 14) die .digital vorliegenden Werte umformt.
2. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer
Brennweite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungs-Frecjuenzwandler
(7) vorhanden ist, der die für die Änderung der Durchlaufzeit vorhandene veränderliche Gleichspannung
(8) in eine veränderliche Frequenz umwandelt.
3. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1
und 2) durch Servosysteme (9 bzw. 10) durchgeführt wird und die Istwerterfassung (15 bzw. 16) und der
Soll-Istwert-Vergleich in digitaler Form erfolgt.
4. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstellung der axial verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1
und 2) durch Schrittmotore durchgeführt wird, wobei der Soll-Istwert-Vergleich analog oder digital
erfolgt.
5. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Speicher (3) zusätzlich die Stellung der zur Entfernungseinstellung verschiebbar
angeordneten optischen Schiebeglieder (17) bei verschiedenen Objektentfernungen eingespeichert
ist und entsprechende Steuermittel (19) vorgesehen sind.
6. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Speicher (3) zusätzlich Werte zur Änderung des Blendendurchmessers
einer Blende (20) in Abhängigkeit von der jeweiligen Brennweite eingespeichert sind und entsprechende
Steuermittel (21) bzw. Steuerschaltungen (25) vorgesehen sind.
7. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Speicher (22) vorhanden ist,
der die Stellung der zur Entfernungseinstellung verschiebbar angeordneten optischen Schiebeglieder (1
und 2) bei verschiedenen Objektentfernungen beinhaltet und daß eine entsprechende Steuerschaltung
(23) vorgesehen ist
8. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer Brennweite nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Speicher (24) vorhanden
ist, in dem die Werte zur Änderung der Slendendurchmesser einer Blende (20) in Abhängigkeit
von der jeweiligen Brennweite eingespeichert sind und daß eine entsprechende Steuerschaltung
(25) vorgesehen ist
9. Steuereinrichtung für Objektive mit veränderbarer
Brennweite nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Torschaltung (26) vorhanden ist, die die Funktion der Steuereinrichtung an beliebiger Stelle
stillsetzt.
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GB1532576A (en) | 1978-11-15 |
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