Die Erfindung betrifft ein fotografisches Objektiv mit moto
risch veränderbarer Brennweite, mit einer Steuereinrichtung
für die Bewegung eines beweglichen Elements des Objektivs,
mit einem Signalcodierer, der mindestens ein Paar elektrisch
leitender und nichtleitender Bereiche hat, die in Bewegungs
richtung des beweglichen Elements nebeneinander angeordnet
sind, und mit einem Kontaktelement, das mit dem Signalcodie
rer in Gleitberührung steht und an dem ein Lei
tend/Nichtleitend-Signal abgreifbar ist, wobei das bewegliche
Element gemeinsam mit dem Signalcodierer oder dem Kontaktele
ment bewegbar ist. Ein Objektiv dieser Art ist aus der
WO 87/07038 A1 bekannt.
Bei einem Objektiv mit motorisch veränderbarer Brennweite muß
die jeweilige Position eines beweglichen Elements mit höchst
möglicher Genauigkeit festgestellt werden. Hierbei gibt es im
Verstellbereich des Objektivs sogenannte kritische Bereiche,
die durch Signaländerungen des oben genannten Lei
tend/Nichtleitend-Signals festgestellt werden. Ein solcher
kritischer Bereich ist der Übergangsbereich zwischen einer
Einfahrstellung des Objektivs in der Kamera und dem Aufnahme
bereich, der ausgehend von der Einfahrstellung mit einer
Weitwinkelstellung beginnt. In dem Übergangsbereich ist eine
fotografische Aufnahme zu vermeiden. Wenn dieser kritische
Bereich durch eine Signaländerung von nichtleitend nach lei
tend festgestellt wird, so kann die Erfassung dieser kriti
schen Position des Objektivs verzögert oder auch verhindert
werden, so daß das objektiv möglicherweise in dem kritischen
Bereich stillgesetzt wird. Der Grund dafür besteht darin, daß
das Leitend-Signal an dem Signalcodierer dann erzeugt wird,
wenn das Kontaktelement einen leitenden Bereich berührt und
Staub oder andere Fremdkörper auf diesem Bereich vorhanden
sind. Dadurch kann das Leitend-Signal verfälscht oder gar
nicht erst erzeugt werden. Wenn das Kontaktelement den lei
tenden Bereich nicht berührt, während das bewegliche Element
den kritischen Bereich durchläuft, so wird gleichfalls kein
Leitend-Signal erzeugt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit bei der Positi
onserfassung des beweglichen Elements zu erhöhen und für das
fotografische Objektiv eine Steuereinrichtung anzugeben, die
Falschauswertungen kritischer Bereiche vermeidet.
Diese Aufgabe wird für ein objektiv eingangs genannter Art
erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge
löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü
chen angegeben.
Wenn das Erfassungskriterium für einen kritischen Bereich
durch eine Signaländerung von leitend nach nichtleitend ge
kennzeichnet wird, so wird es durch Staub oder andere Fremd
körper auf den leitenden Bereichen nicht beeinflußt, so daß
eine verzögerte oder fehlerhafte Erfassung eines kritischen
Bereichs vermieden wird. Auch wenn das Kontaktelement die Be
reiche des Signalcodierers nicht berührt, so kann das davon
abgeleitete Signal im kritischen Bereich nicht verfälscht
bzw. simuliert werden. Wenn Staub oder andere Fremdkörper auf
einem leitenden Abschnitt vor dem den kritischen Bereich bil
denden Abschnitt vorhanden sind, so wird eine Signaländerung
von leitend nach nichtleitend erfaßt, auch wenn das bewegli
che Element den kritischen Bereich noch nicht erreicht hat.
Dies bedeutet, daß es in diesem Bereich auch dann nicht
stillgesetzt werden kann, wenn es in dem davorliegenden Be
reich stillgesetzt werden sollte, nachdem die Signaländerung
erfaßt wurde. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß die
Frage des fehlerhaften Stillsetzens des beweglichen Elements
im kritischen Bereich Priorität vor der Frage hat, ob das be
wegliche Element durch den davorliegenden Bereich hindurch
laufen darf, wo es vielleicht stillgesetzt werden soll.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an
Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine fotografische Kamera mit Va
rioobjektiv,
Fig. 2 ein Blockdiagramm des elektrisch betätigbaren Varioob
jektivs der Kamera nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockdiagramm der Steuerung für den Variomotor,
Fig. 4 ein Blockdiagramm der Steuerschaltung der Kamera nach
Fig. 1,
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Kontaktfiguration eines
Signalcodierers, und
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Codeplatte sowie ei
ne Übersicht über verschiedene Codezustände.
Fig. 1 zeigt ein Kameragehäuse 1K mit einem stationären Tubus
2K und einem beweglichen Tubus 3K. An der in Fig. 1 nicht
sichtbaren Vorderseite des Kameragehäuses 1K sind eine Ent
fernungsmeßeinheit, ein Sucherfenster, eine Blitzlichtein
heit, ein Lichtmeßelement, beispielsweise eine CdS-Zelle, und
eine Selbstauslöserlampe angeordnet.
Wird ein Öffnungshebel an der Rückwand der Kamera von einer
oberen Anschlagstellung in eine untere Anschlagstellung ge
bracht, so wird der Rückwanddeckel geöffnet. Der Öffnungshe
bel befindet sich dann in seiner unteren Anschlagstellung,
während er bei Schließen des Rückwanddeckels in seine obere
Anschlagstellung zurückkehrt.
Eine nicht dargestellte Rückspultaste ist an der Unterseite
des Kameragehäuses 1K vorgesehen.
An der Oberseite des Kameragehäuses 1K befinden sich gemäß
Fig. 1 ein Einschalthebel 14K, eine Verschlußtaste 15K und
eine Makrotaste 16K. Der Einschalthebel 14K kann zwischen ei
ner Stellung EIN und einer Stellung AUS verschoben werden.
Ein Variohebel 10K kann, wie Fig. 1 zeigt, in eine erste
Richtung r1 und eine zweite Richtung r2 bewegt werden. Er be
wirkt ein Bewegen des Objektivs zwischen einer Weitwinkel-
Grenzstellung und einer Tele-Grenzstellung. Die Kamera ent
hält eine Steuerschaltung mit einer Zentraleinheit CPU, mit
der eine Hilfs-CPU verbunden ist, welche zusammen mit einem
Treiber-IC die mit der Verschlußsteuerung bei der Belichtung
zusammenhängende Datenverarbeitung durchführt. Eine einzige
integrierte Schaltung kann die Haupt-CPU, die Hilfs-CPU, das
Treiber-IC, ein Autofocus-IC und andere Einheiten enthalten.
Die Haupt-CPU (Fig. 4) führt die folgenden Funktionen abhän
gig von den der Kamera zugeführten Eingaben aus:
- 1. Steuerung des Variomotors und eines Filmtransportmotors
über eine Motor-Treiberschaltung,
- 2. Steuerung des Einschaltens und des Blinkens einer Grün
lichtanzeige abhängig von der Entfernungsmessung, einer
Rotlichtanzeige bei Blitzbetrieb und der Selbstauslöser
lampe bei Selbstauslöserbetrieb,
- 3. Steuerung der Darstellungen auf der LCD-Anzeige und
- 4. Steuerung des Aufladens der Blitzeinheit.
Informationen werden der Haupt-CPU durch die folgenden Organe
zugeführt:
- 1. Sperrschalter, der auf EIN gesetzt wird, wenn der Ein
schalthebel 14K in seine EIN-Position kommt,
- 2. Lichtmeßschalter SWS, der auf EIN gesetzt wird, wenn die
Auslösetaste 15K halb gedrückt wird,
- 3. Auslöseschalter SWR, der auf EIN gesetzt wird, wenn die
Auslösetaste 15K ganz gedrückt wird,
- 4. Makroschalter MCRO, der auf EIN gesetzt wird, wenn die
Makrotaste 16K gedrückt wird,
- 5. Teleschalter TELE, der auf EIN gesetzt wird, wenn der Va
riohebel 10K aus seiner Neutralstellung in Richtung r2
bewegt wird,
- 6. Weitwinkelschalter WEIT, der auf EIN gesetzt wird, wenn
der Variohebel 10K aus seiner Neutralstellung in Richtung
r1 bewegt wird,
- 7. Geschwindigkeitswahlschalter ZMHL, der auf EIN gesetzt
wird, wenn der Variohebel 10K etwas aus der Neutralstel
lung bewegt wird, und der auf AUS gesetzt wird, wenn der
Variohebel 10K weiter aus der Neutralstellung bewegt
wird,
- 8. Betriebsartschalter MDA für eine erste Betriebsart, Be
triebsartschalter MDB für eine zweite Betriebsart und
Freigabeschalter MDC, die auf EIN gesetzt werden, wenn
eine entsprechende Betriebstaste an der Kamera gedrückt
wird,
- 9. DX-Kontakt, der einen auf einer Filmpatrone vorhandenen
DX-Code liest,
- 10. Variocodeeingaben ZC0, ZC1 und ZC2, die noch beschrieben
werden,
- 11. Rückwandschalter BACK, der auf AUS gesetzt wird, wenn der
Öffnungshebel abwärts bewegt wird, und der auf EIN ge
setzt wird, wenn der Rückwanddeckel geschlossen und der
Öffnungshebel in seine Sperrstellung zurückbewegt wird,
- 12. Rückspulschalter REW, der auf EIN gesetzt wird, wenn die
Rückspultaste gedrückt wird, und
- 13. Filmtransport-Erfassungsschalter.
Die drei mit dem Variobetrieb zusammenhängenden Schalter TE
LE, WEIT und ZMHL werden durch einen Variohebel betätigt,
dessen Kontaktanordnung in Fig. 5 gezeigt ist. Durch unter
schiedliche Kombinationen mit Massepotential GND können fünf
unterschiedliche Zustände in die Haupt-CPU eingegeben werden.
Die Daten dienen zum Einstellen des Varioobjektivs und/oder
der Betriebsart. Beispielsweise werden im Variobetrieb die
Informationen für die Normaldrehung oder die Rückdrehung des
Objektivmotors und eine hohe oder niedrige Drehzahl in die
Haupt-CPU eingegeben.
Die in Fig. 2 gezeigte Positionsauswertung für die Brennwei
teneinstellungen eines Varioobjektivs enthält eine Ausgabe
einheit 15 für einen Variocode, eine Codeplatte 13 am Umfang
eines Nockenrings 12 zum Ändern der Brennweite des Varioob
jektivs 11 und mehrere Kontaktbürsten 14, die am Kamerage
häuse befestigt sind und in Schleifkontakt mit der Codeplatte
13 stehen, so daß damit ein Variocode abhängig von dem
Schaltzustand der Kontaktbürsten erzeugt wird.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann das Varioobjektiv elektrisch
betätigt werden. Dazu ist ein Zählspeicher 16' zum Erfassen
von Änderungen des Variocodes gegenüber einer Absolutposition
vorgesehen, der diese Änderungen als Positionscode speichert,
die die Positionen bzw. Brennweiteneinstellungen des Objek
tivs angeben. Ferner ist ein Motortreiber 18 für einen Vario
motor 10 vorgesehen, der die Brennweite des Objektivs 11
durch Steuerung der Einschaltung des Variomotors 10 entspre
chend einem Eingangssignal ändert, das von einem Betriebsart
schalter 17 abgegeben wird. Hierauf hat auch der in dem Zähl
speicher 16' gespeicherte Positionscode einen Einfluß. Eine
Korrektureinheit 19 steuert den Motortreiber 18 zur Drehung
des Nockenrings 12 in eine Position, in der der Variocode ein
Absolut-Positionscode wird, wenn der Inhalt des Zählspeichers
16' gelöscht wird.
Die Hilfs-CPU steuert einen Bereichssucher, der die Infrarot-
LED und den Positionssensor PSD enthält, über ein Autofocus-
IC. Die Hilfs-CPU überträgt die Entfernungsmeßdaten von dem
Autofocus-IC und fotometrische Daten (von der CdS-Zelle) zur
Haupt-CPU.
Das Treiber-IC steuert eine Verschlußschaltung entsprechend
Befehlen von der Hilfs-CPU und gibt ein Triggersignal an die
Blitzeinheit ab.
Wie Fig. 3 zeigt, gibt die Haupt-CPU Befehle für die Normal
drehung oder die Rückwärtsdrehung des Variomotors über vier
Signalleitungen MP1, MP2, MN1 und MN2 an die Motortreiber
schaltung.
Eine Motorspeisesteuerschaltung, die elektrischen Strom an
die Motortreiberschaltung liefert, schaltet zwischen einer
hohen und einer niedrigen Versorgungsspannung entsprechend
der Drehzahleingabe von der Haupt-CPU über die Signalleitung
MCNT um. Wenn diese Leitung im Zustand AUS ist, wird die Bat
teriespannung direkt der Motortreiberschaltung zugeführt. Ist
die Leitung im Zustand EIN, so wird die Batteriespannung nach
Absenken auf einen vorbestimmten Wert zugeführt.
Einzelheiten dieser Befehle sind in der folgenden Tabelle
enthalten.
Der Variomotor ändert die Brennweite des Varioobjektivs zur
Tele-Grenzstellung, indem der bewegliche Tubus 3K über einen
Nockenring so bewegt wird, daß er bei Normaldrehung aus dem
Kameragehäuse herausgeführt wird. Bei Rückwärtsdrehung wird
die Brennweite des Varioobjektivs zur Weitwinkel-Grenzstel
lung hin geändert, indem der bewegliche Tubus 3K in entgegen
gesetzter Richtung bewegt wird.
Die Informationen, welche eine Änderung von Blendenöffnung
oder Brennweite des Varioobjektivs bei Objektiveinstellungen
zur Weitwinkel-Grenzstellung, zur Tele-Grenzstellung, zur Ma
kroposition oder zur Sperrstellung usw. betreffen, werden au
tomatisch erfaßt, und jede Steuerung wird entsprechend diesen
Informationen durchgeführt.
Zu diesem Zweck ist die Codeplatte 13 an der Oberfläche des
Nockenrings des Objektivs befestigt, und die vier Kontaktbür
sten 14 mit der Bezeichnung ZC0, ZC1, ZC2 und GND berühren
diese Codeplatte 13. Die Kontaktbürste GND ist ein gemeinsa
mer Anschluß, während die anderen drei Kontaktbürsten zur
Codeerfassung dienen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Codeplatte 13
und für jeden Code, der sich ergibt, wenn die Kontaktbürsten
ZC0, ZC1 und ZC2 mit einer Kontaktspur auf der Codeplatte 13
in Berührung kommen, die in Fig. 6 jeweils schraffiert darge
stellt ist. Ein Signal 0 wird an einer Stelle erzeugt, wo ei
ne Kontaktspur fehlt, während ein Signal 1 dort erzeugt wird,
wo eine Kontaktspur angeordnet ist. Bei diesem Ausführungs
beispiel wird ein Drei-Bit-Informationscode erfaßt, der auch
als Variocode ZCODE bezeichnet wird.
Ein Positionscode POS und ein Teilungscode DIV werden abhän
gig von dem Variocode erzeugt, um die Objektiveinstellung zu
steuern. Der Positionscode POS dient zum Unterscheiden von
fünf Zuständen des Objektivs zwischen der Weitwinkel-Grenz
stellung und der Sperrstellung bzw. der Weitwinkel-Grenzstel
lung oder der Tele-Grenzstellung im Variobereich und der
Stellung zwischen der Tele-Grenzstellung und der Makroposi
tion. Der Teilungscode DIV dient zum Identifizieren der Ob
jektivposition durch Unterteilen des Variobereichs in 16 Ab
schnitte.
In Fig. 6 ist der Abschnitt, in dem der Positionscode POS 1
und 3 ist, mit einer festen Breite dargestellt. Der Positi
onscode 1 ergibt sich, wenn das Objektiv in der Weitwinkel-
Grenzstellung ist, nämlich nur dann, wenn ZC1 von 1 auf 0 ge
setzt wird (d. h. von nichtleitend auf leitend). Wird das ob
jektiv nicht auf die Weitwinkel-Grenzstellung gesetzt, so
wird der Positionscode POS von 0 auf 2 gesetzt.
Ein Stillsetzen des Objektivs im Bereich zwischen der Sperr
stellung und dem Variobereich sowie im Bereich zwischen dem
Variobereich und der Makroposition ist ein verbotener
Zustand. Wird jedoch ein Anschluß, der richtigerweise im Zu
stand leitend sein müßte, im Zustand nichtleitend festge
stellt, was auf einen schlechten Kontakt zwischen einer Kon
taktbürste und der Codeplatte zurückzuführen ist, so kann der
Objektivmotor möglicherweise in dem verbotenen Bereich stehen
bleiben. Deshalb sind die Codeplatte und die Programmierung
so ausgeführt, daß eine Änderung von nichtleitend nach lei
tend der verschiedenen Anschlüsse genutzt wird, wenn diese
Grenzbereiche erfaßt werden. Dadurch kann ein Stillsetzen des
Objektivmotors in einem verbotenen Bereich vermieden werden,
auch wenn eine Kontaktbürste einen schlechten Kontakt hat.
Andererseits werden in dem Variobereich vierzehn Ab
schnitte für die Brennweitenbestimmung des Objektivs
benutzt. Zusätzlich dient der Anschluß ZC2 zum Erfassen
der Tele-Grenzstellung im Variobereich.
Somit ist es erforderlich, dreizehn Stufen mit zwei
Bits zu unterteilen. In diesem Beispiel enthält die re
lative Codekonfiguration die Variocodes 4, 5, 6 oder 7,
denen die Teilungscodes DIV von 1H bis EH entspre
chen.
Wird diese Konfiguration verwendet, so ist es unmög
lich, eindeutig einen Teilungscode zu bestimmen, der
der Brennweite des Objektivs entspricht, in dem nur der
Variocode ZCODE verwendet wird. Deshalb wird der
Teilungscode festgelegt durch sukzessives Neuein
schreiben in einen Speicher, wenn Änderungen des
Variocodes ausgehend von den Endpunkten erfaßt werden.
Tabelle