DE3801360A1 - Motorgetriebene fokussiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung, mit der ein Aufnahmeobjektiv mit Motorantriebskraft durch Betätigen eines Bedienelements für die Scharfeinstellung bewegt wird.

In neuerer Zeit benutzt man für einäugige Spiegelreflexkameras mit Selbstfokussierung (Autofokussierung, nachfolgend abgekürzt als AF) und Wechselobjektive mit der AF-Funktion eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung als Hilfsmittel für die Selbstfokussierung. Dabei weist ein Bedienelement für die motorgetriebene Scharfeinstellung zwei Druckknopfschalter auf, welche die Richtung und Antriebsgeschwindigkeit des Aufnahmeobjektivs festlegen (siehe zum Beispiel die offengelegte japanische Patentanmeldung Sho 59-64 816). Die Anmelderin hat als Alternative eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Bedienelement für die motorgetriebene Scharfeinstellung als Schleife gestaltet ist und zwei Arten von Geschwindigkeiten für den Antrieb des Aufnahmeobjektivs vorgesehen sind (Japanische Patentanmeldung Sho 60-2 71 747).

Da bei einer herkömmlichen Fokussiervorrichtung mit Motorantrieb nur eine einzige Antriebsgeschwindigkeit des Motors zum Bewegen des Aufnahmeobjektivs entsprechend einem einzigen Zustand eines Druckknopfschalters festgelegt ist, ist es zeitraubend, das Objektiv von einer Einstellung auf unendlich auf eine Naheinstellung zu bewegen, wenn die Antriebsgeschwindigkeit dadurch eingestellt ist, daß der Feineinstellung bei der Fokussierung Priorität gegeben ist. Wenn umgekehrt die Antriebsgeschwindigkeit dadurch festgelegt ist, daß der Grobeinstellung bei der Fokussierung Priorität gegeben ist, ist es schwierig, eine Feineinstellung vorzunehmen. Um sowohl eine Fein- als auch Grobverstellung zu ermöglichen, muß der Motor für den Antrieb des Aufnahmeobjektivs auf eine Vielfalt von Antriebsgeschwindigkeiten eingestellt werden. Hierzu ist es nötig, eine Anzahl von Schaltern vorzusehen, die jeweils der Vielfalt von Geschwindigkeiten zum Einfahren und Ausfahren des Aufnahmeobjektivs entsprechen, was erhöhte Kosten und größeren Raumbedarf zur Folge hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung zu schaffen, mit der ein Aufnahmeobjektiv ohne weiteres mit Hilfe eines Bedienelements für die motorgetriebene Scharfeinstellung von einer niedrigen Verstellgeschwindigkeit für die Feineinstellung auf eine höhere Verstellgeschwindigkeit gebracht werden kann, ohne daß es zu einer Verzögerung in der Wahrnehmung der Verstellgeschwindigkeit durch einen Photographierenden kommt und mit der ein Aufnahmeobjektiv exakt und rasch fokussiert werden kann.

Mit der motorgetriebenen Fokussiervorrichtung soll außerdem die Richtung für den Antrieb des Aufnahmeobjektivs entsprechend der Richtung des Bedienelements oder das Ausmaß der Verstellung des Aufnahmeobjektivs in Abhängigkeit von der Betätigungsgeschwindigkeit oder der Betätigungsgeschwindigkeit und dem Betätigungsausmaß des Bedienelements bestimmt werden.

Eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung für ein Aufnahmeobjektiv, die diese Aufgabe löst, ist mit ihren Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeigt folgende Vorteile:

• 1. Das Aufnahmeobjektiv kann ohne Verzögerung bei der Wahrnehmung auf die Betätigung eines Photographierenden angetrieben werden, weil es mittels eines Bedienelements für die motorgetriebene Fokussierung von einer Verstellgeschwindigkeit für die Feineinstellung bis zu einer höheren Verstellgeschwindigkeit angetrieben wird.
• 2. Durch die Verwendung eines mehrfach drehbaren Bedienelements mit einer Wahrnehmung ähnlich wie bei der Scharfeinstellung mit einem drehbaren Entfernungsring kann die Scharfeinstellung genau und rasch durchgeführt werden.
• 3. Das Aufnahmeobjektiv kann in Übereinstimmung mit der Bedien- oder Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements bewegt werden, nämlich mit erhöhter Verstellgeschwindigkeit und größerem Ausmaß bei höherer Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements und mit verringerter Bewegungsgeschwindigkeit und geringerem Ausmaß, wenn die Geschwindigkeit des Bedienelements geringer ist. Das macht es möglich, das Aufnahmeobjektiv sehr sanft anzutreiben.
• 4. Da das Ausmaß der Bewegung des Aufnahmeobjektivs nicht nur durch die Betätigungsgeschwindigkeit, sondern auch das Ausmaß der Betätigung des Bedienelements bestimmt ist, kann das Objektiv bei der Feineinstellung selbst dann sanft bewegt werden, wenn die Bediengeschwindigkeit aufgrund noch so geringer Änderungen der durch die Finger und Hand des Photographierenden verursachten Bewegung bis zu einem gewissen Grad schwankt. Das bedeutet, daß die Nerven des Photographierenden geschont werden und der Scharfeinstellungsvorgang mit feinfühliger Wahrnehmung oder gutem Betriebsgefühl durchgeführt werden kann.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Grundgedankens eines ersten Ausführungsbeispiels einer motorgetriebenen Fokussiervorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein detaillierteres Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein schematisches Diagramm einer elektrischen Schaltung für die in Fig. 2 gezeigte motorgetriebene Fokussiervorrichtung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines Codierschalters in einem Impulsgenerator gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ein Schaltschema zur Erläuterung des Aufbaus einer Motortreiberstufe gemäß Fig. 3;

Fig. 5 bis 12 Ablaufdiagramme zur Erläuterung programmierter Operationen einer Zentraleinheit CPU gemäß Fig. 3;

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer motorgetriebenen Fokussiervorrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 14 bis 16 Ablaufdiagramme zur Erläuterung programmierter Operationen einer Zentraleinheit CPU für die in Fig. 13 gezeigte Vorrichtung.

Eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung gemäß der Erfindung, die an die Stelle einer herkömmlichen manuellen Fokussiervorrichtung zur Scharfeinstellung eines Aufnahmeobjektivs durch Drehen eines Entfernungsringes von Hand tritt, kann als zusätzliches Zubehör für eine Kamera und ein Wechselobjektiv mit AF-Funktion benutzt werden, wird hier jedoch in Anwendung an einer Kamera mit manueller Scharfeinstellung ohne AF-Funktion beschrieben.

Wie Fig. 1 zeigt, weist eine motorgetriebene Fokussiervorrichtung gemäß der Erfindung ein Bedienelement 1 auf, welches von Hand bewegbar ist, einen Impulsgenerator 2, der bei der Betätigung des Bedienelements 1 Impulse erzeugt, einen Bediengeschwindigkeitsdetektor 3, der die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements 1 in Abhängigkeit von Impulsen des Impulsgenerators 2 feststellt, einen Rechner 4, der ein Steuersignal zum Treiben eines Motors auf der Basis der festgestellten Bediengeschwindigkeit festlegt, eine Motorsteuerung 5, die einen Motorantriebsstrom in Abhängigkeit vom Steuersignal des Rechners 4 erzeugt, sowie einen Motor 6, mit dem das Aufnahmeobjektiv zur Scharfeinstellung angetrieben wird.

Wenn das Bedienelement 1 durch Handbetätigung bewegt wird, gibt der Rechner 4 ein Steuersignal in Übereinstimmung mit der Bediengeschwindigkeit dieses Bedienelements 1 an die Motorsteuerung 5 ab, um das Aufnahmeobjektiv mittels des Motors 6 mit einer Geschwindigkeit zu treiben, die der Geschwindigkeit entspricht, mit der das Bedienelement 1 betätigt wird. Vorzugsweise wird als Bedienelement 1 ein drehbares Glied benutzt, obwohl eine Beschränkung auf ein Drehelement nicht besteht.

In Abhängigkeit von dem Drehen eines zur Betätigung für die motorgetriebene Scharfeinstellung vorgesehenen drehbaren Bedienelements 7 werden, wie Fig. 2 zeigt, von einem Impulsgenerator 8 zweiphasige Impulse erzeugt, deren Phasen sich voneinander unterscheiden. Das Bedienelement 7 ist entweder am Kameragehäuse oder an einem Teil eines Wechselobjektivs angeordnet. Wenn die Zweiphasenimpulse an einen Drehrichtungsdetektor 9 und einen Drehgeschwindigkeitsdetektor 10 gelangen, nimmt der Drehrichtungsdetektor 9 die Drehrichtung des Bedienelements 7 aufgrund der Phasen der Zweiphasenimpulse wahr. Der Drehrichtungsdetektor 10 nimmt die Drehgeschwindigkeit des Bedienelements 7 aufgrund der Frequenz oder Impulsbreite der zweiphasigen Impulse wahr. Die damit hinsichtlich der Drehrichtung und Geschwindigkeit erhaltenen Daten werden an eine Motorantriebssteuerung 11 geleitet, die entsprechend den Informationen über die Drehrichtung und Geschwindigkeit einem Motor 12 für den Antrieb eines Aufnahmeobjektivs Impulse liefert und das Tastverhältnis des Stroms für den Antrieb des Motors 12 festlegt. Auf diese Weise wird in Übereinstimmung mit dem Tastverhältnis des Antriebsstroms die Bewegungsgeschwindigkeit eines Aufnahmeobjektivs 13 festgelegt. Durch das Drehen des Motors 12 erzeugte Impulse werden von einem Motordrehfrequenzdetektor als Frequenz der Drehbewegung des Motors 12 wahrgenommen und in die Motorantriebssteuerung 11 rückübertragen.

Dem in Fig. 2 gezeigten Impulsgenerator 8 entspricht in Fig. 3 ein Impulsgenerator 15, der einen in Fig. 4 gezeigten Codierschalter 16 enthält. Der Codierschalter 16 weist ein Drehplättchen 18 auf, welches am Kameragehäuse oder einem ortsfesten Glied 17 an einem Wechselobjektiv vorgesehen und im Zusammenhang mit dem mehrfach drehbaren Bedienelement 7 drehbar ist. An dem ortsfesten Glied 17 sind ferner drei Leitungskontaktstücke 20 a, 20 b und 20 c fest angeordnet, die mit drei ein Leitmuster bildenden Leitern 19 a, 19 b und 19 c auf dem Drehplättchen 18 in Gleitberührung stehen.

Von den drei Leitern 19 a, 19 b, 19 c sind zwei äußere 19 a, 19 b so ausgebildet, daß sie in Umfangsrichtung des Drehplättchens 18 den gleichen Abstand haben und phasenverschoben sind. Der restliche innere Leiter 19 c ist ein gemeinsamer Leiter, der elektrisch mit den anderen beiden Leitern 19 a, 19 b verbunden und durchgehend in Umfangsrichtung des Drehplättchens 18 ausgebildet ist. Wenn das Bedienelement 7 von Hand gedreht wird, dreht sich das Drehplättchen 18 in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Bedienelement 7. Wenn zwischen einem ersten und einem zweiten der Leitungskontaktstücke 20 a, 20 b, die mit den Leitern 19 a bzw. 19 b in Berührung stehen, und dem dritten Leitungskontaktstück 20 c, welches mit dem gemeinsamen Leiter 19 c in Kontakt steht, ein eingeschwungenes elektrisches Signal angelegt wird, werden Impulssignale mit im Verhältnis zueinander verschobener Phase vom ersten bzw. zweiten Leitungskontaktstück 20 a, 20 b abgeleitet. Die beiden Leiter 19 a, 19 b sind so ausgebildet, daß ihre leitenden und nichtleitenden Teile die gleiche Breite haben. Wenn also das Bedienelement 7 mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht wird, ist ein Intervall von "H"-Niveau zwischen der führenden und der nachlaufenden Kante das gleiche wie ein Intervall von "L"-Niveau von der nachlaufenden Kante zur führenden Kante der Impulssignale der Leitungskontaktstücke 20 a, 20 b. Die zweiphasigen Impulssignale werden an eine Zentraleinheit CPU 21 abgegeben.

Die Zentraleinheit CPU 21 stellt die Drehrichtung des Bedienelements 7 anhand der Phasendifferenz zwischen den eingegebenen zweiphasigen Impulssignalen fest und berechnet die Drehgeschwindigkeit des Bedienelements 7 anhand der Frequenz oder Breite der Impulssignale. Anhand der errechneten Drehgeschwindigkeit stellt die CPU 21 das Tastverhältnis des Motorantriebsstroms fest und gibt ein Motorsteuersignal hinsichtlich der festgestellten Richtung, nämlich Normalrichtung oder Rückwärtsdrehung gemeinsam mit dem Tastverhältnis ab. Das heißt mit anderen Worten, daß in der Zentraleinheit CPU 21 der Bediengeschwindigkeitsdetektor 3 und der Rechner 4 enthalten ist und sie einen Teil der Funktionen des Drehrichtungsdetektors 9, des Drehgeschwindigkeitsdetektors 10 und der Motorantriebssteuerung 11 erfüllt. Die CPU 21 stellt das Tastverhältnis fest und berechnet gleichzeitig die Ausgangsimpulsfrequenz des Drehgeschwindigkeitsdetektors 10 entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Motors 12 und der Anzahl von Impulsen entsprechend dem Ausmaß der Drehbewegung des Motors 12. Wie Fig. 3 zeigt, ist an die Zentraleinheit CPU 21 ein Taktgenerator 22 und ein Rückstellkondensator 23 angeschlossen.

Wie Fig. 5 zeigt, wird das Motorsteuersignal der Zentraleinheit CPU 21 von einem Vortreiber 25 einer Motortreiberstufe 24 empfangen, die außerdem eine Motorbrückenschaltung 26 für den Antrieb des Motors 12, eine Lichtunterbrecherschaltung 29 für den Antrieb eines Lichtunterbrechers 28 mit einem Lichtstrahler 28 a, einem Lichtempfänger 28 b und einer dazwischen angeordneten Schlitzplatte, die mit der Umdrehung des Motors 12 zusammenwirkt, und eine Wellenformerschaltung 30 aufweist, mit der das Ausgangssignal der Lichtunterbrecherschaltung 29 geformt wird.

Die Motorbrückenschaltung 26 weist Transistoren Q₁ bis Q₄ und Dioden D₁ und D₂ auf. Wenn die Transistoren Q₁ und Q₃ eingeschaltet und die Transistoren Q₂ und Q₄ ausgeschaltet sind, dreht sich der Motor 12 normal. Sind die Transistoren Q₂ und Q₄ eingeschaltet und die Transistoren Q₁ und Q₃ ausgeschaltet, dreht sich der Motor 12 in Rückwärtsrichtung. Wenn die Transistoren Q₁ und Q₄ ausgeschaltet und die Transistoren Q₂ und Q₃ eingeschaltet sind, wird ferner eine Bremse an den Motor 12 angelegt, um ihn anzuhalten. Sind alle Transistoren Q₁ bis Q₄ abgeschaltet, so fließt kein Strom durch die Motorbrückenschaltung 26 (dieser Zustand wird nachfolgend als offener Zustand OPEN bezeichnet). Die Lichtunterbrecherschaltung 29 betätigt den Lichtunterbrecher 28 und gibt, wenn sich der Motor 12 dreht, an die Wellenformerschaltung 30 Impulse einer Frequenz ab, die der Drehgeschwindigkeit des Motors 12 entspricht. Die von der Wellenformerschaltung 30 geformten Impulse zum Drehen des Motors werden an die Zentraleinheit CPU 21 rückübertragen.

Unter Hinweis auf Fig. 6 bis 12 sollen mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel durchgeführte Vorgänge beschrieben werden.

Beim Anlegen von Strom an eine Kamera oder ein Wechselobjektiv werden zunächst in einer in Fig. 6 gezeigten Routine POWERON dargestellte Vorgänge, beispielsweise das Aufheben eines Kennzeichens PF, das Setzen eines Anfangskennzeichens, das Rückstellen eines Speichers und ähnliche, noch näher zu beschreibende Operationen initialisiert. Eine Routine DISPLAY zur Anzeige eines photometrischen Wertes und dergleichen wird danach durchgeführt. Wenn kein Kennzeichen PF gesetzt ist, wird die Routine DISPLAY 30 Sekunden lang wiederholt. Nach 30 Sekunden hält die Routine POWERON an.

Hier wird das Kennzeichen PF gesetzt, wenn der vom drehbaren Bedienelement 7 betätigte Codierschalter 16 sein Ausgangssignal erzeugt. In der Routine DISPLAY (die hier nicht im einzelnen beschrieben wird) wird das Ausgangssignal des Codierschalters 16 unterbrochen, wie Fig. 7 zeigt, und zunächst das Kennzeichen PF gesetzt, um über die Drehrichtung des drehbaren Bedienelements 7 anhand der zweiphasigen Impulse des Codierschalters 16 zu entscheiden. Aufgrund der festgestellten Richtung wird ein Speicher KUDO, der das Motorsteuersignal für die Motorbrückenschaltung 26 speichert, entweder in normaler oder in Rückwärtsrichtung gedreht. Anschließend wird nach dem Eingeben von Null in einen Speicher MPULS das Anfangskennzeichen aufgehoben. Der Speicher MPULS, der die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Bedienelements 7 speichert, besteht aus einem 8-Bit Zähler zum Feststellen der Drehgeschwindigkeit des Codierschalters 16 und gibt die Anzahl Impulse wieder, die in jeder Schleife einer noch näher zu beschreibenden Subroutine PFMODE während eines Zeitintervalls entsprechend der Breite eines der durch das Drehen des Bedienelements 7 erzeugten Zweiphasenimpulse gezählt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die von der Subroutine PFMODE benötigte Zeit beim Zählen für den Speicher MPULS benutzt. Ist das Kennzeichen PF gesetzt, so kehrt der Ablauf zurück zu der in Fig. 6 gezeigten Routine POWERON. Im Zeitpunkt einer anschließenden Überprüfung des Kennzeichens PF zweigt die Zentraleinheit CPU 21 von der Routine DISPLAY ab zu einer Routine POWER FOCUSING.

In der Routine POWER FOCUSING wird die Unterbrechung des Codierschalters 16 inhibiert und ein PF-Modus initialisiert. Die Initialisierung geschieht zur Eingabe von Werten, die von jedem der Speicher bei Beginn benötigt werden. Insbesondere wird OPEN, was den offenen Zustand der Motorbrückenschaltung 26 anzeigt, in einen Speicher WAIT und beispielsweise Werte 50, 4 und 50 in Speicher DUTY, PPULS bzw. PTIME eingegeben. Die Rollen, die diese Speicher spielen, werden weiter unten erläutert.

Eine Subroutine PFMODE wird anschließend durchgeführt und wiederholt, bis ein Überlauf des Speichers MPULS erfolgt. Wenn das geschieht, was darüber entscheidet, daß das drehbare Bedienelement 7 anhält, verläuft der Datenfluß durch die Subroutine PFMODE zurück zur Routine DISPLAY, was eine Unterbrechung des Codierschalters 16 erlaubt.

In der Subroutine PFMODE wird, wie Fig. 10 zeigt, zunächst der Inhalt des Speichers KUDO an die Motorbrückenschaltung 26 gegeben. Wie schon erwähnt, ist KUDO ein Speicher eines Steuersignals beim Antrieb des Motors 12 mit Impulsen und weist vier Arten von Speichermöglichkeiten auf, nämlich normale Drehung, Rückwärtsdrehung, einen Bremszustand BRAKE sowie den Zustand OPEN. Nach der Addition von 1 zum Speicher MPULS wird das Anfangskennzeichen geprüft. Hierbei handelt es sich um ein Kennzeichen, welches gesetzt wird, wenn der Motor während einer Routine INTERRUPTION OF THE PHOTOINTERRUPTER (Unterbrechung des Lichtunterbrechers) (siehe Fig. 8) anhält. Wenn das Anfangskennzeichen erhoben wird, wird eine Subroutine SHOKI durchgeführt.

Wie Fig. 11 zeigt, wird in der Subroutine SHOKI der Speicher KUDO und WAIT auf BREAK gestellt und der Speicher DUTY auf 50, bis 100 Millisekunden (40 Schleifen, denn eine Schleife dauert 25 Millisekunden) Zeit vergeht. Nach dem Ablauf von 100 Millisekunden werden die Speicher KUDO und WAIT auf OPEN gestellt und die Werte 50, 50 und 4 in die Speicher DUTY, PTIME bzw. PPULS eingegeben. Der Speicher WAIT ist ein Speicher für ein keine-Energie-liefern-Signal an den Motor 12, wenn dieser mit Impulsen angetrieben wird, und hat zwei Arten von Speicherzuständen, nämlich BRAKE und OPEN. Die Speicher PTIME und PPULS werden weiter unten im einzelnen beschrieben.

Anschließend wird der Inhalt des Speichers DUTY in ein Zeitgeberregister eingegeben. DUTY steht für das Tastverhältnis des Motorantriebsstroms, welches aufgrund der Drehgeschwindigkeit des Codierschalters 16 errechnet wird. Bei Beginn wird der Speicher DUTY auf den Wert 50 gesetzt, und dann wird, in Übereinstimmung mit dem Speicher MPULS gerechnet, wie weiter unten erläutert. Nach der Eingabe des Inhalts des Speichers DUTY in das Zeitgeberregister läuft ein Zeitgeber an. Eine Subroutine HEN wird wiederholt, bis der Zeitgeber F/F auf 1 geht, das heißt bis eine Zeit entsprechend dem Speicher DUTY gemessen ist. Sobald der Zeitgeber F/F 1 erreicht, wird der Inhalt des Speichers WAIT an die Motorbrückenschaltung 26 weitergeleitet. Der Speicher WAIT, der sich normalerweise auf BRAKE befindet, geht nach Ablauf von 100 Millisekunden bei gesetztem Anfangskennzeichen auf OPEN (siehe Fig. 11).

Anschließend wird in das Zeitgeberregister zum erneuten Anlassen des Zeitgebers (100-DUTY) eingegeben. Dann wird die Subroutine HEN wiederholt, bis der Zeitgeber F/F auf 1 geht, das heißt, bis eine Zeit gemessen ist, die (100-DUTY) entspricht. Wenn der Zeitgeber F/F 1 erreicht, werden Speicher PTIME und PCOUNT verglichen.

Dieser Vergleich zwischen PTIME und PCOUNT hat folgende Bedeutung. Der Speicher PTIME wird bei Beginn auf 50 gesetzt und anschließend in Übereinstimmung mit dem Speicher MPULS berechnet. Der Speicher PTIME zeigt die Geschwindigkeit an, mit der der Motor entsprechend dem Speicher MPULS angetrieben wird. Der Speicher PCOUNT ist, wie Fig. 9 zeigt, ein Speicher, in den ein Wert COUNT, erhöht um ein Inkrement 1 bei jeder Ausgabe einer Zeit I in der CPU 21 in der in Fig. 8 gezeigten Routine der Unterbrechung des Lichtunterbrechers eingegeben wird und entspricht einem Impulsintervall des Lichtunterbrechers 28.

Da Wechselobjektive jeweils ihre eigene unterschiedliche Antriebslast haben, schwankt die Antriebsgeschwindigkeit des zugeordneten Motors, selbst wenn es mit dem gleichen Tastverhältnis getrieben wird, mit den Auswirkungen der Schwankung in der Energiespannung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird infolgedessen der Speicher PTIME auf einen Wert gesetzt, der einer Geschwindigkeit des Motors entspricht, welcher vom Speicher MPULS entsprechend der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Bedienelements 7 angetrieben werden soll. Durch einen Vergleich zwischen PTIME und PCOUNT, einem Speicher, der der Ausgabe des Lichtunterbrechers 28 entspricht, wird festgestellt, ob die Geschwindigkeit des Motors größer oder kleiner ist als ein gegebener Wert. Wenn PTIME PCOUNT, wird das anschließende Tastverhältnis durch Subtrahieren von 1 vom Speicher DUTY reduziert. Wenn PTIME PCOUNT, wird das anschließende Tastverhältnis durch Addieren von 1 zum Speicher DUTY erhöht.

Die Subroutine PFMODE dauert von ihrem Abruf bis zur Rückkehr etwa 2,5 Millisekunden (bei Verwendung eines in die CPU 21 eingebauten Zeitgebers). Antriebstrom wird gegeben mit (DUTY)% von 2,5 Millisekunden und Bremsen mit (100- DUTY)%.

Das Verfahren zum Zählen des Codierschalters 16 besteht darin, jedesmal wenn die Subroutine PFMODE einmal durchgeführt wird, ein Inkrement von 1 zum Speicher MPULS zu addieren, wobei 2,5 Millisekunden als Takt benutzt wird.

In der Subroutine HEN wird, wie Fig. 12 zeigt, zunächst geprüft, ob eine Änderung beim Codierschalter 16 vorliegt. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt dies Unterprogramm zurück, und wenn eine Änderung vorliegt, wird geprüft, ob das drehbare Bedienelement 7 in anderer Richtung als der vorherigen bewegt wurde. Ist die Richtung anders, dann kehrt der Datenfluß zurück, nachdem ein Anfangskennzeichen gesetzt und der Speicher MPULS aufgehoben wurde. Liegt keine Richtungsänderung vor, werden die Speicher DUTY, PPULS und PTIME nach dem Aufheben des Anfangskennzeichens berechnet. Dabei wird der Speicher DUTY anhand eines gegebenen Verhältnisses mit dem Speicher MPULS bestimmt, und zwar so, daß der Speicher DUTY reduziert wird, wenn der Speicher MPULS erhöht wird, und umgekehrt.

Der Speicher PPULS ist bei diesem Beispiel bei Beginn auf 4 gesetzt und wird anschließend durch Berechnen in Übereinstimmung mit dem Speicher MPULS festgelegt. Der Speicher PPULS zeigt an, wie weit der Motor in Übereinstimmung mit dem Speicher MPULS angetrieben werden muß und wird für jedes Ansteigen der Impulse vom Lichtunterbrecher 28 um ein Dekrement von 1 verringert. Im Zusammenhang mit dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 8 werden nähere Einzelheiten angegeben.

Anschließend wird die Drehrichtung des Bedienelements 7 auf der Basis der zweiphasigen Impulse des Codierschalters 16 festgestellt, die in den Speicher KUDO eingegeben werden. Wenn in den Speicher MPULS der Wert Null eingegeben und das Anfangszeichen gelöscht wurde, kehrt der Datenfluß zurück.

Fig. 8 zeigt die Routine INTERRUPTION OF PHOTO-INTERRUPTER (Unterbrechung des Lichtunterbrechers). Hierbei wird ein Anfangskennzeichen geprüft, und wenn es gesetzt ist, kehrt der Datenfluß zurück, da angenommen wird, daß aufgrund einer Kraft von außen, beispielsweise Spiel, eine Unterbrechung des Lichtunterbrechers erfolgte. Ist das Anfangskennzeichen nicht gesetzt, so wird der Speicher PPULS, der gemäß der Subroutine HEN (Fig. 12) berechnet wird, um ein Dekrement von 1 verringert. Wenn es bei dieser Subtraktion nicht zu einem Borgen kommt, wird der Speicher COUNT an den Speicher PCOUNT übertragen und COUNT gelöscht, und dann kehrt der Datenfluß zurück. Wenn ein Borgen vorliegt, nachdem die CPU 21 das Anfangskennzeichen gesetzt hat, um kenntlich zu machen, daß der Motor 12 um einen von der CPU 21 berechneten Wert angetrieben wurde, gibt die CPU 21 das Signal BRAKE an die Motorbrückenschaltung 26 ab und kehrt zurück. Bei jeder Unterbrechung des Lichtunterbrechers wird vom Inhalt des Speichers PPULS ein Dekrement von 1 subtrahiert und der Motor 12 getrieben, bis es zu einem Borgen kommt, das heißt bis der Motor 12 mit dem berechneten Wert des Speichers PPULS angetrieben wird.

Mit dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es durch Betätigen eines einzigen drehbaren Bedienelements möglich, ein Aufnahmeobjektiv mit beliebiger Geschwindigkeit von der Feineinstellung bis zur Grobeinstellung zu bewegen und den Antrieb mit der Auflösung eines Impulses vom Lichtunterbrecher bei der Feineinstellung zu steuern, das heißt mit minimalem Ausmaß an Bewegung des Objektivs. Dies ist selbst bei Schwankungen der Energiespannung oder des Lastdrehmoments möglich. Außerdem ist es unabhängig von der Energiespannung und vom Lastdrehmoment des Aufnahmeobjektivs möglich, die Geschwindigkeit bei der Bewegung des Objektivs konstant zu halten.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein drehbarer Codierschalter mit elektrischen Kontakten gemäß Fig. 4 als Impulsgenerator vorgesehen. Es könnte aber ebenfalls ein optischer drehbarer Codierer oder ein magnetischer Codierer als Zweiphasen-Impulsgenerator vorgesehen sein. Außerdem kann die Drehgeschwindigkeit und Richtung mit einem einphasigen Impulsgenerator und einem mechanischen Schalter festgestellt werden, der beim Drehen in der einen Richtung eingeschaltet und beim Drehen in der anderen Richtung abgeschaltet wird.

Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Anzahl der Impulse und die Frequenz des Ausgangssignals des Lichtunterbrechers rückübertragen. Es ist aber auch möglich, für die Rückkopplung nur die Zahl der Zählung oder Frequenz eines Ausgangssignals des Lichtunterbrechers zu benutzen.

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist ferner eine Gleichstrommotorsteuerung vorgesehen, während bei Benutzung eines Schrittschaltmotors keine Rückkopplung vom Lichtunterbrecher nötig ist.

Es soll noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden.

Bei dem ersten, oben dargestellten Ausführungsbeispiel muß die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Bedienelements 7 während der Feineinstellung verringert werden. Folglich ist die Feineinstellung zeitraubend und macht den Photographierenden nervös, weil er seine Finger langsam bewegen muß.

Wenn andererseits ein Photographierender die Scharfeinstellung von Hand vornimmt, beispielsweise durch Drehen eines Entfernungsringes, wird die Feineinstellung meistens erst begonnen, nachdem er einmal angehalten hat, oder sie wird mit sehr langsamer Geschwindigkeit durchgeführt oder mit anderer Drehrichtung des Entfernungsringes, nachdem dieser zunächst rasch in die Nähe der Scharfeinstellung gebracht wurde.

Angesichts dieser Verhältnisse ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer motorgetriebenen Fokussiervorrichtung gemäß Fig. 13 erfindungsgemäß so ausgelegt, daß die Feineinstellung rascher und leichter erfolgen kann. Wenn eine Kamera voll eingesetzt werden soll, muß auch die Belichtung weiterverarbeitet, der Film zurückgespult werden und dergleichen. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung soll hier jedoch nur die Fokussierfunktion mit Motorantrieb beschrieben werden.

Die in Fig. 13 gezeigte motorgetriebene Fokussiervorrichtung erzeugt in Abhängigkeit von der Betätigung eines am Kameragehäuse oder einem Teil eines Wechselobjektivs oder an einer entfernt vorgesehenen Steuervorrichtung angebrachten Bedienelements 31 zweiphasige Impulse, deren Phasen sich unterscheiden. Wenn diese Zweiphasenimpulse an einen Bedienrichtungsdetektor 33, einen Bedienausmaßdetektor 34 und einen Bediengeschwindigkeitsdetektor 35 angelegt werden, nimmt der Bedienrichtungsdetektor 33 Informationen über die Betätigungsrichtung des Bedienelements 31 anhand der Phasendifferenz der zweiphasigen Impulse auf, der Bedienausmaßdetektor 34 nimmt Informationen über das Ausmaß der Betätigung des Bedienelements 31 anhand der Zahl mindestens eines der zweiphasigen Impulse auf, und der Bediengeschwindigkeitsdetektor 35 nimmt Informationen über die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements 31 anhand der Breite zwischen Flanken mindestens eines der zweiphasigen Impulse auf (Zeitabstand von einer führenden zu einer nachlaufenden Flanke des Impulses oder von einer nachlaufenden zu einer führenden Flanke). Wenn das Bedienelement 31 drehbar ist, entsprechen die drei erhaltenen Betätigungsdaten der Richtung, dem Ausmaß und der Geschwindigkeit der Umdrehung. Es muß jedoch nicht unbedingt ein drehbares Glied verwendet werden, vorausgesetzt das Bedienelement 31 erzeugt zweiphasige Impulse, deren Phasen sich voneinander unterscheiden. Die genannten drei Betriebsdaten werden an einen Motorantriebsinformationsrechner 36 abgegeben.

Im Motorantriebsinformationsrechner 36 werden Antriebssteuerdaten eines Motors 38 zum Bewegen eines Aufnahmeobjektivs hinsichtlich Richtung, Geschwindigkeit und Ausmaß anhand der erhaltenen drei Betriebsdaten entweder arithmetisch oder mittels Matrixtabelle errechnet. Bei Erhalt dieser drei Motorantriebsdaten liefert eine Motorantriebssteuerung 37 ein Motorantriebssignal an den Motor 38, der eine Motorantriebsschaltung aufweist. Beim Drehen des Motors 38 wird ein Aufnahmeobjektiv 39 bewegt. In einer Entsprechung von 1 : 1 zur Bewegung des Aufnahmeobjektivs 39 werden Bewegungsimpulse an einen Objektivbewegungsdetektor 40 angelegt und als Rückkopplung an die Motorantriebssteuerung 37 weitergeleitet, um mit dem Ausmaß der Antriebsmotorinformation verglichen zu werden. Wenn die Bewegung des Aufnahmeobjektivs 39 linear zur Bewegung des Motors 38 erfolgt, kann ein Rückkopplungssystem vom Aufnahmeobjektiv 39 zur Motorantriebssteuerung 37 weggelassen werden, weil die Objektivbewegungsinformation der Antriebszeitdauer des Aufnahmeobjektivs 39 entspricht, wobei die Objektivbewegungsinformation die Motorantriebszeitdauer gemäß Fig. 13 ersetzt. Hierdurch wird die Struktur der Schaltung bei gleicher Wirkung vereinfacht.

Die Funktionen und Operationen des in Fig. 13 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels sollen unter Hinweis auf Fig. 14 bis 16 näher erläutert werden.

Zur Erfüllung der Aufgaben der motorbetriebenen Fokussiervorrichtung gemäß Fig. 13 ist der Bedienrichtungsdetektor 33, der Bedienausmaßdetektor 34, der Bediengeschwindigkeitsdetektor 35, der Motorantriebsinformationsrechner 36, die Motorantriebssteuerung 37 und der Objektivbewegungsdetektor 40 in Form von Software innerhalb einer Zentraleinheit CPU ausgebildet. In den Fig. 14 bis 16 sind Ablaufdiagramme für die Operationen dieser CPU dargestellt. Als Bedienelement 31 arbeitet auch dies Ausführungsbeispiel mit einem mehrfach drehbaren Element, beispielsweise einer am Kameragehäuse angebrachten Wählscheibe oder einem an einer Linsenfassung angeordneten Betätigungsring.

In Fig. 14 ist der gesamte Fluß PF der motorgetriebenen Fokussiervorrichtung gezeigt, der auch die Funktion der Motorantriebssteuerung 37 erfüllt. Der in Fig. 15 gezeigte Fluß HEN II ist eine Subroutine, die in dem in Fig. 14 gezeigten Fluß PT abgerufen wird und die Funktionen des Bedienrichtungsdetektors 33, Bedienausmaßdetektors 34, Bediengeschwindigkeitsdetektor 35 und Motorantriebsinformationsrechners 36 enthält. Ferner ist ein in Fig. 16 gezeigter Fluß PHOTO zur Handhabung einer Unterbrechung vorgesehen, die immer dann auftritt, wenn ein von einem Lichtunterbrecher in Abhängigkeit von der Bewegung des Aufnahmeobjektivs 39 erzeugter Impuls invertiert wird. Hier ist die Funktion des Objektivbewegungsdetektors 40 eingeschlossen.

Wenn bei der Benutzung das Bedienelement 31 von Hand gedreht wird, schwankt der Zustand der von einem Impulsgenerator 32 erzeugten zweiphasigen Impulse, und aufgrund der Kanten dieser Impulse erfolgt eine Unterbrechung, durch die in ein Programm zur motorgetriebenen Scharfeinstellung eingetreten wird. Gemäß Fig. 14 wird nach dem Sperren aller weiteren Unterbrechungen bei der Routine PF ein Ein-Kennzeichen, ein Anfangskennzeichen und ein Kantenkennzeichen auf 0, 1 bzw. 1 gesetzt. Anschließend wird in der Subroutine HEN II ein Richtungskennzeichen, welches der Bedienrichtungsinformation entspricht, durch das Feststellen der Betätigungsrichtung des Bedienelements 31 gesetzt. Außerdem wird ein Motorantriebssignal auf einen variablen Speicher KUDO gesetzt. Wenn der Fluß von der Routine HEN II zurückkehrt, wird das Anfangskennzeichen geprüft. Wenn es zu einem Prellen (Chatter) kommt, da das Anfangskennzeichen auch bei der Routine HEN II so wie es ist auf 1 bestehen bleibt, kehrt der Datenfluß zurück und verläßt den Fluß PF. Wenn kein Prellen auftritt, geht das Anfangskennzeichen in der Routine HEN II auf 0, so daß anschließend der Motor 38 zu drehen beginnt. Da das Drehmoment beim Beginn der Umdrehung des Motors 38 größer ist als während der Drehbewegung, wird vorzugsweise der Wert ODUTY, bei dem es sich um die Motorantriebsgeschwindigkeitsinformation handelt, größer gewählt, so daß ein Startkennzeichen auf 1 gesetzt wird. Außerdem wird der Wert OPPULS, bei dem es sich um die vorherige Objektivbewegungsinformation handelt, auf 0 gesetzt, und ein variabler Wert BAWAI wird auf 15 gesetzt. Bei OPPULS handelt es sich um die Anzahl der Impulse des Lichtunterbrechers, die der Bewegung des Aufnahmeobjektivs 39 entsprechen. BAWAI hingegen ist ein Wert der Bediengeschwindigkeitsinformation, aufgeteilt in sechzehn Fälle, dividiert anhand des Kantenabstandes der Zweiphasenimpulse. Ist der Wert 0, so stellt dies die maximale Geschwindigkeit dar. Der Wert steigt bei abnehmender Geschwindigkeit, so daß der Wert 15 die minimale Geschwindigkeit wiedergibt.

Beim Setzen der Motorantriebsinformation mittels der ersten Kante der vom Impulsgenerator 32 erzeugten Impulse nach erteilter Erlaubnis zur Unterbrechung des Lichtunterbrechers wird KUDO als Motorantriebssignal gesetzt, und der Motor beginnt tatsächlich sich zu drehen. Wenn das Anfangskennzeichen 0 ist, wird erneut geprüft, ob die Antriebsrichtung des Motors 38 tatsächlich die bis zum Ende gehende Richtung ist. Wenn nicht, wird das Startkennzeichen geprüft. Da das Startkennzeichen bei Beginn des Antriebs auf 1 steht, wird der Wert ODUTY, bei dem es sich um die Motorantriebsgeschwindigkeitsinformation handelt, zur Pflicht für das Starten und KUDO zu einem Motorantriebssignal entsprechend einem Richtungskennzeichen gemacht. Befindet sich das Aufnahmeobjektiv 39 nicht in seiner Endstellung, dann wird der Wert MPULS geprüft.

Dieser Wert MPULS stellt eine die Drehgeschwindigkeit des Bedienelements 31 wiedergebende Variable dar und ist die Zahl der Impulse, die in jeder Schleife zwischen - während eines Zeitintervalls gezählt werden, welches dem Kantenabstand eines der durch die Bedienung des Bedienelements 31 erzeugten zweiphasigen Impulse entspricht. Der Wert MPULS wird anfangs in der Subroutine HEN II auf 0 gestellt. Dementsprechend wird anschließend 1 zu dem Wert MPULS addiert, und ein Zeitgeber der ODUTY-Zeit wird gestartet, wodurch die Subroutine HEN II so lange wiederholt wird, bis die ODUTY-Zeit abläuft. Bei Ablauf der ODUTY-Zeit wird die Motorantriebsschaltung in Bremszustand gebracht und ein Zeitgeber für (2,6 ms -ODUTY) gestartet. Die Subroutine HEN II wird so lange wiederholt, bis die Zeit des Zeitgebers abläuft. Wenn die (2,6 ms -ODUTY) Zeit abgelaufen ist, kehrt der Datenfluß zu im Fluß PF zurück, um den Fluß nach durchzuführen. Damit werden die Operationen zwischen bis durchgeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Motor für die Scharfeinstellung durch Steuern der Impulse zum Antrieb des Gleichstrommotors angetrieben, und der Impulsantrieb während 2,6 ms wird dadurch verwirklicht, daß eine Motorantriebszeit entsprechend ODUTY und eine Bremszeit entsprechend (2,6 ms -ODUTY) in Form von Software gebildet wird. Es liegt auf der Hand, daß dies leicht auch für andere Motoren, beispielsweise einen Schrittschaltmotor, Ultraschallmotor oder dergleichen anwendbar ist, wenn die Motorantriebsgeschwindigkeitsinformation entsprechend umgewandelt wird.

Der Impulsantrieb im Form einer Dauer von 2,6 ms wird zwischen bis durch Messen der Zeit von 2,6 ms im Intervall von bis erreicht. Währenddessen wird in der Schleife der Motorantriebszeit außer der gemessenen Zeit von bis anhand des Anfangskennzeichens geprüft, ob der Motorantrieb beendet ist. Bei einer Änderung der Betätigungsrichtung wird das Anfangskennzeichen in der Routine HEN II zu 1, so daß das Motorantriebssignal auf Bremsen geht. Außerdem wird während des Motorantriebs geprüft, ob das Aufnahmeobjektiv 39 bis zum Ende bewegt wird und ob es sich hierbei um die Startzeit handelt. Wenn das Aufnahmeobjektiv 39 bis zu seiner Endstellung bewegt wird und tatsächlich das Ende erreicht hat, wird das Anfangskennzeichen zu 1 und das Motorantriebssignal zu "Bremsen".

Ob das Aufnahmeobjektiv 39 seine Endstellung erreicht hat, wird anhand der Tatsache beurteilt, ob Impulse vom Lichtunterbrecher während mehr als 40 ms nicht mehr geliefert werden, obwohl der Impulsantrieb mit einem Tastverhältnis von mehr als 80% bewirkt wird. Dies kann jedoch auch leicht dadurch verwirklicht werden, daß ein Schalter vorgesehen wird, der die entsprechende Stellung des Aufnahmeobjektivs wahrnimmt.

Der Wert MPULS ist der Zählwert für die Anzahl von Schleifendurchläufen während 26 ms in der Schleife zwischen - . Erreicht dieser Wert 200 oder mehr, dann geht das Motorantriebssignal auf Bremsen und der Fluß kehrt zurück. Bei einer Unterbrechung des Bedienelements 31 oder wenn dieses mit sehr langsamer Geschwindigkeit gehandhabt wird, wird der Wert MPULS zwischen der ersten Kante und der nächsten Kante der vom Impulsgenerator 32 gelieferten Impulse auf 200 und mehr gezählt, und in diesem Zeitpunkt wird an den Motor 38 eine Bremskraft angelegt, um den Objektivantrieb anzuhalten.

Da die Unterbrechung des Lichtunterbrechers im Fluß PF unmittelbar vor dem Eintritt in erlaubt ist, wird eine in Fig. 16 gezeigte Routine PHOTO zwischen - unterbrochen, wenn der Motorantrieb gestartet wird.

Bei der in Fig. 16 gezeigten Subroutine PHOTO, die die Funktion des Objektivbewegungsdetektors 40 erfüllt, wird die Anzahl der Impulse des Lichtunterbrechers in einer 1 : 1 Entsprechung zur Objektivdrehbewegung gezählt, um den Motor zu treiben, bis ein gegebenes Verhältnis besteht zwischen der vom Motorantriebsinformationsrechners 36 im voraus eingestellten Motorantriebsausmaßinformation und der Anzahl der vom Lichtunterbrecher gelieferten Impulse. Zuerst wird der Wert MPULS geprüft. Ist dieser Wert 2 oder weniger, dann kehrt der Fluß zurück. Ist der Wert 3 oder höher, wird das Startkennzeichen geprüft. Denn bei Startbeginn ist die Halteposition des Lichtunterbrechers gestreut, so daß der anschließende Fluß in der Routine PHOTO während einer Zeit von 5,2 ms nicht durchgeführt wird.

Ist das Startkennzeichen 1, nachdem der Motorantrieb in Bremszustand gebracht wurde, dann kehrt der Fluß zurück, wobei das Startkennzeichen auf 0 und das Anfangskennzeichen auf 1 geht. Ist das Startkennzeichen 0, dann wird 1 von dem Wert OPPULS subtrahiert. Besteht in diesem Zeitpunkt kein Borgen, kehrt der Fluß zurück, und wenn Borgen vorliegt, wird geprüft, ob der Wert PPULS auf 0 ist oder nicht. Da OPPULS anfangs im Fluß PF auf 0 gestellt wurde, tritt in diesem Zeitpunkt ein Borgen auf, und der Motor wird von einem Impuls des Lichtunterbrechers angetrieben. Der Wert PPULS ist die laufende Objektivbewegungsinformation, die immer dann eingestellt wird, wenn ein Fluß beim Eintritt einer Impulskante in einer noch zu beschreibenden Routine HEN II durchgeführt wird. Wenn der Wert PPULS durch diesen Fluß auf einen gegebenen Wert eingestellt ist, wird nach dem Evakuieren von PPULS zu OPPULS und dem Evakuieren von DUTY zu ODUTY, der PPULS zu 0, und der Fluß kehrt zurück. Von dem evakuierten OPPULS wird so lange 1 subtrahiert, bis es zum Borgen kommt. Wenn geborgt wird und PPULS = 0, das heißt keine Kante der zweiphasigen Impulse eintritt, kehrt der Fluß nach dem Setzen des Anfangskennzeichens auf 1 zurück, und der Motorantrieb wird in Bremszustand gebracht. Wenn es zum Borgen kommt aber PPULS ≠ 0, das heißt, wenn die nächste Kante eintritt und PPULS im Fluß HEN II gesetzt ist, wird er in diesem Zeitpunkt erneut zu OPPULS evakuiert, und DUTY wird erneut zu ODUTY evakuiert und der PPULS auf 0 gebracht. Hierdurch wird das Objektiv angetrieben, bis es zum Borgen kommt.

Zusätzlich zu der Beschreibung von ODUTY sollten die Operationen DUTY, PPULS und OPPULS beschrieben werden, die im Fluß PF wesentlich sind.

ODUTY und OPPULS entsprechen einem Tastverhältnis, welches tatsächlich den Motor 38 mit Impulsen treibt, bzw. der Anzahl der Impulse des Lichtunterbrechers in einer 1 : 1 Entsprechung zur Bewegung des Aufnahmeobjektivs 39. Der Motor wird mit einem durch ODUTY bestimmten Tastverhältnis angetrieben, bis OPPULS der Zahl der Impulse vom Lichtunterbrecher entspricht. Da das Bedienelement 31 unabhängig von der Umdrehung des Motors 38 betätigt wird, wird normalerweise bei der Handhabung des Bedienelements 31 Betriebsinformation geliefert, obwohl die OPPULS entsprechende Anzahl Impulse des Lichtunterbrechers eintritt. In diesem Fall werden also Antriebsdaten immer dann berechnet, wenn Betriebsinformation neu eintritt, so daß das Antriebstastverhältnis und das Ausmaß des Antriebs in Übereinstimmung mit der neuen Antriebsinformation geändert werden kann. Sobald beim zweiten Ausführungsbeispiel OPPULS und ODUTY eingestellt sind, wird der Motor 38 mit einem von ODUTY bestimmten Tastverhältnis angetrieben, bis die Anzahl der Impulse des Lichtunterbrechers mit OPPULS übereinstimmt. Wenn Übereinstimmung besteht, wird beurteilt, ob während dieser Zeit Betriebsdaten eingegeben werden. Ist das der Fall, dann wird der Antrieb des Motors 38 in Übereinstimmung mit der auf den neuesten Betriebsdaten beruhenden Antriebsinformation fortgesetzt.

Insbesondere wird in Abhängigkeit von der Handhabung des Bedienelements 31 das Ausmaß der Objektivbewegung und das Tastverhältnis des Motorantriebs berechnet und auf andere Variable PPULS und DUTY als OPPULS und ODUTY gesetzt. Dies wird in einem nachfolgend im einzelnen beschriebenen Ablauf HEN erledigt, und zwar unabhängig vom laufenden Motorantriebszustand. Außerdem wird fortgesetzt die neueste Antriebsinformation erneuert. Ob die Betriebsinformation eingegeben wurde oder nicht wird daran beurteilt, ob im Zeitpunkt der Übereinstimmung zwischen OPPULS und der Anzahl der Impulse des Lichtunterbrechers PPULS = 0 oder nicht. Ist die Eingabe erfolgt, dann wird PPULS bzw. DUTY in OPPULS bzw. ODUTY eingegeben. Dementsprechend hält der Motor 38 an, wenn OPPULS = 0, das heißt wenn das Bedienelement 31 nicht betätigt wird, während der gesetzte Wert OPPULS mit der Anzahl Impulse des Lichtunterbrechers übereinstimmt.

Die Subroutine HEN II erfüllt Funktionen vom Bedienrichtungsdetektor 33 bis zum Motorantriebsinformationsrechner 36. Wie Fig. 15 zeigt, wird mit der Subroutine HEN II zunächst geprüft, ob zweiphasige Impulse des Impulsgenerators 32 Kanten haben. Liegt keine Kante vor, kehrt der Datenfluß zurück, und der nächste wird erst ausgeführt, wenn eine Kante festgestellt wird. Wird die Kante eines zweiphasigen Impulses wahrgenommen, dann wird geprüft, ob das Bedienelement 31 in anderer Richtung als beim vorhergehenden Vorgang betätigt wurde. Hat sich die Betätigungsrichtung geändert, wird das Richtungskennzeichen umgekehrt, ein Anfangskennzeichen auf 1 gesetzt, um den Motor anzuhalten, das Kantenkennzeichen auf 1 gesetzt und ein Wert ENPULS, bei dem es sich um Bedienausmaßinformation handelt, auf 0 eingestellt. Wenn jedoch MPULS kleiner ist als 1, weil die Bedienrichtung innerhalb von 2,6 ms geändert wurde, kehrt der Fluß zurück, ohne daß das Richtungskennzeichen umgekehrt wird, weil davon ausgegangen wird, daß ein Prellen vorliegt. Mit diesen Operationen kann verhindert werden, daß die Objektivantriebsrichtung durch Prellen umgekehrt wird, obwohl der Impulsgenerator 32 unter Umständen eine Wellenform erzeugt, die aufgrund von Ermüdung oder Qualitätseinbuße Prellen enthält.

Liegt keine Änderung der Betätigungsrichtung vor, kann die Feststellung mit hoher Geschwindigkeit von weniger als 2,6 ms getroffen werden. In diesem Fall wird nach der Korrektur des Richtungskennzeichens auf die gleiche Richtung das Kantenkennzeichen geprüft. Da das Kantenkennzeichen bei Beginn des Eintritts in den Fluß PF auf 1 gestellt wurde, wird in diesem Fall das Kantenkennzeichen auf 0 gesetzt. Nach der Rückkehr wird jedoch das Kantenkennzeichen auf 1 gesetzt, wenn der Ablauf erneut vom Fluß PF in den Fluß HEN II eintritt und der Ablauf zurückkehrt. Das Abwechseln des Kantenkennzeichens zu 1 und 0 soll die Durchführung des anschließenden Ablaufs unter Betrachtung einer Kante eines der zweiphasigen Impulse ermöglichen. Da die Zentraleinheit CPU bei der Wahrnehmung der zweiphasigen Impulse nicht zwischen den Impulsen unterscheidet, muß zur Wahrnehmung eines Kantenabstandes nur eines der Zweiphasenimpulse die CPU abwechselnd Kanten aufnehmen, die vom Kantenkennzeichen geliefert werden, und legt dann auf der Grundlage dieses Kantenabstandes die Werte DUTY und PPULS fest.

Wenn das Kantenkennzeichen 1 ist, was das Kantenkennzeichen auf 0 und das Anfangskennzeichen auf 0 setzt, wird folgende Rechnung durchgeführt. Bei der Berechnung wird der Wert MPULS, der dem in der Rechnung zu verwendenden Kantenabstand entspricht, zu OMPULS verlagert und die Rechnung auf der Basis von OMPULS durchgeführt. Um nach dem Aufheben von MPULS die Zeit bis zum Auftreten der nächsten Kante zu zählen, wird das Richtungskennzeichen geprüft und die Motorantriebsinformation in Abhängigkeit vom Richtungskennzeichen auf KUDO gesetzt. Wenn nämlich das Richtungskennzeichen 1 ist, wird ein Motorantriebs-Ausgangssignal auf KUDO gesetzt, und wenn das Richtungskennzeichen 0 ist, wird ein Motorantriebs-Eingangssignal auf KUDO gesetzt. Anschließend wird das Ein-Kennzeichen geprüft. Da hierbei gerade in den Fluß PF eingetreten wird, wird nur eine erste Kante wahrgenommen, und das Ein-Kennzeichen ist 0. Da in diesem Zeitpunkt keine Geschwindigkeit festgestellt werden kann, wird das Ein-Kennzeichen auf 1 gesetzt, und der Datenfluß kehrt zurück.

Da im Fluß HEN II das Ein-Kennzeichen während und nach der zweiten Kante 1 ist, wird nach dem Prüfen das Ein-Kennzeichen BAWAI in OBAWAI eingegeben, um das Motorantriebsausmaß bei hoher Geschwindigkeit anhand des Zeitintervalls zwischen zwei Kanten zu berechnen. Ein dividierter Wert von OMPULS wird in BAWAI eingegeben, und ein Wert entsprechend BAWAI wird in DUTY eingegeben.

Es soll nunmehr eine Rechenformel zum Berechnen der Drehgeschwindigkeit des Motors betrachtet werden:

DUTY = (aNs+b) (1-e- ^{ω s/c})+d (1)

worin a, b, e und d Konstanten sind und die maximale Geschwindigkeit (der Maximalwert von DUTY = aNs+b+d) proportional zu einem Bedienausmaß Ns des Bedienelements 31 ist und die Motorgeschwindigkeit mit einer Zunahme der Bediengeschwindigkeit (MPULS) ^{ω s} gleichförmig ansteigt, um auf die maximale Geschwindigkeit zu konvergieren.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die obige Formel unter Bezugnahme auf Daten berechnet, ohne daß dabei auf eine numerische Rechnung zurückgegriffen wird. Im einzelnen wird in der Formel (1), bei der davon ausgegangen wird, daß a = 0, die Bediengeschwindigkeit ^{ω s} in sechzehn Fälle unterteilt, deren Zahl in BAWAI eingegeben wird. Das Tastverhältnis des Impulsantriebs, bei dem es sich um Bediengeschwindigkeitsinformationen handelt, wird unter Bezugnahme auf Daten in DUTY eingegeben, wobei BAWAI zum Teil der Adresse gemacht wird.

Anschließend wird, wenn BAWAI < 13, ENPULS, bei dem es sich um die Bedienausmaßinformation handelt, auf 0 gesetzt. Bei Beginn der Betätigung oder während der Feineinstellung wird, da BAWAI zu dieser Zeit 15 oder 14 ist, nach dem Einstellen von ENPULS auf 0 und nach dem Erhalt eines Objektivantriebsausmaßes entsprechend BAWAI für die Feineinstellung unter Bezugnahme auf eine hier nicht gezeigte erste Datentabelle und nach der Eingabe dieses Wertes in PPULS, das Ablaufprogramm nach dem Addieren von 1 zu ENPULS zurückgeleitet. Ist BAWAI 13 oder weniger, wird ein Objektivantriebsausmaß entsprechend BAWAI für die Feineinstellung unter Bezugnahme auf die erste Datentabelle erhalten, um in PPULS eingegeben zu werden, solange ENPULS nicht auf 3 oder mehr erhöht ist.

Wenn ENPULS 3 oder mehr ist, wird dieser Wert weitergeprüft, um zu sehen, ob er 5 oder weniger ist. Wenn dieser Wert 5 ist oder weniger, nachdem ein Objektivantriebsausmaß entsprechend BAWAI für eine niedrige Geschwindigkeit unter Bezugnahme auf eine zweite (in der CPU gespeicherte) Datentabelle erhalten und in PPULS eingegeben wurde, kehrt der Ablauf nach dem Addieren von 1 zu ENPULS zurück. Ist ENPULS 6 oder mehr, wenn der Durchschnitt des Objektivantriebsbetrages entsprechend BAWAI für hohe Geschwindigkeit und der entsprechend OBAWAI für hohe Geschwindigkeit unter Bezugnahme auf eine (in der CPU gespeicherte) dritte Datentabelle erhalten und in PPULS eingegeben wurde, kehrt der Ablauf nach dem Addieren von 1 zu ENPULS zurück.

Ferner kann folgende Formel zur Berechnung eines Motorantriebsausmaßes betrachtet werden:

Nm = (aNs+b) (1-e^-ωs²/c)+d (2)

in der a, b, c und d Konstanten sind und das maximale Antriebsausmaß (Maximalwert von Nm=aNs+b+d) proportional ist zu einem Betätigungsausmaß (ENPULS)Ns des Bedienelements 31 und ein Motorantriebsausmaß Nm gleichförmig mit einer Zunahme der Betätigungsgeschwindigkeit ^{ω s} steigt, um zum maximalen Antriebsbetrag zu konvergieren. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Betätigungsausmaß in drei Fälle unterteilt und die Berechnung unter Bezugnahme auf Daten durchgeführt, wobei BAWAI in jedem Fall zu einem Teil der Adressen gemacht wird. Wenn ENPULS 2 und 3 ENPULS 5, wird das Motorantriebsausmaß verringert, damit die Feineinstellung leicht vorgenommen werden kann. Wenn ENPULS 6, wird zwecks glatter Gestaltung des Motorantriebs der Durchschnittswert der Objektivantriebsbeträge entsprechend dem gegenwärtigen und vorhergehenden BAWAI-Wert abgeleitet, um das tatsächlich zu steuernde Antriebsausmaß zu erhalten.

Wie gesagt, wird das Motorantriebsausmaß anhand der Betriebsgeschwindigkeit und dem Ausmaß der Betätigung des Bedienelements 31 festgelegt. Beim Fokussieren wird, wenn das Bedienelement 31 rasch in die Nähe der Scharfeinstellung bewegt wurde, mit der Feineinstellung begonnen, nachdem das Bedienelement 31 einmal angehalten wurde. Hierzu wird das Bedienelement mit sehr langsamer Geschwindigkeit oder in einer anderen Drehrichtung bewegt. Da BAWAI 13 übersteigt, wird in diesem Zeitpunkt ENPULS zu 0, und es wird das für die Feineinstellung erforderliche Ausmaß des Motorantriebs erhalten.

Ein noch glatteres Betriebsgefühl läßt sich erzielen, wenn man die Anzahl der Unterteilungen entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit und den Fähigkeiten der vorgesehenen Zentraleinheit CPU weiter erhöht oder anhand der Formeln (1) und (2) berechnet.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel unterliegen lediglich Daten der Objektivbewegung der Rückkopplung. Aber die Motorantriebsdauer läßt sich leicht durch Berechnen eines erwarteten Wertes des Zeitabstandes der Impulse des Lichtunterbrechers ausgleichen, während die Motorantriebsinformation berechnet wird, wobei der erwartete Wert mit dem tatsächlichen Zeitabstand der Impulse des Lichtunterbrechers verglichen und an die Motorantriebssteuerung 37 rückübertragen wird.

Bei dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel kann das Aufnahmeobjektiv 39 mit erhöhter Geschwindigkeit und größerem Ausmaß angetrieben werden, wenn die Geschwindigkeit in der Handhabung des Bedienelements erhöht wird. Umgekehrt kann die Bewegungsgeschwindigkeit und das Ausmaß der Bewegung bei geringerer Geschwindigkeit in der Handhabung des Bedienelements reduziert werden. Das bedeutet, daß das Aufnahmeobjektiv 39 außerordentlich sanft und glatt antreibbar ist. Da die Bewegung des Aufnahmeobjektivs 39 anhand der Bediengeschwindigkeit und des Betrages, um den das Bedienelement 31 betätigt wird, bestimmt wird, läßt sich das Aufnahmeobjektiv 39 selbst bei geringfügiger Schwankung der Betätigungsgeschwindigkeit glatt antreiben, wenn das Betätigungsausmaß bei der Feineinstellung klein ist. Infolgedessen kann von der Grobeinstellung bis zur Feineinstellung die Fokussierung mit gutem Betätigungsgefühl durchgeführt werden, ohne daß dies die Nerven der Bedienungsperson beansprucht. Das geht selbst bei der geringsten Änderung der durch die betätigende Hand oder einen Finger verursachten Geschwindigkeit.

Claims (19)

1. Motorgetriebene Fokussiervorrichtung zur Scharfeinstellung eines Aufnahmeobjektivs durch Antreiben eines Motors entsprechend einer Handbetätigung, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Bedienelement (1, 7, 31) durch Handbetätigung bewegbar ist,
• - ein Impulsgenerator (2, 8, 32) in Abhängigkeit von der Bewegung des Bedienelements Impulse erzeugt,
• - ein Bediengeschwindigkeitdetektoreinrichtung (3, 10, 35) die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements auf der Basis von Impulsen des Impulsgenerators feststellt,
• - eine Einrichtung entsprechend der festgestellten Betätigungsgeschwindigkeit ein Steuersignal zum Antrieb eines Motors bestimmt, und
• - eine Motorsteuerung (5, 37) die Motorantriebsabgabe in Abhängigkeit von einem Steuersignal der Bestimmungseinrichtung steuert.

2. Motorgetriebene Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement ein vielfach drehbares Drehglied (7, 18) aufweist.

3. Motorgetriebene Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuersignal bestimmende Einrichtung das Tastverhältnis des Motorantriebsstroms berechnet und als Steuersignal abgibt.

4. Motorgetriebene Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung einen Rechner (4) aufweist, der das Ausmaß des Antriebs des Motors entsprechend der festgestellten Betätigungsgeschwindigkeit berechnet.

5. Motorgetriebene Fokussiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (2, 8, 32) zweiphasige Impulse abgibt, und daß die Detektoreinrichtung (2, 10, 35) die Betätigungsrichtung des Bedienelements (1, 7) auf der Basis der zweiphasigen Impulse feststellt und ein Antriebsrichtungssignal an die Motorsteuerung (5, 37) abgibt.

6. Motorgetriebene Fokussiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer weiteren abrupten Änderung der Betätigungsrichtung der Impulsgenerator (2, 8, 32) die Änderung der Betätigungsrichtung außer acht läßt.

7. Objektivantriebsvorrichtung zum Treiben eines Objektivs mit einem Motor, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Bedienelement (1, 7, 31) mittels Handbetätigung bewegbar ist,
• - eine Bediengeschwindigkeitsdetektoreinrichtung (3, 10, 35) die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements feststellt,
• - eine Einrichtung ein Steuersignal zum Antrieb des Motors entsprechend der festgestellten Betätigungsgeschwindigkeit bestimmt,
• - eine erste Speichereinrichtung das Steuersignal speichert,
• - eine Motorsteuerung (5, 37) die Motorantriebsabgabe entsprechend dem in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten Steuersignal steuert und
• - eine Rückstelleinrichtung wiederholt ein Speichererneuerungssignal an die erste Speichereinrichtung abgibt, während das Bedienelement betätigt wird.

8. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung aufweist, die Impulse erzeugt, wenn das Bedienelement bewegt wird, und daß die Rückstelleinrichtung in Abhängigkeit von Impulsen des Impulsgenerators ein Speichererneuerungssignal erzeugt.

9. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinrichtung eine zweite Speichereinrichtung enthält, die das Steuersignal als einen im voraus bestimmten Anfangswert speichert und das Anfangssteuersignal an die Motorsteuerung abgibt, wenn sie einen Anfangsimpuls des Impulsgenerators feststellt.

10. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfangssteuersignal zum Antrieb des Motors mit hohem Tastverhältnis dient.

11. Objektivantriebsvorrichtung zum Treiben eines Objektivs mit einem Motor, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Bedienelement (1, 7, 31) durch Handbetätigung bewegbar ist,
• - ein Impulsgenerator (2, 8, 32) in Abhängigkeit von der Bewegung des Bedienelements Impulse erzeugt,
• - eine Flankendetektoreinrichtung die Flanke eines Impulses des Impulsgenerators feststellt,
• - eine Zählereinrichtung jeden Ablauf einer gegebenen Zeit zählt und dadurch das Intervall zwischen zwei Impulsflanken der Flankendetektoreinrichtung mißt,
• - ein Rechner ein Steuersignal für den Antrieb des Motors entsprechend dem Zählwert der Zählereinrichtung berechnet, wenn die Flankendetektoreinrichtung Impulskanten feststellt und
• - eine Motorsteuerung (5, 37), die Motorantriebsabgabe in Abhängigkeit von einem Steuersignal des Rechners steuert.

12. Objektivantriebsvorrichtung zum Treiben eines Objektivs mit einem Motor, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Bedienelement (1, 7, 31) durch Handbetätigung bewegbar ist,
• - ein Impulsgenerator (2, 8, 32) Impulse in Abhängigkeit von der Bewegung des Bedienelements erzeugt,
• - eine Bediengeschwindigkeitsdetektoreinrichtung (3, 10, 35) die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements auf der Basis von Impulsen des Impulsgenerators feststellt,
• - eine Bedienausmaßdetektoreinrichtung (34) das Ausmaß der Betätigung des Bedienelements auf der Basis von Impulsen des Impulsgenerators feststellt,
• - eine das Motorantriebsausmaß bestimmende Einrichtung das Maß des Antriebs des Motors entsprechend der festgestellten Betätigungsgeschwindigkeit und des festgestellten Betätigungsausmaßes bestimmt, und
• - eine Motorantriebssteuerung (5, 37) den Motor in Abhängigkeit von Motorantriebsausmaßdaten der das Motorantriebsausmaß bestimmenden Einrichtung steuert.

13. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement ein mehrfach drehbares Bedienelement aufweist.

14. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Motorantriebsausmaßdaten der Bestimmungseinrichtung mit zunehmendem Wert der Betätigungsgeschwindigkeitsdaten gleichmäßig ansteigt und zum maximalen Wert konvergiert, der im wesentlichen im Verhältnis steht zur Betätigungsausmaßinformation.

15. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die das Motorantriebsausmaß bestimmende Einrichtung die Motorantriebsausmaßdaten anhand der laufenden Betriebsinformation bestimmt, wenn der Wert der Betätigungsgeschwindigkeitsdaten kleiner ist als ein gegebener Wert, und die laufenden Motorantriebsausmaßdaten durch Mittelwertbildung der Motorantriebsausmaßdaten bildet, die durch die letzte und die laufende Betriebsinformation bestimmt sind, wenn der Wert der Betriebsgeschwindigkeitsdaten größer ist als der gegebene Wert.

16. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ausmaß des Motorantriebs bestimmende Einrichtung nach Beendigung des Motorantriebs entsprechend dem von ihr bestimmten Motorantriebsausmaß den Motor anhält, wenn während des Motorantriebs die Betätigungsausmaßinformation Null ist, und, wenn dieser Wert nicht Null ist, den Motor entsprechend der Motorantriebsausmaßinformation auf der Grundlage der neuesten Betriebsinformation steuert.

17. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebssteuerung den Motor mit einem Tastverhältnis steuert, welches entsprechend Betätigungsgeschwindigkeitsdaten der Betätigungsgeschwindigkeitsdetektoreinrichtung bestimmt ist.

18. Objektivantriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mechanismus Impulse in Abhängigkeit von der Bewegung des Objektives erzeugt, und daß eine Detektoreinrichtung für die Objektivbewegung Rückkopplungsdaten an die Motorantriebssteuerung auf der Basis der Impulse feststellt.

19. Objektivantriebsvorrichtung, gekennzeichnet durch

• - ein Bedienelement (1, 7, 31), welches durch Handbetätigung bewegbar ist,
• - einen Impulsgenerator (2, 8, 32), der Impulse in Abhängigkeit von der Bewegung des Bedienelements erzeugt,
• - eine Bediengeschwindigkeitsdetektoreinrichtung, die die Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelements auf der Basis von Impulsen des Impulsgenerators feststellt,
• - eine Bedienausmaßdetektoreinrichtung (3, 10, 35), die das Ausmaß der Betätigung des Bedienelements auf der Basis von Impulsen des Impulsgenerators feststellt,
• - eine Einrichtung, die die festgestellte Bediengeschwindigkeit und das Ausmaß des Motorantriebs in einem Verhältnis zueinander von 1 : 1 speichert und durch den Empfang eines Ausgangssignals der Bediengeschwindigkeitsdetektoreinrichtung Motorantriebsausmaßdaten abgibt, wobei die Speicher- und Abgabeeinrichtung mit einer Vielzahl von Datentabellen versehen sind, die unterschiedliche Entsprechungen von 1 : 1 zwischen den Betätigungsgeschwindigkeiten und den Motorantriebsbeträgen zeigen,
• - eine Datentabellenwähleinrichtung, die durch ein Ausgangssignal der Bedienausmaßdetektoreinrichtung eine gegebene Datentabelle auswählt, und
• - eine Motorantriebssteuerung, die den Motor auf der Basis der Motorantriebsausmaßinformation der Abgabeeinrichtung steuert.